【正文】 F F ON11 121 L 1 3 L 2 5 L 32 T 1 4 T 2 6 T 3O F F ON11 12Q F5 Q F6 Q F7 Q F102 T 1 4 T 2 6 T 3NO NC A1NO NC A21 L 1 3 L 2 5 L 3 1 L 1 3 L 2 5 L 32 T 1 4 T 2 6 T 3NO NC A1NO NC A22 T 1 4 T 2 6 T 3NO NC A1NO NC A21 L 1 3 L 2 5 L 32 T 1 4 T 2 6 T 3NO NC A1NO NC A21 L 1 3 L 2 5 L 32 T 1 4 T 2 6 T 3NO NC A1NO NC A21 L 1 3 L 2 5 L 3 1 L 1 3 L 2 5 L 32 T 1 4 T 2 6 T 3NO NC A1NO NC A22 T 1 4 T 2 6 T 3NO NC A1NO NC A21 L 1 3 L 2 5 L 32 T 1 4 T 2 6 T 3NO NC A1NO NC A21 L 1 3 L 2 5 L 32 T 1 4 T 2 6 T 3NO NC A1NO NC A21 L 1 3 L 2 5 L 3K M1 K M2 K M3 K M4 K M5 K M6 K M7 K M8 K M9R C6R C1 R C2 R C3 R C4 R C5 R C7 R C81 L 1 3 L 2 5 L 3O F F ONQ F202 T 1 4 T 2 6 T 3 CBB Ch7圖 33 下電盤第二層結(jié)構(gòu) 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 16 即為接對(duì)應(yīng)導(dǎo)線的線號(hào)。 備用插座處理空間 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 14 第 3 章 下電盤電氣裝調(diào)工藝 下電盤電器布局設(shè)計(jì) 下電盤主要安裝空氣開關(guān)、繼電器模塊、接觸器、滅弧器、分線器、端子等等。單元在電氣柜內(nèi)部的安裝和排列必須考慮檢查和維修的方便。 電氣柜內(nèi)裝上兩塊電氣控制板，上面一塊稱為上電氣控制板，簡(jiǎn)稱上電盤（下文統(tǒng)一用該術(shù)語(yǔ)），下面一塊稱為下電氣控制板，簡(jiǎn)稱下電盤（下文統(tǒng)一用該術(shù)語(yǔ)）。 VM1204H 控制的對(duì)象有主軸電機(jī)、伺服電機(jī)、 ATC電機(jī)、刀庫(kù)電機(jī)、冷卻電機(jī)、沖屑電機(jī)、 排屑電機(jī)、中心出水電機(jī)、提升泵、潤(rùn)滑泵、電器柜空調(diào)等。最后還提到論文所用到的軟件和常用工具。 電氣原理圖設(shè)計(jì)完成以后， 要設(shè)計(jì)電氣控制板，這里又叫電盤。在電氣連接好后，本文還對(duì)通過(guò)簡(jiǎn)明調(diào) 試完成機(jī)床的上電初始化方面進(jìn)行了說(shuō)明。 本課題是基于紐威數(shù)控設(shè)備有限公司的 VM1204H立式加工中心為背景，進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試。對(duì)上電氣控制電路板 （上電盤）的電源模塊、主軸模塊、伺服模塊、 I/O 模塊、開關(guān)電源模塊的接口進(jìn)行說(shuō)明，并對(duì)其接線具體路線進(jìn)行圖示說(shuō)明。 