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一种机床的自动换头控制器的制作方法
专利名称：一种机床的自动换头控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械制造设备用数控系统技术领域，具体涉及用于西门子840D 系统机床的自动换头控制器。
背景技术：
为满足现代模具、飞机结包括的功能执行模块框图；具体实施方式
本实用新型的一种数控机床的自动换头控制器，应用于面向飞机自动装配的精加 工机床中。此机床配置两种主轴头，主轴头内包括摆动轴电机及主轴电机，机床滑枕内的 旋转轴电机驱动各个主轴头旋转，并共用主轴电机动力电缆，其特征在于自动换头控制器 由PLC程序输入装置、系统参数输入装置、NC程序输入装置和集成所述各装置的主轴电机 切换电路组成，主轴电机电路连接机床中电气设置，实现头库动作、换头动作及动力电缆切 换；将自动换头控制器置于机床控制系统内的电路连接关系如图1所示电路由与机床控 制单元相连的电源模块、多个主轴模块、摆动轴模块、旋转轴模块组成；主轴电机切换硬件 电路把运行人机操作界面HMI的P⑶50. 3的X600接口与控制单元的XlOl接口连接，实现 HMI与控制单元的通讯；PLC输入输出模块的IMI151接口与控制单元的X102接口连接，并 通过PLC的4D0输出模块的脚1，脚2，脚3与继电器KAl的脚14，脚13连接、继电器KA2的 脚14，脚13连接继电器KA1、KA2 ；继电器KA1、KA2的脚5连接IlOVac电源，继电器KA1、KA2 的脚9分别连接接触器KM1、KM2的脚11，接触器KM1、KM2的脚12分别连接接触器KM1、KM2 的Al，接触器KMl、KM2的A2连接OVac，实现接触器KMl与KM2的互锁动作；把主轴电机的 动力电缆的U、V、W分别连接接触器KMl、KM2的脚2、脚4、脚6，接触器KMl、KM2的脚1、脚 3、脚5分别连接主轴模块的脚U、脚V、脚W，通过接触器的互锁动作实现主轴动力电缆的切 换；摆动轴模块连接主轴头中的摆动轴电机、旋转轴模块连通机床滑枕中的旋转轴电机，各 主轴模块通过各自接触器KMl、KM2连通主轴头内的主轴电机。如图2所示，系统参数输入装置设置每个主轴头的补偿参数及切换参数，根据实 际测量结果填写摆动轴的补偿表，设置旋转轴驱动不同主轴头的相关参数及摆动轴匹配不 同主轴头的相关参数以供参数切换时使用。PLC程序控制装置内设置状态监控功能块、轴使能功能块、松夹头功能块、与NC程 序通讯功能块、头库动作功能块、松夹刀功能块、位置判断功能块。NC程序输入装置内设置换头主程序、还头子程序及抓头子程序，由用户通过M代 码启动换头主程序，由换头主程序调用还头子程序及抓头子程序并通过连接相应执行结构 部件完成自动换头。抓头子程序执行抓头动作后，PLC监控功能模块执行相关动作，完成之后，PLC根 据所抓头号通过图1所示PLC I/O模块使相应的继电器KAl或KA2吸合，继电器KAl或KA2 吸合使主轴电机动力电缆电路连接的接触器KMl或KM2吸合。这样就完成了主轴电机动力 电缆的硬件切换。换头数目可根据需要扩展，每种主轴头都把摆动轴电机及主轴电机集成在主轴头 内部，主轴电机使用不同的功率模块驱动，摆动轴电机使用同一功率模块驱动，每种主轴头 共用主轴电机与摆动轴电机动力电缆；主轴头靠机床滑枕内的旋转轴电机实现旋转运动。
权利要求一种机床的自动换头控