一種plc與交流伺服在數控鉆銑床中的應用
【技術領域】
[0001]本發明涉及PLC與交流伺服在數控鉆銑床中的應用技術領域，尤其涉及一種PLC與交流伺服在數控鉆銑床中的應用。
[0002]
【背景技術】
[0003]產品中有一個型號為Q7的長條鋁基臺，要在上面加工兩個Φ 3.7 X1.65的平底盲孔，由于要求精度高，批量大，故無法用傳統的鉆模在鉆床上加工，也很難在傳統銑床上面加工，即使能加工效率也很低，并且設備損耗和電力損耗也很大。此工件的加工有著非常廣泛的代表性，生產的很多產品有著類似的要求，為此，我們設計制做了一臺用于此類產品加工的設備一一通用型數控鉆銑床。
[0004]
【發明內容】
[0005]本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供了一種PLC與交流伺服在數控鉆銑床中的應用。
[0006]本發明通過以下技術方案實現:一種PLC與交流伺服在數控鉆銑床中的應用，包括人機界面、PLC控制器、X軸伺服驅動、Y軸伺服驅動、Z軸伺服驅動、主軸變頻器、X軸、Y軸、Z軸、主軸和各軸位置檢測冷卻及報警裝置，所述人機界面通過信號線有PLC控制器相連，所述PLC控制器通過信號線分別與X軸伺服驅動、Y軸伺服驅動、Z軸伺服驅動和主軸變頻器，所述X軸伺服驅動通過驅動軸驅動X軸移動，所述Y軸伺服驅動通過驅動軸驅動Y軸移動，所述z軸伺服驅動通過驅動軸驅動Z軸移動，所述主軸變頻器與主軸相連，所述PLC控制器還通過信號線與各軸位置檢測冷卻及報警裝置相連，
進一步，所述PLC控制器內部程序設計原理流程:開機-手動有效(否)-各軸歸原點-對刀(否)-用現程序(是)-復位到預備狀態進行工件裝卸(按啟動)-各軸按程序坐標加工-加工完了，其中手動有效將執行手動控制，對刀通過執行對刀操作，用現程序不通過更換程序之后復位到預備狀態進行工件裝卸。
[0007]進一步，所述X軸、Y軸、Z軸和主軸通過PLC控制器進行工件加工流程如下:啟動加工-主軸旋轉-X、Y軸移動到第一加工工位-冷卻開-ζ軸下行到加工區-銑頭按工進速度加工-ζ軸加工完了后快速提升-加工完了(是)-冷卻關，主軸停加工完了聲光指示-復位到預備狀態，其中加工完了(否)執行X、Υ軸移動到下一個工位。
[0008]進一步，所述X軸、Υ軸、Ζ軸和主軸兩端均設有極限傳感器和原點傳感器。
[0009]進一步，所述人機界面上設置有顯示屏、指示燈、報警燈、啟停按鈕和電源開關。
[0010]進一步，所述PLC控制器采用永宏的FBS-40MCT，24點輸入，內部設有16點高速計數器，頻率可達120Κ。
[0011]進一步，所述主軸采用安陽萊必泰的ADX80-24Z/1型，最高轉速為24000轉/分，正常工作轉速6000-14000轉/分，直徑為80mm。
[0012]本發明采用PLC控制器，并配以人機界面進行程序參數修改、設定，以及運行狀態顯示監控，可編程設置人機界面的內容。三軸均為全數字交流伺服系統，各軸伺服電機通過連軸器帶動滾珠絲杠，以移動配有直線導軌的工作臺和主軸銑頭，其定位準確，速度快；各軸均設二端極限傳感器和原點傳感器，冷卻和潤滑也都有異常檢測，在報警燈和人機界面處顯示報警信息。為便于調試和檢修，各項操作均設手動功能，如手動各軸快慢移動、主軸高低速旋轉、切削液及潤滑開關等；選件、裝配、程序編制及操作合理，精度和穩定性還是能滿足使用要求的。
[0013]
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖；
圖1為本發明的工作原理示意圖；
