某龙门刨床专门用于加工电梯用导轨的顶面和两侧面的刨削。其工作台上有九道固定工件的液压夹具,每道上有九只液压油缸。通过油缸活塞的上下移动来松开或压紧工件。在刨削状态下,压紧工件的油压必须在 3～4MPa 范围内,否则的话轻者影响工件的加工质量,重者工件被撞出工作台。工件加工过程中,一般先刨顶面,然后再刨侧面;开始刨削时需用榔头敲击工件,以保证其对称度。因为压紧工件后,油压已在 3～4MPa 范围内,由于压力高用榔头敲击工件很费力,且不易敲动工件。因此操作人员提出要求在核准对称度前油压应适当低一点,核准对称度后再加压至 3～4MPa范围内。
1.控制电路的分析
该龙门刨床的电气控制由 FANUC Oi MATER 数控系统承担。其工作台液压系统的控制部分电路如图 1 所示。图中 SB8 为工件压紧松开自锁按钮,PS3 和 PS4 为
电接点压力表的下限和上限。KA1 为工件夹紧松开控制继电器,KA21 为液压油泵控制继电器,KA31 为液压总电磁阀控制继电器。
从现场操作可以看到,当 SB8 断开时,使工件夹紧;KA1 释放,KA21、KA31 吸合。反之当 SB8闭合时,使工件松开;KA1 吸合,KA21、KA31 吸合。其控制梯形图如图 2 所示。
从图 2 中可以进一步看出,工件的夹紧或松开,除了输出继电器 Y9.4 和 Y10.0 吸合外,输出继电器 Y7.0 的动作与否直接控制工件的松开或夹紧。而液压总阀的控制继电器 Y10.0 不管是工件送或紧都处在动作状态。并且液压压力的大小范围由
电接点压力表的高、低位接点通过输出继电器Y9.4 来控制。当压力低于设定低位时,输出继电器 Y9.4 吸合,辅油压油泵开;当压力高于设定高位时,输出继电器 Y9.4 释放,辅油压油泵停。
2.控制电路的改进
由上面的分析可以得出,要想调节液压压力的大小,只有通过控制辅油压油泵的开停来实现。也就是说,只要通过
不锈钢耐震电接点压力表的低、高位接点就可以实现工件的二次夹紧。其过程是:地衣次压紧工件时,当液压油压高于电接点压力表设定的低位时,电接点压力表的低位常闭接点断开,辅油压油泵停。这时液压油压保持在低值,操作工就可以用榔头敲击工件,以确保工件的对称度。当工件的对称度符合要求时,便进行第二次压紧。再按一下二次压紧按钮,使辅油压油泵开。当液压油压高于电接点压力表设定的高位时,电接点压力表的高位常开接点闭合,辅油压油泵停。
要实现二次压紧,除了需要修改控制梯形图外,还要新增加一个按钮。在操作面板上添加一个按钮是件麻烦的事,要钻空、拉线、接线。能否利用原有的按钮,而又不影响原来的工作呢?通过观察操作面板上的有关按钮,我们认为利用冷却液开关来施加第二次压紧比较妥当。地衣次压紧对工件敲定后,进入刨削时可按一下冷却液开关,进行第二次压紧。这样做既使修改简单,又使操作方便。也不会被操作工遗忘,因为刨削过程中需要开启冷却液。实现二次压紧的控制梯形图如图 3 所示。
电接点压力表高、低位压力值的设定,应根据液压系统是否存在渗漏油的情况来决定,低位压力值一般可设定在 2.5MPa 左右。由于我们这台刨床辅油压系统几乎没有渗漏油,因此设定低位压力值为 2.3MPa,高位压力值为 4MPa。
这次修改没有花费任何费用,仅增加一个内部继电器 R102.4,并借用冷却液控制开关,仅用十几分种时间对原控制梯形图作点修改,效果明显。该修改后的程序,次日就被制造厂家拷贝到其他同类设备上使用。经过修改后,降低了操作人员的劳动强度。
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