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摘要:本文介绍了PLC,特别是其伺服定位模块在轴承磨削加工中的应用。另外,还介绍了该伺服定位模块的G代码编程,该语言具有功能强大、调试方便的特点。 This paper introduce the application of koyo PLC ,especially it’s servo control module in bearing grinding machine.Also,we introduce the G-code program of the module,the G code program provides high performance and we can use it easily. 关键字:轴承磨削、伺服、G代码、PLC
bearing grinding servo control system G code PLC 1.引言: 随着我国机械装备、汽车工业等行业的快速发展,我们对轴承加工设备,尤其是高精度、高效率、高可靠性的轴承磨床需求量十分庞大。轴承,作为机械工业的基础件,其加工设备的重要性非常突出。目前,我们国家的轴承加工设备相对存在加工精度差,重复精度不高、生产效率低的问题,生产的轴承和国外品牌有相当大的差距。以小型球轴承加工设备为例,有许多个体企业还在使用手工作业生产,这从侧面说明了我们在设备的自动化控制方面还有许多工作要做。当然,轴承设备的机械加工精度要求很高,在此基础上,设计一套优秀的自动控制系统及其控制软件非常重要。笔者在参与某集团公司的新型轴承自动化生产线的研制过程中,引进光洋电子的伺服控制模块,成功设计出了一套新的轴承磨床控制系统并完成系统软件的设计。值的一提的是,光洋(KOYO)精工是日本的轴承生产龙头企业之一,其轴承磨削的自动化控制确有其独到之处。 2.工作原理及控制要求: 以RF-3MZ203小型轴承内圆磨为例,其机械结构的关键在于磨削进给机构,一般采用直线导轨和滚珠丝杠总成。加工时,工件(轴承套圈)高速旋转,磨削进给机构控制砂轮精确运动,进行磨削加工。所以,磨削进给的控制精度十分重要,这里采用安川的全数字化交流伺服系统控制。 磨削进给机构示意图如下 
该磨床自动化控制的总体要求是 (1) 开关量输入64点,开关量输出24点。 (2) 采用伺服定位模块控制安川的交流伺服系统。由于内圆磨床磨削加工时有测抓在线测量,所以需要构成全闭环伺服控制。加工效率高,要求伺服系统有良好的高速响应能力;加工精度高,要求伺服系统有良好的刚性,以及优秀的低速性能。总体上要求伺服系统在高、低极限都能达到良好的性能。加工精度达到1μm (3) PLC控制多台变频器。 (4) 采用触摸式人机界面,操作直观方便,界面友好。 (5) 具备PLC总线连接能力,可以进行整条生产线的联网控制。 3.控制系统硬件设计: 根据上述控制要求,PLC选择光洋电子的SU系列,变频器和交流伺服选择安川的产品,触摸屏选用光洋电子的GC-55EM2,共同组成磨削自动控制系统。选择光洋PLC主要是因为其中的U-01SP单轴伺服控制模块可以与交流伺服驱动系统良好的配合,达到优良的高、低速性能,而且伺服电机的编码器信号直接反馈到该模块,测抓反馈的中断控制信号也直接反馈到该模块,从而构成真正意义上的闭环控制。该模块在光洋精工已经得到长期应用。安川的交流伺服刚性好,技术先进、质量稳定,用于轴承加工设备非常合适;其变频器具备MODBUS总线,由于光洋电子的SU系列CPU模块的通讯口已经内置MODBUS协议,所以可以采用通讯方式控制多台变频,相比原先类似系统采用的模拟量输出控制简化了PLC硬件配置从而大幅节约了成本。值得一提的是SU-5M通讯功能强大,CPU自身具备3个通讯口,分别用于触摸屏通讯、变频器通讯、总线控制,而不需要单独的通讯模块,对提高配置的性价比起到了十分关键的作用。 系统示意图如下: [1] [2] [3] 下一页 |