四轴表带自动钻孔机
一简介
四轴表带自动钻孔机控制系统是由海川数控自主研发的控制系统。硬件组成包括海川自主研发的HC200A4控制器，人机界面以及接近开关传感器组成。具有自动化程度高，加工速度快，工作稳定等特点。目前已经多家厂商的机器中正常应用。
1.1应用背景
随着社会的发展，人们对手表产品的需求日益增多，特别是表带的精密度要求越来越高。鉴于此，海川数控自主研发“”。
1.2系统原理及配置
本控制器支持最多6轴联动，24路输入输出。在本绑线系统中,使用了4轴控制机械.运动方式为4轴联动;四轴使用闭环控制，保证了钻孔的准确。
HC200A4控制器
人机界面
接近开关传感器
伺服电机
1.3技术参数
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(1)钻孔速度累计时间可达到1mm/s
(2)支持两种孔位排序模式
(3)支持两种走到模式
(4)支持自适应回原点功能及自定义原点功能
(5)支持伺服报警显示功能
(6)支持运行速度及回原点速度设定
(7)支持手动气缸动作方便调机
(8)支持手动伺服点动及回原点?方便调机
二人机界面使用说明
2.1系统初始化：
设备上电，系统会有一个启动的过程。当这一过程结束后，系统处于初始状态。触摸屏显示首页如图（1-1）所示。
2.2自动操作
2.2.1首页在此页面上可以进行以下操作。
主界面按一下【主界面】按钮，系统切换到钻孔主界面如图（1-1）所示。
钻孔参数按一下【钻孔参数】按钮，系统切换到钻孔参数页面如图（2-3）所示。
孔位参数按一下【孔位参数】按钮，系统切换到孔位参数页面如图（2-4）所示。
公用参数按一下【公用参数】按钮，系统切换到公用参数页面如图（2-6）所示。
系统参数按一下【系统参数】按钮，系统切换到系统参数页面如图（2-7）所示。
手动操作按一下【手动操作】按钮，系统切换到手动操作页面如图（2-1）所示。
钻孔1显示当次循环中钻头1工作时的电流最大值。
钻孔2显示当次循环中钻头2工作时的电流最大值。
钻孔3显示当次循环中钻头3工作时的电流最大值。
切刀显示当次循环中切刀工作时的电流最大值。
报警原因显示机器当前的状态及报警信息。
计数显示机器加工的数量。
计时显示机器运行一周的时间。
装钻头1按一下【装钻头1】按钮，机器移动到钻头1的装夹位置。再按一下【装钻头1】按钮，钻头移动到工件表面的位置。
装钻头2按一下【装钻头2】按钮，机器移动到钻头2的装夹位置。再按一下【装钻头2】按钮，钻头移动到工件表面的位置。
装钻头3按一下【装钻头3】按钮，机器移动到钻头3的装夹位置。再按一下【装钻头3】按钮，钻头移动到工件表面的位置。
单切料按一下【单切料】按钮，机器切料一次。
单送料按一下【单切料】按钮，机器送料一次。
调机模式按一下【调机模式】按钮，系统切换到调机模式页面如图（2-2）所示。
自动/手动【自动/手动】按钮按下时，机器只加工一次。
暂停【暂停】按钮按下时，机器立即暂停。松开继续加工。
启动当显示等待启动信息是，按一下【启动】按钮，机器进入加工状态。
停止按一下【停止】按钮，机器立即停止当前状态，再执行复位动作。
运行按一下【运行】按钮，机器进入准备状态，准备完成后才可开机。
定位按一下【定位】按钮，定位气缸前进。再按一下【定位】按钮，定位气缸后退。
压料按一下【压料】按钮，压料气缸压紧。再按一下【压料】按钮，压料气缸松开。
压送按一下【压送】按钮，压送气缸压紧。再按一下【压送】按钮，压送气缸松开。
送料按一下【送料】按钮，送料气缸前进。再按一下【送料】按钮，送料气缸后退。
灯光按一下【灯光】按钮，打开灯光电源。再按一下【灯光】按钮，关闭灯光电源。
水泵按一下【水泵】按钮，打开水泵电源。再按一下【水泵】按钮，关闭水泵电源。
