12軸數控淬火機床的電控系統采用三菱M65CNC為核心,具有控制軸數多,雙系統全自動運行,旋轉中斷,絕對值檢測,加工程序編程簡單,可靠性高等諸多優點。經客戶兩年實用,得到較高評價。
1 工作機械的動作要求
12軸數控淬火機床的12軸分配如下:第1軸(x)為大拖板移動,第2軸(y)為工件旋轉軸,第3軸(A)、4軸(B)、5軸(C)、6軸(D)為4個感應器的前后運動軸,第7軸(U)、8軸(V)、9軸(形)、10軸(z)為4個感應器的上下運動軸,第11軸(日)為上料架軸,第12軸(L)為小拖板移動軸。該工作機械的主要動作要求是:任意2個感應器的前后運動必須同時與工件旋轉軸聯動。
2 數控系統的選擇
經過對工作機械控制系統要求的綜合考慮,決定選用三菱M65CNC作為其控制系統核心。三菱M65系統具有雙系統功能,每一系統最大控制軸數為6軸,雙系統可實現12伺服軸控制。把第l軸(x)大拖板移動軸、第2軸(y)工件旋轉軸和4個感應器的前后運動軸(3軸,4軸,5軸,6軸)分配到l系統,其余6軸分配到2系統,這樣在編制加工程序時,能方便地實現“任意2個感應器的前后運動必須同時與工件旋轉軸聯動”的工作要求。實際上M65CNC可實現任意4軸聯動,要實現12軸的全自動運行,則必須雙系統協調運動,三菱M65CNC的雙系統等待功能正好滿足了這一要求。驅動器采用三菱MDS—R型高增益驅動器,伺服電動機為HF型電動機。
3 雙系統的PLC梯形圖編制要點
具有雙系統M65CNC的PLC梯形圖編制和單系統的PLC梯形圖編制有所不同,其要點如下:
(1)每一系統都有其單獨的模式選擇接口(JOG,自動,手輪,回零,MDI,手動定位),編制程序時可用一個選擇開關同時選定;
(2)進給倍率、快進倍率、手動定位數據也需根據每一系統單獨設定,但在操作面板上可使用同一開關;
(3)必須注意,為安全起見,至少在調試階段在面板上的每一系統的“自動啟動”和“自動暫停”開關需分別設置。如果用同一開關,則兩個系統中被調用的程序會同時啟動,可能造成危險。
在實際調試過程中,常遇到某些功能不起作用,經檢查多數是PLC程序中未驅動2系統的相關功能。
4 加工程序的編制
淬火機床具有以下工作特點:
(1)工件旋轉軸在加熱時必須均勻旋轉,感應器隨之聯動。當淬火處理完成后,感應器提起,工件旋轉軸做定位運動,即工件旋轉軸既要做速度控制,又要做定位控制,其轉換條件是加熱完成信號。
(2)與工件旋轉軸聯動的感應器運動是一種往復運動;
(3)必須為雙系統分別編制加工程序,兩個系統的運行必須互相等待,構成全自動工作程序。以下是由雙系統構成的全自動加工程序。1系統執行的是程序01234,2系統執行的是程序05678。兩個程序同時啟動,在運行過程中由L標志碼協調互相等待運行,從而實現雙系統的全自動運行。
工件旋轉運動與感應器的上下前后運動的聯動程序該如何編制呢?本設計中以旋轉軸的角度為變量,A軸作正弦曲線運動(感應器的前后運動軸為A軸)編制程序如下:
用以上程序運行時,A、C軸可隨旋轉軸運動。由于當加熱結束后,必須用中斷信號結束旋轉,故用M96和M97設置一個可以進行中斷的區域,只有在此區域內中斷才可能發生。
旋轉工作子程序P9910是一個無限循環程序,必須采用中斷信號跳出該循環,中斷信號由PLC程序發出。
采用程序04567運行,旋轉軸運行平穩均勻,三軸能聯動運行,能有效地用F指令調節速度,而且中斷功能也有效。現已作為標準程序使用。
5 控制系統的其他特點
(1)采用絕對值檢測系統。為減少故障點和提高工作效率,各軸的原點均設置成絕對值原點。絕對值原點設置完畢后每次上電后即可進入自動運行狀態,而且精度更高。
(2)采用程序跳躍功能。解決了一次上料和二次上料在不同位置上料的問題。
(3)采用手動定位功能。解決了專機在手動工作狀態單鍵定位,方便工人操作。
6 調試中遇到的問題
在基本I/O板上有SRVl和SRV2兩插口,通過電纜SH21和驅動器相連接。
(1)調試時將驅動器軸號依次設為0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11,只用SRVl口連接,結果上電后自檢未能通過,驅動器的LED上顯示故障11。將1系統的6個軸單獨上電(在第6軸上插上終端插頭),1系統自檢完成。
(2)將1系統的6個軸依次設定為0、1、2、3、4、5;2系統的6個軸依次設定為0、1、2、3、4、5,分別連接于SRVl和SRV2口,仍然是1系統自檢完成,2系統自檢未能通過,驅動器的LED上顯示故障11。
(3)在SRVl口連接7個軸,軸號依次設定為0、1、2、3、4、5、6;在SRV2口連接5個軸,軸號依次設定為0、1、2、3、4;按此設定和連接,全部自檢通過。
由于三菱M65最大可帶14軸,則SRVl,SRV2口每個插口必須接滿7軸,而且軸號設定不能超過7。以上的錯誤都是因為未能滿足上述規定而產生的。
(審核編輯: 智匯張瑜)
分享