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详述淬火机床数控系统设计

文章出处:新闻中心 责任编辑:东莞市贝拓机电有限公司 发表时间:2014-01-10
  这些年,跟着核算机网络的展开,公司资源计划(ERP)的运用已日渐广泛,制造实行系统(MES)的研讨和运用也得到业界的高度重视。感应热处置数控机床是一种清洁热处置设备,符合现代化工业生产的3S标准(Sure—可靠,Safe—安全,Saving—节约),又可以设备在生产线上进行在线金属热处置,在国内外数控送料机机械热处置工作已广泛运用,我们在制造多功用反转式淬火机床时,研制了支撑现场总线的数控系统使机床支撑工业以太网,进而可以与车间级网络进行信息交流,并进行远程淬火参数设置。
多功用反转式淬火机床简介
感应加热是运用电磁感应的办法对导体材料进行加热。其首要利益是:功率高、本钱低、节能、易于结束自动控制。金属热处置的感应加热设备首要包括:加热电源、感应热处置机床、感应器和淬火变压器。
多功用反转式淬火机床实际上是一条具有完善保护功用的自动加工线,选用反转式计划,使上、下料在同一个工位方位结束,操作便当;该机床可以一起加工同一种零件上的三个不相同表面,做到一个工件在一台淬火机床上一次结束淬火,也可以一起对三个相同或不相同的零件进行淬火,且每个加工工位参数设置有一定的柔性冗余,可以结束各种淬火办法,如一起、连续、连续一起以及多段淬火等,首要运用在轿车、摩托车制造工作,以满足其多品种、小零件的淬火处置。
1、一体化计划
为了减少占地面积和设备周期,选用一体化计划,即将机床与淬火液循环系统、冷却液循环系统、加热电源和淬火变压器集成于一体。
2、生产线化
数控系统计划
多功用反转式感应淬火机床需要:① 三个加工工位一起独立工作(恰当于三台机床);② 连续淬火时速度连续改动不停顿;③ 具有三个工位下降不到位和转台不到位自纠正功用。常规的数控系统无法满足这些功用,因此我们自行研制了依据工控PC的数控系统,在 Windows 2000 下运用线程技术结束了上述功用。
工控PC主机是系统的中心,一方面对机床各运动部件进行检测与控制,另一方面通过网卡与车间级网络相连,使系统可以运用远程核算机输入淬火参数,也可以闪现机床工作情况;PCI-1240用于步进电机速度和定位控制,一起检测步进电机各种失常信号;PCI-1751为48路TTL电平并行输入输出板,其间32路设置为输入,用于操作按钮输入,包括发起、暂停、急停按钮,三个工位手动加热、喷液、旋转、切换,转台快速正反转、慢速正反转,三个工位工件快速上升下降、慢速上升下降等;16路设置为输出,用于转台及三个工位步进电机使能控制。PCL-724为TTL电平输入板,用于对到位、缺料、缺水、顶尖失常等信号进行检测,由于板上无电平改换和信号隔绝功用,而靠近开关电平为24V,所以运用PCLD-785作为输入电平改换和信号隔绝电路;PCLD-885为16路高功率继电器输出板,具有极强的输出驱动才干,触点容量为交流220V5A;PCL720为64路开关量输入输出板,在这里首要与PCLD-885一起,控制各工位切换、加热、喷液、吹堵、回火。

抗烦扰计划
由于淬火机床是格外的机床设备(油浴送料机),淬火机床选用的高频或中频电源由于选用调制波输出,其对电网和其它设备的辐射烦扰格外严重,为此控制系统选用如下抗烦扰办法。
软件计划
系统软件计划首要考虑软件的通用性、可靠性和易用性。为此偏重考虑以下几个疑问:①三个工位独自运用加热电源以及三个工位同享加热电源时切换功用;②三个工位一起独立工作软件计划,并具有一起、连续扫描、分段一起、分段连续扫描等多种淬火功用;③应可以存储百个以上的工件淬火程序,工件处理、查询便当;④参数输入便当,无需编程,不明白核算机的人可以结束工件参数的输入;⑤在线帮忙功用,随时操作提示;⑥缺点自确诊、缺点报警提示功用。
图6给出了系统软件计划全体框图,核算机上电后直接工作淬火程序,“系统初始化”包括各板卡初始化、调用前次工作的工件的工作参数等,并区别操作面板【自动/手动】按钮方位,自动切换到相应主画面。
进入主程序后,系统守时检查操作面板【自动/手动】、【发起】、【急停】等按钮情况,并触发相应工作;自动情况下系统首要结束工件处理、淬火参数设置、转台参数设置、步进电机加速度设置以及自动淬火功用;手动办法下,系统首要结束各工位手动操作、转台手动操作、ABC三工位及转台零位设置、自动回零位功用和手动参数设置。工件选择在工件处理画面中结束,选定工件往后,系统首要检查各工位参数文件是不是存在,若不存在,自动创建各工位参数文件名,并设置阻止工作标志一起给出提示。各工位淬火参数设置完后,系统自动吊销阻止工作标志。全体框图中没有画出程序退出有些,软件退出包括两种退出办法,一种是回来WINDOWS2000桌面,一种是直接退出操作系统即关机。
线程技术
由于三个工位一起工作,系统设置4个线程,三个线程用于A、B、C三个工位淬火,一个线程用于各工位工作情况指示,转台分度由主程序结束;在淬火过程中,出现失常情况,系统当即退出淬火程序,并进行报警,某个工位出现失常,不影响其它工位工作;若出现工位下降不到位或转盘分度不到位的情况,系统自动找位。
远程参数批改
考虑到本钱的疑问,程序没有选用C/S计划,也不支撑远程ODBC,为了支撑远程批改淬火参数,可以在远端核算机上设备本软件,对参数文件批改后将参数文件复制到机床控制核算机,然后在机床控制核算机上退出运用程序并从头工作。
结论
小型感应热处置中心是概括了国际上感应热处置机床的紧凑化、柔性化、多轴化、生产线化、核算机化等方面的一些要害研制的九工位感应热处置中心,在国内已在洛阳北方易初摩托车有限公司、钱江集团发起机事业部热处置厂等数个厂家运用于摩托车曲柄的淬火与回火,2000年9月获科技部科技中小公司技术创新基金,立项代号:00C26224100631,于2001年9月通过了河南省科委掌管的技术鉴定,经教授检验,机床升降重复定位精度≤±0.03mm,分度定位精度≤±0.02°,工件移动速度1~300mm/s。与某厂进口的类似机床(一台电源带三台淬火机床)对比,小型感应热处置加工中心在功用、报价、计划、占地面积、工人劳动强度、加工功率等方面明显优于进口同类送料机机床,在缺点确诊与保护方面与进口同类机床恰当。该机床样机在2001年10月份北京国际热处置展览会上展出,得到了业内人士的一起好评。