1 引言

全自動鏜孔機床設備采用步進電機、步進驅(qū)動器、伺服電機、伺服驅(qū)動器、限位傳感器、氣缸系統(tǒng)和振動盤來實現(xiàn)對產(chǎn)品原件的上料，鏜孔加工，產(chǎn)品下料以及鐵削吹除的加工，采用報警來控制對設備上的工作情況進行提示報警，實現(xiàn)對設備生產(chǎn)過程的更好監(jiān)控。該設備是客戶針對自己的產(chǎn)品開發(fā)出來的針對性設備。該設備具有工作效率高、操作簡單易學、全自動化的加工流程更加便于操作、可以實現(xiàn)一人多機操作的優(yōu)點。特別適合用于產(chǎn)能大，質(zhì)量要求高的企業(yè)。減少人工成本，提高了產(chǎn)能效益。

2 系統(tǒng)設計方案

全自動鏜孔車床外觀參見圖2-1所示。

2.1 方案背景

全自動鏜孔車床設備目前市場上使用的控制系統(tǒng)方案PLC+HMI；其中PLC使用最多的品牌是三菱、匯川、臺達、豐偉和歐姆龍；HMI使用最多的品牌是威綸通、昆侖通態(tài)和臺達。由于永宏經(jīng)濟型PLC和HMI的性價比相對于其他品牌較高，所以永宏經(jīng)濟型PLC和HMI在全自動鏜孔車床設備的應用前景很好。

2.2 客戶需求

根據(jù)客戶要求，全自動鏜孔車床設備的整體動作穩(wěn)定可靠，響應速度快，設備可控性強能夠根據(jù)不同的產(chǎn)品設置相應的參數(shù)，使設備操作間單容易上手。設備要注重安全，防止出現(xiàn)意外事故。

2.3 解決方案      全自動鏜孔機床設備采用步進電機、步進驅(qū)動器、伺服電機、伺服驅(qū)動器、限位傳感器、氣缸系統(tǒng)和振動盤來實現(xiàn)對產(chǎn)品原件的上料，鏜孔加工，產(chǎn)品下料以及鐵削吹除的加工，采用報警來控制對設備上的工作情況進行提示報警，實現(xiàn)對設備生產(chǎn)過程的更好監(jiān)控。該方案主要包括系統(tǒng)硬件設計和系統(tǒng)軟件設計；其中系統(tǒng)硬件設計包括硬件（產(chǎn)品）配置、機械結(jié)構和電氣控制等三部分，系統(tǒng)軟件設計包括流程控制、I/O配置和程序設計等三部分

基于上述各項技術指標，全自動鏜孔機床設備系統(tǒng)方案架構如圖2-5所示。本方案控制系統(tǒng)采用永宏經(jīng)濟型FBS系列MA系列控制器，主要控制整體設備的動作流程；振動盤把工件震動到上料槽，分料盤伺服電機按照設定參數(shù)動作，推料氣缸把到位產(chǎn)品推入分料盤，上料氣缸把分度盤模具移動到位，通過頂料氣缸把產(chǎn)品頂入夾具中，夾具氣缸把產(chǎn)品進行夾緊，旋轉(zhuǎn)頭伺服高速運行，進刀步進電機根據(jù)觸摸屏設置的參數(shù)進行動作，完成加工后把產(chǎn)品下料，最后吹氣把鐵削吹除，設備重新進行循環(huán)。上位機采用永宏HU 系列HMI操作界面，提供自動操作、手動調(diào)試、監(jiān)視界面和參數(shù)設置等界面，用戶可根據(jù)自身需求進行各項操作和參數(shù)設置。

3 系統(tǒng)硬件設計
3.1 硬件配置

全自動鏜孔機床設備的系統(tǒng)硬件由永宏FBS-40MAT2-AC PLC控制器、永宏FBS-8YT 模塊、永宏HU HMI、歐姆龍限位傳感器 、雷賽步進電機、雷賽步進驅(qū)動器、安川伺服電機、安川伺服驅(qū)動器、亞德客氣缸及其外圍輸入輸出線路（包括按鈕、指示燈和蜂鳴器等）組成。

3.2 電氣控制      本方案控制系統(tǒng)采用永宏經(jīng)濟型FBS系列PLC控制器，主要控制整體設備的動作流程；振動盤機構，把產(chǎn)品按照順序依次震動入槽；定位機構，把分度轉(zhuǎn)盤機構進行定位，防止出現(xiàn)位置偏移；推料機構，把到位產(chǎn)品推入分度轉(zhuǎn)盤機構；分度轉(zhuǎn)盤機構，通過旋轉(zhuǎn)固定角度一次對產(chǎn)品進行入料排位。送料機構，把分度轉(zhuǎn)盤通過氣缸推出到位；頂料氣缸，把產(chǎn)品推入旋轉(zhuǎn)機頭；鎖緊機構，對產(chǎn)品進行壓緊防止產(chǎn)品位移；進刀機構，按照設定參數(shù)刀頭進行動作，完成對產(chǎn)品的加工。

4系統(tǒng)軟件設計
工藝流程

全自動鏜孔機床設備的工藝流程主要包括9部分：1、振動盤機構：把產(chǎn)品按照順序依次震動入槽；2、定位機構：把分度轉(zhuǎn)盤機構進行定位，防止出現(xiàn)位置偏移；3、推料機構：把到位產(chǎn)品推入分度轉(zhuǎn)盤機構；4、分度轉(zhuǎn)盤機構：通過旋轉(zhuǎn)固定角度一次對產(chǎn)品進行入料排位；5、送料機構；把分度轉(zhuǎn)盤通過氣缸推出到位；6、頂料機構：把產(chǎn)品推入旋轉(zhuǎn)機頭；7、鎖緊機構：對產(chǎn)品進行壓緊防止產(chǎn)品位移；8、旋轉(zhuǎn)機頭機構：旋轉(zhuǎn)機頭高速旋轉(zhuǎn)運行；9、進刀機構：按照設定參數(shù)刀頭進行動作，完成對產(chǎn)品的加工。這9個部分的動作為一個動作周期；可以根據(jù)觸摸屏上設置的參數(shù)來控制設備運行的速度，加工的速度，可監(jiān)控傳感器信號的合格不合格等來實現(xiàn)產(chǎn)品自動化流水線的生產(chǎn)。

5 結(jié)束語
通過現(xiàn)場調(diào)試，全自動鏜孔車床設備的應用大大提高了產(chǎn)品的加工工藝，提高了穩(wěn)定性，使工作過程更加流暢，減少了人力資源可以實現(xiàn)一人多機同時工作，提高了安全性能，減少了意外事故發(fā)生的可能性，從而高性價比的永宏PLC在全自動鏜孔車床設備上得到了很好的應用。