【正文】 用這一原理可以設(shè)計(jì)制成霍爾電流傳感器。 如果把霍爾元件集成的開關(guān)按預(yù)定位置有規(guī)律地布置 在物體上，當(dāng)裝在運(yùn)動(dòng)物體上的永磁體經(jīng)過它時(shí)，可以從測(cè)量電路上測(cè)得脈沖信號(hào)。如果對(duì)位于磁場(chǎng) (B)中的導(dǎo)體 (d)施加一個(gè)電壓 (Iv)，該磁場(chǎng)的方向垂直于所施加電壓的方向，那么則在既與磁場(chǎng)垂直又和所施加電流方向垂直的方向上會(huì)產(chǎn)生另一個(gè)電壓 (UH)，人們將這個(gè)電壓叫做霍爾電壓，產(chǎn)生這種現(xiàn)象被稱為霍爾效應(yīng)。金屬的霍爾效應(yīng)是 1879 年被美國(guó)物理學(xué)家霍爾發(fā)現(xiàn)的。 在數(shù)控機(jī)床上常用到的是霍爾接近開光： 霍爾元件是一種磁敏元件。 用霍爾開關(guān)檢測(cè)刀位。當(dāng)轉(zhuǎn)到所需刀位時(shí)，刀位對(duì)應(yīng)霍爾元件自動(dòng)斷開，電機(jī)停止正轉(zhuǎn)。 刀架電氣控制 刀架具有很多種類。刀架采用三相異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，刀位檢測(cè)采用霍爾元件?；魻栐某B(tài)時(shí)截止，當(dāng)?shù)毒咿D(zhuǎn)到工作位置時(shí)，利用磁體使霍爾元件導(dǎo)通，將刀架位置狀態(tài)發(fā)送到 PLC的數(shù)字輸入端。 當(dāng) PLC 應(yīng)用程序由數(shù)控系統(tǒng)的信號(hào)接口或從機(jī)床控制面板得到換刀指令后，控制刀架電 動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，同時(shí)通過 PLC 的數(shù)字輸入監(jiān)控刀架的實(shí)際位置。換刀時(shí)，零件程序首先控制各坐標(biāo)軸退至安全位置，再執(zhí)行換刀指令 TX。 刀架鎖緊是，刀架電動(dòng)機(jī)處于堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，所以刀架的鎖緊時(shí)間不能太長(zhǎng)。如果使用了 PLC 參數(shù)，必須在 PLC 應(yīng)用程序的技術(shù)說明書中定義該參數(shù)的單位和取值范圍，這樣在機(jī)床的生產(chǎn)過程中，操作人員可以根據(jù) PLC 技 術(shù)說明書設(shè)定 PLC 參數(shù)。 架刀位信號(hào)的監(jiān)控 如果刀位檢測(cè)信號(hào)出現(xiàn)問題，將使換刀過程不能結(jié)束，因此 PLC 應(yīng)用程序永遠(yuǎn)不能找到零件程序中的目標(biāo)刀具。 所謂時(shí)間監(jiān)控是監(jiān)控從啟動(dòng)換刀到找目標(biāo)刀具的時(shí)間。 刀架電氣控制圖如圖 23所示。 系統(tǒng)發(fā)出換刀信號(hào)，控制繼電器動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，通過蝸輪、蝸桿、螺桿將刀架體上升一定高度后，端面齒脫開，轉(zhuǎn)位套通過銷釘與蝸輪絲杠一起轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)端面齒完全脫開，轉(zhuǎn)位套正好轉(zhuǎn)過 160 度，此時(shí)球頭銷在彈力的作用下進(jìn)入轉(zhuǎn)位套的槽中，帶動(dòng)刀架體旋轉(zhuǎn)。該數(shù)控電動(dòng)刀架的電動(dòng)機(jī)采用三相異步電動(dòng)機(jī)，功率 90W，轉(zhuǎn)速1300r/min。 刀架機(jī)械結(jié)構(gòu) 為了能在工件一次裝夾中完成多種甚至所有加工工序，以縮短輔助時(shí)間，減少多次安裝工件引起的誤差，數(shù)控車床必須帶有自動(dòng)換刀裝置?；剞D(zhuǎn)刀架上分別安裝四把、六把或更多刀具，并按照數(shù)控裝置的指令換刀。但其換刀過程一般均為刀架抬起、刀架轉(zhuǎn)位、刀架壓緊并定位等幾個(gè)步驟。 （ 2）刀架刀位 刀架抬起后，軸套仍在繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)刀架轉(zhuǎn)過 90度（如不到位，刀架還可以繼續(xù)轉(zhuǎn)為 180、 270、 360 度），并由微動(dòng)開關(guān)發(fā)出信號(hào)給數(shù)控裝置。 浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 12 圖 25 車床刀架機(jī)械結(jié)構(gòu) 浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 13 第 3章 數(shù)控 刀架 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 數(shù)控機(jī)床 刀架是由機(jī)床 PLC 來進(jìn)行控制，對(duì)于普通的四工位刀架來說，控制比較簡(jiǎn)單，一般用于普通的 車床 。在分析之前，我們首先了解刀架控制的電氣部分。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡(jiǎn)稱 PC。是工業(yè)控制的核心 部分。 