車橋加工組合機床控制系統改進

張 攀

（安徽合力股份有限公司，安徽合肥 230601）

0 引言

某企業的1-3.5T叉車的驅動橋殼兩端鏜孔、車端面加工由某機床廠生產的D-U5247型雙面臥式Ⅱ工位橋殼鏜孔、車端面組合機床完成。該組合機床主要由機械電氣系統、專用Ⅱ工位移動工作臺、液壓滑臺、鏜頭、液壓夾具組成。電氣控制系統主要包括三菱FX2N-128MT PLC、操作面板等組成。

1 控制系統改進原因

該企業設計新1-3.5T驅動橋用于叉車車輛的組裝，新驅動橋采用半軸密封式，名稱為半軸密封橋，該橋相對于目前在用的驅動橋區別為其中2個規格的新橋不需要加工內孔。原驅動橋在組合機床上自動加工步驟是：I工位裝夾到位后，開始加工內孔，完成后工件移至II工位進行端面、外圓、倒角的加工。不能單獨I工位或II工位加工。

針對工序變化，為滿足生產需要，提高加工效率，需要對車橋加工組合機床進行控制系統改進，改進后機床可實現兩種模式選擇。模式一是I+II工位順序加工，I工位加工內孔，II工位加工端面、外圓、倒角；模式二是直接跳過I工位加工，工件在I工位夾具夾緊完成后，進入II工位進行端面、外圓、倒角加工，完成后返回I工位，松開夾具[1-2]。

2 改進措施

組合機床的控制系統主要是由三菱PLC完成。利用PLC的編程軟件，連接個人電腦與PLC，在梯形圖上修改控制模式，完成控制系統改進[3]。

準備1臺裝有GX Developer Version 8.52版PLC編程軟件的個人計算機和USB轉RS422數據線。打開PLC編程軟件，為自動在線連接選擇一個串口，然后在計算機對話框里將串口設置成和PLC一致。PLC到PC（個人計算機）的上傳對話框，然后將PLC中梯形圖存儲到計算機硬盤。為使由于操作失誤導致梯形圖丟失后還能恢復原狀，將PLC內存DM區里的數據也全部上傳到計算機保存。

圖1 機床動作循環圖

根據機床動作循環圖（圖1）與改進前控制梯形圖（圖2）可知，機床自動I+II工位順序加工的條件是：檢測開關輸入信號X032（底面輔助支撐上）、X033（橫向定心上）、X035（縱向定心上）、X040（橫向定心上1）、X041（橫向定心上2）到位，輸出線圈M22（自動開始）、M39（頭向前條）接通，機床I工位M40（左旋轉頭向前）、M43(右旋轉頭向前)開始加工內孔，直到M23（左頭加工完成1）、M25（右頭加工完成1）線圈接通時，代表I工位加工完成，II工位開始加工。

因此，實現機床模式二控制的關鍵在于M39、M23、M25信號的接通，利用PLC編程器上的備用輸入信號X64（圖3），修改梯形圖的控制邏輯（圖3），并在控制面板上增加Ⅱ位模式轉換開關。當新驅動橋只需要II工位加工時，將控制面板模式開關撥到模式二，常開觸點X64接通，按下(自動開始鍵)M22接通，M39（頭向前條）線圈接通，M39常開觸點閉合，M23、M25線圈接通，I工位加工完成，II工位開始加工，跳過了I工位M40（左旋轉頭向前）、M43(右旋轉頭向前)內孔加工動作，并且為了防止II工位加工過程中，出現I工位M40、M43線圈接通，故將X64常閉觸點串聯到控制條件中，起到安全防護作用。

圖2 改進前控制梯形圖

圖3 改進后控制梯形圖

3 小結

將改進后的控制梯形圖通過PC上傳PLC編程器中，車橋加工組合機床控制系統得到改進，滿足新驅動橋加工工序，且不需要增加設備及操作人員，節約生產成本[4]。同時，加強維修人員對GX Developer Version 8.52版軟件應用能力，提升個人綜合技能。