圖1 自動化臥式精密珩磨機(jī)
3.1控制系統(tǒng)的核心工藝及控制分析
系統(tǒng)要求珩磨和“凸點(diǎn)”檢測同時進(jìn)行,珩磨的厚度主要由珩磨油石、油壓控制檢測的光柵和PLC共同實現(xiàn),由于臺達(dá)32EH00M伺服控制專用PLC系列能夠接收2信道差動輸入,所以無需其它轉(zhuǎn)換電路,光柵尺信號可直接接入PLC,且同時將伺服驅(qū)動的分頻輸出直接輸入PLC,以便實時檢測機(jī)臺的絕對位置。在實際的珩磨過程中,因工件內(nèi)圓的“凸點(diǎn)”存在,由此形成珩磨變頻馬達(dá)電流瞬間的一個峰值,利用系統(tǒng)核心PLC記憶該電流峰值形成時的位置,然后控制伺服小車在此“凸點(diǎn)”珩磨擺動的次數(shù),達(dá)到預(yù)期的珩磨精度,同時也可以根據(jù)光柵尺內(nèi)圓半徑的檢測,自動研磨至設(shè)定的厚度。所以該系統(tǒng)采用變頻負(fù)載/電流線性對應(yīng)關(guān)系,完成了對加工工件內(nèi)圓的“凸點(diǎn)”檢測。臺達(dá)V系列變頻為全矢量高性能的驅(qū)動,能夠快速精確反應(yīng)出負(fù)載電流的變化,而臺達(dá)PLC采用通訊方式快速采樣變頻器電流為該系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。
3.2控制結(jié)構(gòu)設(shè)計
控制結(jié)構(gòu)參見圖2。
圖2 伺服控制結(jié)構(gòu)
3.3硬體控制方案
PLC :DVP32EH00M臺達(dá)伺服專用。
變頻器 :VFD075V43臺達(dá)全矢量控制型。
伺服系統(tǒng):3000W/臺達(dá)中慣量系列。
系統(tǒng)電控柜參見圖3。
圖3 伺服系統(tǒng)電控柜
3.4 人機(jī)界面設(shè)計
關(guān)鍵的控制參數(shù)如圖4、圖5、圖6所示。
圖4 系統(tǒng)監(jiān)控主頁
圖5 伺服參數(shù)畫面1設(shè)置
圖6 伺服參數(shù)畫面2設(shè)置
3.5主要技術(shù)規(guī)格
(1)加工孔徑: 3-250mm
(2)最大加工長度:2500mm
(3)主軸轉(zhuǎn)速: 50-600轉(zhuǎn)/分,無級調(diào)速
(4)珩磨速度:1.00m-22m/分
(5)主軸功率: 7.5KW
(6)機(jī)臺功率:3KW
(7)油泵功率:400W
4結(jié)束語
方案研發(fā)運(yùn)行結(jié)果說明,系統(tǒng)設(shè)計達(dá)到預(yù)期設(shè)計效果。該機(jī)床可以加工各種材料的內(nèi)圓工件,從淬火鋼、硼鑄鐵、硬質(zhì)合金、陶瓷到鋁合金、青銅、有機(jī)玻璃等硬軟材料,以及其它難加工材料的內(nèi)圓工件。由于臺達(dá)PLC/EH系列提供大容量掉電保持?jǐn)?shù)據(jù)寄存器(8000項),所以控制系統(tǒng)性能具有無須其它外設(shè)即可實現(xiàn)用戶工藝配方的存儲,方便現(xiàn)場生產(chǎn)的靈活調(diào)度的特點(diǎn)。
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