可編程序控制器，簡稱PC或PLC，它是20世紀70年代以來，在集成電路、計算機技術基礎上發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制設備。由于它具有功能強、可靠性高、配置靈活、使用方便以及體積小、重量輕的優(yōu)點，已廣泛應用于社會的各個領域，并成為工業(yè)自動化的三大支柱(PLC、機器人、CAD)之一。在數(shù)控機床方面同樣發(fā)揮著不可替代的作用，對數(shù)控機床的冷卻、潤滑．轉位或央緊及刀庫的管理等都能很好控制。下面我們將以PLC在數(shù)控加工中心刀具控制中的應用為側說明PLC的優(yōu)越性。
1 加工中心刀具庫換刀方式
數(shù)控加T中心的刀庫在上件加工過程中，需根據(jù)加1：T藝要求進行自動換刀，常JlI的刀具選用方法有順序選刀和任意選刀兩種。
1.1 順序選刀
順序選刀足在加T之前，將加T零件所需刀具按照工藝愛求依次插入刀套中，順序不能搞錯，加T是按順序調(diào)刀。加J=不同的工件時必須霞新調(diào)整刀庫中的刀具順序，操作繁瑣，而且由于刀具的尺寸誤差也容易造成加工精度不穩(wěn)定。
1.2任意選刀
任意選刀的換刀方式分為刀套編碼、刀具編碼和i己億式等。刀具編碼或刀套編碼需要在刀具上安裝用于識別的編碼。每把刀都有自己的代碼，因而刀具可以在不同的工序中町重復使用，換下的刀具不用放同原刀座，有利于選刀和裝刀，但每把刀具上都有專用的編碼系統(tǒng)，使得刀具長度加長，制造困難，剛度降低，刀庫和機械手變復雜。刀套編碼的方式，一把刀具只對應一個刀套，從一個刀套巾取出的刀具必須放同同一刀套中，取送刀具十分麻煩，換刀時間長。目前在加T巾心上大量使用記億式的任選方式。這種方式能將刀具號和刀庫中的刀套位置(地址)通過編碼識別裝置對應地記憶在計算機數(shù)控(CNC)系統(tǒng)的PLC中，無論刀具放在哪個刀套內(nèi)都始終記憶著。刀庫卜的位置檢測裝置可以檢潮出每個刀套的位置，這樣刀具就町以任意取出再送回。刀庫上還設有機械原點(即取刀11)，使每次選刀時就近選取。
我們將介紹由PLC控制的以記憶式任意選刀的刀庫存定位系統(tǒng)T作過程。
數(shù)控加工中心在加工過程中，根據(jù)加工工藝要求，在需要切換時，CNC送出換刀代碼指令給PLC，PLC接受代碼再經(jīng)譯碼后在數(shù)據(jù)表中搜尋，找到換刀代碼指定的新月所在的數(shù)據(jù)表地址；將獲取的刀號與現(xiàn)行的刀號比較，如果不符，則將控制信號送刀庫叫轉控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)驅(qū)動刀庫旋轉，直到新刀號位置定位在取刀號，刀庫停止回轉后由機械手換刀。
2 加工中心刀庫定位控制應用
以某盤式刀庫每次選刀的定位控制為倪。刀庫示意圖如圖1所示。
2.1 控制要求
2.1.1 刀庫盤上共有20把刀具供選擇，
2.1.2 根據(jù)加工要求，自動將指定刀具轉覃換刀位置(取刀口)
2.1.3 為提高換刀效率，要求換刀時按最小旋轉角(<180°)轉動
2.1.4 為提高定位精度，當指令刀具號轉到距取刀口兩個位置時減速。
例如：設定取刀號為16，現(xiàn)值刀號為3，則16-3=13>10，置正轉標志(刀庫將正轉126°)，若設定取刀號為8，現(xiàn)值為3，刖8-3=5<10，置反轉標志(刀庫將反轉90°)；如果設定取刀號為1，現(xiàn)值為3，則1-3=-2<0，需取補修IE，-2+20=18>10，置IF轉標志(正轉36°)，由于18>10，經(jīng)小于半數(shù)處理，20-18=2，設置減速標志。小于半數(shù)處理的日的是使刀庫盤轉動的角度小于180°。而“設定取刀號”減去。現(xiàn)刀口”的目的是為確定刀庫盤轉動的方向，如果其值大干10，則正轉，否則反轉．
(1)輸入/輸出及所用內(nèi)部元件地址分配如下表所示
(2)自動換刀定位程序流程圖如圖2所示
(3)根據(jù)軟件流程圖設計梯形圖如圖蘭所示(程序采用OMRON公司的CPMlA指令系統(tǒng)編程)1)設PLC接CNC的換刀指令，并將經(jīng)譯碼后的刀套設定值送DM011(程序中未編制這部分功能)，換刀指令發(fā)出刀庫回轉控制命令脈沖(1200接通一個掃描周期)。2)復位按鈕按下，立即教#0001送DM01l內(nèi)存，發(fā)出1#刀換刀命令。程序中使用的特殊繼電器說明如下(如圖3)：
01813——PLC運行時為ON； 01815——初始化繼電器，PLC運行第一個掃描周期為ON； 01904——算術加／減運算進位／借位時為ON； 01915——比較指令S1大于S2時為ON； 01916——比較指令S1等于S2時為ON； 01917——比較指令S1小于S2時為ON。
3 結語
以上所介紹的內(nèi)容僅僅是PLC在加工中心刀庫定位控翩應用，我們可以看出PLC的編稃較簡單，lIij且靈活，有良好的控制性能，在實現(xiàn)自動控制中有著不可估量的作用。
(審核編輯: Doris)
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