臺達人機界面和PLC在轉(zhuǎn)子外圓自動粗車機上的應用

二十一世紀的中國經(jīng)濟，正以驚人的發(fā)展速度使世人矚目，應現(xiàn)代化建設之需要 ，使馬達的需求量大增，從而引來了國內(nèi)外商家的大量投資，隨之而帶動了馬達設備銷售及制造業(yè)的興起，轉(zhuǎn)子外圓自動粗車機就是加工馬達轉(zhuǎn)子的專用設備，應深圳精馬自動化設備有限公司的要求，設計整合了轉(zhuǎn)子外圓自動粗車機，轉(zhuǎn)子外圓自動粗車機適用于電風扇馬達、空調(diào)馬達、洗衣機馬達等感應馬達之鑄鋁轉(zhuǎn)子的粗車。以下詳細介紹了轉(zhuǎn)子外圓自動粗車機特性，加工工藝及需要注意的問題等。

二：電氣特性

該轉(zhuǎn)子外圓自動粗車機電控系統(tǒng)采用臺達DOP-A57GSTD具有人性化的人機對話操作界面和DVP-32ES00R2可編程控制器做為控制中心，采用油壓系統(tǒng)控制，整套設備包含有油壓馬達1臺，主軸傳動馬達1臺，行程控制閥1個（雙電控），主刀控制閥1個（單電控），頂針電磁閥1個（雙電控），卸料電磁閥1個（單電控），上料電磁閥1個（雙電控）。

設備規(guī)格如下：
轉(zhuǎn)子外徑：Φ30～80mm
轉(zhuǎn)子積厚：10～60mm
軸心孔徑：Φ8 mm
車削量：0.1～0.8mm
刀具：焊接刀
油壓馬達：2HP 30L
主軸傳動馬達：3HP
使用電源：三相AC380V/（50/60）HZ
外形尺寸：1000X700X1280mm

三：設備加工工藝

該轉(zhuǎn)子外圓自動粗車機分為手動、半自動、全自動三種工作模式按照不同的工藝流程進行轉(zhuǎn)子的加工。
1．手動操作工藝流程

手動操作主要應用于調(diào)試模具，正常生產(chǎn)時無需此手動操作。手動操作可以完成上料、行程、頂針、主刀、卸料的各自動作，此手動操作在人機界面系統(tǒng)菜單畫面如圖1所示，在畫面上選擇相應手動控制換畫面按鈕組件進入手動控制畫面如下圖2,在手動控制畫面上選擇不同功能按鈕組件來完成手動動作，按鈕組件選擇的類型是保持型按鈕來完成程序的設計。

此手動流程在編寫PLC程序時需要注意主刀和頂針在退回過程中的先后順序及互鎖以免發(fā)生干涉損壞切削刀具，應該依照下面正確的順序來執(zhí)行：刀先退回，行程、頂針再退回，其他動作之間則無需加任何互鎖。

2．半自動工藝流程

半自動工藝就是手動上料單件生產(chǎn)，該工藝流程主要應用于加工生產(chǎn)首件產(chǎn)品，設備加工完成首件產(chǎn)品后不再返回初始步驟進行下一個工件的加工。具體工藝流程如下：

3．全自動工藝流程：

全自動工藝就是在正常生產(chǎn)過程中無需人工上料由該粗車機自動由上料到卸料全過程完成馬達轉(zhuǎn)子連續(xù)加工車削的工藝，具體工藝流程如下：

以上半自動、全自動流程圖中原點的狀態(tài)為頂針退回位、行程退回位、主刀回位、卸料退回位。

半自動、全自動工藝的執(zhí)行首先在人機對話操作界面上如上圖 3上選擇相應的模式按鈕功能組件，之后切換到運行畫面如下圖4進行設備的啟動運行或者按下設備機身的外部啟動按鈕。

四：PLC程序編制及人機巨集指令應用

在程序編制過程中，需要注意的是半自動、全自動工藝執(zhí)行的過程中，如果設備發(fā)生故障需要按下緊急停止按鈕，在按下急停按鈕后，卸料機構不動其他機構全部恢復原始零位，但需要注意在退回過程中刀先退回，行程、頂針再退回，否則會出現(xiàn)動作干涉損壞切削刀具。

無論以上任何一種工藝，當工藝之間進行模式轉(zhuǎn)換時，刀、行程、頂針、卸料全部要自動退回原始退狀態(tài)。

在模式轉(zhuǎn)換過程中，由于是采用人機界面來編制的轉(zhuǎn)換開關組件，利用按鈕on巨集指令來完成各個轉(zhuǎn)換開關組件之間的互鎖。如下圖5～7：

圖5 當中的巨集指令是選擇了手動控制模式，將自動、半自動模式選擇按鈕復位；
圖6 當中的巨集指令是選擇了自動運行模式，將手動、半自動模式選擇按鈕復位；
圖7 畫面七當中的巨集指令是選擇了半自動運行模式，將手動、自動模式選擇按鈕復位；

可編程控制器半自動、全自動的程序利用步進梯形圖指令來完成，這樣減少了順序梯形圖的互鎖，實現(xiàn)和調(diào)試起來比較容易。

在系統(tǒng)運行過程中，當傳感器異常、電機過流岀現(xiàn)工位不到位或原點復歸不到位的情況，會自動在人機操作界面上提示報警并停機，操作機修工按照相應提示到指定工位做故障檢查，排除故障，恢復設備正常運行。

五：安裝調(diào)試

轉(zhuǎn)子外圓自動粗車機在系統(tǒng)設計過程中已充分考慮到了設備的安全性和可靠性，設備有良好的接地。安裝完成之后，在現(xiàn)場機械電氣配合進行聯(lián)機調(diào)試，效果比較理想，每分鐘連續(xù)加工產(chǎn)品數(shù)量達12個，車削外圓之跳動面及錐度能保持在0.05mm以內(nèi)，單次進刀量最大可以達到0.8mm，完全達到工藝的要求。

六：結束語

轉(zhuǎn)子外圓自動精車機調(diào)試完成后已經(jīng)正式移交客戶使用，客戶反映效果良好，在此基礎上將進一步利用臺達機電產(chǎn)品配套開發(fā)轉(zhuǎn)子外圓自動精車機系統(tǒng)，臺達DOPA系列人機界面和ES系列PLC在轉(zhuǎn)子外圓自動粗車機這種小型機加工設備上的成功應用，為臺達機電產(chǎn)品在工控領域開拓更廣闊的市場奠定了基礎