畢業(yè)設計--z3040搖臂鉆床的plc改造-畢業(yè)設計-文庫吧資料
2025-01-27 04:29本頁面
【正文】 圖 310 Z3040 搖臂鉆床 搖臂下降 I/O 接口圖 圖 311 Z3040 搖臂鉆床 主軸箱、立柱電氣控制圖 （ 3） 主軸箱、立柱的松開和夾緊 根據 圖 311 Z3040 搖臂鉆床主軸箱、立柱電氣控制圖所示，立柱和主軸箱的松開或夾緊控制 均采用液壓操縱夾緊與放松，兩者是同時進行的，工作時要求二位六通閥 YV 不通電。搖臂夾緊到位時，壓下搖臂微動開關 SQ3 時，輸入觸點 斷開，輸出繼電器 斷電，驅動 KM5 線圈失電，輸出繼電器 線圈得電輸出，驅動 HL2 線圈得電，搖臂夾緊指示燈亮，液壓泵電動機 M3 停止工作。 圖 38 Z3040 搖臂鉆床 搖臂下降控制電路圖 當搖臂 下降 到位，松開搖臂 下降 按鈕 SB4，輸入觸點 斷開，輸出繼電器 和 線圈失電，驅動 KM3 和 YV線圈失電 ,搖臂停止 下降 。 按下搖臂 下降 啟動按鈕 SB4 時，輸入觸點 接通，輔助繼電器 得電輸出，同時輸出繼電器 和 線圈得電輸出， 驅動 KM4 和 YV 線圈得電 ,液壓泵電動機 M3 正轉，搖臂松開。 搖臂下降 PLC 控制系統(tǒng)的輸入信號有 4 個，其中有 1 個為搖臂 下降 啟動按鈕開關，2 個行程 開關， 1 個熱繼電器， PLC 控制系統(tǒng)的輸出信號有 4 個，其中 1 個用于驅動搖臂下降電動機 正 轉接觸器 KM3， 1 個用于驅動液壓泵電動機反轉接觸器 KM5， 1 個用于驅動搖臂松開到位指示燈 HL1， 1 個用于驅動夾緊到位指示燈 HL2。搖臂下降控制回路中的 SQ1 為搖臂下降極限位置保護用的行程開關。搖臂的下降是利用電動機 M2 的正 轉來實現的，而 M2 的正 轉是由接觸器 KM3 來控制。根據搖臂上升 PLC 控制系統(tǒng)要求繪出如圖 37 Z3040 搖臂鉆床上升 I/O 接 口圖。 圖 32 Z3040 搖臂鉆床主軸電動機 控制 流程圖 圖 33 Z3040 搖臂鉆床主軸電機控制的 I/O 接 口 圖 按下主軸起動按鈕 SB2 主軸電機起動 按下主 軸停止按鈕 SB1？ 軸停止 主軸電機停轉 N Y 圖 34 Z3040 搖臂鉆床 主軸電機控制 梯形圖 搖臂升降控制 （ 1） 搖臂上升過程 圖 35 是 Z3040 搖臂鉆床搖臂上升控制電路原理圖 ，要使搖臂做上升運動，首先必須將夾緊裝置松開，當搖臂上升到位后，夾緊裝置再將搖臂夾緊，根據搖臂上升控制要求和控制原理，繪出如圖 36 Z3040 搖臂鉆床上升控制的流程圖。 主軸電動機的控制 圖 31 Z3040 搖臂鉆床 主軸電機 電氣控制電路圖 Z3040 搖臂鉆床 主軸電機 原理 圖 如圖 31 所示，由于 Z3040 搖臂鉆床主電動機的功 率不大，因此采用了全壓直接啟動；并且它的主軸正反轉是用離合器來進行切換，故電動機只作單向旋轉。有 CPU21X 和 CPU22X兩代產品，其中 SIMATICS7－ 200（ CPU22X）包括 CPU221, CPU222, CPU22 CPU22CPU226XM 等 5 種基本型號的 CPU。由于它具有應用靈活、擴展性好、操作方便、標準化的硬件和軟件設計、通用性強、價格低廉及多功能多用途等特點 ,因此在工業(yè)中得到了廣泛的應用。 