K2 1XK2 2XX軸伺服電機(jī)SVM 2:CZ 2LSV M2 :JF1SMXM XUx Vx WxGxK2 1YK2 2YY軸伺服電機(jī)SVM 2:CZ 2MSV M2 :JF2SMYM YUy Vy WyGyK2 1zK2 2zZ軸伺服電機(jī)SVM 1:CZ 2LSV M1 :JF1SMZM zUz Vz WzGzL20圖 22 X 軸伺服電機(jī)、 Y 軸伺服電機(jī)、 Z 軸伺服電機(jī) 沖屑電機(jī)UU4V4W4PEPEM43 ~L 11 L 12排屑電機(jī)UU5V5W5PEM53 ~L 13冷卻電機(jī)U3V3W3M33 ~潤(rùn)滑泵M 111 ~L 152 312 002 30S A15 02 2 4N電盤XT1電盤XT1 電盤XT1圖 23 冷卻電機(jī)、潤(rùn)滑泵、沖屑電 機(jī)、排屑電機(jī) 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 10 2 2 9 90VPE7654321202203圖 25 開關(guān)電源的接線 控制對(duì)象還有 采用昆山北距的 ATC 電機(jī)、 昆山北距的 刀庫(kù)電機(jī)、 意大利貝德龍的 CP150冷卻電機(jī)、 意大利貝 德龍 CP190 沖屑電機(jī)、 煙臺(tái)眾力的 排屑電機(jī)、中心出水電機(jī)、提升泵、 南京貝奇爾 潤(rùn)滑泵、電器柜空調(diào) 等，上圖 23列出了部分電機(jī) 。 機(jī)床操作臺(tái)提供人機(jī)交流的界面， 可以通過(guò)手脈進(jìn)行手動(dòng)進(jìn)給下控制機(jī)床的運(yùn)動(dòng)。一個(gè)封閉的電氣柜必須安裝以保證內(nèi)部空氣的循環(huán)。也就是說(shuō)如果不能保持足夠距離或者在保證足夠距離后，顯示器圖像仍有扭曲時(shí)，就要使用電磁防護(hù)罩覆蓋屏幕。其中第一層為繼電器模塊，分線器模塊和 QF1QF4四個(gè)空氣開關(guān)。所以配電盤首先做的就是把卡軌和線槽安裝起來(lái)。 電工刀 1L 12T 11L 12T 11L 12T 11L 12T 1線槽1L1 3L2 5L32T1 4T2 6T3OFF ON11 121L1 3L2 5L32T1 4T2 6T3OFF ON11 121L1 3L2 5L32T1 4T2 6T3OFF ON11 121L1 3L2 5L32T1 4T2 6T3OFF ON11 12QF5 QF6 QF7 QF102T1 4T2 6T3NO NC A1NO NC A21L1 3L2 5L3 1L1 3L2 5L32T1 4T2 6T3NO NC A1NO NC A22T1 4T2 6T3NO NC A1NO NC A21L1 3L2 5L32T1 4T2 6T3NO NC A1NO NC A21L1 3L2 5L32T1 4T2 6T3NO NC A1NO NC A21L1 3L2 5L3 1L1 3L2 5L32T1 4T2 6T3NO NC A1NO NC A22T1 4T2 6T3NO NC A1NO NC A21L1 3L2 5L32T1 4T2 6T3NO NC A1NO NC A21L1 3L2 5L32T1 4T2 6T3NO NC A1NO NC A21L1 3L2 5L3KM1 KM2 KM3 KM4 KM5 KM6 KM7 KM8 KM9RC6RC1 RC2 RC3 RC4RC5 RC7 RC81L1 3L2 5L3OFF ONQF20XT1QF11 QF12 QF13 QF142T1 4T2 6T3圖 34 下電盤第一步接線圖 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 18 第六步：將 L1 L1 L13導(dǎo)線從 QF4 出來(lái)接至 QF5的進(jìn)線端。