外圆磨床改造轴承滚子专机.doc

外圆磨床改造轴承滚子专机 　　摘 要：辽宁省瓦房店市曾被誉为轴承之乡，是一个以轴承为支柱产业的城市，一直来为我国工业建设做出过很大的贡献。近年来随着外围轴承生产厂家的激增，轴承利润空间不断缩减，同时人口老龄化造成的用工荒也使人工费用不断上涨。轴承生产企业若不革新，必将被淘汰。利用自动化技术，在尽可能小的投入前提下，提升设备的自动化性能，减少对工人的依赖成了解决这一难题的一个很好的突破口 关键词：外圆磨；滚子轴承；自动化 中图分类号：TG581 文献标识码：A 0.引言 在轴承行业里，大都用外圆磨床加工轴承滚子，而周边很多厂的外圆磨相当老旧，生产效率低下，其中一个厂家联系我对该厂的老式M115外圆磨进行升级改造，以提高效率、降低成本 1.工程实例介绍 本次改造的设备为M115型外圆磨床，主要用于磨削圆柱形和圆锥形零件的外圆，该机床的外磨砂轮、工件头架、油泵及冷却，均以单独的电机驱动，工作台纵向运动，可由液压驱动，也可用手轮摇动，砂轮架横向快速进退由液压驱动，其进给运动由手轮机构实现。这样的结构必然导致机床对操作工的依赖性，在加工过程中操作工手动上料、快进、对刀直至磨削完毕卸料，几乎寸步不离，劳动量非常大 2.工程分析与计划 一般来说设备自动化改造升级有两个方向。一是所谓“数控化”改造，暨增加数控系统和相关的伺服驱动机构，使其升级为数控机床；二是所谓“伺服化”改造，就是把原来繁杂的机械传动链改为先进的电气化传动链。而针对本次改造的设备来说，“数控化”投资过大，针对操作工的要求也高了很多，而“伺服化”的方案又相对简单，除了稍微减轻了一点劳动量以外，几乎没有什么新意 经过研究，最终选择了一个折中的方案，暨保留原设备主体结构不变，工作台纵向由于该设备主要用于滚子加工，纵向动作非常少，因此仍沿用原有的液压加手轮的操作方式不做改变。液压及润滑系统过于陈旧，升级改造为独立液压站。头架部分增加了一个液压顶杆，用于自动下料。砂轮驱动电机更换为变频电机，即节能又可满足不同工艺要求。砂轮横向运动改为滚珠丝杠加伺服驱动，并相应增加了直线导轨。设备安装了自动上料机构和砂轮自动修整机构。重点是整机动作由一块PLC单元进行控制，?_放式参数界面可由设备管理人员通过HMI设置。既节约了成本又能提高加工精度与加工效率 3.设备结构及逻辑关系 如图1为设备结构示意图，M21为液压站电机，M22为润滑泵电机，M23为砂轮变频电机，M24为工件头架电机，M25为下料传送带电机，M31为砂轮横向移动伺服电机。悬臂悬挂操作站可水平旋转，方便对刀和修整，触摸屏安装再操作站上，通过它可以更改参数和监视设备状态 当电源启动，触摸屏及PLC相继启动，PLC启动成功，且急停信号未被出发，则伺服动力电源启动。SB0为急停按钮，若发生紧急故障后将其按下，除油泵电机M21及工件电磁铁MG20外的所有电源立即断电停止。只有当故障排除后，手动旋开SB0解锁，并按复位键SB3后，设备方可正常工作。SA1启动油泵，在油压报警SP1不报警及油泵电机过载不报警时M21工作。SA2启动砂轮电机，在砂轮电机过载不报警时M23由变频器控制工作；砂轮工作同时启动磨削液电机M22。SA3启动头架电机M24（KA02） 通过SA4旋钮可启动传送带电机M25（KA06）。通过触摸屏润滑时间、润滑次数参数设定润滑启动时间及次数驱动KA10工作。通过触摸屏上下料钮控KA10和KA11工作，按下上料钮KA10吸合，机械手上料到B4触发后励磁KA7启动，KA10断开，机械手回退，至B5回退到位。按触摸屏下料钮KA11吸合，同时励磁KA7失电，机械手下料，至B6时KA11断电，机械手返回到B7下料结束。上下料互锁。上料不结束不得下料，下料不结束不得上料，触摸屏报警“机械手不在上料待机位”或“机械手不在下料待机位”。或者可以在头架转动后按自动启动钮SB1，机械手自动上料，上料复位后按城市磨削，规定任务结束后，机械手自动下料，下料复位后继续上料，直至工件计数位无法探测到工件为止。报告“料斗内无工件”。按触摸屏砂轮修整按钮（保持），在砂轮启动前提下，修整启动，KA14先吸合，金刚笔左旋，至B2后KA14断开，KA15吸合，金刚笔右旋，至B3后KA15断开，KA14吸合，继续左旋，以此循环。直至再次按砂轮修整按钮解锁。若在B2位置启动则直接右旋。机床首次使用需手动示教，按触摸屏初始化钮，手动将金刚笔对准砂轮中线，手动调节金刚笔修整半径，适当调整砂轮零点B9并固定。按触摸屏“砂轮回退”按钮，伺服电机M31拖动砂轮轴回退至B9，砂轮停止回退动作，记忆当前位置为”0”，触摸屏提醒“请用手轮对刀”，启动砂轮旋转同时启动磨削液，触摸屏上选择“1毫米”或“1微米”钮令手轮使能，右