一、背景

二十一世紀(jì)的中國經(jīng)濟，正以驚人的發(fā)展速度使世人矚目，應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)之需要 ，使馬達(dá)的需求量大增，從而引來了國內(nèi)外商家的大量投資，隨之而帶動了馬達(dá)設(shè)備銷售及制造業(yè)的興起，轉(zhuǎn)子外圓自動粗車機就是加工馬達(dá)轉(zhuǎn)子的專用設(shè)備，應(yīng)深圳精馬自動化設(shè)備有限公司的要求，設(shè)計整合了轉(zhuǎn)子外圓自動粗車機，轉(zhuǎn)子外圓自動粗車機適用于電風(fēng)扇馬達(dá)、空調(diào)馬達(dá)、洗衣機馬達(dá)等感應(yīng)馬達(dá)之鑄鋁轉(zhuǎn)子的粗車。以下詳細(xì)介紹了轉(zhuǎn)子外圓自動粗車機特性，加工工藝及需要注意的問題等。

二、電氣特性

該轉(zhuǎn)子外圓自動粗車機電控系統(tǒng)采用臺達(dá)DOP-A57GSTD具有人性化的人機對話操作界面和DVP-32ES00R2可編程控制器做為控制中心，采用油壓系統(tǒng)控制，整套設(shè)備包含有油壓馬達(dá)1臺，主軸傳動馬達(dá)1臺，行程控制閥1個（雙電控），主刀控制閥1個（單電控），頂針電磁閥1個（雙電控），卸料電磁閥1個（單電控），上料電磁閥1個（雙電控）。

設(shè)備規(guī)格如下：
轉(zhuǎn)子外徑：Φ30～80mm
轉(zhuǎn)子積厚：10～60mm
軸心孔徑：Φ8 mm
車削量：0.1～0.8mm
刀具：焊接刀
油壓馬達(dá)：2HP 30L
主軸傳動馬達(dá)：3HP
使用電源：三相AC380V/（50/60）HZ
外形尺寸：1000X700X1280mm

三、設(shè)備加工工藝

該轉(zhuǎn)子外圓自動粗車機分為手動、半自動、全自動三種工作模式按照不同的工藝流程進行轉(zhuǎn)子的加工。
1．手動操作工藝流程

手動操作主要應(yīng)用于調(diào)試模具，正常生產(chǎn)時無需此手動操作。手動操作可以完成上料、行程、頂針、主刀、卸料的各自動作，此手動操作在人機界面系統(tǒng)菜單畫面如圖1所示，在畫面上選擇相應(yīng)手動控制換畫面按鈕組件進入手動控制畫面如下圖2,在手動控制畫面上選擇不同功能按鈕組件來完成手動動作，按鈕組件選擇的類型是保持型按鈕來完成程序的設(shè)計。

此手動流程在編寫PLC程序時需要注意主刀和頂針在退回過程中的先后順序及互鎖以免發(fā)生干涉損壞切削刀具，應(yīng)該依照下面正確的順序來執(zhí)行：刀先退回，行程、頂針再退回，其他動作之間則無需加任何互鎖。

2．半自動工藝流程

半自動工藝就是手動上料單件生產(chǎn)，該工藝流程主要應(yīng)用于加工生產(chǎn)首件產(chǎn)品，設(shè)備加工完成首件產(chǎn)品后不再返回初始步驟進行下一個工件的加工。具體工藝流程如下：

3．全自動工藝流程：

全自動工藝就是在正常生產(chǎn)過程中無需人工上料由該粗車機自動由上料到卸料全過程完成馬達(dá)轉(zhuǎn)子連續(xù)加工車削的工藝，具體工藝流程如下：

以上半自動、全自動流程圖中原點的狀態(tài)為頂針退回位、行程退回位、主刀回位、卸料退回位。

半自動、全自動工藝的執(zhí)行首先在人機對話操作界面上如上圖 3上選擇相應(yīng)的模式按鈕功能組件，之后切換到運行畫面如下圖4進行設(shè)備的啟動運行或者按下設(shè)備機身的外部啟動按鈕。

四、PLC程序編制及人機巨集指令應(yīng)用

在程序編制過程中，需要注意的是半自動、全自動工藝執(zhí)行的過程中，如果設(shè)備發(fā)生故障需要按下緊急停止按鈕，在按下急停按鈕后，卸料機構(gòu)不動其他機構(gòu)全部恢復(fù)原始零位，但需要注意在退回過程中刀先退回，行程、頂針再退回，否則會出現(xiàn)動作干涉損壞切削刀具。

無論以上任何一種工藝，當(dāng)工藝之間進行模式轉(zhuǎn)換時，刀、行程、頂針、卸料全部要自動退回原始退狀態(tài)。

在模式轉(zhuǎn)換過程中，由于是采用人機界面來編制的轉(zhuǎn)換開關(guān)組件，利用按鈕on巨集指令來完成各個轉(zhuǎn)換開關(guān)組件之間的互鎖。如下圖5～7：

圖5 當(dāng)中的巨集指令是選擇了手動控制模式，將自動、半自動模式選擇按鈕復(fù)位；
圖6 當(dāng)中的巨集指令是選擇了自動運行模式，將手動、半自動模式選擇按鈕復(fù)位；
圖7 畫面七當(dāng)中的巨集指令是選擇了半自動運行模式，將手動、自動模式選擇按鈕復(fù)位；

可編程控制器半自動、全自動的程序利用步進梯形圖指令來完成，這樣減少了順序梯形圖的互鎖，實現(xiàn)和調(diào)試起來比較容易。

在系統(tǒng)運行過程中，當(dāng)傳感器異常、電機過流岀現(xiàn)工位不到位或原點復(fù)歸不到位的情況，會自動在人機操作界面上提示報警并停機，操作機修工按照相應(yīng)提示到指定工位做故障檢查，排除故障，恢復(fù)設(shè)備正常運行。

五、安裝調(diào)試

轉(zhuǎn)子外圓自動粗車機在系統(tǒng)設(shè)計過程中已充分考慮到了設(shè)備的安全性和可靠性，車削外圓之跳動面及錐度能保持在0.05mm以內(nèi)，單次進刀量最大可以達(dá)到0.8mm，完全達(dá)到工藝的要求。

六、結(jié)束語

轉(zhuǎn)子外圓自動精車機調(diào)試完成后已經(jīng)正式移交客戶使用，客戶反映效果良好，在此基礎(chǔ)上將進一步利用臺達(dá)機電產(chǎn)品配套開發(fā)轉(zhuǎn)子外圓自動精車機系統(tǒng)，臺達(dá)DOPA系列人機界面和ES系列PLC在轉(zhuǎn)子外圓自動粗車機這種小型機加工設(shè)備上的成功應(yīng)用，為臺達(dá)機電產(chǎn)品在工控領(lǐng)域開拓更廣闊的市場奠定了基礎(chǔ)。