PLC在气门杆无心外圆磨床自动化改造中的应用.pdf

れ电工程技木2010年第39卷第03期
工业自动化
PLC在气门杆无心外圆磨床自动化改造中的应用
梁沃军',王娜2
(1.中山市华阳缝纫机有限公司,广东中山528416;2.中山职业技术学院机械エ程系,广东中山528404)
摘要:针对气门杆无心外圆磨床需要人工送料,没有工件计量和测量提示报警,也不能对螺杆和滑板进行自动加油等情况,设计
开发了自动上料装置,并重点分析PIC控制系统程序设计的过程和要求。目前上料装置已成功地实现了自动化单机生产,并在实
际应用中取得良好的经济效益。
关键词:气门杆;无心外圆磨床;自动上料装置;电磁阀;PLC控制
中图分类号:TG580
文献标识码:B文章编号:1009-9492(2010)03-0041-03
1前言
到点后,则要快速退刀,回到原点,压下行程开关,排料
气门是发动机的重要组成部件,气门加工质量的好
杆顶出后用弹簧力复位。等待数秒(可调),无论操作员
坏,直接影响发动机的性能,而气门杆无心外圆磨床是气是否放置工件,机器都自动进入第二个工作周期,如此不
门加工的专用设备之一,它负责研磨气门的细杆部分,见
断地循环工作,直到人工干预停止,整个控制过程原设计
图1。因为该磨床是半自动设备,需要人工送料,没有自
为继电器控制。从
动报警和自动计量等系统,操作人员的劳动强度大,并存上面的操作流程可
在较大的无法避免的操作安全隐患,同时操作员的素质也
以看出:加工工件
决定了日产量和工件的研磨质量。因此,对磨床进行自动
的数量与质量完全
化改造势在必行。这样不但可以彻底解决以上问题,还可由操作员的能力决
工件研
磨砂轮
以提高生产效率,创造更好的经济效益。
定,而且必须每人
操作一台机器,操
装夹位
需研磨加工部分
作员注意力要高度
集中,稍有硫忽就
排料气
会造成工件不合格
甚至引起安全生产
排料确认
B进刀
事故。
压轮
3无心外圆磨
图1气门实物图
床的自动化改?
2改造前磨床的结构和工作过程
造
LB原点
磨床的结构示意图见图2。其工作过程是:首先启动
3.1改造方案
LB前端
研磨砂轮,延时后自动开启磨削液,研磨进刀系统解锁。
在操作员站立
按下进刀启动按钮,经可调的延时后,进给压轮开始快速
侧加装代替人手的
进刀(在这个时间段里,操作员必须完成用手拿着气门装
能旋转180°的机械
夹位把其放进磨床),碰到减速弹簧后,变为磨削工件的
放料手,其结构示
研磨加工慢速行程,进给压轮进刀到位后,压下行程开
意图见图3。
关,启动时间继电器计时(可调,此段时间为最后研磨),
(1)加装的自图2改造前磨床结构示意图
收稿日期:2009-10-12
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工业自动化
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X25料架
是否有工件
工件研
」出认x24
传感器符号
L装
r17=0
排料气缸
YIL
轮
白动上料装置部分
L8了
图3改造后磨床结构示意图
动上料装置,必须有三种控制模式:①手动调试模式用于
手动测试各执行机构能否单独正常工作,能否正确地完成
YO-RA进料电磁
工件的传送过程,保证工件准确地放置到相应位置;②为
启动按s1℃
LYO2
停止按钮SH2
Yo3-「PA下电磁阀
了满足工件小量生产或是样板工件的加工要求,保留了半
PA上电
进料于调SA3
ⅫⅫ
65G固定2电磁
自动加工模式,这是极少使用的模式;③全自动加工模式
下AT
Y06A6持料电磁
是关键所在,是正常生产与工件加工质量和数量的根本保
定下「
IYIOHM1
CL电机正转转臂进
CL电机反转转臀迟
证,是机器长期工作的模式
(2)改装后磨床电气控制分为两大部分。第一大部
sトてラ?
分是砂轮转动控制系统,采用三菱MR-J2S-200A伺服
PA原点传髟器
放大器和HC-SFS203伺服电机,使用速度控制模式工
h
作,用电位器调整砂轮转速。它是独立系统,与PLC
、るで
控制无关。第二部分是自动上料装置的控制,其控制构
出料确认传郾器
成的方式是:以PL.C为控制中心,以电磁阀的控制线
了8?
圈为PLC的输出执行元件,再由电磁阀控制气缸和油
L.B端感器
缸为最终执行元件,以及控制CL电机的正、反转继电
AC 220V
器和灯光报警器等形成了整个按PIC程序去执行相应
动作的机构系统,以达到生产控制要求,并最終完成生
图5PLC.I/O接线图
产任务。
(3)改造后的尤心外圆床的工作过程如图4所3.2PILC控制系统的输入/输出分配
本系统选用FXIN-40MR可编程控制器,I/O接线图
如图5[2列。其中SB1
操作员把工件放满导入ー一→在自动模式下按启动按钮一→料架控测有无工件
是自动和半自动加工时
工件无一→报警一>操作员放入工件后,自动转到进料工步
的启动按钮,也是测量
工件有一→进料→工件固定1一>PA夹持工件向下转一→工件转移到CL
位暂停,工件经测量合
PA放出工件后向上返回一→返回到原点后等待下一周期或复位
格后,再次启动工作的
启动按钮。SB2是自动
转臂并进行固定2一→CL夹持工件进一→
CL在前端放下工件一→CL退回原点等待下一周期
和半自动加工时的停止
CL夹持工件在中间位一→CL夹持「什再进
LB进刀礼B退刀一→指料ー→排料确认井返回原点等待下一周按钮,工件处于加工过
程中按下该按钮后,机
图4工作过程
器则必须完成本次加工