基于PLC和觸摸屏的雙頭盲孔鉆機控制系統設計

O 引 言
雙頭盲孔鉆機是一種在實(shí)體材料上進(jìn)行鉆孔加工的常用機床，廣泛應用于模具、汽車(chē)、機床制造等行業(yè)的零件加工生產(chǎn)當中。傳統的手工加工，不僅速度慢，而且還極容易出錯，導致產(chǎn)品生產(chǎn)率低下。
可編程邏輯控制器(PLC)具有穩定性好，控制精度高等優(yōu)點(diǎn)，常被當作控制器來(lái)使用；而觸摸屏的加入，即增強了人機交互的空間，還能在一定程度上減少PLC的外部I／O點(diǎn)的使用以及減輕系統連線(xiàn)復雜程度，由二者組合在一起的控制系統越來(lái)越廣泛地應用在工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。
這里采用松下PLC(FP―X(260T)與威綸觸摸屏(Weinview MT506)設計一個(gè)控制系統。實(shí)踐效果表明，完全能夠達到雙頭盲孔鉆機的沒(méi)計要求。

l 工藝控制要求與控制系統組成
雙頭盲孔鉆機機械圖如圖1所示，它主要由6個(gè)氣缸，4個(gè)步進(jìn)電機，2個(gè)主軸電機組成。其中，氣缸1起到壓緊加工件的作用；氣缸2用于定位作用，使得刀具與加工點(diǎn)處在同一水平線(xiàn)上；氣缸3起緊固加工件的作用，防止加工時(shí)加工件因外力松動(dòng)滑離加工位置；氣缸4用于旋轉工件，當一個(gè)表面加工完成，需要進(jìn)行第二個(gè)表面加工，進(jìn)行第二次加工時(shí)，需要將加工件旋轉一次；氣缸5，6起到對準加工件中心位置的作用。

4個(gè)步進(jìn)電機分別控制4個(gè)軸向運動(dòng)，左右移動(dòng)電機向加工平臺方向移動(dòng)，將搭載有主軸電機的兩個(gè)左右鉆電機靠近加工平臺；左右鉆電機負責推送主軸電機前進(jìn)進(jìn)行鉆孔加工，主軸電機安裝有刀具。在加工過(guò)程中，如果一次性加工完成，則因加工深度太深，冷卻液難以進(jìn)入，導致刀具溫度過(guò)高而被燒壞，鐵屑也難以排出，進(jìn)而導致加工失誤，影響加工精度及生產(chǎn)效率，因此，在加工過(guò)程中，需要周期性地從待加工件中退出刀具，起到退屑、散熱的作用。
1．1 系統工藝控制要求
雙頭盲孔鉆機的控制動(dòng)作主要分為氣缸動(dòng)作和電機控制動(dòng)作。其中，氣缸動(dòng)作完成加工件的夾緊、推料到位等工作；電機動(dòng)作完成電機的自動(dòng)加工動(dòng)作。主要的控制要求有：
(1)具有手／自動(dòng)功能狀態(tài)。手動(dòng)時(shí)，要求可以對工序中氣缸動(dòng)作與電機動(dòng)作的每個(gè)步驟進(jìn)行獨立操作，以便于試機調試。自動(dòng)方式運行時(shí)，需嚴格按照工藝步驟時(shí)序要求運行。
(2)左右鉆電機必須是在左右移電機動(dòng)作完成之后才能開(kāi)始動(dòng)作，以保證刀具不會(huì )碰到其他部件而被損壞。
(3)鉆孔時(shí)，要求左右鉆電機周期性地前進(jìn)后退，推送主軸電機及刀具完成整個(gè)加工動(dòng)作，即需將一個(gè)加工分成多個(gè)小線(xiàn)段加工，保證每次前進(jìn)加工后都能使得刀具從待加工件中退出，起到退屑和冷卻的作用效果。
(4)需要有急停保護措施。急停按鈕一按，產(chǎn)生報警信號，同時(shí)機床所有部件動(dòng)作均停止，只能回零操作有效?；亓悴僮鲉?dòng)的同時(shí)報警取消。
(5)需要有換刀、對刀功能。當發(fā)現刀具不利時(shí)，換完刀具之后，要進(jìn)行自動(dòng)對刀操作。
1．2 系統體系結構