【正文】 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 22 第 4 章 上電盤電氣裝調(diào)工藝 4． 1 上電盤電氣布局設(shè)計(jì) 上電盤相對(duì)于下電盤而言接線比較簡(jiǎn)單，因?yàn)樯想姳P所用的都是模塊的接口電路，基本上都是成品電纜，這些成品電纜是系統(tǒng)和模塊的附件。上電盤主要安裝電源模塊、主軸伺服模塊、雙軸伺服模塊、單軸伺服模塊、 I/O 模塊以及開關(guān)電源。 如下圖 41 是上電盤布局圖： 電源模塊 （如 圖 42） 是提供各伺服模塊正常工作的電源。當(dāng)正常工作時(shí)由電源模塊提供給伺服模塊直流電源和控制電源，當(dāng)機(jī)床出現(xiàn)異常時(shí)，電源模塊首先切斷電源并產(chǎn)生報(bào)警。其中電源模塊上有六個(gè)接口： CX4 接口表示急停控制輸入端、 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。 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。而且能JD1BJA3CB104I/O單元CB105CB106CB107CP13 2 1+24V0VI/O單元【1】 CX3【3】【1】CX1A【3】【2】【2】 CX4【3】TB2L1L2L3PE【P】【N】 TB1CXA2APSM26I電源模塊【P】【N】TB1TB2UVWPECXA2BCXA2AJA7BJYA2【P】【N】TB1SPM11IJYA3主軸模塊【P】【N】 TB1CXA2ASVM280/80I【P】【N】TB1TB2ULVLWLGLUMVMWMGMCXA2BCOP10BCOP10AJF2JF1雙軸伺服模塊【P】【N】TB1CXA2BSVM280/80iCOP10BJF1ULVLWLGLTB2單軸伺服模塊LNGNDVV+V+V線槽開關(guān)電源 圖 41 上電盤布局圖 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 23 控制 主軸準(zhǔn)確停止定位，以滿足機(jī)械手換刀要求，其中主軸伺服模塊上有 7 個(gè)接口： TB1 是模塊的直流電源母線、 CXA2B 是模塊的電源線、 JYA3 接口接主軸定向接近開 關(guān)、 CXA2A 是模塊的電源線、 JA7B 接口接控制單元的 JA7A 接口、 JYA2接口是主軸電機(jī)編碼器反饋線接口、 TB2 的 U、 V、 W、PE接口是主軸電機(jī)的電源線接口。 雙軸伺服模塊在這里控制 X 軸 和 Y 軸的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，單軸伺服模塊在這里控制 Z 軸的 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 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。單軸伺服模塊有 5 個(gè)接口 : TB1 是直流母線接口、 CXA2B 接口是電源線接口、 COP10B 接口是伺服光纖 接口、 JF1是 Z 軸伺服電機(jī)的編碼器反饋線接口、 TB2 的 UL、VL、 WL、 GL 接口是 Z 軸伺服電機(jī)的電源 線接口。 I/O 模塊 有 7 個(gè)接口： CP1 接口是 DC24V 電源接口、 JD1B 接口是與控制單元連接的接 口、 JA3 接口是手脈電源接口、 CB104 接口是接在面板 上 CB104 的50芯電纜線接口、 CB105 接口是接在繼電 器模塊 FX2上 50 芯電纜線接口、 CB106 接口是接在 繼電器模塊FX1 上的 50芯電纜線接口、 CB107 接口是 接在面板CB107 上的 50 芯電纜線接口。 上電盤長(zhǎng) 1150mm，寬 550mm。因 為所用電纜都是成品電纜故接線非常方便，所以上電 盤只有一個(gè)80mm的線槽。 