PLC 梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器等，但是它們不是真實(shí)的物理繼電器，而是一些存儲(chǔ)單元（軟繼電器），每一軟繼電器與 PLC 存儲(chǔ)器中 映像寄存器的一個(gè)存儲(chǔ)單元相對(duì)應(yīng)。 刀架的操作 刀架換刀有兩種模式，一種是手動(dòng)換刀，一種是通過 T指令進(jìn)行自動(dòng)換刀。 刀架控制相關(guān) PMC 指令介紹 （ 1）二進(jìn)制轉(zhuǎn)換指令如下： RST W1 形式指定 ACT 變換數(shù)據(jù)數(shù) 變換輸入數(shù)據(jù)地址 變換輸出數(shù)據(jù)地址 RST=1:指錯(cuò)誤輸出 W1 復(fù)位 ACT=1:執(zhí)行 COD 命令 SUB27 CODB O OOOO OOOO OOOO 浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 15 W1=1：變換輸入號(hào)超過了變換數(shù)據(jù)數(shù)，指令出錯(cuò)。找到目標(biāo)刀位后，例如 ，線圈 得電接通 ，刀架電機(jī)反轉(zhuǎn)，并啟動(dòng)反轉(zhuǎn)定時(shí)器 0000，時(shí)間到，線圈 得電。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)出換刀指令 T0202 時(shí)， 導(dǎo)通，當(dāng)前刀位號(hào)會(huì)與目的寄存器 中的刀位號(hào)相比較，如果一致， ， 導(dǎo)通，程序跳轉(zhuǎn)，換刀結(jié)束。第一部分主要 是 課題的背景、意義、設(shè)計(jì)內(nèi)容。短促按一次換一個(gè)刀位，長(zhǎng)按則連續(xù)換刀。自動(dòng)換刀主要是要注意要對(duì)當(dāng)前輸入刀位號(hào)與目的寄存器刀位號(hào)是否 一致進(jìn)行比較。通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)也讓我進(jìn)一步的了解自己的不足，我會(huì)更好的去改進(jìn)。 首先 ,我要感謝的是我的指導(dǎo)老師張偉中。 其次我要感謝我的父母 ,在我畢業(yè)設(shè)計(jì)最艱苦的那段日子 ,是他們給了我最大的勇氣支持。 感謝每一位關(guān)心過我，愛護(hù)過我的人。 再次，我要感謝我身邊的同學(xué)，在我畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，他們給了我不少的關(guān)心和幫助?？梢哉f，沒有老師的悉心指導(dǎo)和幫助，我是不可能順利完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的。作為 一個(gè) 大專生 ， 這是我第一次做畢業(yè)設(shè)計(jì)，因此在設(shè)計(jì)中存在著很多考慮不全的地方。 同時(shí)， 這次 畢業(yè)設(shè)計(jì) ， 在確定好課題時(shí)收集資料的不夠及時(shí)和全面這也耽誤了下面論文的進(jìn)度 。 導(dǎo)通，電機(jī)反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)時(shí)間到 有輸出，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，刀架下降、鎖緊，整個(gè)換刀過程結(jié)束。第三 部分闡述了刀架的 PLC 控制，刀架的換刀模式有兩種，一種是手動(dòng)換刀，一種是通過 T 指令進(jìn)行自動(dòng)換刀。 浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 24 小 結(jié) 通過 一個(gè)多 月的努力，在老師與同學(xué)們的指導(dǎo)幫助下， 我的 FANUC 數(shù)控車 床刀架 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 論文終于順利完成了。電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，刀架下降，鎖緊，手動(dòng)換刀結(jié)束。 按下手動(dòng)換刀信號(hào) , 輸出，接通 。短促按一次換一個(gè)刀位，長(zhǎng)按則連續(xù)換刀。如果該存儲(chǔ)單元為 “0” 狀態(tài)，對(duì)應(yīng)軟繼電器的線圈和觸點(diǎn)的狀態(tài)與上述的相反，稱該軟繼電器為 “0” 或“OF F” 狀態(tài)。梯形圖與電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)，很容易被工廠電氣人員掌握，特別適用于開關(guān)量邏輯控制 。 PLC = Programmable logic Controller，可編程邏輯控制器，一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。圖中的 a 是刀架控制的強(qiáng)電部分，主要是控制刀架電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，來控制刀架的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)；圖 b 是刀架控制的交流控制回路，主要是控制兩個(gè)交流接觸器的導(dǎo)通和關(guān)閉來實(shí)現(xiàn) a 中的強(qiáng)電控制；圖 c 部分是刀架控制的繼電器控制回路及 PLC 的輸入及輸出回路，整個(gè)過程的控制最終是由這個(gè)模塊來完成的 四工位刀架 PLC 梯形圖與原理運(yùn)用 PLC 的概述 可編程控制器 (Programmable