四工位自动刀架实验.doc

四工位自动刀架实验本实验台采用通用数控机床的四工位自动刀架，它需要三相380V电源。实验分高压强电部分、低压控制部分、直流控制部分、信号控制部分。强电部份由三相电源驱动三相交流异步电动机正、反向旋转，从而实现电动刀架的松开、转位、锁紧等动作；弱电部分主要由位置传感器发讯盘构成，发讯盘采用霍尔传感器发讯。一、刀架结构及拆装顺序拆装顺序：A、按顺序卸去04、06、07、05、12。B、旋转电动机，使上刀体连续上升至脱离螺杆。C、卸去上刀体01、离合器09及轴承。D、拆蜗杆时，卸掉电机及连接座、端盖，用铜棒向端盖方向敲出蜗杆轴。E、卸掉定轴15、反靠盘16、取出蜗轮14。F、装配时所有零件必须清洗上油，传动部件应上润滑脂。G、按拆卸反顺序装配。H、调整磁钢与霍尔元件，使刀架处于要刀位置。二、刀架控制原理:微机程序发出换刀信号,控制继电器动作,电机正转，通过蜗轮蜗杆及螺杆将上齿盘上升至一定高度时，由离合器带动定位销，定位销带动上刀体旋转到所需刀位，霍尔元件电路发出刀位信号，使电机反转，反靠销初定位，上齿盘下降，齿牙盘啮合，完成精定位动作并使刀架锁紧。刀架动作顺序：换刀信号电机正转刀架到位信号复合电机反转刀架定位夹紧电机停转换刀答信完成。注：在作任何模块的实验进行接线、插线、换线时，都要关闭电源进行，否则易造成人员触电伤害或元器件损坏。三、 实验预习：了解CNC4620车床系统使用及接口情况，了解电动刀架控制原理。四、 实验目的掌握数控系统电动刀架的原理和控制三相电机正反转应用以及电气原理布线调试。五、 实验器材1 CNC4620数控系统2 架控制模块板3 CNC4620数控系统逻辑控制器输入/输出控制板四工位自动刀架强电枪形连接线（50）2条；连接线（200）2条信号连接线（50）8条说明：CNC4620系统刀架控制接口为XS5，实验台把它扩展到逻辑控制器输入/输出控制板上。四工位刀架的接口扩展到逻辑控制器输入/输出控制板的XS5接口下方区。六、 实验步骤说明：操作演示刀架回转运动时，我们要按照先连接刀架，再连接低压控制线路，最后连接信号控制这一原则进行连接。1、 三相380V电源输入：本实验装置台的三相电源已在柜后面部分进行连接，直接连接到三相交流继电器上。2、 刀架电机连接：刀架上有两个接口，一个是刀架电机接头，采用航空4芯插头连接；一个是信号线接头，采用航空9芯插头连接。把刀架电机接头与实验台右侧面下方的中间接口处的刀架电机接口及刀架信号接口对应进行连接。3、 低压控制线路连接 单相110V电源输入：在刀架控制模块板上用2条连接线把低压控制线路板的110V电源L1、N1与输入110V两插孔上下对插上。 继电器正反转控制：用2条单根连接线插把KA3常闭端子与KM4线圈端子连接；把KA4常闭端子与KM3线圈端子连接。注：如果端子连接错误将产生故障。但一般对数控系统不会造成影响，所以他的操作，一般在数控维修中有判断刀架故障出在某部位有一定的指导意义。4、信号控制连接：信号控制分两部分：刀架刀位信号与继电器正反转信号。直流继电器正反转控制连接直流继电器控制：用4条连接线把正转KA3、反转KA4、+24V端子与CNC4620数控系统逻辑控制器的XS6接口上的12、13、23端子一一对应相连接。、刀架刀位信号连接用6条连接线把刀架接口的24V、0V 、T1、T2、T3、T4端子与CNC4620数控系统逻辑控制器上的XS5刀架信号接口上的25、6、10、11、12和外部0V端子上下相对应连接。注意：1、由于刀架上的发信盘是一组霍尔元件，需要24V电源来工作，而且CNC4620系统内部有24V电源，所以本实验台在内部已把24V电源连接到刀架24V上。2、连接时，切不可把24V与0V反接，不然会烧坏刀架上的霍尔开关。七、 换刀实验1：合上电源总开关，打开钥匙开关SA1，合上QF4开关，再按下SB2键，使KM1继电器闭合，使驱动器上电。进入数控系统控制界面。2：由于刀架电机是三相电机存在一个正反转问题，所以在第一次进行换刀前还需要测试三相电的相序问题。测试按以下方式进行：用手按下KM3继电器上的手动测试按钮，此时刀架应该就会上升不停的转位，然后松开手接着按KM4继电器上的手动测试按钮，刀架就会下降锁住。如果是按以上方式运行的说明相序是对的。如果按下KM3继电器刀架没有上升转位，而继电器KM4是控制刀架上升转位的话，必须把外部380V电源相序更换一下。更换相序时，请先关闭总电源，然后打开电源插头盖子把380V的任意两条线交换一下就可。注意：切记交换时请一定要先关闭外部总电源开关，以免造成人员伤害。3、用数控指令（T）进行换刀：进入数控系统开机界面后按F3键，进入MDI界面下。输入T0100（或T0200、T0300、T0400）按启动键，再按“EOB”。这时就会看到KA3动作，KM3动作刀架上升旋转，寻找刀号，接着KA4动作，KM4动作刀架下降锁住。系统控制界面下方刀具栏出现指定的刀具号，换刀结束。如果继续换刀就再按F3键，进入MDI界面下输入T0200、T0300、T0400，按“启动”键，再按EOB即可。说明：KM3、KM4它们由KA3和KA4控制，动作时间是很快的，所以观察它们动作需特别仔细。注意：1、由于本模块采用了信号线采用导线接插连接，难免在某次换刀过程中出现刀架上升一点就下降的不换刀现象，这是正常现象，是属于刀号信号干扰损失造成，请用手动复位刀架后再次进行换刀就可。2、手动复位刀架：用手按下KM3继电器上的手动测试按钮，此时刀架应该就会上升不停的转位，然后松开手接着按KM4继电器上的手动测试按钮，刀架就会下降锁住。4、 用按钮开关单步换刀：进入数控系统开机界面后，进入操作控制界面。此时按系统面板面换刀键（注：换刀为单步换刀键，每按一次系统按顺序换下一把刀）一次，这时就会看到KA3先动作，控制KM3动作刀架上升旋转寻找刀号；接着KA4动作，控制KM4动作刀架下降锁住。如果想再次换另一把刀具，就再次按换刀键，即可实现连续顺序换刀。提示：如果系统在执行换刀过程，一直找不到刀具号或输入换刀指令后直流继电器始终没动作这样系统就会出现刀位号报警。八、常见故障及排除方法：故障现象可能原因排除方法电机停转，刀架不动电机相位不对或机械出现故障调整电机相位，机械故障通知本厂家检修刀架连续运转或某刀位不停1、磁钢与霍尔元件碰撞2、霍尔元件线路出现故障3、霍尔元件短路，损坏。取下上罩检查各号元件及线路刀架换刀不到位或过冲太大磁钢位置