龙门刨床的电气化改造

. Rtinin and Mnence改装与维修龙门刨床的电气化改造李传伟王常义(威海职业学院,山东威海264210)摘要:分析了龙门刨床的运动特点， 介绍了利用变频器结合PLC对龙门刨床进行自动化改造的可行性及实现方法,以提高其加工效率与精度。关键词:龙门刨床变频器PLCElectrical Transform on PlanerLI Chuanwei, WANG Changyi( Weihai Professional Technology Institute, Weihai 264210, CHN)Abstract :The paper analyzes the running features of a planer. The feasibility and method of transforming the mo-tion system of a planer to improve the eficiency and precision combining transducer with PLC are presen-ted.Keywords: Planer; Transducer; PLC威海精密机床附件厂的龙门刨床主要用来加工大1.2龙门刨床的工作特点型工件上的各种平面、斜面和槽，由于使用日久，出现龙门刨床的刨削过程是工件与刨刀作相对运动的精度降低、调速性差、生产效率低等问题,需要进行维过程。为此,工件必须与工作台一起频繁地进行往复修及改造。考虑到原有设备与加工要求调速比达到运动,工件的切削加工仅在工作行程中,返回行程是空40: 1以上,可用于刨、铣削，静差度小于5% ,切削力行程。在切削过程中只有在工作台由返回行程转到工恒定、平稳、冲击小，刀具切人切出时自动减速,功耗作行程的期间刀架才进行一-定量的进给。其中,机床低,安全可靠、易于维护等要求。因此我们决定采用变的主运动是工作台纵向往复运动，而橫梁的上下移动,频器结合PLC对其进行改造。刀架沿横梁的左右移动,以及侧刀架在立柱上的上下往复运动称作辅助运动。1龙门刨床的结构及工艺要 求1.3龙门创床的运动特点1.1龙门刨床的基本结构.3.1 主运动行程以及各阶段的工作状况龙门刨床主要由7部分组成,如图1所示。其中图2中L。为工作行程长度,Lg为返回行程长度,床身为箱体型零件,其上有V,,Vg和V分别为慢速切人速度、切削速度和返回速V形导轨。工作台安放在床度。身上,工作台下面有斜齿条各时间段的工作状况如下:与传动机构齿轮相啮合,可0~1 :工作台前进起动阶段作往复运动。横梁用于安装4 ~h:刀具慢速切人阶段垂直刀架,刨削加工时严禁专~ty:加速至稳定工作速度阶段动作，只在工作台停止运动显与~l:稳定工作速度阶段时才能移动，以调整刀架高1- 床身:2- -工作自，3模集;4 ~ts :减速退出工作阶段度。两个垂直刀架可沿横梁立难7刀舞1h反集ts ~o :反接制动到后退工作阶段导轨在水平方向,或沿刀架图1龙门刨床结构图t。~h :后退稳定速度阶段本身的滑板导轨在垂直方向h ~1g :后退减速阶段作快速移动或工作进给。左右侧刀架及进给箱可沿立tg ~t:后退反接制动阶段柱导轨上下快速移动或自动进给。其中慢速切人切出，既可防止因撞击而崩坏工件133.2007年第8期Rllti ond Maennce改装与维修3.1控制电路全部工艺过程及联锁、信号、报警由1台PLC控制,其控制端子功能及接线图如图7所示。PLC运行系统故障输出侧NRUN故障处理T14 VWFINT位置调整]工作台后退土CMa<工作状态;主指动变频路干Ga44座头工作][ 横柔工作][ 创台工作]mioP快头控制左侧刀架按钮11012牛重直刀架控制座头停止]横果停止]位置正确左侧刀架控制操上升150M[点动调整]类下校12H2 Y0p40m刀控制24+0-横果上升(操作方式-概果下降I 自动垂直刀架重复进刀101 +oo r36-十-横果夹紧[转自动循环程序] 单步操作]右侧刀架重复进刀1494 5H231 Y2- 人HH横梁啟松左侧刀架重复进刀1204创台停止健头起动 30P03 COMS~2 20W越位极限N 04A[电磁抢闸AC~220事头与主拖动联锁CoM4ND_圈7 PLC控制端子功能及接线图閨8 PLC主程序流程圈为了操作方便,变频器设置成外部控制状态,实现调速系统主传动装机容量比原来节省300kW;传动效远控。由A10和A1l按编码组合为4种运行速度，率提高- -倍;调速范围为1: 35;静差度<3% ;吃刀时A12为点动控制,T17为反转控制,T14为停车控制，进线电流为12.2 A,是原来的1/5;可靠性、经济性都GM1 ~GM4来自光电编码盘的反馈输入信号。PLC有很大提高。的X0 ~ X35为操作和工艺控制的输人信号端,输出端在整个机床的改造过程中涉及到了许多测试、调Y0~Y5控制横梁升降、刀架进给及铣、磨头用变频试的问题,在硬件设备安装好后又进行了许多调试工器。作。PLC程序的编制综合考虑了工艺与加工要求的问3.2 PLC 编程软件流程龙门刨床工作台的工艺流程由PLC控制主变频题,变频器参数设置也需考虑具体的加工要求。经过器驱动交流电动机来实现。刨床工作台自动、手动进如此改造,能大大简化拖动系统,减小维护工作量,提(退)、点动、换向、速度变换，垂直刀架和左右刀架的高运行可靠性。参考文献自动进给及人工快速移动的控制,横梁升降和夹紧控1张燕宾. SPWM变频调速应用技术.北京:机械工业出版社,2003.制，以及互相的联锁和显示等功能都由PLC软件来实2 韩安荣.通用变频器及其应用.北京:机械工业出版社2000.现'。前进和后退速度及加、减速时间可以任意调3 常斗南,李全利,张学武.可编程序控制器原理应用试验.北京:机械节。为方便操作,在控制柜面板上装有床身运动速度工业出版社,2002.显示及各种运行指示及报警信号,并且操作箱完全符第一作者:李传伟，男,1969年生，硕士,高级讲合原操作习惯。现给出工作台控制的主程序流程图如师,从事于电气自动控制研究与教学,已发表专业论文图8所示。22篇。(编辑吕 伯诚)(收稿日期:2006-11-03)4结语文章编号:7842与直流发电机组调速系统相比较,改造后的变频如果您想发表对本文的看法,请将文章编号填入读者见调查表中的相应位置。A刀制是越术5机床。135