在工業(yè)自動控制系統(tǒng)中，德國西門子（ Siemens）公司生產的 SIMATIC S7－ 200 系列 PLC 是被廣泛應用之一。 3 電氣控制系統(tǒng)硬件部分的設計 PLC 的選擇 隨著 PLC 技術的發(fā)展， PLC 的種類也越來 越多， 且功能也日趨完善。當搖臂下降達下極限位置時，撞塊使組合限位開關 SQ5 觸頭斷開，接觸器 KM3 線圈得電，搖臂升降電動機 M2 停轉。搖臂上升到上極限位置時，撞塊使組合開關觸頭 SQ1 斷開，接觸器 KM2 線圈斷電，搖臂升降電動機 M2 停轉。 （ 5）機床的限位保護 搖臂升降都有限位保護，由組合限位開關 SQ1 來完成。 （ 3）時間繼電器聯鎖 通過時間繼電器 KT 延時斷開的常開觸頭和延時閉合的常閉觸頭，時間繼電器 KT 能保證在搖臂升降電動機 M2 完全停止運行后，才能進行搖臂的夾緊動作，時間繼電器 KT 的延時長短由搖臂升降電動機 M2 從切斷電源到停止的慣性大小來決定。 行程開關 SQ3 是搖臂夾緊到位的信號開關，其常閉觸頭串聯在接觸器 KM5 線圈、電磁閥 YV線圈電路中。在液壓泵電動機 M3 的正反轉控制電路中，接觸器 KM4 和 KM5 采用了電氣聯鎖，在主軸箱和立柱的夾緊、放松電路中，為保證壓力油不供給搖臂夾緊油路，將按鈕 SB5 和 SB6 的常閉觸頭串聯在電磁閥 YV 線圈的電路中，以達到聯鎖的目的。 EL為機床局部照明燈，由控制變壓器 TC 供給 24V 安全電壓，由手動開關 SA2 控制。 HL3 為主軸電動機啟動旋轉指示燈。 HL2 為主軸箱與立柱夾緊指示燈。 照明與信號指示電路分析 HL1 為主軸箱與立柱的松開指示燈。 （ 7） 搖臂鉆床的主軸旋轉與搖臂的升降不允許同時進行，它們之間應互鎖，以確保安全。 （ 5）冷卻泵及液壓泵電動機的起?？刂?。 （ 3）外立柱、搖臂、主軸箱、等部件位置的調整運動。 系統(tǒng)控制要求分析 （ 1）刀具主軸的正反轉控制，以實現螺紋的加工及退刀。前者由主軸電動機拖動齒輪泵送出壓力油，通過操縱機構實現主軸正、反轉，停車制動，空擋、變速的操作。所以主軸變速機構與進給變速機構均裝在主軸箱內。 電力拖動特點 （ 1） 搖臂鉆床采用多電動機拖動，由主軸電動機拖動主軸的旋轉主運動和主軸的進給運動；由搖臂升降電動機拖動搖臂升降；由液壓泵電動機拖動液壓泵供出壓力油完成主軸箱、內外立柱和搖臂的夾緊與松開；由冷卻泵電動機 拖動冷卻泵，供出冷卻液進行刀具加工過程中的冷卻。 （ 3）輔助運動 輔助運動用來調整主軸（刀具）與工件縱向、橫向即水平面上的相對位置以及相對高度。 （ 1） 主運動 主軸帶著鉆頭（刀具）的旋轉運動。在各類鉆床中，搖臂鉆床具有操作方便、靈活、適用范圍廣等特 點，特別適用于多孔大型零件的孔加工 ， 是機械加工中常用的機床加工設備 。 圖 21 Z3040 搖臂鉆床外型圖 Z3040 搖臂鉆床鉆床是一種用途廣泛的萬能機床，它可以完成鉆孔、擴孔、鉸孔 及攻螺紋等工藝。 。主軸箱固定在搖臂上，可以沿搖臂徑向運動。 2 Z3040 搖臂 鉆床的用途及工作原理 機床的主要結構 Z3040 型 搖臂鉆床的外型圖如圖 21 所 示 。它不僅具有各種邏輯控制功能，而且還具有運算、數據處理、聯網通信功能的控制， 同時還 具有可靠性高，環(huán)境適應性強，使用方便，維護簡單等優(yōu)點。 PLC 是以微處理器為核心，將計算機技
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