關(guān)于一種防卡死電子裝置的研究

夏永紅 廖麗娟 龍海輝

摘 要：在數(shù)控金屬切削機(jī)床的排屑器及破碎機(jī)械中，一旦有大的異物或物料堆積造成電動(dòng)機(jī)的堵轉(zhuǎn)，很容易燒毀電動(dòng)機(jī)、引起斷路器跳閘及造成機(jī)械損壞，通過(guò)研究及發(fā)明一種防卡死電子裝置并做推廣使用，本研究是金屬加工機(jī)床的技術(shù)應(yīng)用，屬于金屬加工機(jī)床制造技術(shù)領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：金屬切削；排屑器；卡死；程序

Research on An Anti-stuck Elctronic Device

Xia Yonghong Liao Lijuan Long Haihui

（Department of Defense，Inner Mongolia North Heavy Industries Group Corp.，Ltd，Baotou，Inner Mongolia 014030）

Abstract：In the chip extractor of CNC metal cutting machine and crushing machine，the motors are easy to burn，the circuit breaker stops and the machinery is damaged if the motor is blocked because of a large foreign body or material accumulation.An anti-stuck elctronic device is invented and popularized.

Key words：metal cutting;chip extractor;stuck;program

近年來(lái)，隨著制造業(yè)企業(yè)的快速發(fā)展，企業(yè)不斷引進(jìn)數(shù)控設(shè)備作為主要加工載體，隨著產(chǎn)量越來(lái)越大，要求數(shù)控機(jī)床的連續(xù)工作時(shí)間就會(huì)越來(lái)越長(zhǎng)，甚至有些數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)24小時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)。在加工過(guò)程中必不可少的就是對(duì)廢屑的排出，現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床對(duì)廢屑的排出大多采用各種類(lèi)型的排屑器裝置，解決排屑器順利快速排出全部廢屑成了制造業(yè)產(chǎn)品加工效率的關(guān)鍵。

1 背景技術(shù)

在數(shù)控金屬切削機(jī)床的排屑器及破碎機(jī)械中，一旦有大的異物或物料堆積造成電動(dòng)機(jī)的堵轉(zhuǎn)，很容易燒毀電動(dòng)機(jī)、引起斷路器跳閘及造成機(jī)械損壞?，F(xiàn)有的保護(hù)裝置一般都是機(jī)械式的裝置，比如通過(guò)加裝彈簧，當(dāng)傳動(dòng)阻力大于彈簧的彈力時(shí)，觸碰限位開(kāi)關(guān)，使電動(dòng)機(jī)停止工作，從而保護(hù)電動(dòng)機(jī)。還有就是加裝離合器摩擦片，當(dāng)有異物時(shí)，摩擦片會(huì)打滑，從而保護(hù)電動(dòng)機(jī)及機(jī)械部分不受損傷。當(dāng)機(jī)械保護(hù)裝置起作用時(shí)，必須手動(dòng)使排屑器反轉(zhuǎn)，再正轉(zhuǎn)，反復(fù)幾次，才能恢復(fù)正?！，F(xiàn)有的許多排屑器沒(méi)有保護(hù)裝置，如果加裝機(jī)械式的保護(hù)裝置非常費(fèi)力，因此需要設(shè)計(jì)一種保護(hù)裝置，完全是靠電氣控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的，機(jī)械部分不用再改動(dòng)，而且能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)反轉(zhuǎn)功能，當(dāng)反轉(zhuǎn)幾秒后正轉(zhuǎn)，如果檢測(cè)排屑器正常，就不再反轉(zhuǎn)，如果不正常，再次反轉(zhuǎn)、正轉(zhuǎn)，直到排屑器正常為止，如果三次后排屑器仍然不能正常工作，則在數(shù)控系統(tǒng)上顯示報(bào)警“排屑器故障，請(qǐng)檢查是否有異物或其他故障”，排屑器電動(dòng)機(jī)停止工作，防止電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)或損壞機(jī)械部分。

2 研究發(fā)明內(nèi)容

本研究發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一套數(shù)控金屬切削機(jī)床的排屑器及破碎機(jī)械能夠防止機(jī)械卡死的電子裝置。在不需要機(jī)械部分做任何改動(dòng)的情況下，能夠防止機(jī)械卡死且能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)反轉(zhuǎn)，再正轉(zhuǎn)，排除機(jī)械卡死的異物，設(shè)計(jì)一套完整的控制，如圖1所示。

3 技術(shù)方案

（1）在數(shù)控機(jī)床配電柜內(nèi)的控制排屑器的繼電器的輸出端的一根電源線上套上精密電流互感器DL-CT08CL5。

（2）PLC信號(hào)模塊連接機(jī)架上安裝模擬量輸入模塊SM334訂貨號(hào)為6ES7-0CE01-0AA0（如果設(shè)備機(jī)架上已經(jīng)有模擬量輸入模塊，就不需要再安裝了）。

（3）連接精密電流互感器DL-CT08CL5的兩根線到模擬量輸入模塊SM334的通道三。

（4）編寫(xiě)PLC防止卡死程序。

（5）現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。

4 具體實(shí)施方式

選型并采購(gòu)模擬量輸入模塊SM334一塊（如果設(shè)備機(jī)架上已經(jīng)有模擬量輸入模塊，就不需要再安裝了）、精密電流互感器DL-CT08CL5一個(gè)。

