PLC在氣壓式?jīng)_孔加工機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

江灝++張蕊

摘要：沖孔加工機(jī)是當(dāng)今應(yīng)用較廣泛的打孔機(jī)械。傳統(tǒng)的沖孔機(jī)需要人工取放工件，精度低，效率不高，易發(fā)生事故。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，可編程控制器（PLC）的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。以三菱FX2N系列PLC作為核心控制器，對(duì)氣壓式?jīng)_孔機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以明顯提高沖孔機(jī)的精確度，且設(shè)備運(yùn)行安全、穩(wěn)定，對(duì)生產(chǎn)加工的自動(dòng)化水平和效率的提高具有一定的意義。

關(guān)鍵詞：氣壓式?jīng)_孔加工機(jī)控制系統(tǒng) PLC 梯形圖

中圖分類號(hào)：TP13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2016）11-0007-01

沖孔機(jī)是是一種通用設(shè)備，它在一系列的金屬和非金屬加工領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的沖孔加工機(jī)系統(tǒng)是由工人將工件一件一件放置在沖孔模具上，然后沖孔機(jī)動(dòng)作完成沖孔，工人再去除工件。該方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但效率低，精度差，易發(fā)生事故。[1]本文將沖孔加工機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)通過(guò)PLC控制來(lái)實(shí)現(xiàn)工件補(bǔ)充，氣壓沖孔，測(cè)試與工件搬運(yùn)四大功能來(lái)提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本。

1 氣壓式?jīng)_孔機(jī)的功能分析

氣壓式?jīng)_孔機(jī)的工作示意圖如下圖1所示。

（1）系統(tǒng)由5個(gè)流程組成，復(fù)位工程，清除殘余工件，工件補(bǔ)充流程，根據(jù)有無(wú)工件控制傳動(dòng)帶的啟停，沖孔流程，根據(jù)判斷沖孔位置有無(wú)工件控制沖孔機(jī)是否實(shí)施沖孔加工，測(cè)孔流程，檢查孔加工是否合格，檢查方式為如果在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)測(cè)孔機(jī)能測(cè)孔到底，則該工件為合格品，否則為不合格品。然后將合格品放入包裝箱，不合格品放入廢料箱。（2）將工件的補(bǔ)充，沖孔，測(cè)孔以及搬運(yùn)設(shè)置為4個(gè)標(biāo)志，即M10-M13。當(dāng)PH0檢測(cè)到傳動(dòng)帶送來(lái)的工件時(shí)，則設(shè)定M10為1，當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)后，座椅指令將M10-M13左移一個(gè)位元，即M11為1，因此鉆孔機(jī)標(biāo)志位1時(shí)動(dòng)作，當(dāng)M12為1時(shí)，測(cè)孔機(jī)動(dòng)作，當(dāng)M13為1時(shí)，進(jìn)行包裝搬運(yùn)。（3）工件的搬運(yùn)流程：當(dāng)傳送帶傳送后有兩種情況下才會(huì)結(jié)束，一是PH0測(cè)得工件已經(jīng)補(bǔ)入，二是設(shè)定時(shí)間到后PH0仍未檢測(cè)到工件。（4）沖孔流程：當(dāng)M11為1時(shí)，表示沖孔機(jī)位置上有工件，此時(shí)沖孔機(jī)動(dòng)作，開(kāi)始沖孔。沖孔完成后，MS0為ON，沖孔機(jī)退回，知道MS1為ON時(shí)，沖孔機(jī)停止退回。（5）測(cè)孔流程：當(dāng)M12為1時(shí)，表示測(cè)孔位置有工件。此時(shí)測(cè)孔機(jī)動(dòng)作，進(jìn)行測(cè)孔。若在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)測(cè)孔到底，即MS2為ON，表示該工件為合格品，則測(cè)孔流程結(jié)束，將工件送到包裝箱；若在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有測(cè)孔到底，則說(shuō)明沖孔過(guò)程失敗，次工件為不合格品。此時(shí)需要以下動(dòng)作：①清除工件； ②驅(qū)動(dòng)A缸抽動(dòng)隔離板，將不合格品放入廢料箱。并延時(shí)一段時(shí)間確保工件調(diào)入廢料箱；③工件搬運(yùn)流程：當(dāng)M13為1時(shí)，表示搬運(yùn)位置有工件，此時(shí)B缸動(dòng)作，抽離隔板，工件掉入包裝箱，并延時(shí)一段時(shí)間，以確保工件掉入包裝箱。

2 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

根據(jù)氣壓式?jīng)_孔機(jī)的工作流程及控制系統(tǒng)輸入輸出信號(hào)的數(shù)量，選用三菱公司的FX2N-32MR型PLC作為控制器，采用繼電器輸出方式。對(duì)輸入輸出信號(hào)的分配如表1所示。

3 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

根據(jù)控制過(guò)程的要求及輸入輸出的分配表設(shè)計(jì)的整個(gè)控制系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖2所示。

4 結(jié)語(yǔ)

本文選用三菱FX2N系列PLC作為控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)氣壓式?jīng)_孔機(jī)的自動(dòng)控制，與傳統(tǒng)的人工控制相比操作簡(jiǎn)單，可靠性高，大大提高了工作效率，并可用于絕大多數(shù)場(chǎng)合，具有較好的應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]張全莊.可編程控制器及變頻器在沖壓機(jī)上的應(yīng)用[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2007（07）：46-47.