【正文】 ，它們分別是滑臺Ⅰ進(jìn) 、滑臺Ⅰ退、主軸Ⅰ點動、滑 臺Ⅱ進(jìn)、滑臺Ⅱ退、主軸Ⅱ點動、滑臺Ⅲ進(jìn)、滑臺Ⅲ退、主軸Ⅲ點動、滑臺Ⅳ進(jìn)、滑臺Ⅳ退、主軸Ⅳ點動、夾緊、松開、上料器進(jìn)、上料器退、進(jìn)料、放料、冷卻開、冷卻停 .1YV~16YV 分別是夾緊、松開、滑臺Ⅰ進(jìn)、滑臺Ⅰ退、滑臺Ⅲ進(jìn)、滑臺Ⅲ退、上料進(jìn)、上料退、下料進(jìn)、下料退、滑臺Ⅱ進(jìn)、滑臺Ⅱ退、滑臺Ⅳ進(jìn)、滑臺Ⅳ退、放料、進(jìn)料的輸出動作點信號。 1SB~3SB 分別是總停、啟動、預(yù)?？刂瓢粹o輸入點。同樣的上料器原位、上料器終點、下料器原位、下料器終點分別有 9SQ~12SQ 作為檢測 元件的輸入信號。電氣原理圖如下圖 圖 41機(jī)床控制原理圖 機(jī)床控制 點 分布 四工位組合機(jī)床是由四個滑臺組織為主要部件，當(dāng)開始工作時，四個滑臺同時進(jìn)給，當(dāng)進(jìn)給到加工工件合適的位置時，分別觸到行程開關(guān)動作（信號輸入）在ＰＬＣ的控 制下做出相應(yīng)的動作，當(dāng)退給到原位時也有檢測的信號開關(guān)。過熱繼電器 FR1~FR6 是在電動機(jī)運轉(zhuǎn) 時防止過熱而保護(hù)電機(jī)的，當(dāng)電機(jī)溫度達(dá)到一定的程度時，過熱繼電器就線圈動作，常閉觸點斷開使得電機(jī)的接觸器觸點斷開停轉(zhuǎn)電機(jī)以達(dá)到保護(hù)的目的。當(dāng)斷開ＱＳ整個機(jī)床就失電，可以進(jìn)行安全的檢修等工作。詳見下面電氣連接原理圖：圖一 電氣控制原理圖主要是主電路圖的連接與保護(hù)電機(jī)正常運行的設(shè)計，控制部分由ＰＬＣ完成，電氣原理圖未畫出?？刂七^程是：按下 1SB，交流接觸器 KM6 線圈得電，常開觸點閉合電動機(jī) M6啟動，由于電氣的自鎖電 機(jī)一直保持運轉(zhuǎn)，當(dāng)按下 2SB 時線圈失電，電動機(jī)停轉(zhuǎn)。 電氣控制過程 機(jī)床上電后進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。 這樣就完成了一個工作循環(huán)。 (2)加工 四個工作滑臺前進(jìn)，四個加工動 力頭同時加工，洗端面、中心孔。 （ 1）上料 按下啟動按鈕，上料機(jī)械手前進(jìn)，將零件送到夾具上，夾具夾緊零件。工藝要求為上料機(jī)械手自動上料，機(jī)床的四個加工動力刀頭同時對一個零件進(jìn)行加工，一次完成一個零件，通過下料機(jī)械手自動取走加工完成的零件。該機(jī)床由四個工作滑臺，各帶一個加工動 力頭，組成四個加工工位。 目前，各類型 PLC 都具有兩種或兩種以上編程語言，其中以梯形圖和指令較為常用。 四、高級語言 大型 PLC 中，為了進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、完成 PID 調(diào)節(jié)等較為復(fù)雜的控制。有關(guān)的輸入均畫在方塊的左邊，輸出畫在方塊的右邊。對每一種邏輯功能都使用一個運算方塊，其運算功能由方塊內(nèi)的符號確定。這種程序表達(dá)方式，編程設(shè)備簡單，邏輯緊湊，目前各種 PLC 均有指令的編程功能。在 PLC 中，它是用得最多的一種程序表達(dá)方式。梯形圖中繼電器的 線圈、常開觸點及常閉觸點符號常用下圖中的符號表示。下面對這些表達(dá)方法作簡要說明。 PLC 程序的表達(dá)方式 PLC 的工作原理可知： PLC 是以程序的形式進(jìn)行工作的，為此，需要把控制任務(wù)變換為程序表達(dá)。例如， FX2— 40ＭＲ性ＰＬＣ內(nèi)部有１５４０個繼電器、 1000 個狀態(tài)器、 256 個定時器、 235 個計數(shù)器，還有大量的數(shù)據(jù)寄存器，而其外形尺寸僅為 350mm*90mm*78mm，重量僅為 。 體積小，重量輕，耗能低 由于半 導(dǎo)體集成電路的應(yīng)用， PLC 的體積相對很小。 功能強(qiáng)，性能價格比高 現(xiàn)代 PLC 內(nèi)部有成百上千的內(nèi)部繼電器、幾十個特殊繼電器、許許多多數(shù)據(jù)寄存器、幾十到幾百的定時和計數(shù)器，還開發(fā)了幾十到幾百的功能指令，所以它不僅具有邏輯運算、定時、計數(shù)、順控等功能，還具有較強(qiáng)的數(shù)值處理功能、模擬輸入輸出功能、通信聯(lián)網(wǎng)功能等；此外，還能擴(kuò)展位置控制、運動控制等各種特殊功能的智能模塊。 控制程序可變，具有很好的柔性 在生產(chǎn)工藝流程改變或者設(shè)備更新，需要改變控制功能時， PLC 往往不必改變硬件設(shè)備，只需改變一下應(yīng)用程序就可以達(dá)到目的。在軟件方面，設(shè)置了自診斷、警戒時鐘 WDT、信息保護(hù)和恢復(fù)等措施；此外， PLC 采用周期掃描、集中采用、集中輸出的工作方式也極有效的提高了自身的抗干擾能力。 