為適應市場和產品的需要，克服普通立式鉆床固有的很多缺點，我們對其進行了全面的改造，使之成為一套專用自動鉆床，具有較強的柔性，能根據加工要求進行調節，并在使用、操作和經濟性方面具有一定的優勢。

　　由干可編程控制器(PLC)是專為在工業環境下應用而設計的一種工業控制計算機，具有抗干擾能力強、可靠性極高，體積小等憂點。是實現機電一體化的理想控制裝置。這里提出了利用PLC控制技術對鉆床進行控制

1 改裝鉆床系統描述

　　改裝后的自動鉆床主要用干加工建筑工程用的連接件.此連接件用于連接兩根鋼筋使其加長且穩固，連接件規格為50mm-100mm長，直徑為Φ16-Φ40mm，鋼號分為40號，45號等不同幾種，外形如圖1所示。鉆床所要完成的任務就是加工此連接件，即把連接件鉆成通孔.加工目標孔直徑為中Φ14-Φ35mm。

　　我們在盡量保留原普通鉆床設備的基礎上設計了如圖2所示

　　自動鉆床在此系統中，先用一個比未加工件直徑稍大一點的長套管把未加工工件連續裝好并置干工作臺的固定架上，這樣可實現未加工工件的自動上料。用完一筒后再換另一筒，省去了逐個上料的繁瑣_鉆頭的上擋和升降用繼電器驅動電機正反轉來實現，為使上檔后鉆頭的自動下降與驅動電機的轉動無關，就在電機與原手輪的銜接處使用了牙嵌離合器。加工工件鋼號的不同可通過調節鉆頭頂部電機的速度1吏之相互對應十尺寸的不同可通過調節氣缸臂頭的卡頭和固定擋塊的位置來實現多尺寸的加工，并能起到完善的作用。

　　在一個2000mm*400mm的操作臺上，有個固定行程為1000mm的主氣缸，另外操作臺的上下各有一個小氣缸，上小氣缸用于夾緊未加工工件，其每動作一次時就有一個工件下落到主氣缸臂前端的卡頭里.卡頭夾緊待加工的工件，工件是否夾牢是通過壓力繼電器來指示，這是準備加工的第一步鉆頭初始上擋和鉆通后回到原位是由繼電器驅動一個電機來實現的工件加工完成后主氣缸帶動氣缸臂前端的卡頭回位。中途下小氣缸伸出到主氣缸卡頭位置撥動卡頭下面的彈性托盤.使其中已經加工完的工件落下，這樣就完成了自動下料的過程.對于不同鋼號和不同尺寸工件的加工只需更換主電機檔位、鉆頭尺寸和調整主氣缸臂前端卡頭的尺寸即可實現。在氣缸上附有磁性開關，用來檢測氣缸動作前后的位置，并把信號傳送給PLC在主氣缸臂附近有接近開關，在這個鉆床系統中還有兩個光電開關，分別用來檢測未加工件的供給和鉆頭完成工作的時間。

　　整個系統是從主氣缸原位、上氣缸原位，下氣缸原位、鉆頭原位開始運行。經過自動上料、自動加工，自動下料來完成自動工作循環，其工作流程如圖3所示。

2 自動鉆床控制系統配置

　　控制系統的輸入信號包括主氣缸伸、縮按鈕.前位置，后位置和缸臂后位指示;上氣缸伸按鈕和前位指示;下氣缸伸按鈕;鉆頭升、降按鈕，鉆頭原位、后位指示;料檢測，鉆通工件檢測，工件夾緊檢測。自動、手動旋鈕，以及啟動、停止按鈕等信號，共有18個輸入信號.輸出信號包括:夾緊工件;主氣缸伸、縮運動;上氣缸運動;下氣缸運動:鉆頭升、降運動;牙嵌離合信號;計數器、指示燈、報警器等.共有10個輸出信號

　　確定輸入輸出點后，需要進行PLC選型，考慮性能價格比和輸入輸出點數，這里選擇FX1N-40MRT PLC, 24點輸入，16點輸出.整個自動鉆床系統硬件控制如圖4所示，其中人機界面部分選用了臺達的觸摸屏，型號是PWS 1711，帶觸摸屏的顯示操作終端可用干系統參數、工藝參數的顯示和輸入，可較好地提高系統的柔性_PLC:輸入/輸出配置如圖5所示，其中YV 1和YV2是一個雙電控電磁閥的兩個線圈，k141為繼電器，L51-L55為磁性開關，PR1-PR2為光電開關，SA2為旋鈕，SB2-SB8為按鈕，SP為壓力繼電器，ST為行程開關。

3 控制系統軟件設計

　　控制系統軟件部分包括兩部分:一部分為PLC控制程序，另一部分為觸摸屏PWS171 1的人機界面部分:觸摸屏編程所使用的編程軟件是ADP3.0，主要用于系統參數，工藝參數的顯示和輸入。

　　PLC控制程序包括自動和手動兩大部分.手動操作主要用干調節鉆床，當自動/手動旋鈕打到自動檔時鉆床開始自動動作，另外是否有料和工件是否己夾緊是鉆床進行工作的判斷條件。PLC工作流程圖如圖6所示。

4 結束語

　　此自動鉆床由PLC集中控制。提高了機床的數控化程度。配備的PWS 1711觸摸屏可實時地顯示鉆床的工作狀態，整個系統可以實現自動和手動兩種操作狀態，實現了自動上料‘自動加工，自動下料等操作工序，節省了加工時間，提高了加工效率。此自動鉆床的改造成功對其他普通機床的數控化改造具有一定的借鑒意義。