PLC改造Z3040摇臂钻床的设计 - 西门子S7-300/400应用案例(一)

Z3040摇臂钻床由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱和工作台等部件组成。Z3040摇臂钻床的运动主要有主运动、进给运动和辅助运动。主运动是主轴带动钻头的旋转运动;进给运动是钻头的上下运动;辅助运动包括摇臂沿外立柱的上下垂直移动、主轴箱沿摇臂水平导轨的径向移动和摇臂连同外立柱一起相对于内立柱的回转运动。
由于钻床的运动部件较多，Z3040摇臂钻床采用多台电动机拖动，主运动和进给运动共用一台电动机拖动，通过机械变速机构调节主轴转速和进刀量。Z3040摇臂钻床主轴调速范围是80(转速范围为25-2000r/min )，分16级变速;进给运动的调速范围也是80,最低速度为0.04mm/min，最高速度为3.2mm/min。主轴正反转是通过液压油缸推动正反转摩擦离合器进行控制的.主轴箱、摇臂、内外立柱的夹紧动作通过液压传动菱形块夹紧机构来实现。
1,Z3040钻床传统继电器一接触器电气控制线路分析
Z3040摇臂钻床由主轴电动机M1.摇臂升降电动机M2、液压泵电动机M3和冷却泵电动机M4共4台三相异步电动机进行拖动。4台电动机容量均较小，采用直接启动方式。主轴要求能够正反转，采用机械方法实现，主轴电动机单向旋转.液压泵电动机用来驱动液压泵送出不同流向的压力油，推动活塞、带动菱形块动作来实现内外立柱的夹紧与放松以及主轴箱的夹紧与放松。
主轴箱上装有4个按钮SB1. SB2. SB3和SB4，这4个按钮分别是主电动机的停止、启动、摇臂上升和下降控制按钮。主轴箱转盘上的2个按钮SB5, SB6分别为主轴箱及立柱松开按钮和夹紧按钮。Z3040摇臂钻床传统继电器一接触器电气控制线路如图所示，由主电路和控制电路组成。



(1) Z3040摇储钻床主电路分析
Z3040摇臂钻床的三相电源由断路器QF控制，熔断器FU1作短路保护。主轴电动机M1为.单向旋转，由接触器KM1控制，设有热继电器FR1作过载保护。摇臂升降电动机M2由接触器KM2, KM3控制，可进行正反转，因摇臂旋转是短时的，所以不用设置过载保护。
液压泵电动机M3由主接触器KM4, KM5控制，可进行正反转，设有热继电器FR2作过载保护。冷却泵电动机M4由组合转换开关SA1控制.