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        基于PLC 控制多工位自動(dòng)鉆床系統(tǒng)設(shè)計(jì)*

        2021-02-04 05:12:42林祖正農(nóng)萬華韋洪喜劉長彬
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2021年7期
        關(guān)鍵詞:鉆床檔位計(jì)時(shí)

        林祖正,農(nóng)萬華,韋洪喜,劉長彬

        (柳州工學(xué)院,廣西 柳州 545616)

        引言

        某型汽車保險(xiǎn)杠骨架橫梁孔系加工,利用普通鉆床按傳統(tǒng)工藝加工:劃線-打眼定位-鉆孔加工或利用搖臂鉆床+鉆模,過度依賴工人技能熟練程度,不僅質(zhì)量難保證,而且勞動(dòng)強(qiáng)度大,生產(chǎn)效率低。為解決以上問題,本文提出一種基于PLC 多工位自動(dòng)鉆床設(shè)計(jì)方案,既可以提高生產(chǎn)效率,又可以保證產(chǎn)品質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。

        1 自動(dòng)鉆床組成

        多工位自動(dòng)鉆床的設(shè)計(jì)方案如圖1 所示,主要由控制柜、鉆削動(dòng)力裝置、防護(hù)板、支撐定位裝置、夾緊裝置、控制按鈕工作臺(tái)等組成,實(shí)現(xiàn)鉆削精準(zhǔn)定位、自動(dòng)夾緊、自動(dòng)鉆削加工等功能。

        2 自動(dòng)鉆床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        根據(jù)設(shè)計(jì)要求,著眼實(shí)際,考慮設(shè)備安裝調(diào)試和后期維護(hù),鉆床的動(dòng)作由自動(dòng)控制和手動(dòng)控制兩部分組成,用檔位開關(guān)切換。

        2.1 自動(dòng)控制部分設(shè)計(jì)

        如圖2 所示,自動(dòng)控制電路圖,檔位開關(guān)SB7 打到自動(dòng)檔,按下啟動(dòng)按鈕線路接通,PLC 接到信號(hào),信號(hào)傳遞到夾緊氣缸繼電器KM2,KM2 得電,氣缸開始伸出推動(dòng)桿夾緊工件,當(dāng)氣缸壓力達(dá)到壓力繼電器PS 設(shè)定的壓力值時(shí),氣缸停止伸出,完成夾緊。夾緊完成的同時(shí),PLC 傳遞信號(hào)到電機(jī)接觸器KM1,KM1 接到信號(hào)鉆削電機(jī)啟動(dòng),電機(jī)啟動(dòng)的同時(shí),PLC 內(nèi)部時(shí)間繼電器T1 開始計(jì)時(shí),待T1 計(jì)時(shí)結(jié)束電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速,觸動(dòng)鉆削進(jìn)給時(shí)間繼電器KM4 得電,進(jìn)給氣缸伸出,進(jìn)給開始。當(dāng)進(jìn)給到前限位行程開關(guān)SQ1 時(shí),時(shí)間繼電器T2 計(jì)時(shí),電機(jī)停頓,T2計(jì)時(shí)結(jié)束,觸動(dòng)繼電器KM5 得電,氣缸縮回進(jìn)給回退,當(dāng)回退到后行程限位開關(guān)SQ2 加工結(jié)束,電磁閥失氣缸停止,同時(shí)電機(jī)接觸器KM1 斷開,電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。電機(jī)停止的同時(shí)時(shí)間繼電器KM3 得電夾緊電磁閥失電,氣缸縮回夾緊松開,當(dāng)氣缸下降到下限位行程開關(guān)SQ3 時(shí),氣缸停止,松開動(dòng)作結(jié)束,取出工件,加工結(jié)束。其工作流程如圖3 所示。

        圖3 自動(dòng)控制工作流程圖

        考慮到系統(tǒng)的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)和后期可擴(kuò)展性,選用三菱FX2N-32MR 型PLC,應(yīng)用范圍廣,成本低。PLC I/O分配如表1 所示,PLC I/O 接線圖如圖4 所示。

