基于表控TPC12-12TD全自动气动钻床控制系统设计

基于表控TPC12-12TD全自动气动钻床控制系统设计

摘要

   随着工控行业的发展，根据实际生产需求，机床对控制器的要求更趋向于简单化。本设计旨在解决传统PLC电气控制系统存在的编程麻烦、线路复杂、可靠性稳定性差等难题，突破性的使用表控TPC8-8TD作为控制器，完成全自动气动钻床控制系统的设计。

关键词  控制器  TPC12-12TD  气动钻床

Abstract

With the development of the industrial control industry, according to the actual production demand, the requirements of the machine tool to the controller tend to be simplified. This design aims to solve the existing electrical control system of traditional PLC programming trouble, circuit complexity, poor stability and reliability problems, breakthrough using TPC8-8TD as the controller, the design of automatic pneumatic drilling machine control system.

Key word：Controller    TPC12-12TD  Pneumatic Drilling Machine

0引言

气动技术是实现工业自动化的重要手段。气动技术是生产过程自动化和机械化的最有效手段之一，具有高速高效、清洁安全、低成本、易维护等优点，被广泛应用于轻工机械领域中，在食品包装及生产过程中也正在发挥越来越重要的作用。气动系统的应用，引起了世界各国产业界的普遍重视，气动行业已成为工业国家发展速度最快的行业之一。 

表控（表格程序控制器），是一种表格设置代替编程的工业设备控制器，通过在表格（功能设置表）上设置所需要的功能，可以将外部输入的信号实时的传递到控制器中，控制器根据相应的指令做出对应的动作，从而达到控制设备的目的。无需编程的特点让越来越多的人步入了工控领域。

 1 全自动气动钻床机构设计

全自动气动钻床机构原理图如图1所示，

图 1气动钻床原理图

其运作机理主要如下：

首先，在中立的作用下，工件从料仓掉落，送料缸活塞推动，工件向右进行运动并最终实现定位；当相应的工件被定位之后，夹紧缸活塞杆就会向外伸出，夹紧工件，之后，钻削缸的活塞杆会对刀具进行一定程度的带动，随即刀具就会向下供给，从而对其进行一定程度上的钻削加工。而如果此时料仓之内并没有工件存在，那么在这种情况之下系统必须停在起始位置，同时还应该互锁以此来对再启动进行有效的防止。如果在操作的过程之中出现了紧急情况，应当及时按下复位按钮，将所有气缸都回复到起始位置之上。

2 气动系统设计

   在充分结合钻床设计要求的基础之上，我们采用了不同的气缸对送料、夹紧以及切削进行一定程度上的控制，值得注意的是，这三个气缸的动作有着一套固定的运行顺序，需要对此进行充分的结合，其动作顺序主要如下：

    启动按钮→①送料缸进→送料缸初始退→送料缸全退同时夹紧缸进→钻削缸快进→钻削缸工进→延时停留→钻削缸快退→夹紧缸退①

    整个气动系统就是对三个气缸的控制，为了控制气缸到达行程时发出相应的信号来完成预定的动作，汽缸采用了磁性开关来控制气缸的工作行程。根据钻床工作的需要，主控阀采用三位五通双电控先导式电磁阀，也可避免动作过程中因突然断电而造成机械部件的损伤；通过设置单向节流阀来调节气缸的速度；设置快速排气阀进行排气。

 该系统中，为了保证削力的要求，钻削缸采用合适的气缸，舱内安装一个微动开关，舱内无工件，系统不工作。

3 表控TPC12-12控制设计

该系统共有6个行程开关信号输入，1个工件检测输入，起停复位3个输入信号以及6个电磁铁的输出。由此，端口分配如表 1 所示:

表1 端口分配 `

功能设置表设置

图2 功能设置表

4 总结

    本文用表控TPC12-12TD作为核心控制器，完成对全自动钻床的设计，基本达到功能需求，表控TPC12-12TD表格设置取代编程的特点，是钻床控制系统设计更快速、方便。

参考文献

    [1] 张利平．液压控制系统及设计．北京：化学工业出版社，2006

    [2] 路甬祥.液压气动手册. 机械工业出版社 2004

    [3] 左健民．液压与气压传动．北京：机械工业出版社，2005

    [4] 李壮云,液压元件与系统. 机械工业出版社1999