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中達電通股份有限公司 李鐵成
摘 要:本ben文wen概gai述shu了le基ji於yu台tai達da機ji電dian一yi體ti化hua自zi動dong化hua平ping台tai的de油you壓ya專zhuan用yong車che床chuang的de係xi統tong構gou成cheng及ji電dian氣qi控kong製zhi。給gei出chu詳xiang盡jin的de操cao作zuo界jie麵mian設she計ji和he該gai機ji種zhong用yong於yu五wu種zhong不bu同tong規gui格ge產chan品pin的de加jia工gong的de工gong藝yi流liu程cheng描miao述shu。其qi中zhong加jia工gong工gong藝yi流liu程cheng描miao述shu對dui於yu小xiao型xing或huo儀yi表biao專zhuan用yong車che床chuang開kai發fa具ju有you參can考kao價jia值zhi。
關鍵詞:油壓車床 係統構成 操作規程 工藝流程
1 引言
PLC控製油壓車床是表殼等小五金加工開發的機電一體化集成設計專用項目。基於台達機電自動化平台的油壓車床以其高剛性、高精度、高品質、高效率、高壽命、性能穩定、結構簡單,操作方便,成本低廉等優點廣泛用於表殼加工行業。項目亦可用於小型軸、套類加工。該機床采用了性能穩定的台達ES係列PLC和DOP-A57CSTD彩色人機界麵做為控製中心,使設備操作簡單、直觀,人機界麵人性化的控製程序輸入方式設計,轉換程序簡單快捷,使操作者發揮自如。自動化程度高,大量生產節省人力、物力,能夠實現產品生產的高效化、優質化。自動化油壓車床外形如圖1所示。
車床加工平台圖

圖1 自動化油壓車床外形
2 係統構成及工藝參數
自動化油壓車床主軸軸承采用進口P4級主軸專用軸承,主軸自動油潤滑,保證機床高精度、壽命更長。主軸電機選用雙速帶高性能刹車係統。程控液壓推動多刀刀架保證加工尺寸準確、穩定。 刀具中心高度可調節,操作方便,效率更高。 精心設計液壓係統,使機床空運轉時,液壓卸荷,節約電力,降低液壓係統溫度上升,延長油泵壽命;並安裝溫度、壓力補償裝置,重複加工時非常穩定、可靠。電控箱、液壓箱、冷卻液箱均置於機箱內,減少占地麵積,使機床外觀整體化。車床技術參數如下表1所示。
表1 車床技術參數
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油壓車床主要技術參數 |
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型號 |
CM-818B |
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最大加工直徑(mm) |
Ф80 |
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最大加工長度(mm) |
60 |
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主軸轉速範圍(r/min) |
600-2800 |
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主電機功率(kw)(雙速) |
1.5 |
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刀架橫(X)向最大行程(mm) |
100 |
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刀架縱(Y)向最大行程(mm) |
110 |
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氣動工作壓力(Mpa) |
0.4-0.6 |
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液壓最大工作壓力(Mpa) |
3.5 |
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機床外形(長*寬*高)(mm) |
980*680*1390 |
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機床淨重(kg) |
550 |
3 油壓車床操作界麵設計
基(ji)於(yu)台(tai)達(da)機(ji)電(dian)自(zi)動(dong)化(hua)平(ping)台(tai)的(de)油(you)壓(ya)車(che)床(chuang)操(cao)作(zuo)界(jie)麵(mian)是(shi)本(ben)項(xiang)目(mu)區(qu)別(bie)於(yu)傳(chuan)統(tong)油(you)壓(ya)車(che)床(chuang)最(zui)明(ming)顯(xian)的(de)標(biao)誌(zhi),為(wei)小(xiao)型(xing)機(ji)床(chuang)運(yun)行(xing)帶(dai)來(lai)人(ren)性(xing)化(hua)的(de)透(tou)明(ming)操(cao)作(zuo)功(gong)能(neng)。
開機後,在人機界麵初始界麵圖2上點擊進入主菜單畫麵圖3,根據工藝需要按加工工藝選擇手動單步圖4或全自動圖5等(deng)進(jin)入(ru)不(bu)同(tong)的(de)加(jia)工(gong)方(fang)式(shi),選(xuan)擇(ze)手(shou)動(dong)單(dan)步(bu)情(qing)況(kuang)下(xia)總(zong)共(gong)列(lie)有(you)五(wu)種(zhong)工(gong)藝(yi)程(cheng)序(xu)流(liu)程(cheng),在(zai)選(xuan)擇(ze)下(xia)一(yi)個(ge)加(jia)工(gong)工(gong)藝(yi)時(shi),前(qian)一(yi)工(gong)藝(yi)過(guo)程(cheng)自(zi)動(dong)運(yun)行(xing)完(wan)成(cheng)後(hou),才(cai)執(zhi)行(xing)下(xia)一(yi)流(liu)程(cheng)。在(zai)單(dan)步(bu)運(yun)行(xing)情(qing)況(kuang)下(xia),當(dang)選(xuan)擇(ze)完(wan)單(dan)步(bu)程(cheng)序(xu)鎖(suo)定(ding)圖(tu)3設置後,此時程序隻能運行鎖定的當前程序,其他四種程序不能運行,若要運行其他程序,請先解除程序鎖定功能。
泵電機具有自動保護功能,機器在30分鍾內無任何動作,泵電機將停止工作,若要繼續使用請先啟動泵。主軸的高低速選擇在全自動人機界麵圖5上操作完成。除手動外,其他程序的運行都是以外部啟動按鈕為給定信號的。當設備運行過程中,將主菜單人機界麵如圖2畫麵上點擊運行監控畫麵觸摸按鈕,將畫麵切換到運行監控畫麵圖6進行運行監控。

