基于 PLC 控制的全自动剪板机系统设.pdfVIP

非淡泊无以明志，非宁静无以致远。——诸葛亮

1引言

当前我国机械制造业大量的通用设备在发展现代机械自动化技术时，可以有多种技术路

线选择。应用微电子技术改造这些已有通用设备，比如用数显、数控装置改造通用设备，提

高单机自动化程度；用可编程序控制器改造通用机床、专用机床、组合机床及自动设备与半

自动设备组成的生产线，这样可以把计算机功能完备、编程灵活、适应性强的优点和继电器

控制简单、抗干扰能力强、价格便宜等优点结合起来，这是一条低成本、高效益，符合我国

国情的机械自动化技术发展应用新途径。

2自动剪板机工艺介绍

剪板机应用于许多金属加工和薄板开料操作，在设计剪板机之前必须对几个因素进行考

虑，包括剪板机的剪切能力、产率增强选件和安全性。

剪板机类型由许多因素决定，诸如剪板机可处理材料的长度、厚度和种类。剪板机可

以按剪切形式及其驱动系统进行分类，有两种结构形式常用于电动龙门剪床：闸式（也叫滑

块式）和摆式。

闸式剪板机利用驱动系统操纵动刀片向下移动到一定的位置，使动刀片在整个行程内几

乎与定刀片保持平行。为了使刀架片横梁在相互移动的过程保持合适的状态，闸式剪板机需

要一个滑块导向系统。摆式剪板机驱动系统中有一个用来操纵动刀片，使动刀片依附于滚柱

轴承向下回转。这种结构不再需要利用凹字形导向条或滑道使刀片在剪切过程保持合适的姿

势。

3系统分析

3.1控制要求

上电后，检测各工作机构的状态，控制各工作机构处于初始位置；进料，由控制系统控

制进料机构将待剪板料自动输送到位；定剪切尺寸，采用伺服电机控制挡料器位置保证精确

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的剪切尺寸，其尺寸可是定值也可以设置为循环变动值；压紧和剪切，待剪板料长度达到设

定值后由主电动机带动压料器和剪切刀具，先压紧板料，然后剪断板料；送料车的运行，包

括卸载后自动返回；剪切板料的尺寸设定、自动计数及每车板料数的预设定；具备断电保护

和来电恢复功能；能实现加工过程自动控制，加工参数显示，系统检测。9.保证板料加工精

度、加工效率和安全可靠性。10.具有良好的人机操作界面。

3.2剪板机结构原理

自动剪板机是一种精确控制板材加工尺寸，将大块金属板材进行自动循环剪切加工，并

由送料车运送到下一工序的自动化加工设备，其结构及原理如图1所示。

图1自动剪板机原理图

3.3控制系统的结构

系统设置了7个限位开关，分别用于检测各部分的工作状态。其中，sq1检测待剪板料

是否被输送到位。sq2、sq3分别检测压块b的状态，检测压块是否压紧已到位的板料；sq

4检测剪切刀a的状态；sq7为光电接近开关，检测板料是否被剪断落入小车；sq5用于检

测小车是否到位；sq6用于判断小车是否空载。送料机构e、压块b、剪切刀a和送料小车

分别由四台电动机拖动。系统未动做时，压块及剪切刀的限位开关sq2、sq3和sq4均断开，

sq1、sq7也是断开的。

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3.4自动剪板机工作原理

当系统启动时，输入板料加工尺寸、加工数量等参数，按下自动开关，系统自动运行。

首先检查限位开关sq6的状态，若小车空载，系统开始工作，起动送料小车。小车

运行到位，限位开关sq5闭合，小车停车；起动送料机构e带动板料c向右移动。当板料

碰到行程开关sq1时，送料停止同时制动器松开、电磁