PLC控制步進電機在農(nóng)用車齒牙加工銑床上的應用

2017-04-11 10:43:07 大云網(wǎng)　點擊量：評論 (0)

核心提示：　　PLC控制步進電機在農(nóng)用車齒牙加工銑床上的應用宋健袁馳2，杜國臣2，孫學巖2（1 中國農(nóng)業(yè)大學，北京100083；2 濰坊學院，山東濰坊261IM1）我國是一個機床大國，擁有300多萬臺普通機床和　　P

核心提示：　　PLC控制步進電機在農(nóng)用車齒牙加工銑床上的應用宋健袁馳2，杜國臣2，孫學巖2（1.中國農(nóng)業(yè)大學，北京100083；2.濰坊學院，山東濰坊261IM1）我國是一個機床大國，擁有300多萬臺普通機床和

　　PLC控制步進電機在農(nóng)用車齒牙加工銑床上的應用宋健袁馳2，杜國臣2，孫學巖2（1.中國農(nóng)業(yè)大學，北京100083；2.濰坊學院，山東濰坊261IM1）我國是一個機床大國，擁有300多萬臺普通機床和大量的專用機床，數(shù)量居世界前列。但其中大多數(shù)采用繼電接觸器控制，設備落后，技術陳舊，手工操作，效率低，質(zhì)量差。利用先進的控制技術，對原有的舊設備進行不同程度的改造，是提高我國制造水平的重要途徑。為此，筆者對農(nóng)用車離合器齒牙加工銑床進行改造，保留了原機床的基礎部分，利用PLC和步進電機對其控制系統(tǒng)進行了改造。

　　1問題的提出為牙嵌離合器體的零件簡圖。這種三角形齒的離合器體的齒數(shù)，根據(jù)不同的使用要求，有30、45、60、75等多種齒數(shù)。原來一直使用臥式銑床，利用分度頭加工。加工時，工人手搖縱向工作臺手柄，銑出一個齒，然后由手動分度頭分度。如此反復，直至全部將齒銑出。

　　采用這種方法加工，一次分度錯誤將使整個零件報廢，而且效率低，工人操作緊張，勞動強度大。為此，決定對其進行改造，使整個加工過程自動化。

　　工作時，按下自動加工開關：縱向工作臺快進工作進給一快退一分度頭分度，直至加工完畢。為總體結(jié)構(gòu)簡圖。

　　1.銑刀2.分度頭3.步進電機4.縱向工作臺步進電進機5.升降臺機床總體結(jié)構(gòu)簡總體設計方案整個改造工作是在原來使用的X62W銑床進行。為了提高控制系統(tǒng)的可靠性和柔性，減少系統(tǒng)設計的工作量，控制系統(tǒng)采用PLC控制。將步進電機加裝在原分度頭的手搖軸上，由PLC控制實現(xiàn)自動分度。根據(jù)加工過程的需要，進給運動只保留縱向運動，利用原機械傳動鏈，由行程開關發(fā)出控制信號，PLC控制實現(xiàn)自動加工。

　　3步進電機的選擇及控制根據(jù)加工時的分度要求，綜合考慮步進電機的性能，選擇五相十拍的90BC536型步進電機。因為分度頭的傳動比>40，即分度頭手柄轉(zhuǎn)1圈，分度頭主軸轉(zhuǎn)1/40圈。因此，可以換算出分度一個齒應向步進電機輸人的由于PLC具有較好的實時刷新功能，可以產(chǎn)生一定頻率的脈沖信號，而且PLC具有大功率的晶體管輸出接口，能夠滿足步進電機繞組的電壓和電流要求。為了減少系統(tǒng)設計的工作量，提高可靠性，選擇PLC控制系統(tǒng)。

　　步進電機的角位移與輸人脈沖的個數(shù)成正比；轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比；轉(zhuǎn)向與脈沖分配到步進電機的各相繞組的相序有關。利用PLC產(chǎn)生一定周期的控制脈沖，使移位寄存器移位，產(chǎn)生十拍時序，通過五相十拍環(huán)形分配器使5個輸出繼電器按單雙十拍的通電方式接通，工進點動主軸制動快退點動主軸電機急停工作臺快退過載保護工作臺工進。

　　過載保護工作臺快進過載保護步進電機繞組A相冷卻泵起動步進電機繞組B相自動/調(diào)整步進電機繞組C相正轉(zhuǎn)制動步進電機繞組D相反轉(zhuǎn)制動步進電機繞組E相工作臺原位調(diào)整指示工進開關自動指示5PLC控制系統(tǒng)的程序設計PLC控制結(jié)線圖根據(jù)機床加工過程的控制要求，按照步進電機繞組的通電順序，分析輸人輸出量之間的關系，設計PLC的控制程序。為程序的總體結(jié)構(gòu)圖，它由公共程序、手動調(diào)整程序和自動加工程序等3個程序段組成。

　　公共程序設置了狀態(tài)指示、主軸啟制動、變速點動、冷卻泵啟動和禁止輸出等功能。

　　手動操作不需要任何復雜的順序控制，可用常軌的繼電器電路設計方法，利用基本邏輯指令編程。

　　6結(jié)束語經(jīng)過PLC控制步進電機自動化改造以后的機床，提高了生產(chǎn)效率，降低了工人的勞動強度和廢品率。特別是在不改變原機床結(jié)構(gòu)的條件下，采用PLC直接控制步進電機，簡單可靠，投資少，而且減少了系統(tǒng)設計的工作童，大幅度的縮短了開發(fā)研制周期，有較高推廣和實用價值。