活塞環臥式車銑床,是活塞環機械加上專用設備,可實現對活塞環車削和銑開口加上。為了提高效率,在加上循環過程中要求對上進和快進速度進行無級調速,車削加上的進給速度范圍為50~200mm/min快退和快進的速度最大為3000mm/min;銑削加上的進給速度范圍為90~300mm/min,快退速度最大為3000mm/min。為了滿足以上多功能、無級調速、N省成本的要求,這臺機床的進給控制部分采用電伺服系統,而電伺服系統的控制通過PC機的PLC程序控制,執行機構的運行速度采用可調電位器的調竹,速度大小由轉速計顯示來完成。
1 伺服系統的硬件控制原理
以安川伺服、FX2N三菱PC機為例,如圖1所示,將伺服系統+12VC1-48)端作為車床正向快慢速設定,-12V(1-46)端作為車床反向快速設定,利用固定R的阻值將±12V模擬電壓降為士6V(機床實際速度所對應的模擬電壓值范圍),通過VR1-VR3可變電阻調士6V范圍之內的模擬電壓值,由PC機的輸出端口得電,將此信號送到速度指令輸入端(1-12)}再通過伺服系統放大器以及光電編碼器的的反饋處理,就可以使車床的進給或快退速度調到所需要的實際值。VR1-VR3可調電位器的阻值根據系統選定為0-2kΩ的阻值是6V電壓與伺服系統輸入口的額定電流的比值,其阻值為1.8kΩ。當VR調到2kSZ時,伺服執行機構快速速度就達到3000mm/min隨著VR阻值由大到小,伺服執行機構運行速度就由快到慢變化,由轉速計顯示不同的值。
2 PLC控制伺服驅動系統的控制原理設計
由PC機的輸出端口YO得電來使伺服接通,Y0通過手動進給、快退以及自動循環啟動來控制。車床的正負極限開關直接控制PC機的Y2. Y3輸出端口,讓伺服驅動系統的正負極限端口得電來使車床的行程達到事先調好的行程范圍。通過手動讓PC機的Y5、Y6、Y7得電,再調VR的阻值,使得伺服系統速度指令輸入端控制進給或快退速度,讓車床能按照適當的速度進行自動循環上作;若在自動循環加上過程中想改變進給速度,并且不影響運行狀態,則只須調電位器的阻值大小就能實現。由循環啟動開始,Y5得電則快進,當主軸定位開關一合上,Y6得電伺服執行機構就轉為工進;當進給終點開關一得電Y6失電,同時主軸定位開關脫開,此時Y7得電,伺服執行機構就轉為快退。整個伺服驅動系統控制過程就完成了。
3 結束語
雖然控制技術在向數字化發展,但模擬控制暫時是取代不了的。對于此活塞環臥式車銑床來說,用可調電位器改變模擬電壓的大小來改變伺服系統執行機構的運行速度,使伺服系統驅動裝置的應用,得到了最好的發揮,此機床不僅工作效率高,精確度也很準確,操作起來方便容易。最顯著一點是只用幾個可調電位器以及電阻就能完成這種復雜的一機多功能車銑床的進給調速功能,可以大大降低成本。
(審核編輯: 智匯張瑜)
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