12軸數(shù)控淬火機(jī)床的電控系統(tǒng)采用三菱M65CNC為核心，具有控制軸數(shù)多，雙系統(tǒng)全自動(dòng)運(yùn)行，旋轉(zhuǎn)中斷，絕對值檢測，加工程序編程簡單，可靠性高等諸多優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)客戶兩年實(shí)用，得到較高評價(jià)。

1 工作機(jī)械的動(dòng)作要求

　　12軸數(shù)控淬火機(jī)床的12軸分配如下：第1軸(x)為大拖板移動(dòng)，第2軸(y)為工件旋轉(zhuǎn)軸，第3軸(A)、4軸(B)、5軸(C)、6軸(D)為4個(gè)感應(yīng)器的前后運(yùn)動(dòng)軸，第7軸(U)、8軸(V)、9軸(形)、10軸(z)為4個(gè)感應(yīng)器的上下運(yùn)動(dòng)軸，第11軸(日)為上料架軸，第12軸(L)為小拖板移動(dòng)軸。該工作機(jī)械的主要?jiǎng)幼饕笫牵喝我?個(gè)感應(yīng)器的前后運(yùn)動(dòng)必須同時(shí)與工件旋轉(zhuǎn)軸聯(lián)動(dòng)。

2 數(shù)控系統(tǒng)的選擇

　　經(jīng)過對工作機(jī)械控制系統(tǒng)要求的綜合考慮，決定選用三菱M65CNC作為其控制系統(tǒng)核心。三菱M65系統(tǒng)具有雙系統(tǒng)功能，每一系統(tǒng)最大控制軸數(shù)為6軸，雙系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)12伺服軸控制。把第l軸(x)大拖板移動(dòng)軸、第2軸(y)工件旋轉(zhuǎn)軸和4個(gè)感應(yīng)器的前后運(yùn)動(dòng)軸(3軸，4軸，5軸，6軸)分配到l系統(tǒng)，其余6軸分配到2系統(tǒng)，這樣在編制加工程序時(shí)，能方便地實(shí)現(xiàn)“任意2個(gè)感應(yīng)器的前后運(yùn)動(dòng)必須同時(shí)與工件旋轉(zhuǎn)軸聯(lián)動(dòng)”的工作要求。實(shí)際上M65CNC可實(shí)現(xiàn)任意4軸聯(lián)動(dòng)，要實(shí)現(xiàn)12軸的全自動(dòng)運(yùn)行，則必須雙系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，三菱M65CNC的雙系統(tǒng)等待功能正好滿足了這一要求。驅(qū)動(dòng)器采用三菱MDS—R型高增益驅(qū)動(dòng)器，伺服電動(dòng)機(jī)為HF型電動(dòng)機(jī)。

3 雙系統(tǒng)的PLC梯形圖編制要點(diǎn)

　　具有雙系統(tǒng)M65CNC的PLC梯形圖編制和單系統(tǒng)的PLC梯形圖編制有所不同，其要點(diǎn)如下：

　　(1)每一系統(tǒng)都有其單獨(dú)的模式選擇接口(JOG，自動(dòng)，手輪，回零，MDI，手動(dòng)定位)，編制程序時(shí)可用一個(gè)選擇開關(guān)同時(shí)選定；

　　(2)進(jìn)給倍率、快進(jìn)倍率、手動(dòng)定位數(shù)據(jù)也需根據(jù)每一系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)定，但在操作面板上可使用同一開關(guān)；

　　(3)必須注意，為安全起見，至少在調(diào)試階段在面板上的每一系統(tǒng)的“自動(dòng)啟動(dòng)”和“自動(dòng)暫?！遍_關(guān)需分別設(shè)置。如果用同一開關(guān)，則兩個(gè)系統(tǒng)中被調(diào)用的程序會(huì)同時(shí)啟動(dòng)，可能造成危險(xiǎn)。

在實(shí)際調(diào)試過程中，常遇到某些功能不起作用，經(jīng)檢查多數(shù)是PLC程序中未驅(qū)動(dòng)2系統(tǒng)的相關(guān)功能。

4 加工程序的編制

　　淬火機(jī)床具有以下工作特點(diǎn)：

　　(1)工件旋轉(zhuǎn)軸在加熱時(shí)必須均勻旋轉(zhuǎn)，感應(yīng)器隨之聯(lián)動(dòng)。當(dāng)淬火處理完成后，感應(yīng)器提起，工件旋轉(zhuǎn)軸做定位運(yùn)動(dòng)，即工件旋轉(zhuǎn)軸既要做速度控制，又要做定位控制，其轉(zhuǎn)換條件是加熱完成信號。