圖2為本發明PLC控制器內程序設計的原理示意圖；
圖3為本發明的工件加工流程圖。
[0015]
【具體實施方式】
[0016]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明；下面結合附圖對本發明的優選實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0017]如圖1-3所示，本發明涉及一種PLC與交流伺服在數控鉆銑床中的應用，包括人機界面、PLC控制器、X軸伺服驅動、Y軸伺服驅動、Z軸伺服驅動、主軸變頻器、X軸、Y軸、Z軸、主軸和各軸位置檢測冷卻及報警裝置，所述人機界面通過信號線有PLC控制器相連，所述PLC控制器通過信號線分別與X軸伺服驅動、Y軸伺服驅動、Z軸伺服驅動和主軸變頻器，所述X軸伺服驅動通過驅動軸驅動X軸移動，所述Y軸伺服驅動通過驅動軸驅動Y軸移動，所述Z軸伺服驅動通過驅動軸驅動Z軸移動，所述主軸變頻器與主軸相連，所述PLC控制器還通過信號線與各軸位置檢測冷卻及報警裝置相連，
所述PLC控制器內部程序設計原理流程:開機-手動有效(否)-各軸歸原點-對刀(否)-用現程序(是)-復位到預備狀態進行工件裝卸(按啟動)-各軸按程序坐標加工-加工完了，其中手動有效將執行手動控制，對刀通過執行對刀操作，用現程序不通過更換程序之后復位到預備狀態進行工件裝卸。
[0018]所述X軸、Y軸、Z軸和主軸通過PLC控制器進行工件加工流程如下:啟動加工-主軸旋轉-X、Y軸移動到第一加工工位-冷卻開-ζ軸下行到加工區-銑頭按工進速度加工-ζ軸加工完了后快速提升-加工完了(是)-冷卻關，主軸停加工完了聲光指示-復位到預備狀態，其中加工完了(否)執行X、Y軸移動到下一個工位。
[0019]所述X軸、Y軸、Z軸和主軸兩端均設有極限傳感器和原點傳感器。
[0020]所述人機界面上設置有顯示屏、指示燈、報警燈、啟停按鈕和電源開關。
[0021]所述PLC控制器采用永宏的FBS-40MCT，24點輸入，內部設有16點高速計數器，頻率可達120K。
[0022]所述主軸采用安陽萊必泰的ADX80-24Z/1型，最高轉速為24000轉/分，正常工作轉速6000-14000轉/分，直徑為80mm。
[0023]綜上所述，本發明控制部分采用PLC，并配以人機界面進行程序參數修改、設定，以及運行狀態顯示監控，可編程設置人機界面的內容。三軸均為全數字交流伺服系統，各軸伺服電機通過連軸器帶動滾珠絲杠，以移動配有直線導軌的工作臺和主軸銑頭，其定位準確，速度快。主軸銑頭由變頻器控制，根據刀具及工件和進給量，來設置主軸合理的轉速，并在程序中設定它的啟動停止。各軸均設二端極限傳感器和原點傳感器，冷卻和潤滑也都有異常檢測，在報警燈和人機界面處顯示報警信息。為便于調試和檢修，各項操作均設手動功能，如手動各軸快慢移動、主軸高低速旋轉、切削液及潤滑開關等。此機床整體雖為半閉環控制，只要選件、裝配、程序編制及操作合理，精度和穩定性還是能滿足使用要求的。
[0024]硬件配置
PLC選用永宏的FBS-40MCT，該型機具有較高的性價比，體積小，功能強，24點輸入，其中有16點高速計數器，頻率可達120K，16點輸出，其中有4軸步進或伺服輸出整合在里面，輸出頻率可達120K，使應用起來非常方便，接線簡捷。編程軟件WinProladder有梯形圖大師之稱，易學易用且功能強大，編輯、監視、除錯等操作非常順手，按鍵、鼠標并用及在線即時指令功能查詢與操作指引，使編輯、輸入效率倍增。接點分配:取各軸伺服電機的Z相信號作原點開關，要分接在幾個高速輸入