臺達(dá)人機(jī)界面和PLC在轉(zhuǎn)子外圓自動(dòng)粗車機(jī)上的應(yīng)用

臺達(dá)人機(jī)界面和PLC在轉(zhuǎn)子外圓自動(dòng)粗車機(jī)上的應(yīng)用

二十一世紀(jì)的中國經(jīng)濟(jì)，正以驚人的發(fā)展速度使世人矚目，應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)之需要 ，使馬達(dá)的需求量大增，從而引來了國內(nèi)外商家的大量投資，隨之而帶動(dòng)了馬達(dá)設(shè)備銷售及制造業(yè)的興起，轉(zhuǎn)子外圓自動(dòng)粗車機(jī)就是加工馬達(dá)轉(zhuǎn)子的專用設(shè)備，應(yīng)深圳精馬自動(dòng)化設(shè)備有限公司的要求，設(shè)計(jì)整合了轉(zhuǎn)子外圓自動(dòng)粗車機(jī)，轉(zhuǎn)子外圓自動(dòng)粗車機(jī)適用于電風(fēng)扇馬達(dá)、空調(diào)馬達(dá)、洗衣機(jī)馬達(dá)等感應(yīng)馬達(dá)之鑄鋁轉(zhuǎn)子的粗車。以下詳細(xì)介紹了轉(zhuǎn)子外圓自動(dòng)粗車機(jī)特性，加工工藝及需要注意的問題等。

二：電氣特性

該轉(zhuǎn)子外圓自動(dòng)粗車機(jī)電控系統(tǒng)采用臺達(dá)DOP-A57GSTD具有人性化的人機(jī)對話操作界面和DVP-32ES00R2可編程控制器做為控制中心，采用油壓系統(tǒng)控制，整套設(shè)備包含有油壓馬達(dá)1臺，主軸傳動(dòng)馬達(dá)1臺，行程控制閥1個(gè)（雙電控），主刀控制閥1個(gè)（單電控），頂針電磁閥1個(gè)（雙電控），卸料電磁閥1個(gè)（單電控），上料電磁閥1個(gè)（雙電控）。

設(shè)備規(guī)格如下：
轉(zhuǎn)子外徑：Φ30～80mm
轉(zhuǎn)子積厚：10～60mm
軸心孔徑：Φ8 mm
車削量：0.1～0.8mm
刀具：焊接刀
油壓馬達(dá)：2HP 30L
主軸傳動(dòng)馬達(dá)：3HP
使用電源：三相AC380V/（50/60）HZ
外形尺寸：1000X700X1280mm

三：設(shè)備加工工藝

該轉(zhuǎn)子外圓自動(dòng)粗車機(jī)分為手動(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng)三種工作模式按照不同的工藝流程進(jìn)行轉(zhuǎn)子的加工。
1．手動(dòng)操作工藝流程

手動(dòng)操作主要應(yīng)用于調(diào)試模具，正常生產(chǎn)時(shí)無需此手動(dòng)操作。手動(dòng)操作可以完成上料、行程、頂針、主刀、卸料的各自動(dòng)作，此手動(dòng)操作在人機(jī)界面系統(tǒng)菜單畫面如圖1所示，在畫面上選擇相應(yīng)手動(dòng)控制換畫面按鈕組件進(jìn)入手動(dòng)控制畫面如下圖2,在手動(dòng)控制畫面上選擇不同功能按鈕組件來完成手動(dòng)動(dòng)作，按鈕組件選擇的類型是保持型按鈕來完成程序的設(shè)計(jì)。

此手動(dòng)流程在編寫PLC程序時(shí)需要注意主刀和頂針在退回過程中的先后順序及互鎖以免發(fā)生干涉損壞切削刀具，應(yīng)該依照下面正確的順序來執(zhí)行：刀先退回，行程、頂針再退回，其他動(dòng)作之間則無需加任何互鎖。

2．半自動(dòng)工藝流程

半自動(dòng)工藝就是手動(dòng)上料單件生產(chǎn)，該工藝流程主要應(yīng)用于加工生產(chǎn)首件產(chǎn)品，設(shè)備加工完成首件產(chǎn)品后不再返回初始步驟進(jìn)行下一個(gè)工件的加工。具體工藝流程如下：

