plc在二维磨削力控制砂带磨削机床中应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com务l造勺化PLC在二维磨削力控制砂带磨削机床中的应用AppIicantionofPLCintwo-dimensionalgrindingforcegripeofbeltgrindingmachinetool李成群，刘启站，李建功LICheng—qun。LIUQi．zhan．LIJian．gong(河北联合大学，唐山063009)摘要：本文介绍了一种用于机器人砂带磨削系统的二维磨削力控制砂带磨削机床。阐述了系统的组成及其工作原理。根据系统控制要求，设计了以PLO为控制核心的气动、电气控制系

2、统的硬件回路及软件编程。为了提高系统可靠性，采取了软硬件抗干扰措施。关键词：PLC；磨削力控制；电气控制系统；砂带磨削机床；机器人中围分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1009—0134('2011)2(上)-0044-04Doi：10．3969／J．issn．1009-0134．2011．2(I-)．160引言削加工。91011目前，国内外复杂几何形状工件(高档水龙头、航空叶片、汽轮机叶片等)的磨削加工方法有普通磨床的人工磨削、专用磨削机床和数控磨削机床。普通磨床的人工磨削费时且劳动强度大，加工成品率低；专用磨削

3、机床通用性差，适合批量生产；数控磨削机床成本高、编程复杂。近年4来，机器人磨削加工技术引起人们的关注，与数控机床相比，具有柔性好、智能化、精度高等优5点”。机器人磨削系统使用机器人离线编程技术，集标定、生产、检测于一体，工件的磨削效率高，表面质量好，可自动装卡工件，适用于工件的自动化流水线的磨削加工【2j。本文介绍的二维磨削力控制砂带磨削机床是1一立柱；2～摆杆；3一下磨削轮组合：4一变频电机；5一导轨滑机器人磨削系统的重要组成部分。其控制部分不块机构；6一恒磨削力调节机构i7一转位锁紧机构；8～伺服电机仅关系到二维磨削力

4、控制砂带磨削机床的可操作9一横粱；1O一调偏机构；l1一低摩擦气缸；12一上单元张紧机性能和工件的加工质量，而且也影响机器人对磨构；13一变频电机；l4一砂带；l5一下单元张紧机构削机床的控制及机器人磨削系统的可靠性。图1二维磨削力机器人砂带磨削机装配图1二维磨削力控制砂带磨削机床的组下砂带磨削机床组件只有一个大的磨削轮，成及工作原理适用于大曲率曲面或平面的磨削加工，采用一维二维磨削力控制砂带磨削机床由上、下两个磨削力控制技术，且该机构与上砂带磨削机床组砂带磨削机床组件组成，如图1所示。件共用一个比例阀与伺服气缸来控制上、

5、下砂带上、下两砂带磨削机床组件均采用平行四边磨削机床组件的水平力控制。当接触力大于设定形机构。当机器人抓持工件在砂带磨削机床上磨值时，下砂带磨削机床组件横梁拉动弹簧后退，削加工时，同一时刻只在一个磨削机床组件上磨使作用于伺服气缸上的力增大，比例阀开始调整收稿日期：2010--09-22作者简介：李成群(1963一)，男，河北唐山人，副教授，博士，研究方向为机器人技术、机械系统动力学、工业控制和测试技术。【44】第33卷第2期2011—2(上)学兔兔www.xuetutu.com、l注訇化进行排气，使伺服气缸内压力维持在设定

6、值。处理。其型号为FX2N一2AD，有2个输入通道，每上砂带磨削机床组件含有转位锁紧机构，转一通道都可进行A／D转换，其分辨率为12位。位锁紧机构的旋转臂上安装两个小磨削轮，适用3)D／A转换器：在接触力补偿系统中，PLC于小曲率曲面的磨削加工，采用二维磨削力控需将设定气压值经D／A转换后才能传送给比例阀制技术，磨削力大小分别由两个比例阀控制两个进行气压调节。变频电机控制系统中，将控制信伺服气缸来调节。当磨削力大干设定值时，水平号经D／A转换后的电压信号传输给变频器，通过模力的控制与下砂带磨削机床组件磨削力控制原理拟量控制

7、不但可以提高加工精度，而且节约I／0点相同；在垂直方向上，滑块带动伺服气缸运动，数。其型号为FX2N一4DA，有4个输出通道，每一气缸内压力发生变化，比例阀开始调整进气或排通道都可进D／A转换，其分辨率为12位。气，使伺服气缸内压力维持在设定值，从而可控2．2气动控制制平面内任意方向磨削力的大小。气动控制系统原理图如图3所示，气源经过气2PLC控制系统硬件配置及其功能源三联件后，分为三路：以三菱FX系：~I

8、PLC为核心的控制系统硬件配乖直接触力置如图2所示。整个控制系统包括：其其Il水平方向垂直方向他他II转伺服气缸伺服

9、气缸输输ll位出入ff码端端lI盘比例阀II比例阀口1：3JjPLC控制器D／A转换=A／D转换机人器驱动器II变频器ll变频器l1机人交控互制伺服{f上磨削机ff下磨削机器器电机ll变频电机II变频电机图2PLC控制系统硬件配置PLC控制器及扩展模块(A／D转换器、D／A转换图3气动控制系统原理图器)