目前,市場上流行的注塑機專用機械手就控制系統而言都是使用專用的微處理機加接口組成的最小控制系統。在機械構造方面,當定位精度要求不高時采用時規皮帶傳動,行走部分配置滑線導軌,由變頻調速器調速控制。本文提出一種基于PLC控制的注塑機專用機械手,充分利用PLC靈活控制的特點,行走部分配置滑線導軌,采用斜齒輪齒條傳動和變頻調速控制;是一種高性價比的機電一體化設備。文章分別從機械構造和電氣控制兩個層面對該機作了較為完整的論述。
1 引言
在塑膠制品中,以制品的加工方法不同來分類,主要可以分為四大類。一為注塑成型產品;二為吹塑成型產品;三為擠出成型產品;四為壓延成型產品。其中應用面最廣、品種最多、精密度最高的,當數注塑成品產品類,小到日常生活用品中的鍋瓢碗盞、兒童玩具,大到精密工業設備上的零部件,隨著各種高分子新材料的不斷涌現,許多金屬零部件亦有不斷被這些新材料逐步取代的趨勢。為配合注塑成型產品自動化生產要求,為保證制品的高品質高效率,必須盡量減少人工的干預,基于上述思想,許多注塑機生產廠家將注塑機專用機械手的裝置列入了客戶輔助選用件的范圍。
然而,對于原有注射機而言,絕大多數都沒有此項裝置,因此,開發適合注塑機使用的專用輔助機械手,就成了提升廠家產品的競爭力的一種重要手段和必然選擇。
2 行業狀況
各種類型機械手是自動化生產中必不可少的重要設備。尤其是在危險場合,在嚴重威脅人們安全和健康的環境下,采用機械手代替人,具有十分重要的意義。
珠江三角洲地區塑膠工業是十分發達的,在國內居龍頭地位,在國際上珠三角也有世界工廠之稱。目前,該行業使用的注射機專用機械手以臺灣生產的居多,如臺灣勁力公司生產的勁力牌機械手、臺灣威得客國際股份有限公司生產的“威得客”W255系列注射機專用機械手,等等。
剖析此類機械手的結構,其電氣控制系統一般均采用微型計算機最小系統或單片機系統,機械手驅動部分采用氣動驅動,變頻調速驅動和伺服驅動。在機械構造方面采用滑線導軌結構配時規皮帶傳動,或用滾珠齒輪齒條結構配滑線導軌。總體設計思想,都是盡量采用成熟的控制技術和機械零件與機構搭配而成。
3 基于PLC控制的注塑機專用機械手
上述注塑機專用機械手, 就機械手制造廠家而言, 由于是專用輔助設備因而售價較高, 尤其用于對原有注塑機的設備改造上, 經濟上似乎“得不償失”之嫌。所謂“高性能價格比”的注塑機專用機械手就成了所有注塑制品生產廠家利用原有注塑機設備提升產品質量的重要選擇和最大需求。
3.1 以PLC為核心的控制系統