數(shù)控鏈?zhǔn)降稁斓木_定位及控制
時(shí)間：2009年11月25日瀏覽：322次收藏分享：
- 鏈?zhǔn)降稁斓毒呷萘看螅稁於ㄎ痪鹊汀Ｎ恼陆榻B了SDL120數(shù)控鏈?zhǔn)降稁斓哪M電子檢控電路及其控制方案，解決了鏈?zhǔn)降稁炜焖俸途_定位的問題。
鏈?zhǔn)降稁斓逆湕l式結(jié)構(gòu)，決定了刀庫自身存在著明顯的缺陷：機(jī)械剛性差、傳動(dòng)間隙大，從而造成刀庫定位精度差，常引起機(jī)床故障。我廠開發(fā)的SDL120數(shù)控鏈?zhǔn)降稁熘校捎昧四M電子檢控電路，很好地解決了鏈?zhǔn)降稁炜焖俸途_定位的問題。
SDL120數(shù)控鏈?zhǔn)降稁斓闹饕獏?shù)：刀具容量為120把：刀具錐度為ISO50：最大刀具直徑為250mm：最大刀具長度為500mm。
SDL120數(shù)控鏈?zhǔn)降稁熘饕晌佪啘p速箱、鏈?zhǔn)降毒叽鎯}、機(jī)械手穿梭裝置和機(jī)械手等部分組成。該刀庫鏈?zhǔn)酱鎯}由伺服電動(dòng)機(jī)經(jīng)圓柱蝸桿減速箱驅(qū)動(dòng)，位置環(huán)開環(huán)控制，存儲倉刀座依靠編碼器進(jìn)行刀具號譯碼，由模擬電子檢控電路(圖1)完成精確定位。
- 各部分功能簡述如下
鏈條及刀座部分鏈條上有120個(gè)刀座，用于存放120把刀具，整個(gè)鏈條由伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。
- 模擬接近開關(guān)
- 輸出電壓(或電流)與物體和接近開關(guān)之間的距離為近似線性關(guān)系。由于刀具的刀柄是圓形結(jié)構(gòu)，兩個(gè)接近開關(guān)為平行安裝，所以當(dāng)移動(dòng)的刀柄隨著鏈條的轉(zhuǎn)動(dòng)從某一方向經(jīng)過兩個(gè)接近開關(guān)時(shí)，兩個(gè)接近開關(guān)各輸出一個(gè)近似正弦規(guī)律變化的電壓信號，兩個(gè)信號存在著一個(gè)相位差，如圖2所示。
- 比較電路
- 把兩個(gè)模擬電壓信號進(jìn)行比較，并做出如下判斷：輸出比較結(jié)果先達(dá)到正最大值則刀庫鏈正向轉(zhuǎn)動(dòng)：輸出比較結(jié)果先達(dá)到負(fù)最大值則刀庫鏈反向轉(zhuǎn)動(dòng)：輸出比較結(jié)果由正負(fù)最大值轉(zhuǎn)換為“0”，則該刀座位于兩個(gè)接近開關(guān)正中位置，即刀庫精確定位位置。通過調(diào)整零位置窗的閾值大小，可調(diào)整刀座的定位精度。窗口值偏大則定位精度低，偏小則導(dǎo)致刀庫鏈抖動(dòng)，無法完成定位，這正是不采用閉環(huán)控制的原因。
- 邏輯處理電路
- 邏輯處理電路是刀庫定位控制的核心，主要完成如下功能：計(jì)算最佳找刀路徑：控制鏈條正反轉(zhuǎn)及起停：快速找到要求刀座的精定位區(qū)：控制精確定位及輸出定位完成信號。
- 通信接口電路
- 用于邏輯處理電路和機(jī)床PLC之間進(jìn)行信息交換。如機(jī)床PLC給出的找刀指令、定位指令、抓刀指令、放刀指令、機(jī)械手控制指令和要求的刀號等，邏輯單元提供定位完成信號、刀座有刀信號、機(jī)械手到位信號等。
手動(dòng)控制電路
- 主要用于操作者進(jìn)行刀具更換、調(diào)整以及生產(chǎn)調(diào)試和機(jī)床維護(hù)。
- 給定電路
- 完成把來自邏輯控制電路的給定信號和手動(dòng)控制電路的給定信號轉(zhuǎn)換成伺服驅(qū)動(dòng)要求的給定信號。
- 伺服驅(qū)動(dòng)電路及電動(dòng)機(jī)
- 用于驅(qū)動(dòng)刀庫鏈的轉(zhuǎn)動(dòng)。我們選用了SIEMENS611A系列的伺服系統(tǒng)及其相應(yīng)電動(dòng)機(jī)。
換刀過程控制見圖3。
- 以上控制方案在我廠生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床MAJOR240中得到應(yīng)用和驗(yàn)證，其最長換刀時(shí)間(主軸直角銑頭帶刀具換刀)不超過30s，且穩(wěn)定可靠。極大地縮短了非加工工時(shí)，提高了加工效率，滿足了市場的需要，提高了國產(chǎn)加工中心的水平。
