1.自动往复循环控制线路
在生产中,有些机械的工作需要自动往复运动,例如钻床的刀架、万能铣床的工作台等。为了实现对这些生产机械的自动控制,通常采用行程控制。
图4-6 所示为工作台自动往返移动示意,图4-7 所示为铣床的自动往返控制线路。工作台的两端有挡铁1 和挡铁2,机床床身上有行程开关SQ1 和SQ2,当挡铁碰撞行程开关后,将自动换接电动机正反转控制线路,使工作台自动往返运行。SQ3 和SQ4 为正反向极限保护用行程开关,防止运动部件因超出极限位置而发生事故。
其工作原理为:先合上电源开关QS,按下启动按钮SB2,KM1 线圈通电吸合并自锁,电动机正转,工作台向左运动。当工作台移动到一定位置时,挡铁1 将碰撞行程开关SQ1,使其常闭触头断开,KM1 线圈失电,电动机停转。随后,SQ1 常开触头闭合,使KM2 线圈通电吸合并自锁,电动机反转,工作台向右运动。此时SQ1 复位,为下次正转运行作准备。在右行过程中,当挡铁2 碰撞了行程开关SQ2 时,其常闭触头断开,使KM2线圈失电,电动机停转。随后其常开触头闭合,使KM1 线圈再次得电并自锁,电动机又开始正转,工作台左行。如此循环往复,当需要停止时,按下停止按钮SB1 停止。
图4-6 工作台自动往返移动示意
图4-7 铣床的自动往返控制线路
2.钻孔加工过程自动控制
钻床的钻头和刀架分别由两台三相异步电动机拖动。图4-8 所示为钻削加工钻头的工作示意,其工艺要求为:刀架能够由位置A 移动到B 后停车,进行无进给切削,当孔的内表面精度达到要求后,自动返回位置A 后停车。
图4-8 钻削加工钻头的工作示意(www.daowen.com)
图4-9 所示为刀架自动循环无进给切削的控制线路,钻头由另一台电动机控制(图中没有画出来)。SQ1、SQ2 安装在A、B 处,KM1、KM2 为电动机正、反转接触器。为了提高加工精度,当刀架移动到位置B 时,要求在无进给情况下进行磨光,磨光后刀架退回位置A 后停车。切削表面的光洁度不易直接测量,因此采用间接测量,即用时间继电器间接测量无进给切削时间,其延时时间可根据无进给切削所需要的时间进行整定。
线路的工作原理为:按下启动按钮SB2,接触器KM1 线圈通电并自锁,电动机正向运转,刀架前进。到达B 时,撞击行程开关SQ1,其动断触头断开,KM1 线圈失电,电动机停止工作,刀架停止进给,钻头则继续旋转。同时SQ1 的动合触头接通时间继电器KT 的线圈电路,开始无进给切削计时。KT 延时时间到后,延时动合触头闭合,反向接触器KM2 线圈通电并自锁,其主触头闭合,电动机反转,刀架开始返回,到达位置A 时,撞击行程开关SQ2,其动断触头断开,KM2 线圈失电,电动机停止运转,一个周期的工作结束。
图4-9 刀架自动循环无进给切削的控制线路
3.横梁自动升降控制线路
龙门刨床和立式车床等的横梁在正常情况下是夹紧在立柱上的,只有在移动横梁时才将其从立柱上松开,当移动到需要的位置后,再将横梁夹紧在立柱上。横梁放松、夹紧可以采用电动机驱动的,也可以采用液压及压缩空气等方式驱动。如果用电动机驱动,需要两台电动机,一台控制夹紧装置实现横梁的夹紧与放松,另一台电动机控制横梁的上下移动。
图4-10 所示为横梁自动升降控制线路。M1 为横梁升降电动机,M2 为横梁夹紧放松电动机,KM1、KM2 控制M1 的正反转,从而控制横梁的升降,KM3、KM4 控制M2 的正反转,从而控制横梁的夹紧与放松,K 为中间继电器,KA 为过电流继电器,SQ1、SQ2 为夹紧与放松的限位开关,SQ3、SQ4 为横梁升降限位开关,KM5、KM6 的动断触头与KM4构成互锁,当工作台运动时,KM5 或KM6 动断触头断开,KM4 线圈不能通电,确保只有在工作台停止时才容许横梁移动。
图4-10 横梁自动升降控制线路
线路的工作原理为:横梁上升时,按下启动按钮SB1,中间继电器K 得电,其动合触头闭合,KM4 线圈得电,KM4 主触头闭合,使M2 反转,横梁放松,当放松到压下下限位开关SQ2 时,SQ2 动断触头断开,KM4 线圈失电,M2 反转停止,横梁放松动作完成。同时,SQ2 的动合触头闭合,使KM1 线圈得电,其主触头闭合,M1 正转,横梁上升。
当横梁上升到位时,松开SB1,K、KM1 线圈失电,M1 停转。此时SQ2 仍处于被压下状态,因此其动合触头仍然闭合,横梁处于放松状态。线圈K 失电,其动断触头闭合,KM3 线圈通电并自锁,M2 正转,拖动夹紧机构将横梁夹紧,SQ2 复位,为下次横梁上升做好准备。当夹紧到一定程度后,压下SQ1,其动断触头断开。由于KA 的动断触头和KM3 的动合触头都闭合,KM3 继续得电,M3 继续旋转,横梁继续夹紧。随着夹紧力的增大,M2 定子电流增大,当达到KA 的吸合值时,KA 动断触头断开,KM3 线圈失电,M2停转,横梁夹紧动作完成,整个横梁上升过程结束。
横梁下降的动作过程与上升基本相同,只是在下降到位时,为了消除丝杠与螺母的间隙,要求横梁稍微回升。控制电路中采用断电延时型时间继电器KT 作回升控制。按下SB2,横梁放松后下降,同时时间继电器KT 线圈得电,其动合延时常开触头瞬时闭合。当下降到位时,松开SB2,K 线圈失电,其动合触头断开使KM2 线圈失电,KM2的动断触头闭合使KM1 线圈得电,M1 正转带动横梁回升,KM2 动合触头断开,KT 线圈失电延时,当延时时间到后,其动合延时常开的触头断开,KM1 线圈失电,M1 停止运转,回升结束。同时KT 的动断延时常闭触头闭合使KM3 线圈通电,从而使M2 正转,进行夹紧。到达位置后,限位开关SQ1 被压下,SQ1 的动断触头断开,到达电流继电器KA 的动作电流后,KA 的动断触头断开,KM3 线圈失电,M2 断电,停止转动,下降过程结束。
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