【正文】 常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 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 上電盤相對于下電盤而言接線比較簡單，因為上電盤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)正常工作時由電源模塊提供給伺服模塊直流電源和控制電源，當(dāng)機床出現(xiàn)異常時，電源模塊首先切斷電源并產(chǎn)生報警。其中電源模塊上有六個接口： 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)過電抗的三相電源 200V的輸入端。 主軸伺服模塊主要控制機床的主軸，能為機床提供 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 常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 23 控制 主軸準確停止定位，以滿足機械手換刀要求，其中主軸伺服模塊上有 7 個接口： 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接口是主軸電機編碼器反饋線接口、 TB2 的 U、 V、 W、PE接口是主軸電機的電源線接口。 雙軸伺服模塊在這里控制 X 軸 和 Y 軸的進給運動，單軸伺服模塊在這里控制 Z 軸的 進給運動。 I/O 單元是各輸入輸出信號的接口模塊，雙 軸伺服模塊有 9 個模塊接口： 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軸伺服電機編碼器反饋線、 TB2的 UL、 VL、 WL、 GL 接口是 X軸伺服電機的電源線接口， UM、 VM、 WM、 GM 接口是 Y軸伺服電機的電源線接口。單軸伺服模塊有 5個接口 : 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 軸伺服電機的編碼器反饋線接口、 TB2 的 UL、VL、 WL、 GL 接口是 Z 軸伺服電機的電源 線接口。 I/O 模塊 有 7 個接口： 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 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80mm 的線槽。 對于上電盤的接線主要應(yīng)注意各 個模塊的接口，因為 FANUC 所特有的接 口插槽，所以一般每個接口的插槽都是不一樣的。【1】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 常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 24 但電纜線要稍加區(qū)別。 VM1204H 的 X 軸電機電源線是 9m， Y 軸的電機電源線是 7m， Z 軸的電機電源線是 5m。 上電盤電氣安裝工藝過程： 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。 因為上電盤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長 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應(yīng)的模塊座，安裝對應(yīng)的模塊座放上對應(yīng)的模塊，用螺釘擰緊后，打開隨 FANUC 0Imate 系統(tǒng)發(fā)過來的附件包，里面裝有各個模塊電路的接口，在這里只要自己焊接三個接口： CX4接口、 CX1A接口 、 CX3接口。 CX4接口表示急?？刂戚斎攵?， 2號和 3 號腳的線號分別是 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號腳接 200R，2號腳接 200S， 3號腳接 PE。 CX3接口是 MCC 接口， 1號腳接 205， 2號腳接 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的線槽上對應(yīng)電板后的 10mm 通孔進行打孔，方便電盤安裝在機床電柜里。 上電盤其他的電纜線等電盤掛在機床內(nèi)后再進行連接。 4． 2 上電盤電氣接線過程工藝 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 號和 3 號腳的線號分別是 ESP 和 +24V，接在 KA3常開觸點上， TB1 接口的【 P】和【 N】是模塊直流母線接口，這個接口輸入到下一個 TB1， CX1A接口表示模塊的 200V電源輸入接口， 1號腳接 200R， 2號腳接 200S， 3 號腳接 PE， CXA2A 接口是接到下一個模塊接口 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 號腳接 205， 2 號腳接 202， TB2 的 L L L PE 接口是經(jīng)過電抗的三相電源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，輸出到雙常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 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 接主軸電機編碼器反饋線接口。TB2的 U、 V、 W、 PE 接口接主軸電機的電源線。 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，這個接口接控制單元的 COP10A接口。 JF1接口是電機編碼器反饋線接口，這里接 X 軸電機編碼器反饋線。 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是伺服電機編碼器反饋線，這里接 Y軸伺服電機編碼器反饋線。 TB2的 UL、VL、 WL、 GL接口是 X軸伺服電機的電源線接口， UM、 VM、 WM、 GM接口是 Y軸伺服電機的電源線接口。 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，接上一個模塊的 CXA2B。 COP10B 接口是伺服光纖接口，接上一個模塊的 COP10A接口。 JF1是編碼器反饋線接口，這里是 Z軸伺服電機的 編碼器反饋線接口。 TB2 的 UL、 VL、 WL、 GL接口是 Z軸伺服電機的電源線接口。 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號腳接 24V、 2號腳接 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 常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 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 出來的線號為 203 的導(dǎo)線和端子上線號為 200 的導(dǎo)線。開關(guān)電源的輸出端 9 號線接 FU3 和 FU4,10 號線接 FU5， 2號線、 7號線接端子。 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)容研制工藝過程卡。下面以 上電盤的工序卡第五道工序為例：第五道工序的名稱為 I/O 單元的接線。接線簡圖如下圖 45： 上電盤第五道工序分為六個工步： 備線 7根，其中 J2號電纜是 電纜，其余電纜號為： J JJ J J J9。 剝 J2 電纜兩端線，套線號 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 8號端子上。 J3 電纜接 I/O 單元的 JA3接口上，另一端接操縱臺上的接口， 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 常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 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) 本章主要對上電盤的 電氣布局設(shè)計、電氣接線過程工藝進行了說明。主要對上電的模塊接口電路進行了解釋，也特別解釋了接口針腳的接線。還對各模塊間的成品電纜接線進行了說明。因為上電盤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)計工序卡，只要每個接口的插槽完整，基本上不會出現(xiàn)接線