二手pcb鑽孔機西風主軸1769 03 是個什麼價格

二手pcb鑽孔機西風主軸176903是個什麼價格

基於plc的數控機床電氣控制簡析 摘要：對數控機床電氣控制系統的控制方式、系統功能、主要實現部件，進行了選擇和分析，然後給出一個完整的基於plc的數控機 床電氣控制系統工作原理方案。 關鍵詞：plc；數控機床；電氣控制 目前數控機床相關技術的發展，不僅要對各機床各個坐 標軸的位置進行連續控制外，而且需要對機床主軸停止、轉向 和進給運動的啟動和停止、刀庫及換刀機械手控制、切削液開 關、夾具定位等動作，進行特性次序控制。特定次序的控制信 息，由輸入/輸出控制，如控制開關、行程開關、壓力開關、溫 度開關等輸入元件，繼電器、接觸器和電磁閥等輸出元件控 制，同時還包括主軸驅動和進給伺服驅動的使能控制和機床 報警處理等[1~5]。 隨著可編程序控制器（plc）技術的發展，上述綜合功能是 可以由數控機床中的可編程序控制器來完成的[1~2]。它是由輸 入部分，邏輯部分和輸出部分組成，輸入部分收集並保存被控 制部分實際運行的數據，邏輯部分處理輸入部分所取得的信 息，並判斷哪些功能需做出輸出反應。輸出部分提供正在被控 制的許多裝置中，哪幾個設備需要實時操作處理。筆者基於 plc控制來分析對一類數控機床的電氣控制設計，主要包括 對控制方式的選擇和分析；對電氣控制系統中的主要實現部 件進行分析和選用，以及提出完整的基於plc的數控機床電 氣控制系統工作原理方案。 1基於plc的數控機床電氣控制方式的選擇 數控機床電氣控制方式優劣，決定了控制系統的成敗[3,5]。 本文所提及的系統，要控制機床實現高速高精度的加工，所以 系統的性能至關重要：首先要根據預定要求和被控對象的特 征、控制精度、系統運行速度等限制進行了綜合考慮，同時，充 分考慮系統的性能價格比等因素，確定x、y軸采用pc機+ 運動控制器+電機+光柵尺的方式進行閉環控制。采用此種 方式，pc機發揮了強大的文件處理功能、人機交互功能以及 高速的數據處理功能，運動控制器則體現了高可靠性、高速 性、高精度等優點，光柵尺則為系統提供了高達1μm的精度 的位置信息。同時，運動控制器可以接入機床的各種傳感器， 並及時做出處理，提高了整個系統的可靠性和穩定性。運動控 制卡只能接入少數幾根軸，而運動控制器可以大量擴展軸的 數目，為系統以後的升級帶來便利。運動控制器同時還可以通 過一個標准接口接入一個plc系統，即運動控制器同時可以 執行plc功能。 2數控機床的功能分析 本文分析的數控機床，是一拖四的機床，有x、y軸和四 個z軸上的伺服電機，來進行工作台定位；x、y、z軸可以聯 動，四個z軸可以同時運動，也可以分開運動。 為了提高加工精度，工作台的x、y軸運動，利用光柵尺 實現全閉環控制，對工作台進行精確定位。通過外擴模擬量 i/o點對高速變頻器進行控制，實現四個主軸電機可以進行啟 停分開控制，轉速同步控制。x、y軸進行兩側硬限位和軟限位 雙重保護，對z軸下側進行軟硬限位。主軸轉速高達16萬 r/min，實現較高的加工效率，並配備專用的冷卻水泵對電機 進行冷卻，同時實時檢測電機溫度，提供溫度保護。為每根主 軸安裝機械手和刀庫，實現自動換刀和手動換刀可選擇。為了 提高加工質量，機械手換刀後，進行刀具深度和位置檢測。加 工過程中，實時檢測刀具磨損以及斷刀情況，出現刀具失效， 可以自動通過機械手換刀或者提示操作者手動換刀。為了穩 定加工，系統具有高速的上下位機通訊功能，上位機可以隨時 對下位機進行控制，下位機也把各種信息傳到上位機。 3電氣控制系統組成 控制系統由pc機(工控機)，simotion，電源模塊，電機模 塊，電機，光柵尺，smc30(傳感器模塊)，分布式1/0et200m(包括 數字量模塊和模擬量模塊)，機械手，主軸變頻器，高速主軸以 及多個傳感器以及限位開關組成。具體的分析及其選用如下： 3.1上位機 上位機是一台pc機(工控機)，主要負責從加工文件中讀 取需要數控機床加工流程（以鑽孔為例）的鑽孔的孔位和孔徑 信息，以及為用戶提供友好的界面設定加工參數，最後通過 tcp/ip協議，把這些數據傳到運動控制器。3.2simotion運動控制器 simotiond是整個控制系統地核心，所以simotiond 的運行速度和可靠性，會對整個系統產生決定性影響。本系統 選擇的simotiond內部結構，是由西門子plc5300和西門子 的運動控制cpu組合而成，所以繼承了plc工業運用上的高 可靠性優點，同時也繼承了運動控制系統對運動控制的靈活 性。