電梯導(dǎo)軌去毛刺機(jī)的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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(jì)的高速發(fā)展，電梯產(chǎn)業(yè)獲取了巨大的產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)，電梯已廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域。隨之而來(lái)的電梯故障也越來(lái)越多，故障的原因多種多樣，其中由于電梯導(dǎo)軌的不平滑，造成電梯的運(yùn)行不穩(wěn)定是常見(jiàn)的故障之一。電梯導(dǎo)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(dǎo)軌的毛刺，使電梯安全平穩(wěn)地運(yùn)行是急需解決的重要問(wèn)題。

1.系統(tǒng)組成及工作原理

1.1 系統(tǒng)組成

電梯導(dǎo)軌去毛刺機(jī)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(jī)（左）、工作機(jī)（右）、電磁泵電機(jī)、Z軸伺服驅(qū)動(dòng)及伺服電機(jī)、觸摸屏、清洗機(jī)和報(bào)警電路組成。電梯導(dǎo)軌去毛刺機(jī)的電氣控制系統(tǒng)框圖見(jiàn)圖1。

圖1 系統(tǒng)框圖

1.2工作原理

該系統(tǒng)中工作機(jī)有2個(gè)，即為系統(tǒng)的主軸電機(jī)，帶動(dòng)磨料刷按一定的工藝要求動(dòng)作，去除電梯導(dǎo)軌上的毛刺。電磁泵電機(jī)實(shí)現(xiàn)磨料工作液的循環(huán)和攪拌。清洗機(jī)選用超聲波清洗機(jī)，主要用于清洗去毛刺后的電梯導(dǎo)軌[2][3]。觸摸屏可以實(shí)現(xiàn)友好的人機(jī)界面，操作方面。系統(tǒng)上電且準(zhǔn)備就緒后，若進(jìn)料口有料則定位、壓緊待處理的電梯導(dǎo)軌，然后Z軸伺服電機(jī)帶動(dòng)電梯導(dǎo)軌下降至工作位置，工作機(jī)帶動(dòng)磨料刷高速旋轉(zhuǎn)去毛刺。工作時(shí)針對(duì)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(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì)

電梯導(dǎo)軌去毛刺機(jī)的電氣控制系統(tǒng)主電路圖見(jiàn)圖2。其中M1為電磁泵電機(jī)，用于磨料工作液的循環(huán)和攪拌,KM1為電磁泵電機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器，KM2為電磁泵電機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器。M2和M3為工作機(jī)，帶動(dòng)磨料刷高速旋轉(zhuǎn)去除電梯導(dǎo)軌上的毛刺，KM4為工作機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器，KM5為工作機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器。KM3為啟動(dòng)清洗機(jī)的接觸器。開(kāi)關(guān)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(dòng)電路設(shè)計(jì)

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

圖3 伺服驅(qū)動(dòng)電路

3.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

3.1 控制系統(tǒng)主流程

軟件設(shè)計(jì)是整個(gè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心部分，根據(jù)控制要求及現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)設(shè)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(xiě)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(dǎo)軌去毛刺機(jī)的電氣控制系統(tǒng)主流程圖見(jiàn)圖4。

3.2 工作機(jī)工作流程

工作機(jī)帶動(dòng)磨料刷高速旋轉(zhuǎn)，為了保證去毛刺的加工效果，對(duì)工作機(jī)的運(yùn)行方式有一定的工藝要求，根據(jù)待加工的電梯導(dǎo)軌，選定合適的磨料刷、磨料及磨料粒的大小后，電磁泵電機(jī)先啟動(dòng)2秒后，工作機(jī)才可以啟動(dòng)，工作機(jī)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(jìn)入下一個(gè)環(huán)節(jié)。工作機(jī)的工作流程見(jiàn)圖5。

圖4 主流程圖

圖5 工作機(jī)工作流程圖

4 總結(jié)

電梯導(dǎo)軌去毛刺機(jī)設(shè)備，采用了體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、易于編程的PLC作為控制器。為以后設(shè)備的改造提供了良好的基礎(chǔ)。該系統(tǒng)生產(chǎn)效率高，加工質(zhì)量好，可針對(duì)不同的電梯導(dǎo)軌進(jìn)行去毛刺加工，工作過(guò)程簡(jiǎn)單，操作方便，自動(dòng)化程度較高。

[1]陳興華.國(guó)內(nèi)電梯導(dǎo)軌30年[J].中國(guó)電梯，2009，(16)：80.

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

[3]吳敏鏡.毛刺及除毛刺技術(shù)[J].航天工藝，1999（6）：14.

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