        綜上所述,根據(jù)控制要求,編寫控制程序,T 型圖如圖5 所示,按下啟動(dòng)按鈕X0,夾緊缸Y1 得電開始工作,并且自鎖;壓力繼電器開始工作,壓力繼電器檢測夾緊缸的壓力達(dá)到一定的壓力值時(shí),主電機(jī)得電,同時(shí),時(shí)間繼電器T1 開始計(jì)時(shí);1.5s 后時(shí)間繼電器線圈閉合,進(jìn)給缸開始進(jìn)給加工零件;當(dāng)?shù)竭_(dá)進(jìn)給前限位開關(guān)時(shí),進(jìn)給缸停止工作;同時(shí),時(shí)間繼電器T2 開始工作;當(dāng)時(shí)間繼電器計(jì)時(shí)到0.5s 時(shí),進(jìn)給缸開始退回;當(dāng)進(jìn)給缸到達(dá)進(jìn)給后限位開關(guān)時(shí),進(jìn)給缸松開。X1 是急停按鈕,在任何時(shí)候出現(xiàn)問題,按下X1 按鈕都可以急停。

        圖4 PLC I/O 接線圖

        圖5 自動(dòng)控制T 型圖

        表1 PLC I/O 分配表

        圖6 手動(dòng)控制電路圖

        圖7 手動(dòng)控制T 型圖

        2.2 手動(dòng)控制部分設(shè)計(jì)

        如圖6 所示,擋位按鈕SB7 打到手動(dòng)擋位,再打到電機(jī)擋位,按啟動(dòng)SB1,KM1 得電自鎖,電機(jī)啟動(dòng),按SB3停止,實(shí)現(xiàn)電機(jī)的手動(dòng)控制,每個(gè)電機(jī)都有一個(gè)對應(yīng)手動(dòng)開關(guān)“SA1”“SA2”“SA3”控制,便與對每個(gè)電機(jī)的單獨(dú)使用。擋位按鈕打到夾緊缸擋位SB5,由SB1 點(diǎn)動(dòng)控制KM2 得電,SB3 點(diǎn)動(dòng)控制 KM3 得電,上下行程由SQ3 和SQ4,控制,實(shí)現(xiàn)夾緊缸的手動(dòng)控制,可檢驗(yàn)夾緊缸。擋位按鈕SB7 打到進(jìn)給缸擋SB6,由SB1點(diǎn)動(dòng)控制KM4 得電,SB3 點(diǎn)動(dòng)控制KM5 得電,前后行程由 SQ1,SQ2 控制,實(shí)現(xiàn)進(jìn)給缸的手動(dòng)控制,可檢驗(yàn)進(jìn)給缸。其T 型圖如圖7 所示,檔位開關(guān)打到電機(jī)檔X11,按鈕X0 控制電機(jī)啟動(dòng),形成自鎖,由Y0 控制其停止。檔位開關(guān)打到夾緊缸檔X12,按鈕X0 點(diǎn)動(dòng)控制夾緊缸上升,按鈕X7 點(diǎn)動(dòng)控制夾緊缸下降,由上限為和下限位開關(guān)來控制上下行程。檔位開關(guān)打到進(jìn)給缸檔X13,按鈕X0 點(diǎn)動(dòng)控制進(jìn)給缸進(jìn)給,按鈕X7 點(diǎn)動(dòng)控制進(jìn)給缸退回,由前限位和后限位開關(guān)來控制前后行程。X11,X12,X13 三位互鎖。

        3 結(jié)束語

        本文簡要提出一種自動(dòng)鉆床的設(shè)計(jì)方案,根據(jù)自動(dòng)鉆床設(shè)備功能要求,設(shè)計(jì)基于PLC 控制系統(tǒng),不僅可以提高設(shè)備自動(dòng)化生產(chǎn)程度,而且提高生產(chǎn)效率和保證產(chǎn)品質(zhì)量,降低勞動(dòng)成本。

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