電梯導軌去毛刺機的電氣控制系統(tǒng)設計

曹永剛

（南通天生港發(fā)電有限公司，江蘇南通226003）

隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，電梯產(chǎn)業(yè)獲取了巨大的產(chǎn)業(yè)市場，電梯已廣泛地應用于生產(chǎn)生活的各個領域。隨之而來的電梯故障也越來越多，故障的原因多種多樣，其中由于電梯導軌的不平滑，造成電梯的運行不穩(wěn)定是常見的故障之一。電梯導軌是采用粉末冶金的方法制造的，成形的工件各邊緣凹槽處非常容易殘留粉末，這些粉末使零件的邊緣產(chǎn)生毛刺[1]。所以去除電梯導軌的毛刺，使電梯安全平穩(wěn)地運行是急需解決的重要問題。

1.系統(tǒng)組成及工作原理

1.1 系統(tǒng)組成

電梯導軌去毛刺機的電氣控制系統(tǒng)的主控制器為三菱PLC，該系統(tǒng)主要由工作機（左）、工作機（右）、電磁泵電機、Z軸伺服驅(qū)動及伺服電機、觸摸屏、清洗機和報警電路組成。電梯導軌去毛刺機的電氣控制系統(tǒng)框圖見圖1。

圖1 系統(tǒng)框圖

1.2工作原理

該系統(tǒng)中工作機有2個，即為系統(tǒng)的主軸電機，帶動磨料刷按一定的工藝要求動作，去除電梯導軌上的毛刺。電磁泵電機實現(xiàn)磨料工作液的循環(huán)和攪拌。清洗機選用超聲波清洗機，主要用于清洗去毛刺后的電梯導軌[2][3]。觸摸屏可以實現(xiàn)友好的人機界面，操作方面。系統(tǒng)上電且準備就緒后，若進料口有料則定位、壓緊待處理的電梯導軌，然后Z軸伺服電機帶動電梯導軌下降至工作位置，工作機帶動磨料刷高速旋轉(zhuǎn)去毛刺。工作時針對待加工工件的差異，選取不同的磨料刷、磨料類型、磨料大小等，從而保證加工質(zhì)量。

2.主要硬件電路設計

2.1 系統(tǒng)主電路設計

電梯導軌去毛刺機的電氣控制系統(tǒng)主電路圖見圖2。其中M1為電磁泵電機，用于磨料工作液的循環(huán)和攪拌,KM1為電磁泵電機正轉(zhuǎn)接觸器，KM2為電磁泵電機反轉(zhuǎn)接觸器。M2和M3為工作機，帶動磨料刷高速旋轉(zhuǎn)去除電梯導軌上的毛刺，KM4為工作機正轉(zhuǎn)接觸器，KM5為工作機反轉(zhuǎn)接觸器。KM3為啟動清洗機的接觸器。開關電源為系統(tǒng)提供必要的直流24V電源。

圖2 系統(tǒng)主電路圖

2.2 伺服驅(qū)動電路設計

本系統(tǒng)采用松下MINAS A5系列的MSME502G1永磁同步交流伺服電機，以及全數(shù)字交流永磁同步伺服驅(qū)動器MFDHTB3A2?，主要用于輸送待加工的電梯導軌至工作位置和把加工好的電梯導軌輸送至出料口，實現(xiàn)輸送點的精確定位。脈沖輸出地址為PLC的Y0，旋轉(zhuǎn)方向信號輸出地址為PLC的Y2。伺服報警信號與PLC的X12連接。伺服使能SRV-ON接PLC輸出點Y5，上限位和下限位信號分別接PLC的輸入點X1和X2。

圖3 伺服驅(qū)動電路

3.系統(tǒng)軟件設計

3.1 控制系統(tǒng)主流程

軟件設計是整個控制系統(tǒng)設計的核心部分，根據(jù)控制要求及現(xiàn)場生產(chǎn)設備的需要，把所有的按鈕、傳感器和指示燈等，按照輸入輸出分類，列寫I/O分配表[4]，根據(jù)控制要求及工藝要求繪制程序流程圖。電梯導軌去毛刺機的電氣控制系統(tǒng)主流程圖見圖4。

3.2 工作機工作流程

工作機帶動磨料刷高速旋轉(zhuǎn)，為了保證去毛刺的加工效果，對工作機的運行方式有一定的工藝要求，根據(jù)待加工的電梯導軌，選定合適的磨料刷、磨料及磨料粒的大小后，電磁泵電機先啟動2秒后，工作機才可以啟動，工作機先正轉(zhuǎn)30S，停10S，然后反轉(zhuǎn)30S，依次循環(huán)，滿10次后，循環(huán)結(jié)束，進入下一個環(huán)節(jié)。工作機的工作流程見圖5。

圖4 主流程圖

圖5 工作機工作流程圖

4 總結(jié)

電梯導軌去毛刺機設備，采用了體積小、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、易于編程的PLC作為控制器。為以后設備的改造提供了良好的基礎。該系統(tǒng)生產(chǎn)效率高，加工質(zhì)量好，可針對不同的電梯導軌進行去毛刺加工，工作過程簡單，操作方便，自動化程度較高。

[1]陳興華.國內(nèi)電梯導軌30年[J].中國電梯，2009，(16)：80.

[2]王宏強，李褔援.旋轉(zhuǎn)尼龍刷式磨料復合去毛刺機的研制[A].精密與超精密加工技術[C].西安：西安地圖出版社，2004.

[3]吳敏鏡.毛刺及除毛刺技術[J].航天工藝，1999（6）：14.

[4]王衛(wèi)星等.可編程控制器原理及應用[M].北京：中國水利水電出版社，2002.