10 PLC 的特點 可靠性高 可編程控制器的平均無故障時間長達(dá) 30 萬小時，也就是說一臺可編程控制器可連續(xù)運行 30 年多不出故障，到目前為止尚無任何一種工業(yè)控制系統(tǒng)的可靠性能到和超過 PLC。在此期間， CPU 按照 I/O 映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。 即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點在 I/O 映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點和軟設(shè)備在 I/O映象區(qū)或系統(tǒng) RAM存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或 數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。 (二 ) 用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段， PLC 總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序 (梯形圖 )。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化， I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。 (一 ) 輸入采樣階段 在輸入采樣階段， PLC 以掃描方式依次地讀入所有輸入狀 態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入 I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。如果沒有一個 良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此 PLC 的制造商對電源的設(shè)計和制造也十分重視。 存放應(yīng)用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。這樣，即使某個 CPU 出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)仍能正常運行。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將 I/O 映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運行，直到停止運行。它按照 PLC 系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、 I/O 以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。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，簡稱 PC。 可編程控制器 (Programmable Controller)是計算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計制造的。 由于種種原因誕生了可編程控制器（簡稱ＰＬＣ）。如繼 電器控制系統(tǒng)中，使用了大量的機(jī)械觸點，系統(tǒng)的可靠性較差；功能局限性大、體積大、耗能多，特別是生產(chǎn)工藝要求發(fā)生變化時，控制柜內(nèi)的元件和接線也必須要做相應(yīng)的變動，這種變動的工期長，費用高，有的用戶寧愿扔掉控制柜，另外制作一臺新的控制柜。但當(dāng)人類歷史跨入 20 世紀(jì) 60 年代以后，工業(yè)生產(chǎn)隨著市場的轉(zhuǎn)變，開始由大批量少品種的生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)樾∨慷嗥贩N的生產(chǎn)。對于機(jī)床整體而言，包含有各加工單元、工作臺或中間底座、夾具、電氣液壓系統(tǒng)和其他輔助裝置，以及他們之間的裝配關(guān)系和約束關(guān)系：而對于每一個加工單元，則又有 各個通用和專用部件組成，這些部件又有自身的裝配和約束關(guān)系，每個部件又有多種零件組成，從而構(gòu)成了一個具有層次機(jī)構(gòu)的裝配樹。工藝屬性和功能屬性具有某種對應(yīng)關(guān)系 。每種屬性又包含不同的子類，子類又有子類，形成一種的層次關(guān)系。因而，可將組合機(jī)床定義為一個類，而設(shè)計的 每一臺具體機(jī)床則是該類的一個物件。 面向?qū)ο蟮慕M合機(jī)床裝配模型的定義 面向?qū)ο蟮募夹g(shù)是計算機(jī)分析和解決問題的一種新方法，它具有封裝 、繼承和重載特性，為產(chǎn)品裝配模型的描述和定義提供了新思路。組合機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)化、系列化程度較高，在組合機(jī)床設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中，提供了各通用部件間可供選擇的配套關(guān)系表。