应用PLC技术解决轴承车加工撞刀问题

2010-07-25王丽

轴承 2010年7期

关键词：刀架摩擦片离合器

王丽

（瓦房店轴承集团有限责任公司，辽宁瓦房店 116300）

以C7225液压多刀仿形半自动机床为例，说明应用PLC软件解决轴承车加工中一些问题的可行性。

1 控制速度防止撞刀

从图1车加工动作循环过程图可知，如果工进开关B坏了或者失灵了，刀具将以快速进给的速度撞到工件上，使刀具、工件及卡具等遭到严重的损坏。而应用PLC的一个小延时就能解决此问题，改进后的车加工动作循环过程图见图2。

图1车加工动作循环过程图

图2 改进后的车加工动作循环过程图

在图2中的工进开关后面多加了一个工作速度判断开关D，并将开关B与D的距离也调整到2～3 mm的固定距离（此为快进变工进的距离），正常工作时，刀具从B点走到D点所需的时间是一定的。压合开关B时，同时设定一个小延时，将刀具移动到D处的时间与设定的延时时间是否相符作为速度检测的信号。如果是工艺要求的工作进给速度，当刀具位移压合开关D时，所设定的延时时间到，机床执行正常的工作进给；如果开关B损坏或者失灵，刀具位移速度很快，压合开关D时的时间将小于所设定的时间，此时便执行快速退回动作，停止加工，从而避免撞刀现象的发生。

2 提高电磁离合器的使用寿命

由于加工的需求，轴承车加工机床的主轴电动机是常转的，而工件轴的启动（旋转）和刹车（停止）多数是通过电磁离合器来完成的。电磁离合器由电磁线圈和摩擦片构成。当工件需要旋转时，启动离合器得电，刹车离合器断电；当工件需要停止时，启动离合器断电，刹车离合器得电。传统继电器控制过程，是将两个电磁离合器的动作由同一个继电器的常开点和常闭点控制。通过对两个电磁离合器的工作过程分析可知：某一离合器的磁场还没有完全消失，另一个离合器就得电吸合；或者说某一个离合器的摩擦片还没有完全松开，另一个离合器的摩擦片就吸合工作，增加了离合器不必要的负荷，而且会产生两个离合器摩擦片在瞬间同时工作的现象。为此，可采用顺序动作时差保护程序来解决这个难题［1］。此程序解决了电磁离合器因带负荷工作而经常烧损的问题，提高了电磁离合器的使用寿命，降低了生产成本和中停时间。主轴启、停动作循环图见图3。

图3 主轴启、停动作循环图

3 改进开关防止转毂抖动

原机床共有5个刀架行程开关，改造后仅保留3个，并且工进开关和终点开关重复使用，因而降低了操作者的调整难度，节省了元件。

机床正常工作时，由刀架带动丝杠转动，丝杠右侧设有一个转毂，由刀架带动转毂上的压铁压合行程开关。当刀架从原点A开始，以快速进给的速度压向B，刀架由快速变为工作进给。由于机床使用一段时间后，刀架和丝杠之间的间隙会变大，在快进变工进时将产生很大惯性，使转毂产生抖动。行程开关SL2在这一瞬间压合了多次，因而使控制系统产生误判，本应是工作进给却变成了快速退回，机床不能正常工作。刀架动作示意图见图4。

图4 刀架动作示意图

应用OMRON可编程序控制器指令中的锁存（KEEP）和定时（TIM）指令来解决此问题［2］，梯形图如图5所示。当行程开关SL2（0002）为1时，锁存指令KEEP使内部继电器1000为1，此时若开关SL2在设定的时间范围内又压了若干次，但内部继电器1000仍然保持1的状态，而工作进给开关0002只输出一个脉冲信号1000，只有当压铁B离开后，且定时时间到，才能将1000清零，为下一次压合做好准备。