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永宏PLC在全自动镗孔机床设备的应用
全自动镗孔机床设备【永宏PLC】产品配置方案
1. 引言
全自动镗孔机床设备采用步进电机、步进驱动器、 伺服电机、伺服驱动器、限位传感器、气缸系统和振动盘 来实现对产品原件的上料、镗孔加工、产品下料以及铁削 吹除的加工，采用报警来控制对设备上的工作情况进行提 示报警，实现对设备生产过程的更好监控。该设备是客户 针对自己的产品开发出来的针对性设备。该设备具有工作 效率高、操作简单易学、全自动化的加工流程更加便于操 作、可以实现一人多机操作的优点。特别适合用于产能 大，质量要求高的企业。减少人工成本，提高了产能效益。
2. 系统设计方案
全自动镗孔车床外观如图1所示。
图1 全自动镗孔车床
2.1方案背景
全自动镗孔车床设备目前市场上使用的控制系统方 案PLC+HMI；其中PLC使用最多的品牌是三菱、汇川、台 达、丰炜和欧姆龙；HMI使用最多的品牌是威纶通、昆仑通 态和台达。由于永宏经济型PLC和HMI的性价比相对于其他 品牌较高，所以永宏经济型PLC和HMI在全自动镗孔车床 设备的应用前景很好。全自动镗孔车床设备系统方案如表1 所示。
表1 全自动镗孔车床设备系统方案
2.2客户需求
根据客户要求，全自动镗孔车床设备的整体动作稳定 可靠，响应速度快，设备可控性强能够根据不同的产品设 置相应的参数，使设备操作简单容易上手。设备要注重安 全，防止出现意外事故。全自动镗孔车床设备具体功能要 求如表2所示。
表2 全自动镗孔车床设备具体功能要求
2.3解决方案
表3 全自动镗孔车床设备设计参数
全自动镗孔机床设备采用步进电机、步进驱动器、伺 服电机、伺服驱动器、限位传感器、气缸系统和振动盘来 实现对产品原件的上料、镗孔加工、产品下料以及铁削吹 除的加工，采用报警来控制对设备上的工作情况进行提示报警，实现对设备生产过程的更好监控。该方案主要包括 系统硬件设计和系统软件设计；其中系统硬件设计包括硬件 （产品）配置、机械结构和电气控制等三部分，系统软件设 计包括流程控制、I/O配置和程序设计等三部分；全自动镗 孔机床设备设计参数如表3所示；全自动镗孔机床电控柜如 图2所示。
基于上述各项技术指标，全自动镗孔机床设备系统 方案架构如图3所示。本方案控制系统采用永宏经济型FBs 系列MA系列控制器，主要控制整体设备的动作流程；振 动盘把工件震动到上料槽，分料盘伺服电机按照设定参数 动作，推料气缸把到位产品推入分料盘，上料气缸把分度 盘模具移动到位，通过顶料气缸把产品顶入夹具中，夹具 气缸把产品进行夹紧，旋转头伺服高速运行，进刀步进电 机根据触摸屏设置的参数进行动作，完成加工后把产品下 料，最后吹气把铁削吹除，设备重新进行循环。上位机采 用永宏HU系列HMI操作界面，提供自动操作、手动调试、 监视界面和参数设置等界面，用户可根据自身需求进行各 项操作和参数设置。
图3 全自动镗孔车床设备系统方案架构图
3. 系统硬件设计
3.1硬件配置
全自动镗孔机床设备的系统硬件由永宏FBs-40MAT2- AC PLC控制器、永宏FBs-8YT ?？?、永宏HU HMI、欧姆 龙限位传感器、雷赛步进电机、雷赛步进驱动器、安川伺 服电机、安川伺服驱动器、亚德客气缸及其外围输入输出 线路（包括按钮、指示灯和蜂鸣器等）组成。全自动镗孔机 床设备系统硬件清单如表4所示；全自动镗孔机床设备系统 硬件配置如图4所示。
表4 全自动镗孔车床设备硬件明细表
3.2电气控制
本方案控制系统采用永宏经济型FBs系列PLC控制器， 主要控制整体设备的动作流程；振动盘机构，把产品按照顺 序依次震动入槽；定位机构，把分度转盘机构进行定位，防 止出现位置偏移；推料机构，把到位产品推入分度转盘机 构；分度转盘机构，通过旋转固定角度一次对产品进行入料 排位。送料机构，把分度转盘通过气缸推出到位；顶料气 缸，把产品推入旋转机头；锁紧机构，对产品进行压紧防止 产品位移；进刀机构，按照设定参数刀头进行动作，完成对 产品的加工。
4. 系统软件设计
4.1工艺流程
全自动镗孔机床设备的工艺流程主要包括9部分：
1、振动盘机构：把产品按照顺序依次震动入槽；2、定位机 构：把分度转盘机构进行定位，防止出现位置偏移；
3、推 料机构：把到位产品推入分度转盘机构；
4、分度转盘机构： 通过旋转固定角度一次对产品进行入料排位；
5、送料机 构；把分度转盘通过气缸推出到位；
6、顶料机构：把产品推 入旋转机头；
7、锁紧机构：对产品进行压紧防止产品位移；
8、旋转机头机构：旋转机头高速旋转运行；
9、进刀机构： 按照设定参数刀头进行动作，完成对产品的加工。
这9个部 分的动作为一个动作周期；可以根据触摸屏上设置的参数来 控制设备运行的速度、加工的速度、可监控传感器信号的 合格不合格等来实现产品自动化流水线的生产。
4.2控制流程
全自动镗孔车床设备流程如图5所示。
图5 全自动镗孔车床设备控制流程图
5.结束语
通过现场调试，全自动镗孔车床设备的应用大大提 高了产品的加工工艺，提高了稳定性，使工作过程更加流 畅，减少了人力资源可以实现一人多机同时工作，提高了 安全性能，减少了意外事故发生的可能性，从而高性价比 的永宏PLC在全自动镗孔车床设备上得到了很好的应用。
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