關(guān)于立式加工中心增裝門機(jī)連鎖的設(shè)計(jì)與安裝

徐勝 孫巖 張宏昆

摘 要：隨著裝備制造業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)設(shè)備安全性的要求也在不斷提高。但由于企業(yè)考慮到設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益，有很多設(shè)備仍然不具有安全門鎖功能。本文筆者詳細(xì)的講解了針對(duì)企業(yè)內(nèi)SIEMENS 802D SL系統(tǒng)設(shè)備的立式加工中心，通過加裝安全門鎖開關(guān)，在此基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)PLC編程，最終實(shí)現(xiàn)并滿足了對(duì)設(shè)備安全防護(hù)需求，對(duì)員工作業(yè)的安全防護(hù)起到了至關(guān)重要的作用。

關(guān)鍵詞：裝備制造；安全門鎖開關(guān)；SIMENSE 802D SL系統(tǒng)；PLC編程；安全防護(hù)

中圖分類號(hào)： TG519.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）21-157-2

1 問題的提出

洛陽(yáng)一拖車橋有限公司內(nèi)有19臺(tái)自制SIEMENS 802D SL系統(tǒng)立式加工中心，由于在設(shè)備設(shè)計(jì)和制造時(shí)，對(duì)設(shè)備安全運(yùn)行認(rèn)知不深，因此沒有加裝門機(jī)連鎖。為確保員工的安全作業(yè)，第一拖拉機(jī)集團(tuán)有限公司要求各分廠單位對(duì)無(wú)門鎖的加工中心，在滿足設(shè)備基本運(yùn)行功能的基礎(chǔ)上加裝門機(jī)連鎖。

對(duì)設(shè)備加裝門機(jī)連鎖后，在保障員工安全作業(yè)的同時(shí)，要求滿足以下三個(gè)基本功能：

①在程序自動(dòng)狀態(tài)（AUTO）運(yùn)行時(shí)，要求機(jī)床防護(hù)門不能打開。如果打開，機(jī)床將會(huì)自動(dòng)報(bào)警，且程序運(yùn)行直接停止運(yùn)行。

②設(shè)備在MDI（編輯）/JOG（手動(dòng)）狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，需要對(duì)夾具進(jìn)行調(diào)試或測(cè)量零件時(shí)，機(jī)床防護(hù)門后，主軸運(yùn)行應(yīng)該有安全限速最高為1000r/min。

③設(shè)備運(yùn)行時(shí)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)問題或者需要開門檢查時(shí)，可按復(fù)位、急停等應(yīng)急鍵將門鎖打開，檢查設(shè)備狀態(tài)。

2 硬件改造

基于對(duì)設(shè)備門機(jī)連鎖提出的功能要求，在硬件上我們采用了歐姆龍D4NL門鎖開關(guān)。D4NL門開關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有4個(gè)常閉點(diǎn)，1個(gè)常開點(diǎn)，電磁線圈和指示燈（內(nèi)部接線見圖1）。

考慮到設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)便性和實(shí)用性，在此使用一個(gè)常閉點(diǎn)和電磁線圈，即實(shí)現(xiàn)門開關(guān)的通斷和吸合功能。因此，將常閉點(diǎn)作為輸入信號(hào)接入系統(tǒng)內(nèi)，設(shè)備中間繼電器作為系統(tǒng)輸出控制，門開關(guān)電磁線圈作為

中繼控制輸出（。

3 軟件實(shí)現(xiàn)

根據(jù)門鎖開關(guān)的接線方式，為滿足設(shè)備運(yùn)行的基本功能，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)PLC中內(nèi)容進(jìn)行編程。在不斷的修改和調(diào)試后，確定以下編程內(nèi)容：（如圖3）

Network 3語(yǔ)句中M21.0與M21.1為PLC內(nèi)部繼電器，Q3.2為輸出繼電器的電磁線圈（KA），即控制門開關(guān)線圈。在AUTO（自動(dòng)）運(yùn)行狀態(tài)下，啟動(dòng)NCSTART（循環(huán)啟動(dòng)），繼電器Q3.2輸出，中間繼電器吸合，門開關(guān)線圈得電吸合，門開關(guān)上鎖。

Network 4語(yǔ)句是在NCSTOP（暫停、停止）/EMG（急停）/RESET（復(fù)位）/M30（程序運(yùn)行停止）的狀態(tài)時(shí)，內(nèi)部繼電器M21.1接收信號(hào)，作用在圖2中程序時(shí)，電磁線圈輸出斷開，門鎖開關(guān)斷開。

Network 5語(yǔ)句當(dāng)設(shè)備防護(hù)門打開時(shí)，在MDI（編輯） 與JOG（手動(dòng)）運(yùn)行狀態(tài)下，主軸限速運(yùn)行。具體限速值可以根據(jù)實(shí)際要求進(jìn)行設(shè)定。（如圖6）

Network 6語(yǔ)句在自動(dòng)運(yùn)行（AUTO）狀態(tài)下，如果門開關(guān)突然斷開時(shí)，X/Y/Z/SP等各軸進(jìn)給運(yùn)行將立即停止運(yùn)行，且系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)發(fā)出用戶700027報(bào)警。

4 使用時(shí)注意事項(xiàng)

在設(shè)備安裝門機(jī)連鎖后，員工在使用期間，會(huì)遇見因門機(jī)連鎖而引發(fā)的設(shè)備故障，故障內(nèi)容如表1：

在設(shè)備故障發(fā)生后，我們還可以通過對(duì)PLC編程內(nèi)容的信號(hào)輸入和輸出通斷的方法，來(lái)判斷故障源。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 郭向榮.基于CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)的機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)構(gòu)建[D].河北科技大學(xué)，2011.

[2] 王守鵬.基于NX的夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D].吉林大學(xué)，2013.