對(duì)于上電盤的接線主要應(yīng)注意各 個(gè)模塊的接口，因?yàn)?FANUC 所特有的接 口插槽，所以一般每個(gè)接口的插槽都是不一樣的?！?】CX3【3】【1】CX1A【3】【2】【2】CX4【3】TB2L1 L2 L3 PE【P】【N】TB1CXA2APSM26I電源模塊 圖 42 電源模塊 JD1BJA3CB104I/O單元CB105CB106CB107CP1321 +24V0VI/O單元 圖 43 I/O 模塊 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 24 但電纜線要稍加區(qū)別。 VM1204H 的 X 軸電機(jī)電源線是 9m， Y 軸的電機(jī)電源線是 7m， Z 軸的電機(jī)電源線是 5m。 上電盤電氣安裝工藝過(guò)程： 上電盤和下電盤是分成兩塊電板的，上電盤主要安裝 FANUC 的伺服放大器和電源模塊 I/O 模塊以及開關(guān)電源。 因?yàn)樯想姳P并不需要大量的連接電路，所以只需要在上電盤的右邊安裝一個(gè)長(zhǎng) 540mm寬 80mm的線槽。便于模塊的成品電纜之間的連接。 上電盤從左到右依次安裝兩個(gè)開關(guān)電源、電源模塊、主軸伺服模塊、雙軸伺服放大器模塊、單軸伺服放 大器模塊、 I/O 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。 CX4 接口表示急?？刂戚斎攵?， 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。 CX1A接口表示模塊的 200V電源輸入接口， 1號(hào)腳接 200R，2號(hào)腳接 200S， 3號(hào)腳接 PE。 CX3 接口是 MCC 接口， 1號(hào)腳接 205， 2號(hào)腳接 202。 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。 在 80mm 的線槽上對(duì)應(yīng)電板后的 10mm 通孔進(jìn)行打孔，方便電盤安裝在機(jī)床電柜里。 上電盤其他的電纜線等電盤掛在機(jī)床內(nèi)后再進(jìn)行連接。 4． 2 上電盤電氣接線過(guò)程工藝 上電盤所用到的基本上是成品電纜，所以只要注意接口的針腳就可以正確連接。 電源模塊的 CX4 接口的 2 號(hào)和 3 號(hào)腳的線號(hào)分別是 ESP 和 +24V，接在 KA3常開觸點(diǎn)上， TB1 接口的【 P】和【 N】是模塊直流母線接口，這個(gè)接口輸入到下一個(gè) TB1， CX1A 接口表示模塊的 200V 電源輸入接口， 1號(hào)腳接 200R， 2 號(hào)腳接 200S， 3號(hào)腳接 PE， CXA2A 接口是接到下一個(gè)模塊接口 CXA2B 的電源接口，CXA2A 和 CXA2B 中有四根線： 24V、 OV、 ESP、 BAT， CX3 接口是 MCC 接口， 1 號(hào)腳接 205， 2 號(hào)腳接 202， 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， L1 接 U31， L2接 V31， L3 接 W31， PE接地。 主軸伺服模塊的 TB1 是模塊的直流電源母線，從電源模塊接入，輸出到雙常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 25 軸伺服模塊的 TB1 上。 CXA2B 是模塊的電源線，從電 源模塊 CXA2A 接入。 JYA3接口接主軸定向接近開關(guān)。 CXA2A 接向雙軸伺服模塊的。 JA7B 接口接控制單元的 JA7A 接口，是系統(tǒng)與主軸的數(shù)據(jù)線。 JYA2 接主軸電機(jī)編碼器反饋線接口。TB2 的 U、 V、 W、 PE 接口接主軸電機(jī)的電源線。 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。 CXA2B 接口是模塊電源接口，接主軸的 CXA2A 接口。 COP10B 接口是伺服光纖總線接口，這個(gè)接口接控制單元的 COP10A 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)編碼器反饋線。 CXA2A 是 電源線接口，接向單軸伺服模塊的 CXA2B 接口。 COP10A 是伺服光纖總線出口，接向單軸伺服模塊的 COP10B。 