机械手自动加螺丝装置在注塑机上的运用

机械手自动加螺丝装置在注塑机上的运用

发布时间：2022-10-27T05:29:06.924Z 来源：《科技新时代》2022年第11期 作者： 李开旭 刘菲菲 吴云亨

[导读] 在注塑生产过程中，注塑机设备增加机械手自动加螺丝装置

姓名：李开旭 刘菲菲 吴云亨

单位：贵州航天精工制造有限公司

摘要：在注塑生产过程中，注塑机设备增加机械手自动加螺丝装置，能够有效提高注塑的生产效率和生产产量，因此本文通过深入分析机械手自动加螺丝装置在注塑机上的原理和运用，从而实现高效率的机械手自动化目的。

关键词：注塑机；机械手；自动加螺丝装置引言：在部分注塑产品生产中，需要首先在模具中放置好螺丝，然后再进行注塑，这种情况下，注塑机通常处于半自动生产，严重影响到

产品的生产效率，而将机械手自动加螺栓装置运用到注塑机的生产中，可以避免注塑机半自动生产的情况，使整个生产效率得到了大幅度

提升。

1.注塑机机械手自动加螺丝装置的构成

机械手自动加螺丝装置组成部分中，主要包括PLC三菱FX1S-14MR，电磁阀SMC两位两通电磁阀、真空发生器、真空开关、光电传感器、夹具，机械手自动加螺丝装置的构成如图1所示。

图1：机械手自动加螺丝装置构成图

2.注塑机机械手自动加螺丝装置的生产流程

注塑机机械手自动加螺丝装置的生产流程由以下几个步骤组成，首先是注塑机启动后，注塑机开模完成后会给机械手发送相应的开模信号，当机械手接收到对应的信号后，会根据程序设置将已经装置好的螺丝夹具放在指定的模具内部，随后注塑机给予成型[1]。当注塑产

品成型后，机械手将成型的产品取下，并将夹具上已经装好的螺丝装入模具中，当机械手离开注塑机模具位置后，会个注塑机发送离开信

号，而注塑机接收到机械手离开的信号后自动开始合模生产，合模生产结束后，机械手会移动到产品的放置位置，等待成型成品出模，然

后机械手移动到制定位置，将放在模板上的螺丝吸到夹具上，完成一个周期的生产循环后等待下一次信号指令开始重复性动作。

3.注塑机机械手自动加螺丝装置的控制

3.1机械手自动加螺丝装置PLC输入和输出地址

在机械手自动加螺丝装置的输入信号中，对应的输入编号和功能如下，X0的功能是复位功能，X1的功能是自动加螺丝装置转换开关，

X2的功能是模具真空检测信号和光电传感器信号，X3的功能是开模完成信号，X4的功能是允许机械手取螺丝，X5的功能是模板吹气和夹具吸气信号，X6的功能是模具吹气信号，X7的功能是夹具吹气和模具吸气信号。而在输出信号中，Y0的功能是，Y1的功能是模板吹气和

夹具吸气，Y2的功能是允许机械手运动，Y3的功能是模具吹气，Y4的功能是夹具吹气，Y5的功能是允许合模，Y6的功能是报警信号，Y7

的功能是机械手取信号。

3.2机械手自动加螺丝装置PLC I/O接口

在机械手自动加螺丝装置PLC I/O接口中，旋扭开关和急停开关串连接X1作为自动加螺丝装置转换开关，如图2所示。整个接口中共有八个不同的真空开关，这八个不同的真空开关输出信号和四个光电传感器输出信号中，利用中间继电器转换的方式与X2进行串联，能够给

模具发送出真空检测信号和光电传感信号[2]。而X3做属于接入注塑机输出信号的目的，5~X7属于接入机械手输出信号的作用，Y0~Y4属于

接入中间继电器的作用，能够有效驱动电磁阀，Y5接入注塑机的反馈信号，Y6接入报警信号，Y7则属于机械手反馈信号。 图2：机械手自动加螺丝装置PLC I/O接口图

4.注塑机机械手自动加螺丝装置的控制程序

4.1机械手自动加螺丝装置程序流程图

在注塑机上安装机械手自动加螺丝装置的中，机械手的程序流程框图如图3所示，整个程序流程从X1开始，最终到T4结束，而在整个过程中，程序流程中会出现相应的返回现象，并在某些阶段将信号发送到Y3，Y7，Y0等对应接口位置。

图3：程序流程框图

4.2机械手自动加螺丝装置程序注解

机械手自动加螺丝装置的控制程序采用三菱PLC的专用编程语言进行编程，而该程序属于循环运行程序。在整个程序中X1属于启动程序条件，会伴随着程序的运行而执行，当设备中的X3位置被接通后，机械手会获得对应的控制器输出信号，同时机械手逐渐向注塑机上的

模具进行移动[3]。随着机械手移动到指定的位置后，相关信号会发送到X6的位置，然后按照程序制定吸取产品，而控制器输出信号给予Y2

模具发送吹气的信号指令，吹气1.5秒即可，随后当收到机械手输出的X7信号后，设备根据程序指令输出2秒后的Y4夹具给予吹气信号处

理，并在20秒后给予Y3模具相应的吹气信号。2秒后，系统开始检测对应的真空度和光电信号，整个检测时间只有1秒，如果在这个过程

中，当输入信号X2发生中断后，那么系统会获得相应的报警信号，而随着输出Y5信号的发送，还会出现对应的合模需求，这使得模板上对

应的八个螺丝则需要借助人工的方式进行操作处理，当这八个螺丝放置好后，启动机械手后，将X4放置，程序输出到Y7并经由机械手移动

到取螺丝的位置，从而发出信号接通到X5位置，其中程序输出Y0的信号持续2秒，实现注塑机一个产品周期的循环需求。

5.注塑机机械手自动加螺丝装置和设备的同步连接

首先是自动加螺丝装置和注塑机的同步连接过程中，随着程序设计，给予注塑机全新的程序设定时，获得相应的硬件电路进行重新连接，能够有效实现从注塑机中提取输入开模的相关信号X3，从而能够被有效的反馈给允许合模性信号Y5，有利于确保实现自动加螺栓装置

和注塑机同步运行的目的。其次是自动加螺栓装置和机械手实现有效的同步连接时，对应的程序设计过程中，机械手所获得的程序设定和

硬件电路进行有效连接时，需要从机械手中获取对应的三个输入信号，X5，X6，X7和2个反馈信号Y1和Y7，从而能够实现自动加螺栓装置

和机械手的同步运行。

结束语：在注塑产品的生产中，应用机械手自动加螺栓装置的方式，可以有效提高以往的注塑效率，使注塑效率得到大幅度提升。通过机械手自动加螺丝装置的实现，经过对整个注塑周期的时间计量后发现，传统的注塑生产周期为125秒，而机械手自动加螺丝装置注塑机

生产周期则缩短到了47秒，整个生产周期减少了78秒，因此生产效率提高了2.7倍。由此可见，机械手自动加螺丝装置具有良好的提高生产

效率的目的，并在程序中执行中还能有效避免漏装螺丝而出现的堵塞模具现象，这对整个注塑生产而言，具有十分重要的经济效益。

参考文献：

[1]吴峻睿,吴锡圆,李方,蔡金川.一种应对注塑机多穴模具的机械手设计[J].机电工程技术,2022,51(06):120-123.

[2]江丽珍,段海峰,赵易,刘楚生.基于PLC的注塑机械手自动取件系统设计[J].塑料,2021,50(02):82-86.

[3]王高尚,李亚钧.注塑机械手的设计与分析[J].塑料,2020,49(05):121-124.