　　(2)與工件旋轉(zhuǎn)軸聯(lián)動(dòng)的感應(yīng)器運(yùn)動(dòng)是一種往復(fù)運(yùn)動(dòng)；

　　(3)必須為雙系統(tǒng)分別編制加工程序，兩個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行必須互相等待，構(gòu)成全自動(dòng)工作程序。以下是由雙系統(tǒng)構(gòu)成的全自動(dòng)加工程序。1系統(tǒng)執(zhí)行的是程序01234，2系統(tǒng)執(zhí)行的是程序05678。兩個(gè)程序同時(shí)啟動(dòng)，在運(yùn)行過程中由L標(biāo)志碼協(xié)調(diào)互相等待運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)雙系統(tǒng)的全自動(dòng)運(yùn)行。
 

工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與感應(yīng)器的上下前后運(yùn)動(dòng)的聯(lián)動(dòng)程序該如何編制呢?本設(shè)計(jì)中以旋轉(zhuǎn)軸的角度為變量，A軸作正弦曲線運(yùn)動(dòng)(感應(yīng)器的前后運(yùn)動(dòng)軸為A軸)編制程序如下：

　　用以上程序運(yùn)行時(shí)，A、C軸可隨旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)。由于當(dāng)加熱結(jié)束后，必須用中斷信號結(jié)束旋轉(zhuǎn)，故用M96和M97設(shè)置一個(gè)可以進(jìn)行中斷的區(qū)域，只有在此區(qū)域內(nèi)中斷才可能發(fā)生。

　　旋轉(zhuǎn)工作子程序P9910是一個(gè)無限循環(huán)程序，必須采用中斷信號跳出該循環(huán)，中斷信號由PLC程序發(fā)出。

　　采用程序04567運(yùn)行，旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)行平穩(wěn)均勻，三軸能聯(lián)動(dòng)運(yùn)行，能有效地用F指令調(diào)節(jié)速度，而且中斷功能也有效?，F(xiàn)已作為標(biāo)準(zhǔn)程序使用。

5 控制系統(tǒng)的其他特點(diǎn)

　　(1)采用絕對值檢測系統(tǒng)。為減少故障點(diǎn)和提高工作效率，各軸的原點(diǎn)均設(shè)置成絕對值原點(diǎn)。絕對值原點(diǎn)設(shè)置完畢后每次上電后即可進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，而且精度更高。

　　(2)采用程序跳躍功能。解決了一次上料和二次上料在不同位置上料的問題。

　　(3)采用手動(dòng)定位功能。解決了專機(jī)在手動(dòng)工作狀態(tài)單鍵定位，方便工人操作。

6 調(diào)試中遇到的問題

　　在基本I／O板上有SRVl和SRV2兩插口，通過電纜SH21和驅(qū)動(dòng)器相連接。

　　(1)調(diào)試時(shí)將驅(qū)動(dòng)器軸號依次設(shè)為0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11，只用SRVl口連接，結(jié)果上電后自檢未能通過，驅(qū)動(dòng)器的LED上顯示故障11。將1系統(tǒng)的6個(gè)軸單獨(dú)上電(在第6軸上插上終端插頭)，1系統(tǒng)自檢完成。

　　(2)將1系統(tǒng)的6個(gè)軸依次設(shè)定為0、1、2、3、4、5；2系統(tǒng)的6個(gè)軸依次設(shè)定為0、1、2、3、4、5，分別連接于SRVl和SRV2口，仍然是1系統(tǒng)自檢完成，2系統(tǒng)自檢未能通過，驅(qū)動(dòng)器的LED上顯示故障11。

　　(3)在SRVl口連接7個(gè)軸，軸號依次設(shè)定為0、1、2、3、4、5、6；在SRV2口連接5個(gè)軸，軸號依次設(shè)定為0、1、2、3、4；按此設(shè)定和連接，全部自檢通過。

　　由于三菱M65最大可帶14軸，則SRVl，SRV2口每個(gè)插口必須接滿7軸，而且軸號設(shè)定不能超過7。以上的錯(cuò)誤都是因?yàn)槲茨軡M足上述規(guī)定而產(chǎn)生的。