simotion是一個全新的西門子運動控制，它是世界上第 一款針對生產機械而設計的控制系統。simotion的目的是為 實現各種運動控制任務提供一種簡單、靈活的控制系統。為了 確保成為最佳的控制方案，simotion的功能得到了很大程度 的擴展。simotion主要有三大功能： （1）運動控制； （2）邏輯控制，例如，對輸入信號的邏輯門處理，以及對輸 出信號的分析與賦值； （3）工藝控制，例如壓力控制、溫度控制等。 目前simotion面向的行業，主要是運動復雜、速度及精 度的要求較高的制造機械、包裝機械，橡塑機械，鍛壓機械，紡 織機械，以及其他生產機械領域。 3.3電源模塊 一般變頻器的工作方式，為先把一定頻率的交流電變為 直流電，再由逆變器把直流電變為指定頻率的交流電。simo- tion運動控制系統，采用通過電源模塊把工業交流電變為直 流電，再分配給多個電機模塊的方式。電源模塊分為可調電源 模塊和不可調電源模塊。可調電源模塊，可以根據參數把它轉 化出來的直流電穩定到一個指定的可變值，並且具有與 simotion通信的功能；不可調電源模塊，只能輸出一個固定 的直流電壓，而且不能同simotion通信。 3.4電機模塊 電機模塊主要是把540v或600v的直流電，逆變成指定 頻率的三相交流電，供給電機使用。目前的電機模塊有兩種類 型：書本型和裝機裝櫃型。書本型又分為單軸電機模塊和雙軸 電機模塊，單軸為3-200a；雙軸為3-18a；電機模塊和主控單 元之間通過drive-cliq接口，進行快速數據交換。 因為要對x、y和四個z軸進行伺服控制，所以采用3個 書本型雙電機控制模塊，來對6個軸進行控制。 3.5伺服電機 伺服電機是數控系統的動力提供者，本系統的x、y和4 個z軸，都采用的是高動態相應的交流伺服電機。電機可以進 行矢量控制和伺服控制，電機上還帶有旋轉編碼器，用來組成 一個電機位置閉環系統，實現對電機的精確控制。 電機本身所帶編碼器的精度在10μm左右。電機也具有 drive-cliq接口，可以實時上傳電機的狀態參數，在系統自 動組態時，可以上傳自己的銘牌數據，極大地方便了系統組 態。同時電機上邊全部用標准安全接口，為電機接線時，只需 把相應的插頭插入即可。 3.6光柵尺 西門子伺服電機本身帶有編碼器，但是電機編碼器的精 度只能達到10μm，離要求的5μm差距較大。所以用外部光 柵尺檢測工作台的位置，並把精確的位置信息通過smc30(傳感器模塊)轉換成標准信號，傳遞給simotion進行處理。光柵 尺選用業界知名的renishaw公司產品中的rg4系列。 3.7變頻器 數控機床的主軸速度，要求的非常高(12萬r/min以上)， 所以為了對高速主軸進行控制，要選擇一種高速變頻器。台達 v系列可以滿足高速主軸的頻率要求。由於simotion上沒 有用來同台達變頻器進行通信的485串口，所以對台達變頻 器的控制，采用模擬量控制方式。方案為simotiond擴展 et200m獲得模擬量i/o來對台達變頻器進行控制。 3.8高速主軸 機床的主軸采用西風的f16160000rpm高效率pcb鑽 孔主軸，采用全流道冷卻系統，是一種高精度、高壽命、高穩定 性的全功能pcb鑽孔主軸。刀具加緊方式，采用啟動夾緊方 式，冷卻系統則為干淨的水循環利用，不能使用去離子水。為 了對獨一主軸進行保護，主軸內置ntc溫度控制系統。 3.9其他傳感器 （）lomron接進開關。本系統對工作台的回零，采用外部 標志加編碼器零位方式回零，工作台回零時的外部標記用接 近開關來實現，同時4個z軸限位，也是通過接進開關來實現 的。本控制系統的限位回零采用此接近開關。 （2）深度檢測系統。本系統可以采用機械手自動換刀或者 手動換刀，由於換刀過程中，會出現刀具的夾裝位置不同，造 成鑽孔深度不同，也會出現刀具安裝傾斜等情況。ncpcbtool settingdevice(刀具檢測系統)可以在自動換刀或者手動換刀 後，進行檢測刀具深度以及方向是否正確。 4電氣控制系統總體工作方案設計 如圖1所示，為該電氣控制系統總體工作方案原理圖。該 電氣控制系統總體工作方案是：pc機讀取文件信息，把數據 傳遞給simotiond；simotiond再根據這些收到的數據，控 制電機模塊驅動電機，帶動工作台進行位置控制；光柵尺實時

[1] [2] 下一页