3．全自動(dòng)工藝流程：

全自動(dòng)工藝就是在正常生產(chǎn)過程中無需人工上料由該粗車機(jī)自動(dòng)由上料到卸料全過程完成馬達(dá)轉(zhuǎn)子連續(xù)加工車削的工藝，具體工藝流程如下：

以上半自動(dòng)、全自動(dòng)流程圖中原點(diǎn)的狀態(tài)為頂針退回位、行程退回位、主刀回位、卸料退回位。

半自動(dòng)、全自動(dòng)工藝的執(zhí)行首先在人機(jī)對話操作界面上如上圖 3上選擇相應(yīng)的模式按鈕功能組件，之后切換到運(yùn)行畫面如下圖4進(jìn)行設(shè)備的啟動(dòng)運(yùn)行或者按下設(shè)備機(jī)身的外部啟動(dòng)按鈕。

四：PLC程序編制及人機(jī)巨集指令應(yīng)用

在程序編制過程中，需要注意的是半自動(dòng)、全自動(dòng)工藝執(zhí)行的過程中，如果設(shè)備發(fā)生故障需要按下緊急停止按鈕，在按下急停按鈕后，卸料機(jī)構(gòu)不動(dòng)其他機(jī)構(gòu)全部恢復(fù)原始零位，但需要注意在退回過程中刀先退回，行程、頂針再退回，否則會出現(xiàn)動(dòng)作干涉損壞切削刀具。

無論以上任何一種工藝，當(dāng)工藝之間進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換時(shí)，刀、行程、頂針、卸料全部要自動(dòng)退回原始退狀態(tài)。

在模式轉(zhuǎn)換過程中，由于是采用人機(jī)界面來編制的轉(zhuǎn)換開關(guān)組件，利用按鈕on巨集指令來完成各個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)組件之間的互鎖。如下圖5～7：

圖5 當(dāng)中的巨集指令是選擇了手動(dòng)控制模式，將自動(dòng)、半自動(dòng)模式選擇按鈕復(fù)位；
圖6 當(dāng)中的巨集指令是選擇了自動(dòng)運(yùn)行模式，將手動(dòng)、半自動(dòng)模式選擇按鈕復(fù)位；
圖7 畫面七當(dāng)中的巨集指令是選擇了半自動(dòng)運(yùn)行模式，將手動(dòng)、自動(dòng)模式選擇按鈕復(fù)位；

可編程控制器半自動(dòng)、全自動(dòng)的程序利用步進(jìn)梯形圖指令來完成，這樣減少了順序梯形圖的互鎖，實(shí)現(xiàn)和調(diào)試起來比較容易。

在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，當(dāng)傳感器異常、電機(jī)過流岀現(xiàn)工位不到位或原點(diǎn)復(fù)歸不到位的情況，會自動(dòng)在人機(jī)操作界面上提示報(bào)警并停機(jī)，操作機(jī)修工按照相應(yīng)提示到指定工位做故障檢查，排除故障，恢復(fù)設(shè)備正常運(yùn)行。

五：安裝調(diào)試

轉(zhuǎn)子外圓自動(dòng)粗車機(jī)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中已充分考慮到了設(shè)備的安全性和可靠性，設(shè)備有良好的接地。安裝完成之后，在現(xiàn)場機(jī)械電氣配合進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，效果比較理想，每分鐘連續(xù)加工產(chǎn)品數(shù)量達(dá)12個(gè)，車削外圓之跳動(dòng)面及錐度能保持在0.05mm以內(nèi)，單次進(jìn)刀量最大可以達(dá)到0.8mm，完全達(dá)到工藝的要求。

六：結(jié)束語

轉(zhuǎn)子外圓自動(dòng)精車機(jī)調(diào)試完成后已經(jīng)正式移交客戶使用，客戶反映效果良好，在此基礎(chǔ)上將進(jìn)一步利用臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品配套開發(fā)轉(zhuǎn)子外圓自動(dòng)精車機(jī)系統(tǒng)，臺達(dá)DOPA系列人機(jī)界面和ES系列PLC在轉(zhuǎn)子外圓自動(dòng)粗車機(jī)這種小型機(jī)加工設(shè)備上的成功應(yīng)用，為臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品在工控領(lǐng)域開拓更廣闊的市場奠定了基礎(chǔ)