為適應(yīng)市場(chǎng)和產(chǎn)品的需要，克服普通立式鉆床固有的很多缺點(diǎn)，我們對(duì)其進(jìn)行了全面的改造，使之成為一套專用自動(dòng)鉆床，具有較強(qiáng)的柔性，能根據(jù)加工要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，并在使用、操作和經(jīng)濟(jì)性方面具有一定的優(yōu)勢(shì)。

　　由干可編程控制器(PLC)是專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，具有抗干擾能力強(qiáng)、可靠性極高，體積小等憂點(diǎn)。是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制裝置。這里提出了利用PLC控制技術(shù)對(duì)鉆床進(jìn)行控制

1 改裝鉆床系統(tǒng)描述

　　改裝后的自動(dòng)鉆床主要用干加工建筑工程用的連接件.此連接件用于連接兩根鋼筋使其加長(zhǎng)且穩(wěn)固，連接件規(guī)格為50mm-100mm長(zhǎng)，直徑為Φ16-Φ40mm，鋼號(hào)分為40號(hào)，45號(hào)等不同幾種，外形如圖1所示。鉆床所要完成的任務(wù)就是加工此連接件，即把連接件鉆成通孔.加工目標(biāo)孔直徑為中Φ14-Φ35mm。

　　我們?cè)诒M量保留原普通鉆床設(shè)備的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了如圖2所示

　　自動(dòng)鉆床在此系統(tǒng)中，先用一個(gè)比未加工件直徑稍大一點(diǎn)的長(zhǎng)套管把未加工工件連續(xù)裝好并置干工作臺(tái)的固定架上，這樣可實(shí)現(xiàn)未加工工件的自動(dòng)上料。用完一筒后再換另一筒，省去了逐個(gè)上料的繁瑣_鉆頭的上擋和升降用繼電器驅(qū)動(dòng)電機(jī)正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)，為使上檔后鉆頭的自動(dòng)下降與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)無關(guān)，就在電機(jī)與原手輪的銜接處使用了牙嵌離合器。加工工件鋼號(hào)的不同可通過調(diào)節(jié)鉆頭頂部電機(jī)的速度1吏之相互對(duì)應(yīng)十尺寸的不同可通過調(diào)節(jié)氣缸臂頭的卡頭和固定擋塊的位置來實(shí)現(xiàn)多尺寸的加工，并能起到完善的作用。

　　在一個(gè)2000mm*400mm的操作臺(tái)上，有個(gè)固定行程為1000mm的主氣缸，另外操作臺(tái)的上下各有一個(gè)小氣缸，上小氣缸用于夾緊未加工工件，其每動(dòng)作一次時(shí)就有一個(gè)工件下落到主氣缸臂前端的卡頭里.卡頭夾緊待加工的工件，工件是否夾牢是通過壓力繼電器來指示，這是準(zhǔn)備加工的第一步鉆頭初始上擋和鉆通后回到原位是由繼電器驅(qū)動(dòng)一個(gè)電機(jī)來實(shí)現(xiàn)的工件加工完成后主氣缸帶動(dòng)氣缸臂前端的卡頭回位。中途下小氣缸伸出到主氣缸卡頭位置撥動(dòng)卡頭下面的彈性托盤.使其中已經(jīng)加工完的工件落下，這樣就完成了自動(dòng)下料的過程.對(duì)于不同鋼號(hào)和不同尺寸工件的加工只需更換主電機(jī)檔位、鉆頭尺寸和調(diào)整主氣缸臂前端卡頭的尺寸即可實(shí)現(xiàn)。在氣缸上附有磁性開關(guān)，用來檢測(cè)氣缸動(dòng)作前后的位置，并把信號(hào)傳送給PLC在主氣缸臂附近有接近開關(guān)，在這個(gè)鉆床系統(tǒng)中還有兩個(gè)光電開關(guān)，分別用來檢測(cè)未加工件的供給和鉆頭完成工作的時(shí)間。

　　整個(gè)系統(tǒng)是從主氣缸原位、上氣缸原位，下氣缸原位、鉆頭原位開始運(yùn)行。經(jīng)過自動(dòng)上料、自動(dòng)加工，自動(dòng)下料來完成自動(dòng)工作循環(huán)，其工作流程如圖3所示。

2 自動(dòng)鉆床控制系統(tǒng)配置

　　控制系統(tǒng)的輸入信號(hào)包括主氣缸伸、縮按鈕.前位置，后位置和缸臂后位指示;上氣缸伸按鈕和前位指示;下氣缸伸按鈕;鉆頭升、降按鈕，鉆頭原位、后位指示;料檢測(cè)，鉆通工件檢測(cè)，工件夾緊檢測(cè)。自動(dòng)、手動(dòng)旋鈕，以及啟動(dòng)、停止按鈕等信號(hào)，共有18個(gè)輸入信號(hào).輸出信號(hào)包括:夾緊工件;主氣缸伸、縮運(yùn)動(dòng);上氣缸運(yùn)動(dòng);下氣缸運(yùn)動(dòng):鉆頭升、降運(yùn)動(dòng);牙嵌離合信號(hào);計(jì)數(shù)器、指示燈、報(bào)警器等.共有10個(gè)輸出信號(hào)

　　確定輸入輸出點(diǎn)后，需要進(jìn)行PLC選型，考慮性能價(jià)格比和輸入輸出點(diǎn)數(shù)，這里選擇FX1N-40MRT PLC, 24點(diǎn)輸入，16點(diǎn)輸出.整個(gè)自動(dòng)鉆床系統(tǒng)硬件控制如圖4所示，其中人機(jī)界面部分選用了臺(tái)達(dá)的觸摸屏，型號(hào)是PWS 1711，帶觸摸屏的顯示操作終端可用干系統(tǒng)參數(shù)、工藝參數(shù)的顯示和輸入，可較好地提高系統(tǒng)的柔性_PLC:輸入/輸出配置如圖5所示，其中YV 1和YV2是一個(gè)雙電控電磁閥的兩個(gè)線圈，k141為繼電器，L51-L55為磁性開關(guān)，PR1-PR2為光電開關(guān)，SA2為旋鈕，SB2-SB8為按鈕，SP為壓力繼電器，ST為行程開關(guān)。

3 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　控制系統(tǒng)軟件部分包括兩部分:一部分為PLC控制程序，另一部分為觸摸屏PWS171 1的人機(jī)界面部分:觸摸屏編程所使用的編程軟件是ADP3.0，主要用于系統(tǒng)參數(shù)，工藝參數(shù)的顯示和輸入。

　　PLC控制程序包括自動(dòng)和手動(dòng)兩大部分.手動(dòng)操作主要用干調(diào)節(jié)鉆床，當(dāng)自動(dòng)/手動(dòng)旋鈕打到自動(dòng)檔時(shí)鉆床開始自動(dòng)動(dòng)作，另外是否有料和工件是否己夾緊是鉆床進(jìn)行工作的判斷條件。PLC工作流程圖如圖6所示。

4 結(jié)束語

　　此自動(dòng)鉆床由PLC集中控制。提高了機(jī)床的數(shù)控化程度。配備的PWS 1711觸摸屏可實(shí)時(shí)地顯示鉆床的工作狀態(tài)，整個(gè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和手動(dòng)兩種操作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)上料‘自動(dòng)加工，自動(dòng)下料等操作工序，節(jié)省了加工時(shí)間，提高了加工效率。此自動(dòng)鉆床的改造成功對(duì)其他普通機(jī)床的數(shù)控化改造具有一定的借鑒意義。