PLC技术在双面钻孔组合机床改造中的应用

2013-04-12李震球

科技致富向导 2013年4期

李震球

【摘要】组合机床是针对特定工件进行特定加工的机械加工设备，本设计选择三菱FX2N-48MR型的PLC对双面钻孔组合机床的改造，可以实现机床的手动和自动运行，从而减少工作强度，降低机械强度，并使机械和电气有机地结合，真正实现了生产线自动化作业。

【关键词】PLC；组合机床；自动控制

1.系统概述

组合机床是针对特定工件进行特定加工的加工设备。这类设备大多数能多机多刀同时工作，并且具有工作自动循环的功能。双面钻孔组合机床主要用于在工件的两对面上钻孔。

1.1机床的主要运动

机床动力滑台由液压驱动系统提供进给动力，电动机拖动主轴箱的刀具主轴，提供切削主动力，工件的定位及夹紧装置由液压泵系统驱动。

机床工作时，工件装入定位夹紧装置，按下启动按钮SB2，工件开始定位和夹紧，然后左、右两面的动力滑台同时进行快速进给、工进和快退的加工循环，在这同时，刀具电动机也启动工作，切削液泵在工进过程中提供切削液。加工结束后，动力滑台退回到原位，夹紧装置松开并拔出定位销，一次加工的工作循环结束。

1.2机床的拖动及控制要求

（1）机床动力滑台和工件定位、夹紧装置由液压系统驱动。电磁阀YV1和YV2控制夹紧液压缸活塞运动方向；YV3、YV4和YV7为左机滑台油路中电磁阀换向线圈；YV5、YV6和YV8为右机滑台油路中电磁阀换向线圈；线圈YV9和YV10控制定位销液压缸活塞运动。电磁阀线圈得电动作如表1-1所示。

（2）机床共有四台电动机。M1为液压泵电动机。液压泵电动机M1应先启动，使系统正常供油后，其他电动机的控制电路及液压系统的控制电路才能通电工作。

M2为左机的刀具电动机，M3为右机的刀具电动机。刀具电动机应在滑台进给循环开始时启动运转，滑台退回原位后停止运转。

M4为切削液泵电动机。切削液泵电动机可以手动控制启动和停止，也可以在滑台工进时自动启动，在工进结束后自动停止。

表1-1电磁阀线圈得电动作表

2.基于PLC技术的双面钻孔组合机床改造方案

根据组合机床的控制流程，要求机床能分别在手动和自动两种工作方式下运行。

2.1 PLC的选型

由PLC组成的双面钻孔组合机床控制系统共有输入信号22个，都是开关量，其中选择开关1个，按钮11个，检测元件10个；共有输出信号15个，其中电磁阀10个，控制四台电动机的接触器4个，指示灯1个。

根据输入和输出点数，选用日本三菱公司小型高性能整体式FX2N系列PLC。它是FX2的更新换代型，由基本单元、扩展单元、特殊模块和特殊单元组成。I/O点数估算时应考虑适当的余量，通常根据的输入输出点数，再增加10%-20%可扩展余量后，作为输入输出点估算数据。因此，该系统选用三菱FX2N-48MR型PLC，即24个输入点，24个输出点。

2.2 PLC输入点和输出点分配

PLC输入输出点如表1-2所示

2.3控制程序设计

双面钻孔组合机床控制要求中提出液压泵电动机M1应先启动，在系统正常供油后，其他电动机和液压系统控制电动机才能启动，控制程序应满足这一要求。

组合机床有手动工作方式和自动工作方式，通过转换开关SA选择不同的工作方式。

以自动工作方式为例介绍系统改造后的状态流程。

3.结束语

双面钻孔组合机床是一种对特定工件加工的设备，通过PLC技术改造，设备运行比较稳定，维修量减少，可靠性得到提高，给企业带来较好的经济效益，设备改造取得了一定的效果。 [科]

【参考文献】

[1]阮毅，陈伯时编著.电力拖动自动控制系统.北京：机械工业出版社，2010.

[2]肖明辉编著.三菱FX系列PLC应用技能实训.北京：中国电力出版社，2010.

[3]张运刚，宋小春编著.PLC职业技能培训及视频精讲.北京：人民邮电工业出版社，2010.