如下 圖 38 所示： 工序卡是根據(jù)電氣原理圖進(jìn)行工序設(shè)計(jì) 的，工序卡上要有工序號(hào)，每一道工序要有工序名稱，把每一道工序涉及的接線簡(jiǎn)圖繪制出來(lái)，然后涉及每一道工序所需要的工步。 I/O 單元是各輸入輸出信號(hào)的接口模塊，雙 軸伺服模塊有 9 個(gè)模塊接口： TB1接口是模塊直流母線 接口、 CXA2B 接口是 模塊電源接口、 COP10B 接口是伺服 光纖總線接口、JF1接口是電機(jī)編碼器反饋線接口、 CXA2A 是電源線接口、 COP10A是伺服光纖總線出口、 JF2 是 Y軸伺服電機(jī)編碼器反饋線、 TB2的 UL、 VL、 WL、 GL 接口是 X軸伺服電機(jī)的電源線接口， UM、 VM、 WM、 GM 接口是 Y軸伺服電機(jī)的電源線接口。 安裝 好焊接接口后，將短光纜接在雙軸伺服放大器模塊的 COP10A 接口和單軸伺服放大器模塊的 COP10B接口上。 CXA2A 是 電源線接口，接向單軸伺服模塊的 CXA2B 接口。 上電盤的開關(guān)電源的 AC220V 是接 QF12 出來(lái)的線號(hào)為 203 的導(dǎo)線和端子上線號(hào)為 200 的導(dǎo)線。還對(duì)各模塊間的成品電纜接線進(jìn)行了說(shuō)明。 CB104 接口是接在面板上CB104的 50芯電纜線接口。 雙軸伺服模塊的 TB1 是模塊的直流電源母線，從主軸模塊接入，輸出到單軸伺服模塊。 在上電盤上都有相對(duì)應(yīng)的模塊座，安裝對(duì)應(yīng)的模塊座放上對(duì)應(yīng)的模塊，用螺釘擰緊后，打開隨 FANUC 0Imate 系統(tǒng)發(fā)過(guò)來(lái)的附件包，里面裝有各個(gè)模塊電路的接口，在這里只要自己焊接三個(gè)接口： CX4接口、 CX1A接口 、 CX3接口。其中電源模塊上有六個(gè)接口： CX4 接口表示急?？刂戚斎攵恕?TB1接口是模塊直流母線接口、 CX1A 接口表示模塊的 200V 電源輸入接口、 CXA2A接口是接到下一個(gè)模塊接口 CXA2B 的電源接口、 CX3接口是 MCC接口、 TB2的 L L L PE接口是經(jīng)過(guò)電抗的三相電源 200V的輸入端。 第六十六步：將從分線器的 A16 接口出來(lái)的 530 號(hào)導(dǎo)線接至繼電器模塊的KA2線圈接口。 將空氣開關(guān)的整定值按照電氣原理圖上的要求進(jìn)行設(shè)定，將熔斷絲放入相對(duì)應(yīng) 的熔斷器里。單級(jí)空氣開關(guān) QF11控制 AC220 電源、 QF12控制開關(guān)電源的 AC220V、QF13控制潤(rùn)滑泵、 QF14控制電氣柜空調(diào)。下電盤的線槽外圍用的是 80mm，內(nèi)部用的是 50mm，其中層與層之間用的是 50mm 的線槽。如果將電磁輻射元件（如變壓器、風(fēng)扇電機(jī)、電磁接觸器、線圈和繼電器）安裝在顯示器附近，顯示器的顯示就會(huì)受到影響。 機(jī)床電氣柜的設(shè)計(jì)與安裝條件 在設(shè)計(jì)電氣柜時(shí) 要符合 一定的環(huán)境條件，另外必須考慮 CRT 屏幕的電磁干擾，預(yù)防噪聲和維修方便。 上電盤電盤與下電盤之間主要是上電盤的開關(guān)電源供電與下電盤的控制伺服急停和電源模塊的 MCC 電路的設(shè)計(jì)。由雙軸伺 服模塊控制的 X 軸、 Y軸 伺服電機(jī) ， X 軸、 Y 軸電機(jī)采用的是 FANUCaiF/3000 系列 ，由單軸伺服模塊控制的 Z軸伺服電機(jī) ， Z軸電機(jī)采用的是 FANUCaiF22B/3000系列 。 