基于PLC的药条自动打孔数控钻床的研发.pdfVIP

学兔兔 第 1期(总第 188期) 机 械 工 程 与 自动 化 No．1 2015年 O2月 MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION Feb． 文章编号 ：1672—6413(2015)01—0098—02 基于PLC的药条 自动打孔数控钻床的研发米 赵继宏，孟瑞峰 ，郭建东 (内蒙古工业大学 机械学院，内蒙古 呼和浩特 010051) 摘要 ：开发 了药条 自动打孔数控钻床。利用工业计算机和 PIC系统构成数控系统，x和y轴选用步进 电机 ， z轴选用伺服 电机 ，每个药条均采用 自行研发的 自定心夹具来定位，通过梯形 图程序实现每次 l1根药条 的 全 自动、高效加工。 关键词 ：PIC；数控钻床 ； 自动打孔 中图分类号 ：TG527：TP273 文献标识码 ：A 0 引言 由于本数控设备为点位控制 ，只需要较高 的定位 某厂采用手动钻床加工药条 ，首先 由工人用工具 精度 ，故各个轴的驱动电机采用经济型步进 电机和交 (直尺和圆规)对孔定位 ，然后采用手动钻床加工 ，这个 流伺服电机来控制，性价比较高 。 过程既费时费力，且药条的定位精度不高 ，导致产品的 由于每次加工的 11根药条的截面大小不同、长度 质量和产量都不能达到预期的 目标 。同时，药条加工 相同，所 以需要开发一套 自定心的多位夹具，不管截面 过程对人体也会造成负面影 响，员工作业 的安全性也 多大的药条 ，其 中心线均可被夹具 固定在 同一位置。 不高。为此 ，开发了数控钻床进行药条的加工 ，药条的 这套夹具通过圆销固定在 X轴工作台上 ，夹具的机械 中心直接通过钻床的 自定心夹具定位 ，使加工效率大 结构示意图如图2所示。 幅提高 ，且加工精度要高于人工定位的精度 。 1 钻孔机机械 系统设计 数控钻床是根据用户要求设计 的非标装置 ，主要 达到对药条的钻孔加工 ，一次装夹 ，完成 11根药条的 自动加工 (药条根数取决于 y轴 的行程 ，根据用户要 求可以变化)。数控钻床结构示意图如图 1所示 ，它主 要 由X和 y轴步进电机 、Z轴带电磁制动的交流伺服 电机、滚珠丝杠螺母副 、滚动导轨等组成。y轴完成水 平方向的进给或后退 ，Z轴带着主轴完成垂直方 向的 钻削进给 ，X轴完成前后方向的进给。药条通过 自定 心夹具由人工辅助夹紧在专用工装上 (药条尺寸变化 不会影响钻孔 的中心位置)，再将专用工装定位装夹在 黯由导轨 机床底座 图 1 数控钻床结构示意图 工作台上。y轴和Z轴通过底座支撑在立柱上 ，X轴 图2是夹具的正面剖视图，夹具 中每个药条 的两 位于水平面上。每根轴可 以单独运动，也可以任意两 侧均有 1个勾状夹板 ，勾状夹板两端 由带弹簧的导 向 轴或三轴 同时运动，运动模式取决于加工对象，最终通 柱固定 ，导向柱安装在夹具底座前后方的两排导 向槽 过编程来实现。考虑 到主轴转速不需要频繁调节 ，采 内，导向柱上方是带弹簧的垂直顶杆 ，