一該基準(zhǔn)件為核心，分別描述其它基準(zhǔn)件的位置關(guān)系，便可建立該產(chǎn)品各個零 部件之間的位置約束關(guān)系模型。 組合機(jī)床裝配模型 零部件間參數(shù)約束的描述 零部件間參數(shù)關(guān)系可以反映在兩個方面：其一為零部件相互約束關(guān)系，其二為零部件間看配套約束關(guān)系。 機(jī)身、立柱、中間底座等式組合機(jī)床的支承部件，起著機(jī)床的基礎(chǔ)骨架作用。用組合機(jī)床時，其他通用部件和標(biāo)準(zhǔn)零件可以重復(fù)利用，不必另行設(shè)計和制造。 （ 4）在組合機(jī)床上加工零件時，由于采用專用夾具、刀具和導(dǎo)向裝置等，加工質(zhì)量靠工藝裝備保證，對操作工人水平要求不高。 （ 2）由于組 合機(jī)床采用多刀加工，并且自動化程度高，因此比通用機(jī)床生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、勞動強(qiáng)度低。控制部件 —— 液壓站、電氣柜和操縱臺等。支承部件 —— 側(cè)底座、中間底座、支架、可調(diào)支架、立柱和立柱底座等。組合機(jī)床是由萬能機(jī)床和專用機(jī)床發(fā)展來的， 它既有專 用機(jī)床、結(jié)構(gòu)簡單的特點，又有萬能機(jī)床能夠重新調(diào)整，以適應(yīng)新工件加工的特點。輔助部件有潤滑裝置和排屑裝置等。輸送部件是用以傳輸工件或主軸箱至加工工件的部位，主要有分度回轉(zhuǎn)工作臺、環(huán)形分度回轉(zhuǎn)工作臺 分度鼓輪和往復(fù)移動工作臺等。主要有動力箱、切削頭和動力滑臺。為了提高不同制造廠的通用部件的互換性，便于用戶使用和維修， 1953年美國福特汽車公司和通用汽車公司 與美國機(jī)床制造廠協(xié)商，確定了組合機(jī)床通用部件標(biāo)準(zhǔn)化的原則，即嚴(yán)格規(guī)定各部件間聯(lián)系尺寸，但對部件結(jié)構(gòu)未作規(guī)定 組合機(jī)床部件分類 5 通用部件按功能可分為 動力部件、支承部件、傳輸部件、控制部件和輔助部件五類。 最早的組合機(jī)床是 1900 年在美國制成的，用于加工汽車零件。銑削平面的平面度可達(dá) 毫米 /1000毫米，表面粗糙度可低達(dá) ~ 毫米；鏜孔精度可達(dá) IT7~6 級，孔距精度可達(dá) ~微米。有 的組合機(jī)床采用車削頭夾持工件使之旋轉(zhuǎn)，由刀具作進(jìn)給運動，也可實現(xiàn)某些回轉(zhuǎn)體類零件 (如飛輪、汽車后橋半軸等 )的外圓和端面加工。 組合機(jī)床一般用于加工箱體類或非凡外形的零件。由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設(shè)計和制造周期。 組合機(jī)床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以按工件特定外形和加工工藝設(shè)計的專用部件和夾具，組 成的半自動或自動專用機(jī)床。減少傳統(tǒng)繼電控制設(shè)備的使用，降低成本等，是工業(yè)自動化生產(chǎn)的必要裝置。 總之 , 我國機(jī)械制造業(yè)發(fā)展應(yīng)用自動化技術(shù) , 不但要起點高 , 瞄準(zhǔn)世界先進(jìn)水準(zhǔn) , 而且必須包括各種靈活的低成本、見效快的自動化技術(shù) , 堅持提高與普及相結(jié)合的方針 , 我國的機(jī)械自動 化技術(shù)發(fā)應(yīng)應(yīng)用才能健康地走上高速度、高質(zhì)量和高效益之路。 要應(yīng)用微電子技術(shù)和自動控制理論 。自動化生產(chǎn)時 , 在系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、質(zhì)量 ( 重量 ) 、體積 、剛性和耐性等方面對現(xiàn)代機(jī)械自動化技術(shù)有著重要的影響 , 機(jī)械技術(shù)應(yīng)利用其它高新技術(shù)來更新 , 實現(xiàn)與適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展 。可編程控制器、微處理機(jī)、各種傳感器、新型刀具、控制系統(tǒng)及系統(tǒng)軟件、電子計算機(jī)等將是今后機(jī)械自動化的主要技術(shù)基礎(chǔ)。 3 1． 抓好基礎(chǔ) , 注重配套發(fā)展機(jī)械自動化技術(shù)。這是一個典型的結(jié)合國情、實施適用先進(jìn)方針的自動化技術(shù)解決方案。我國消化吸收國 外柔性制造系統(tǒng) ( Pseudo FMS) ,是要確保必要的生產(chǎn)柔性的前提下 , 優(yōu)化人機(jī)界面 , 不過分追求自動化 , 盡可能建立較為完善的信息系統(tǒng) ,