在數(shù)控機(jī)床配電柜內(nèi)的控制排屑器的繼電器KM8的輸出端的一根電源線上套上精密電流互感器DL-CT08CL5， 如圖2所示。

連接精密電流互感器DL-CT08CL5的兩根反饋線到模擬量輸入模塊SM334的通道三（12腳和13腳）。

4）按程序流程圖編寫(xiě)控制程序，如圖3所示。

（1）在主程序OB1中添加以下程序：第一步，排屑器正轉(zhuǎn)Q48.0為一一秒后，定時(shí)器T30為1，通過(guò)比較指令CMP>I判斷排屑器電動(dòng)機(jī)的實(shí)際電流值IW326與設(shè)定值的關(guān)系。

（2）如果排屑器電動(dòng)機(jī)的實(shí)際電流值IW326大于設(shè)定值時(shí)，則復(fù)位Q48.0，置位Q48.1。排屑器反轉(zhuǎn)Q48.1為一一秒后，再判斷排屑器電動(dòng)機(jī)的實(shí)際電流值IW326與設(shè)定值的關(guān)系。如果排屑器電動(dòng)機(jī)的實(shí)際電流值IW326小于設(shè)定值時(shí)，則排屑器正常工作 。

（3）如果排屑器反轉(zhuǎn)時(shí)，排屑器電動(dòng)機(jī)的實(shí)際電流值IW326大于設(shè)定值時(shí)，則復(fù)位Q48.0、Q48.1，置位DB2.DBX187.0，使數(shù)控系統(tǒng)的顯示器顯示700056號(hào)報(bào)警“排屑器故障，請(qǐng)檢查是否有異物或其他故障”。按下機(jī)床控制面板上的復(fù)位鍵I3.7，可復(fù)位700056號(hào)報(bào)警。

（4）如果排屑器反轉(zhuǎn)時(shí)，排屑器電動(dòng)機(jī)的實(shí)際電流值IW326小于設(shè)定值時(shí)，則延時(shí)5秒后，置位Q48.0，復(fù)位Q48.1。排屑器正轉(zhuǎn)Q48.0為一一秒后，再判斷排屑器電動(dòng)機(jī)的實(shí)際電流值IW326與設(shè)定值的關(guān)系 。

（5）如果排屑器電動(dòng)機(jī)的實(shí)際電流值IW326大于設(shè)定值時(shí)，則執(zhí)行第一步的動(dòng)作，這時(shí)計(jì)數(shù)器T67計(jì)數(shù)一次，當(dāng)動(dòng)作重復(fù)3次后，計(jì)數(shù)器T67為一，復(fù)位Q48.0、Q48.1，置位DB2.DBX187.0，使數(shù)控系統(tǒng)的顯示器顯示700056號(hào)報(bào)警。如果排屑器電動(dòng)機(jī)的實(shí)際電流值IW326小于設(shè)定值時(shí)，則排屑器正常工作 。

5 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試

當(dāng)機(jī)床的排屑器工作時(shí)，由精密電流互感器DL-CT08CL5采集電動(dòng)機(jī)的電流，傳送到模擬量輸入模塊SM334，通過(guò)通訊模塊IM361將數(shù)據(jù)傳送到數(shù)控系統(tǒng)的NCU中，當(dāng)電流值大于設(shè)定的值時(shí)，說(shuō)明機(jī)床的排屑器有異物或物料堆積造成電動(dòng)機(jī)的堵轉(zhuǎn)，這時(shí)數(shù)控系統(tǒng)的NCU控制數(shù)字量輸出模塊SM322 的輸出點(diǎn)Q48.0=0、Q48.0=1，使排屑器正轉(zhuǎn)的中間繼電器KA0失電，排屑器反轉(zhuǎn)的中間繼電器KA1得電，排屑器正轉(zhuǎn)的交流接觸器KM8失電，排屑器反轉(zhuǎn)的交流接觸器KM9得電，5秒后，數(shù)控系統(tǒng)的NCU控制數(shù)字量輸出模塊SM322的輸出點(diǎn)Q48.0=1、Q48.0=0，使排屑器正轉(zhuǎn)的中間繼電器KA0得電，排屑器反轉(zhuǎn)的中間繼電器KA1失電，排屑器正轉(zhuǎn)的交流接觸器KM8得電，排屑器反轉(zhuǎn)的交流接觸器KM9失電，如果檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的電流值小于設(shè)定的值，則排屑器正常工作，如果檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的電流值仍大于設(shè)定的值，則重復(fù)反轉(zhuǎn)、正轉(zhuǎn)，直到排屑器正常為止，如果三次后排屑器仍然不能正常工作或排屑器在反轉(zhuǎn)時(shí)檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的電流值大于設(shè)定的值，則在數(shù)控系統(tǒng)上顯示報(bào)警“排屑器故障，請(qǐng)檢查是否有異物或其他故障”，排屑器電動(dòng)機(jī)停止工作，防止電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)或損壞機(jī)械部分。

6 總結(jié)

通過(guò)給數(shù)控機(jī)床的排屑器加裝一套能夠防止機(jī)械卡死的電子裝置。在不需要機(jī)械部分做任何改動(dòng)的情況下，能夠防止機(jī)械卡死且能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)反轉(zhuǎn)，再正轉(zhuǎn)，減少了設(shè)備的故障率、提高了自動(dòng)化程度及生產(chǎn)效率。

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（責(zé)任編輯 郭曉勇）