PLC應(yīng)用于軸承機(jī)械設(shè)備中的設(shè)計(jì)方案
軸承是當(dāng)代機(jī)械設(shè)備中一種重要零部件。它的主要功能是支撐機(jī)械旋轉(zhuǎn)體,降低其運(yùn)動過程中的摩擦系數(shù),并保證其回轉(zhuǎn)精度。
軸承生產(chǎn)一般需要經(jīng)過原料、車削成內(nèi)套、外套、珠粒毛坯、熱處理、削成成品料(磨削工藝有內(nèi)圓磨、外圓磨、無心磨)、組裝成品等過程,具體工藝流程可以參考下圖:
圖1 軸承工藝流程圖
軸承生產(chǎn)需要經(jīng)過多道工序,在每到工序之間間隔較長,生產(chǎn)線上需要進(jìn)行軸承的搬運(yùn)。傳統(tǒng)的搬運(yùn)時通過人工來實(shí)現(xiàn),不僅效率低,而且人工成本巨大。下圖為現(xiàn)場軸承搬運(yùn)線:
圖2 軸承搬運(yùn)線
現(xiàn)根據(jù)客戶要求,對現(xiàn)場生產(chǎn)工藝進(jìn)行自動化機(jī)械手搬運(yùn),采用三菱伺服系統(tǒng)MR-JE-40A、PLC選擇海為H32S0T主機(jī),該主機(jī)支持4路200K高速脈沖輸入,4路200K高速脈沖輸出,支持絕對定位、相對定位、原點(diǎn)回歸、電氣原點(diǎn)定義等,滿足現(xiàn)場控制三軸搬運(yùn)線的需要。CPU自帶兩個通訊口,且可以擴(kuò)展7個模塊。滿足客戶要求和系統(tǒng)選型。
圖3 海為H32S0T主機(jī)與擴(kuò)展模塊
圖4 海為H32S0T主機(jī)與三菱伺服
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組態(tài)畫面設(shè)計(jì)。組態(tài)畫面分為自動畫面、手動畫面、伺服設(shè)定、參數(shù)設(shè)定、IO監(jiān)控和報警畫面。分別用來監(jiān)控和控制現(xiàn)場料倉是否準(zhǔn)備好、機(jī)械手氣缸到位判斷、X、Y、Z軸的極限位置監(jiān)控、退磁信號的反饋、清洗、吹干等工序控制監(jiān)控。畫面如下:
圖5 自動畫面
圖6 手動畫面
圖7 伺服參數(shù)設(shè)定
PLC程序設(shè)計(jì)。海為主程序可以分塊,方便的把程序設(shè)計(jì)的3軸原點(diǎn)回歸、3軸定位程序、伺服參數(shù)設(shè)置、自動控制程序、手動控制和報警程序進(jìn)行分塊來寫。程序閱讀方便,節(jié)省調(diào)試時間。
圖8 主程序分塊設(shè)計(jì)
工藝需要,需要對現(xiàn)場的伺服進(jìn)行點(diǎn)動控制,采用海為PLSR指令來實(shí)現(xiàn)。該指令帶加減速時間,伺服啟停平穩(wěn)。
圖9 伺服點(diǎn)動程序設(shè)計(jì)
原點(diǎn)回歸設(shè)計(jì)。海為原點(diǎn)回歸ZRN指令,使用方便??蓪?shí)現(xiàn)回電氣原點(diǎn)、機(jī)械原點(diǎn)和通過外部近點(diǎn)信號回機(jī)械原點(diǎn)。設(shè)定好原點(diǎn)回歸頻率和近點(diǎn)頻率跟脈沖通道后,執(zhí)行時,會以近點(diǎn)頻率作為初始頻率,加速至原點(diǎn)回歸頻率開始移動,接近原點(diǎn)時減速至近點(diǎn)頻率。該指令的使用軟件在線幫助寫的很清楚,一看即清晰明了。
圖10 伺服回原點(diǎn)與設(shè)置定位模塊程序