因?yàn)橐笈可a(chǎn)和熟練化考慮應(yīng)該設(shè)計(jì)一套接線標(biāo)準(zhǔn)，所以工序卡很重要。而且在很多機(jī)械廠有機(jī)械工藝文件、機(jī)械作業(yè)指導(dǎo)書、但對(duì)電氣方面的工藝文件要求不是特別嚴(yán)格。針對(duì)這種情況，并基于本人的工作環(huán)境與工作對(duì)象，準(zhǔn)備寫《 VM1204H立式加工中心電氣 控制系 統(tǒng)與實(shí)現(xiàn) 》一文。工序卡要把電盤的整個(gè)接線反映出來(lái)，而且要考慮一個(gè)電盤要多少道工序，出于施工人員和整個(gè)時(shí)間成本考慮， VM 1204H 工序可以分成 20道工序，這樣流水線生產(chǎn)就需要 20 個(gè)施工人員。 X軸伺服電機(jī)有兩個(gè) 接口， 一個(gè)是電 機(jī)電源線 接口， 這個(gè)接口 接雙軸伺 服模塊的 TB2接口，另一個(gè)接口是 X軸電機(jī)編碼器反饋接口，這個(gè)接口 接雙軸伺服模塊的 JF1接口。 圖 24 變壓器接線圖 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 11 VM1204H 電氣 系統(tǒng)與外部設(shè)備的基本電纜連接如下： 伺服放大器 機(jī)床操作臺(tái) 手脈 主軸電機(jī) 伺服電機(jī) 系統(tǒng)與伺服放大器之間電源模塊之間通過(guò)電纜連接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換， 系統(tǒng)給電源模塊與伺服放大器指令同時(shí)伺服模塊也要有反饋信息給系統(tǒng)。電氣柜的設(shè)計(jì)必須符合如下條件：電氣柜必須是全封閉的，必須有效的防治灰塵、冷卻液、和有機(jī)溶液的進(jìn)入，還必須考慮伺服放大器和伺服變壓器的安裝：在空氣入口處使用空氣過(guò)濾器；將換氣扇安裝在空氣不能直接吹到單元的地方；控制氣流以保證灰塵和冷卻液不能進(jìn)入空氣入口。為了防止這種情況的發(fā)生，一般要將電磁元件和顯示器之間保持至少 300mm 的距離。 上圖 31是下電盤具體的分層結(jié)構(gòu)布局：為方便接線，將第一層稱 A，第二層稱 B、 C，第三層稱 D。 下電盤電氣安裝工藝過(guò)程： 1.、根據(jù)下電盤的尺寸以及需要安裝的電器元件，將下電盤分成三層，每一層之間都有線槽隔開，層與層之間的線槽是 50mm，邊界線槽是 80mm 。 安裝好后進(jìn)行備線連接電路 下電盤電氣接線過(guò)程工藝 下電盤接線是按照強(qiáng)電部分、控制電路部分接線，也可以按照內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)的黑線、紅線、藍(lán)線進(jìn)行連接。 第六十七步：將從分線器的 B16 接口出來(lái)的 531 號(hào)導(dǎo)線接至繼電器模塊的KA3線圈接口。 主軸伺服模塊主要控制機(jī)床的主軸，能為機(jī)床提供 308000r/min。 CX4接口表示急?？刂戚斎攵耍?2號(hào)和 3 號(hào)腳的線號(hào)分別是 ESP 和 +24V，接在 KA3的 3NO和 3C上。 CXA2B 接口是模塊電源接口，接主軸的 CXA2A 接口。 CB105接口是接在繼電器模塊 FX2上 50芯電纜線接口。因?yàn)樯想姳P接線的要求與下電盤不一樣，所以不需要像下電盤那樣設(shè)計(jì)工序卡，只要每個(gè)接口的插槽完整，基本上不會(huì)出現(xiàn)接線錯(cuò)誤。 CB107 接口是接在面板 CB107上的 50 芯電纜線 接口。 JF1接口是電機(jī)編碼器反饋線接口，這里接 X 軸電機(jī)