三工位鉆床的PLC控制系統設計

張翠萍

廣東省工商高級技工學校,廣東韶關 512100

三工位鉆床的PLC控制系統設計

張翠萍

廣東省工商高級技工學校,廣東韶關 512100

本文通過對普通立式鉆床送料，鉆孔加工以及卸料的手工常規操作方法的比較和生產實踐總結，自行設計了一套三工位深孔加工鉆床PLC自動控制系統。本系統鉆床的鉆頭旋轉運動是主運動，它沿本身軸線方向的移動是進給運動，在此基礎上，增設了自動送料，自動加工、自動卸料控制，并且工作臺旋轉，使送料、加工、卸料并行運行。這種并行自動控制系統大大提高了工作效率，既經濟又安全可靠。

三工位；自動；高效；PLC

0 引言

對于少量工件的簡單鉆孔加工一般的方法是前一個工件鉆孔結束并卸料后方可進行下一個工件送料，在一個時間段只能進行一個工位的運行，并且鉆深由人手工設定，這樣就大大降低了工作效率，增加了許多安全的隱患，在校實習工廠就有學生曾經發生過不安全的事故。經過實踐和分析，以上常規的加工方法存在著很多問題，尤其是對于大批量流水線型作業難以達到要求。

1 控制系統的設計

1.1 控制過程

本系統鉆床對工件的裝卸、夾緊、放松、鉆頭的進給及退回均采用液壓驅動。可編程控制器選用的是FX1N-30MR系列，本系統的編程采用了步進順序控制編程方法。在編程過程中，3個工位的同時運轉，采用了并行分支，3個工位分別是：送料、工件加工和檢測卸料。在檢測工件時工件是否合格又采用了選擇性分支控制。

如圖1所示是三工位鉆床的工作臺示意圖：初始狀態元件S0用初始脈沖M8002置位，再按下啟動按鈕X0使三工位同時進入運轉狀態：工位1由液壓控制將工件送到位，然后送料裝置退回；工位2采用鉆孔加工自動循環，工件夾緊后鉆頭旋轉同時工進到鉆深1（X1）處，鉆頭再上升退回到原位X2處，再工進到鉆深2（X3）處，鉆頭再次返回到原位X2處，鉆削結束，工件放松，為了保證鉆頭在兩次工進上升后工件才可放松，程序中采用了計數器C0；工位三用深度計測量加工孔是否合格，若合格則自動卸料，，若不合格則人工卸料，然后按重啟按鈕X7，使加工循環繼續。在三個工位的運動均結束時，工作臺旋轉120度，進行循環加工。

圖1 鉆床工作臺

圖2 PLC接線圖

表1 I/O分配表

圖3 鉆孔加工自動循環

對功能流程圖的幾點說明：

1）采用了并行序列：PLC機送電并按下啟動按鈕X0使三個工位同時變為活動步同時運行，這是省時高效的體現，同時三工位的作業互不影響；

2）在系統不出故障的前提下，三個工位同時變為活動步只需要一次系統啟動，若有不合格產品出現，第三工位要成為等待步，需按重啟按鈕X3。若合格則自動卸料變為等待步。

3）3個工位全部變為等待步時進入下一輪的循環。

4）對于第二工位工進兩次基于下述原因：對于較深的孔，要經常退出鉆頭，排出切屑并進行冷卻潤滑，防止切屑堵塞在孔內使鉆頭過熱加快磨損以致扭斷。

2 結論

采用PLC進行三工位鉆床的自動控制系統設計，通過模擬運行，結果表明該系統有較好的自動循環作業控制功能，運行可靠、操作方便、安全經濟，大大提高了生產效率。在安全生產、節能方面都有一定的實際應用價值。

[1]勞動人事就業局編.機械制造工藝基礎.勞動人事出版社.

[2]王兆義主編.可編程控制器教程.機械工業出版社.

[3]岳慶來.變頻器可編程序控制器及觸摸屏綜合應用技術.機 械工業出版社.

[4]三菱FX1N系列微型可編程控制器使用手冊.

[5]阮友德主編.PLC、變頻器、觸摸屏綜合應用實訓.中國電 力出版社.

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1674-6708（2010）21-0059-02