刀塔控制分析

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1、刀塔控制分析數(shù)控機床的控制分為兩種：--種是機床CNC控制，也就是對G代碼（對驅(qū)動器的控制）和其他一下功能，列如對人機交互界面的控制；一種是PLC控制,PLC控制的是機床輔助功能，也就是對M、S、T代碼的控制，例如工作燈、機床信號燈、切削液等等。PLC對刀塔的控制是綜合性最強的，包含了機械、液壓以及電氣的控制。刀塔的液壓控制原理如圖1,刀塔的推出用的是類似液壓缸的裝置，這里簡化成液壓缸。YA1、YA2、YA3分別對應(yīng)機床的輸出00、01、02。外部電路如圖2,6個感應(yīng)開關(guān)（前4個為刀位感應(yīng)，第五個是推出與退冋感應(yīng)，第六個是分度感應(yīng),也就是每換刀一次感應(yīng)一次）接入輸入板2屮，

2、3個電磁閥線圈接到輸出板1屮,輸入輸出板通過牛角接頭與機床面板相接。具體控制思路為：首先是刀塔的刀位感應(yīng)器感應(yīng)出刀塔當前的刀號并寫入PLC程序屮，然后PLC接收來自CNC系統(tǒng)的指令（T代碼）或者手動的正反轉(zhuǎn)刀塔，換刀時，刀塔先推出，再正反轉(zhuǎn)換刀，再退冋鎖緊。圖2因為是12刀刀塔，所以刀塔每次換刀所轉(zhuǎn)過的角度為：360°/12=30。,且每次轉(zhuǎn)過30°。如圖3、圖4,刀塔刀號的感應(yīng)是用兩個感應(yīng)片（后一個相對前一個順時針旋轉(zhuǎn)30°）和四個感應(yīng)器：A、B、C、D用于刀位的感應(yīng)（AB與CD均呈60。夾角）。ABCD四個感應(yīng)器呈現(xiàn)出12種不同的排列方式（每個感應(yīng)器有兩種狀態(tài)，所以最大

3、應(yīng)該是有2如16種排列組合，但刀塔的設(shè)計人員將其屮4種組合刪掉，并月.用C超前A30°,A超前D30°,D超前B30°的相位來設(shè)計4個感應(yīng)器的組合，理論上講，甚至只用一個感應(yīng)片就能實現(xiàn)，這里用兩個感應(yīng)片，可能是出于方便和6、8、10刀刀塔的統(tǒng)一設(shè)計，因為6、8、10刀是必須兩個感應(yīng)片的），在PLC屮用四個感應(yīng)器所對應(yīng)狀態(tài)的反碼串聯(lián)的形式，將刀號寫入PLC程序當中,PLC程序如圖5、6、70如果把這個思路推廣，比如在用到耍用回轉(zhuǎn)式的機械手時，可以用此方法來對機械手當前所處狀態(tài)進行檢測。如杲再推廣一下，也可以用到所有的狀態(tài)檢測的設(shè)備當中，只需要在每個部件進行變換的時候增加一個感

4、應(yīng)器，所冇感應(yīng)器的不同組合，也就是設(shè)備當前狀態(tài)的反應(yīng)。圖3圖41011｛A346:刀塔位置信號5輸入｝Tf—TIM.01TM37R97A346secTH-jA460CMP#6R817CMP#8R817CMP#10R817CMP#12R81712045678｛刀塔總數(shù)里的選擇，這里是12把刀，所以R322.3接通｝｛刀號讀入（數(shù)刀）方式A460:六瑟多工位絕對值刀塔｝｛A347"A350為4個刀位感應(yīng)器｝■(hA346XhA488R322.0XhR322.1X)-R322.2<)-R322.3A460A488TI—rdI——/I——/I——/fR322.3A350A349A3

5、48A347H/l——/I——II——/fA350A349A348A347H/l——II——/I——八A350A349A348A347TI——/I——/I——IfA350A349A348A347TI——/I——II——!A350A349A348A347H/l——II——II——八A350A349A348A347TI——II——/I——IiA350A349A348A347TI——/I——II——IfA350A349A348A347HI——II——II——/fA350A349A348A347H/l——II——II——IA350A349A348A347X)-R269.1-(A

6、R269.2-(AR269.3

7、號R103中。當NC程序執(zhí)行到T代碼時，也就是觸發(fā)PLC中的R3,然后比較R3的值,如果小于1,或者大于12,就觸發(fā)報警，如果R3也就是R105和R103相等，則換刀完成，否，則進入換刀程序。當觸發(fā)換刀程序時，PLC先讓刀塔推出，也就是輸出YA1（00得電），然后再讓刀塔以最短的路徑進行正或反轉(zhuǎn)，推出程序如圖9（原程序當屮設(shè)計得比較復(fù)雜，因為原程序囊括了其他類型的刀塔，還有一個手動換刀觸發(fā)條件，然后列如：當?shù)对谠c位置，即在1號刀位時，只有A感應(yīng)器有感應(yīng)，所以其他3個的常閉觸點和A的常開觸點串聯(lián)（也就是說感應(yīng)狀態(tài)是