李震球

【摘 要】組合機(jī)床是針對(duì)特定工件進(jìn)行特定加工的機(jī)械加工設(shè)備，本設(shè)計(jì)選擇三菱FX2N-48MR型的PLC對(duì)雙面鉆孔組合機(jī)床的改造，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)床的手動(dòng)和自動(dòng)運(yùn)行，從而減少工作強(qiáng)度，降低機(jī)械強(qiáng)度，并使機(jī)械和電氣有機(jī)地結(jié)合，真正實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)。

【關(guān)鍵詞】PLC；組合機(jī)床；自動(dòng)控制

1.系統(tǒng)概述

組合機(jī)床是針對(duì)特定工件進(jìn)行特定加工的加工設(shè)備。這類(lèi)設(shè)備大多數(shù)能多機(jī)多刀同時(shí)工作，并且具有工作自動(dòng)循環(huán)的功能。雙面鉆孔組合機(jī)床主要用于在工件的兩對(duì)面上鉆孔。

1.1機(jī)床的主要運(yùn)動(dòng)

機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)由液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供進(jìn)給動(dòng)力，電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)主軸箱的刀具主軸，提供切削主動(dòng)力，工件的定位及夾緊裝置由液壓泵系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。

機(jī)床工作時(shí)，工件裝入定位夾緊裝置，按下啟動(dòng)按鈕SB2，工件開(kāi)始定位和夾緊，然后左、右兩面的動(dòng)力滑臺(tái)同時(shí)進(jìn)行快速進(jìn)給、工進(jìn)和快退的加工循環(huán)，在這同時(shí)，刀具電動(dòng)機(jī)也啟動(dòng)工作，切削液泵在工進(jìn)過(guò)程中提供切削液。加工結(jié)束后，動(dòng)力滑臺(tái)退回到原位，夾緊裝置松開(kāi)并拔出定位銷(xiāo)，一次加工的工作循環(huán)結(jié)束。

1.2機(jī)床的拖動(dòng)及控制要求

（1）機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)和工件定位、夾緊裝置由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。電磁閥YV1和YV2控制夾緊液壓缸活塞運(yùn)動(dòng)方向；YV3、YV4和YV7為左機(jī)滑臺(tái)油路中電磁閥換向線(xiàn)圈；YV5、YV6和YV8為右機(jī)滑臺(tái)油路中電磁閥換向線(xiàn)圈；線(xiàn)圈YV9和YV10控制定位銷(xiāo)液壓缸活塞運(yùn)動(dòng)。電磁閥線(xiàn)圈得電動(dòng)作如表1-1所示。

（2）機(jī)床共有四臺(tái)電動(dòng)機(jī)。M1為液壓泵電動(dòng)機(jī)。液壓泵電動(dòng)機(jī)M1應(yīng)先啟動(dòng)，使系統(tǒng)正常供油后，其他電動(dòng)機(jī)的控制電路及液壓系統(tǒng)的控制電路才能通電工作。

M2為左機(jī)的刀具電動(dòng)機(jī)，M3為右機(jī)的刀具電動(dòng)機(jī)。刀具電動(dòng)機(jī)應(yīng)在滑臺(tái)進(jìn)給循環(huán)開(kāi)始時(shí)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，滑臺(tái)退回原位后停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

M4為切削液泵電動(dòng)機(jī)。切削液泵電動(dòng)機(jī)可以手動(dòng)控制啟動(dòng)和停止，也可以在滑臺(tái)工進(jìn)時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)，在工進(jìn)結(jié)束后自動(dòng)停止。

表1-1電磁閥線(xiàn)圈得電動(dòng)作表

2.基于PLC技術(shù)的雙面鉆孔組合機(jī)床改造方案

根據(jù)組合機(jī)床的控制流程，要求機(jī)床能分別在手動(dòng)和自動(dòng)兩種工作方式下運(yùn)行。

2.1 PLC的選型

由PLC組成的雙面鉆孔組合機(jī)床控制系統(tǒng)共有輸入信號(hào)22個(gè)，都是開(kāi)關(guān)量，其中選擇開(kāi)關(guān)1個(gè)，按鈕11個(gè)，檢測(cè)元件10個(gè)；共有輸出信號(hào)15個(gè)，其中電磁閥10個(gè)，控制四臺(tái)電動(dòng)機(jī)的接觸器4個(gè)，指示燈1個(gè)。

根據(jù)輸入和輸出點(diǎn)數(shù)，選用日本三菱公司小型高性能整體式FX2N系列PLC。它是FX2的更新?lián)Q代型，由基本單元、擴(kuò)展單元、特殊模塊和特殊單元組成。I/O點(diǎn)數(shù)估算時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?，通常根?jù)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，再增加10%-20%可擴(kuò)展余量后，作為輸入輸出點(diǎn)估算數(shù)據(jù)。因此，該系統(tǒng)選用三菱FX2N-48MR型PLC，即24個(gè)輸入點(diǎn)，24個(gè)輸出點(diǎn)。

2.2 PLC輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)分配

PLC輸入輸出點(diǎn)如表1-2所示

2.3控制程序設(shè)計(jì)

雙面鉆孔組合機(jī)床控制要求中提出液壓泵電動(dòng)機(jī)M1應(yīng)先啟動(dòng)，在系統(tǒng)正常供油后，其他電動(dòng)機(jī)和液壓系統(tǒng)控制電動(dòng)機(jī)才能啟動(dòng)，控制程序應(yīng)滿(mǎn)足這一要求。

組合機(jī)床有手動(dòng)工作方式和自動(dòng)工作方式，通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA選擇不同的工作方式。

以自動(dòng)工作方式為例介紹系統(tǒng)改造后的狀態(tài)流程。

3.結(jié)束語(yǔ)

雙面鉆孔組合機(jī)床是一種對(duì)特定工件加工的設(shè)備，通過(guò)PLC技術(shù)改造，設(shè)備運(yùn)行比較穩(wěn)定，維修量減少，可靠性得到提高，給企業(yè)帶來(lái)較好的經(jīng)濟(jì)效益，設(shè)備改造取得了一定的效果。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

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