圖2初始界麵

圖3 主菜單畫麵

圖4手動單步加工畫麵

圖5全自動加工畫麵

圖6 運行監控畫麵
4 自動化加工係統設計
4.1 ES係列PLC的I/O接口
(1)行程開關(開關量輸入)定義:SL1―X11下托板前進到位;SL2―X12下托板慢進;SL3―X13下托板回位;SL4―X14上托板前進到位;SL5―X15上托板慢進;SL6―X16上托板回位。
(2)閥件(開關量輸出)定義:YV1―Y14下托板前進閥;YV2―Y15下托板慢進閥;YV3―Y16上托板前進閥;YV4―Y17上托板慢進閥。
4.2 工藝流程設計
該機種具有五種單步固定工藝流程,用於五種不同規格產品的加工。

圖7 托板延時設置畫麵
(1)單步工藝流程1描述:開車啟動,恢複原點,閥YV1得電,下托板前進碰到下托板慢進限位SL2後開始慢進進行,下托板慢進碰到前進到位限位SL1後執行下托板延時(圖7)的設定值,時間到後YV1,YV2斷電,下托板回原位。

(2)單步工藝流程2描述:開車啟動,恢複原點,閥YV1得電,下托板前進碰到下托板慢進限位SL2後閥YV2得電下托板開始慢進,下托板慢進碰到前進到位限位SL1後執行下托板延時(圖六)的設定值,時間到後閥YV1,YV2斷電下托板回退,碰到回退到位限位SL3信號後上托板前進閥YV3得電上托板前進,上托板前進碰到上托板前進到位SL4限位後,下托板前進閥YV1再次得電,下托板前進碰到下托板慢進限位SL2後閥YV2得電下托板開始慢進,下托板慢進碰到前進到位限位SL1後執行下托板延時(圖7)的設定值,時間到後閥YV1,YV2斷電下托板回退,碰到回退到位限位SL3信號後上托板前進閥YV3斷電,上托板回位。

(3)單步工藝流程3描述:開車啟動,恢複原點,閥YV1得電,下托板前進碰到下托板慢進限位SL2後閥YV2得電下托板開始慢進,下托板慢進碰到前進到位限位SL1後閥上托板前進閥YV3得電上托板前進,上托板前進碰到上托板慢進SL5限位後,上托板慢進閥YV4得電,上托板慢前進碰到前進到位限位SL4後閥YV1,YV2斷電下托板回退,碰到回退到位限位SL3信號後上托板前進閥YV3,YV4斷電,上托板回位。

(4)單步工藝流程4描述:開車啟動,恢複原點,閥YV1得電,下托板前進碰到下托板慢進限位SL2後閥YV2得電下托板開始慢進,下托板慢進碰到前進到位限位SL1後閥上托板前進閥YV3得電上托板前進,上托板前進碰到上托板慢進SL5限位後,上托板慢進閥YV4得電,上托板慢前進碰到前進到位限位SL4後執行上托板延時(圖7)的設定值,時間到後閥YV3,YV4斷電上托板回退,上托板回退碰到回退到位限位SL6信號後下托板前進閥YV1,YV2斷電,下托板回位。

(5)單步工藝流程5描述:開車啟動,恢複原點,閥YV1得電,下托板前進碰到下托板慢進限位SL2後閥YV2得電下托板開始慢進,下托板慢進碰到前進到位限位SL1後閥上托板前進閥YV3得電上托板前進,上托板前進碰到上托板慢進SL5限位後,上托板慢進閥YV4得電,上托板慢前進碰到前進到位限位SL4後執行上托板延時(圖7)的設定值,時間到後閥YV3,YV4斷電上托板回退,下托板前進閥YV1,YV2保持前進位不動。

(6)全自動工藝流程:開車啟動,恢複原點,閥YV1得電,下托板前進碰到下托板慢進限位SL2後閥YV2得電下托板開始慢進,下托板慢進碰到前進到位限位SL1後執行下托板延時(圖六)的設定值,時間到後閥YV1,YV2斷電下托板回退,碰到回退到位限位SL3信號後上托板前進閥YV3得電上托板前進,上托板前進碰到上托板慢進SL5限位後,上托板慢進閥YV4得電,上托板慢前進碰到前進到位限位SL4後執行上托板延時(圖7)的設定值,時間到後閥YV3,YV4斷電上托板回退,上托板回退碰到回退到位限位SL6信號後下托板前進閥YV1再次得電進入下一個循環。

4.3 設備係統保護
在人機界麵內通過宏指令讀出係統設定時間,分別賦值給不同的數據寄存器,如圖8suoshi,yunxingguochengzhongtongguozidingyishurushijiannianyuerihexitongbenshenshijianjinxingjiankongbijiao,chengxupanduandangxitongshijianchaoguoshedingshijianshi,xitongzidongtingzhiyunxing,rutu9所示。

圖8係統設定時間賦值

圖9自定義運行時間
5 結束語
本項目已經通過設備調試,各項性能指標達到設計指標。台達PLC,人機界麵在表殼等小五金加工油壓車床設備當中的成功應用,得到客戶的好評。
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