2017年5月23日 故障預(yù)警系統(tǒng)總體方案設(shè)計 2.1試驗對象2.1.1盤式刀庫換刀系統(tǒng)簡介刀庫自動換刀系統(tǒng)是加工中心所普遍采用的一種高可靠性、高效率的換刀系統(tǒng)[52]。 根據(jù)刀庫的抓刀方式，刀庫一般可以分為：斗笠式刀庫、鏈條式刀庫、圓盤式刀庫。本故障預(yù)警系統(tǒng)所針對的研究對象為某集團(tuán)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的某型圓盤式刀庫 自動換刀系統(tǒng)，如圖2.1所示。 該系列盤式刀庫采用減速電機(jī)帶動分度機(jī)構(gòu)實現(xiàn)刀盤的運(yùn)轉(zhuǎn)，選刀動作快速、平 穩(wěn)。分度機(jī)構(gòu)由圓柱凸輪與凸輪軸承組合而成，分度精度高，噪音??；刀庫刀套采用 工程塑料ABS制作，具有重量輕、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、沖擊小等優(yōu)點，因此在進(jìn)行信號采集時 能將干擾降到最低，有效地降低了故障誤報率。上述減速電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時帶動副鏈輪、 副鏈條運(yùn)轉(zhuǎn)，通過副鏈條帶動刀庫外部帶有接近傳感器的軸轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)對刀盤運(yùn)動的 精確控制。機(jī)械手的換刀動作由減速電機(jī)帶動鏈條、鏈條帶動滾子式蝸型弧面復(fù)合凸 輪來完成。盤式刀庫性能如表2.1所示: 表2.1某型圓盤式刀庫性能參數(shù) 項目 性能參數(shù) 刀倉容量 24 刀盤電機(jī) 380V/50Hz 縱置 機(jī)械手電機(jī) 380V/50Hz 縱置 刀套間距 mm 88.7 刀具******長度 mm 300 刀具******重量 Kg 8 滿刀刀具******直徑 mm 79 相鄰空刀刀具******直徑 mm 159 刀柄形式 BT40 刀臂回轉(zhuǎn)半徑 mm 310 換刀時間（刀一刀） sec 1.8 氣源壓力 MPa 0.8 2.1.2盤式刀庫換刀系統(tǒng)動作流程分析盤式刀庫換刀系統(tǒng)主要由三部分組成：1.由減速電機(jī)和分度機(jī)構(gòu)帶動轉(zhuǎn)動的刀盤部 分；2.由減速電機(jī)和凸輪帶動轉(zhuǎn)動的機(jī)械手部分；3.完成倒刀和回刀動作的氣缸部分。 如圖2.2所示。盤式刀庫換刀系統(tǒng)動作主要由2個減速電機(jī)、1個三位五通電磁閥和5個接近傳感 器控制完成。盤式刀庫換刀系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)有3個：1.減速電機(jī)Ml,用于控制刀盤的選刀；2.減 速電機(jī)M2,用于控制機(jī)械手的抓刀、換刀動作；3.氣缸，用于換刀位置的倒刀和回刀， 由電磁閥YV1控制。盤式刀庫換刀系統(tǒng)有5個檢測元件：1.刀盤定位接近開關(guān)SQ1,用于識別刀套是否 到位；2.刀盤轉(zhuǎn)動計數(shù)接近開關(guān)SQ2,用于刀盤轉(zhuǎn)動時刀套的計數(shù)作用；3.機(jī)械手原點 確認(rèn)接近開關(guān)SQ3,用于確認(rèn)機(jī)械手是否處于原點位置；4.機(jī)械手扣刀確認(rèn)接近開關(guān) SQ4,用于確認(rèn)機(jī)械手是否正確扣刀；5.機(jī)械手馬達(dá)停止接近開關(guān)SQ5,用于確認(rèn)機(jī)械 手減速電機(jī)M2是否停止;6.倒刀定位接近開關(guān)SQ6,用于識別氣缸倒刀動作是否到位；7.回刀定位接近開關(guān)SQ7,用于識別氣缸回刀動作是否到位。盤式刀庫自動換刀系統(tǒng)工作時，上位工控機(jī)根據(jù)目標(biāo)刀號控制減速電機(jī)Ml按照 就近原則進(jìn)行正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)。刀盤每轉(zhuǎn)一個刀位，計數(shù)接近開關(guān)SQ2就會向PLC傳遞 一次信號，當(dāng)?shù)侗P電機(jī)Ml將目標(biāo)刀具轉(zhuǎn)動到換刀位置時，定位接近開關(guān)SQ1檢測到 刀具到達(dá)位置，并將信號反饋回PLC。此時，刀盤減速電機(jī)Ml停止轉(zhuǎn)動，倒刀電磁 閥得電，氣缸動作，刀套向下轉(zhuǎn)動90°至垂直；當(dāng)氣缸推刀具至倒刀磁環(huán)開關(guān)位置時， 倒刀定位接近開關(guān)SQ6得電并將信號反饋至PLC，氣缸停止動作；原點確認(rèn)接近開關(guān) SQ3檢測機(jī)械手處于原點位置，扣刀確認(rèn)接近開關(guān)SQ4檢測機(jī)械手扣刀無誤，機(jī)械手 減速電機(jī)M2開始動作，機(jī)械手轉(zhuǎn)65°并抓住刀庫與虛擬主軸處刀柄；機(jī)械手下降拔出 兩把刀具，并旋轉(zhuǎn)180°交換虛擬主軸刀具與刀庫刀具位置；當(dāng)機(jī)械手轉(zhuǎn)到插刀位置時， 機(jī)械手上升，并將刀柄分別插入兩個刀套中；機(jī)械手反轉(zhuǎn)65°，此時回刀電磁閥接通， 氣缸將換刀位置刀套推至水平位置。此過程中，回刀定位接近開關(guān)SQ7得電并將信號 反饋至PLC，機(jī)械手原點確認(rèn)接近開關(guān)SQ3檢測到機(jī)械手回到預(yù)定位置，換刀完成。本文采摘自“加工中心盤式刀庫換刀系統(tǒng)的故障預(yù)警方法研究”，因為編輯困難導(dǎo)致有些函數(shù)、表格、圖片、內(nèi)容無法顯示，有需要者可以在網(wǎng)絡(luò)中查找相關(guān)文章！本文由海天精工整理發(fā)表文章均來自網(wǎng)絡(luò)僅供學(xué)習(xí)參考，轉(zhuǎn)載請注明！ ? 上一篇 電氣控制系統(tǒng)與下位機(jī)PLC控制下一篇 ? 加工中心盤式刀庫換刀系統(tǒng)的故障預(yù)警方法研究-目的及意義