JF2 是伺服電機(jī)編碼器反饋線，這里接 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。 單軸伺服模塊的 TB1 是直流母線接口，從雙軸伺服模塊接入。 CXA2B 接口是電源線接口，接上一個(gè)模塊的 CXA2B。 COP10B 接口是伺服光纖接口，接上一個(gè)模塊的 COP10A 接口。 JF1 是編碼器反饋線接口，這里是 Z 軸伺服電機(jī)的 編碼器反饋線接口。 TB2 的 UL、 VL、 WL、 GL接口是 Z軸伺服電機(jī)的電源線接口。 I/O 模塊 CP1 接口是 DC24V 電源接口，只有提供了 DC24V 電源， I/O 模塊才能正常工作， 1號(hào)腳接 24V、 2號(hào)腳接 0V。 JD1B 接口是與控制單元連接的接口，K2AK7K3K6下電盤D區(qū)下電盤D區(qū)CX4CX1ACX3P S M S P MPNTB1PNTB1PNTB1CXA2A K69A CXA2B CXA2AJA7BJYA2TB2K17K10主軸電機(jī)TB2K1電抗JYA3K71主軸定向接近開關(guān) 圖 44 電源模塊與主軸模塊間接線圖 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 26 接在控制單元的 JD1A 上。 JA3 接口是手脈電源接口。 CB104 接口是接在面板上CB104 的 50芯電纜線接口。 CB105 接口是接在繼電器模塊 FX2 上 50芯電纜線接口。 CB106 接口是接在繼電器模塊 FX1 上的 50 芯電纜線接口。 CB107 接口是接在面板 CB107 上的 50芯電纜線 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。開關(guān)電源的輸出端 9 號(hào)線接 FU3 和 FU4,10 號(hào)線接 FU5， 2號(hào)線、 7 號(hào)線接端子。 4． 3 上電盤工序文件研制 上電盤同樣需要研制一套工序卡，然后根據(jù)工序卡的內(nèi)容研制工藝過(guò)程卡。下面以 上電盤的工序卡第五道工序?yàn)槔旱谖宓拦ば虻拿Q為 I/O 單元的接線。接線簡(jiǎn)圖如下圖 45： 上電盤第五道工序分為六個(gè)工步： 備線 7根，其中 J2 號(hào)電纜是 電纜，其余電纜號(hào)為： J JJ J J J9。 剝 J2 電纜兩端線，套線號(hào) 8，壓緊兩端端子，將 J2 電纜一端接在I/O 單元的 CP1 接口上，另一端接在下電盤 D 區(qū)的 7號(hào) 8號(hào)端子上。 J3 電纜接 I/O 單元的 JA3 接口上，另一端接操縱臺(tái)上的接口， J4 是 50芯電纜，其一端接 I/O 單元的 CB104 接口，另一端接面板后的 CB104 接口， J5電盤F X 1 123+ 2 4V0VJ2操縱臺(tái)X T 1 3面板C B 1 0 4繼電器模塊F X 1控制單元: J D 1 AM P G ( JA3)DI/DO1( C B 1 0 4 )DI/DO2( C B 1 0 5 )DI/DO3( C B 1 0 6 )DI/DO4( C B 1 0 7 )I/O LINK ( J D 1 B )2 4 V IN ( C P1)J3J4J5J6J7J9I /O單元S V M1PNT B1PNT B1C XA 2BC O P 10BC Z 2LJ F187面板C B 1 0 7繼電器模塊F X 2 圖 45 I/O 單元的接線 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 27 是 50 芯電纜，其一端接 I/O 單元的 CB105 接口，另一端接下電盤的分線器模塊。 J6是 50芯電纜，其一端接 I/O 單元的 CB106 接口，另一端接下電盤的繼電器模塊。 J7是 50芯電纜，其一端接 I/O 單元的 CB107 接 口，另一端接面板后的CB107 接口。 J9 電纜一端接 I/O 單元的 JD1B 接口，另一端接控制單元的 JD1A 接口。 本章小結(jié) 本章主要對(duì)上電盤的 電氣布局設(shè)計(jì)、電氣接線過(guò)程工藝進(jìn)行了說(shuō)明。主要對(duì)上電的模塊接口電路進(jìn)行了解