三工位鉆床的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

張翠萍

廣東省工商高級(jí)技工學(xué)校,廣東韶關(guān) 512100

三工位鉆床的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

張翠萍

廣東省工商高級(jí)技工學(xué)校,廣東韶關(guān) 512100

本文通過(guò)對(duì)普通立式鉆床送料，鉆孔加工以及卸料的手工常規(guī)操作方法的比較和生產(chǎn)實(shí)踐總結(jié)，自行設(shè)計(jì)了一套三工位深孔加工鉆床PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)鉆床的鉆頭旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是主運(yùn)動(dòng)，它沿本身軸線方向的移動(dòng)是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，在此基礎(chǔ)上，增設(shè)了自動(dòng)送料，自動(dòng)加工、自動(dòng)卸料控制，并且工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)，使送料、加工、卸料并行運(yùn)行。這種并行自動(dòng)控制系統(tǒng)大大提高了工作效率，既經(jīng)濟(jì)又安全可靠。

三工位；自動(dòng)；高效；PLC

0 引言

對(duì)于少量工件的簡(jiǎn)單鉆孔加工一般的方法是前一個(gè)工件鉆孔結(jié)束并卸料后方可進(jìn)行下一個(gè)工件送料，在一個(gè)時(shí)間段只能進(jìn)行一個(gè)工位的運(yùn)行，并且鉆深由人手工設(shè)定，這樣就大大降低了工作效率，增加了許多安全的隱患，在校實(shí)習(xí)工廠就有學(xué)生曾經(jīng)發(fā)生過(guò)不安全的事故。經(jīng)過(guò)實(shí)踐和分析，以上常規(guī)的加工方法存在著很多問(wèn)題，尤其是對(duì)于大批量流水線型作業(yè)難以達(dá)到要求。

1 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1.1 控制過(guò)程

本系統(tǒng)鉆床對(duì)工件的裝卸、夾緊、放松、鉆頭的進(jìn)給及退回均采用液壓驅(qū)動(dòng)?？删幊炭刂破鬟x用的是FX1N-30MR系列，本系統(tǒng)的編程采用了步進(jìn)順序控制編程方法。在編程過(guò)程中，3個(gè)工位的同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，采用了并行分支，3個(gè)工位分別是：送料、工件加工和檢測(cè)卸料。在檢測(cè)工件時(shí)工件是否合格又采用了選擇性分支控制。

如圖1所示是三工位鉆床的工作臺(tái)示意圖：初始狀態(tài)元件S0用初始脈沖M8002置位，再按下啟動(dòng)按鈕X0使三工位同時(shí)進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)：工位1由液壓控制將工件送到位，然后送料裝置退回；工位2采用鉆孔加工自動(dòng)循環(huán)，工件夾緊后鉆頭旋轉(zhuǎn)同時(shí)工進(jìn)到鉆深1（X1）處，鉆頭再上升退回到原位X2處，再工進(jìn)到鉆深2（X3）處，鉆頭再次返回到原位X2處，鉆削結(jié)束，工件放松，為了保證鉆頭在兩次工進(jìn)上升后工件才可放松，程序中采用了計(jì)數(shù)器C0；工位三用深度計(jì)測(cè)量加工孔是否合格，若合格則自動(dòng)卸料，，若不合格則人工卸料，然后按重啟按鈕X7，使加工循環(huán)繼續(xù)。在三個(gè)工位的運(yùn)動(dòng)均結(jié)束時(shí)，工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)120度，進(jìn)行循環(huán)加工。

圖1 鉆床工作臺(tái)

圖2 PLC接線圖

表1 I/O分配表

圖3 鉆孔加工自動(dòng)循環(huán)

對(duì)功能流程圖的幾點(diǎn)說(shuō)明：

1）采用了并行序列：PLC機(jī)送電并按下啟動(dòng)按鈕X0使三個(gè)工位同時(shí)變?yōu)榛顒?dòng)步同時(shí)運(yùn)行，這是省時(shí)高效的體現(xiàn)，同時(shí)三工位的作業(yè)互不影響；

2）在系統(tǒng)不出故障的前提下，三個(gè)工位同時(shí)變?yōu)榛顒?dòng)步只需要一次系統(tǒng)啟動(dòng)，若有不合格產(chǎn)品出現(xiàn)，第三工位要成為等待步，需按重啟按鈕X3。若合格則自動(dòng)卸料變?yōu)榈却健?/p>

3）3個(gè)工位全部變?yōu)榈却綍r(shí)進(jìn)入下一輪的循環(huán)。

4）對(duì)于第二工位工進(jìn)兩次基于下述原因：對(duì)于較深的孔，要經(jīng)常退出鉆頭，排出切屑并進(jìn)行冷卻潤(rùn)滑，防止切屑堵塞在孔內(nèi)使鉆頭過(guò)熱加快磨損以致扭斷。

2 結(jié)論

采用PLC進(jìn)行三工位鉆床的自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通過(guò)模擬運(yùn)行，結(jié)果表明該系統(tǒng)有較好的自動(dòng)循環(huán)作業(yè)控制功能，運(yùn)行可靠、操作方便、安全經(jīng)濟(jì)，大大提高了生產(chǎn)效率。在安全生產(chǎn)、節(jié)能方面都有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

[1]勞動(dòng)人事就業(yè)局編.機(jī)械制造工藝基礎(chǔ).勞動(dòng)人事出版社.

[2]王兆義主編.可編程控制器教程.機(jī)械工業(yè)出版社.

[3]岳慶來(lái).變頻器可編程序控制器及觸摸屏綜合應(yīng)用技術(shù).機(jī) 械工業(yè)出版社.

[4]三菱FX1N系列微型可編程控制器使用手冊(cè).

[5]阮友德主編.PLC、變頻器、觸摸屏綜合應(yīng)用實(shí)訓(xùn).中國(guó)電 力出版社.

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1674-6708（2010）21-0059-02