切刀关按一下【切刀关】按钮，打开切刀电源。再按一下【切刀关】按钮，关闭切刀电源。
钻轴关按一下【钻轴关】按钮，打开钻头电源。再按一下【钻轴关】按钮，关闭钻头电源。
图1-1
2.3手动操作：
2.3.1手动页面在此页面上可以进行以下操作。
备注：页面的最上一行及最下一行操作功能请参考2.2.1
钻孔轴：
钻孔位置显示钻孔轴当前的位置。
前进按下【前进】按钮，钻孔轴前进。松开【前进】按钮，钻孔轴停止。
后退按下【后退】按钮，钻孔轴后退。松开【后退】按钮，钻孔轴停止。
表面深按一下【表面深】按钮，将钻孔轴的当前值保持到钻头表面深
高低轴：
高低位置显示高低轴当前的位置。
上升按下【上升】按钮，高低轴上升。松开【上升】按钮，高低轴停止。
下降按下【下降】按钮，高低轴下降。松开【下降】按钮，高低轴停止。
边原位按一下【边原位】按钮，将高低轴的当前值保持到模具边原位。
移位轴：
移位轴位置显示移位轴当前的位置。
前移按下【前移】按钮，移位轴前移。松开【前移】按钮，移位轴停止。
后移按下【后移】按钮，移位轴后移。松开【后移】按钮，移位轴停止。
底原位按一下【底原位】按钮，将移位轴的当前值保持到模具底原位。
切刀轴：
切刀位置显示切刀轴当前的位置。
上升按下【上升】按钮，切刀轴上升。松开【上升】按钮，切刀轴停止。
下降按下【下降】按钮，切刀轴下降。松开【下降】按钮，切刀轴停止。
切料起点按一下【切料起点】按钮，将移位轴的当前值保持到切料起点。
图2-1
2.4调模式：
2.4.1调机页面在此页面上可以进行以下操作。
工件1加工按一下【工件1加工】按钮，机器自动加工1号工件。只加工一次。
工件2加工按一下【工件2加工】按钮，机器自动加工2号工件。只加工一次。
工件3加工按一下【工件3加工】按钮，机器自动加工3号工件。只加工一次。
工件4加工按一下【工件4加工】按钮，机器自动加工4号工件。只加工一次。
单步模式关【单步模式关】按钮按下时，进入单步模式。
下一步当【单步模式关】按钮按下时，机器会加工一个孔后停下来。此时按一下【下一步】按钮才会执行下一步动作。【单步模式关】按钮没有按下则无任何作用。
启动操作功能请参考2.2.1
停止操作功能请参考2.2.1
运行操作功能请参考2.2.1
I/O监控按一下【I/O监控】按钮，系统切换到I/O监控页面如图（2-9）所示。
返回首页按一下【返回首页】按钮，系统切换到主界面页面如图（1-1）所示。
图2-2
2.5参数设置
2.5.1钻孔参数在此页面上可以进行以下操作。
备注：页面的最上一行操作功能请参考2.2.1
钻孔速度设置当前钻头的钻孔速度。
单钻长度设置当前钻头的单次钻孔距离。
A孔总钻长设置当前钻头的A孔的总深度。
B孔总钻长设置当前钻头的B孔的总深度。
C孔总钻长设置当前钻头的C孔的总深度。
电流设置当前钻头的电流限制值。
回退位设置当前钻头的回退位，即需移至下一个孔时，钻头停下的位置。
回退距离设置当前钻头的回退距离，当设置为0时，则钻头每钻孔一次都会退回到回退位的位置。若不为0时，则每次退回的距离为设定值。
钻头直径设置当前钻头的直径。
钻头补偿设置当前钻头的补偿值。
钻头2备用当钻头2的备用按钮按下时则钻头2为备用钻头，不加工。此时若钻头3不利或者断时则自动转换为钻头2加工。
钻头3备用请参考“钻头2备用”说明
图2-3
2.5.2孔位参数在此页面上可以进行以下操作。
备注：页面的最上一行操作功能请参考2.2.1
AB孔距设置工件A孔到B孔的距离（Y方向）。
BC孔距设置工件B孔到C孔的距离（Y方向）。
AB底数差设置工件A孔到B孔的距离（X方向）。
AC底数差设置工件A孔到C孔的距离（X方向）。
料宽设置工件的宽度。
模具底原位设置原点到机器零点的距离（X方向）。
模具边原位设置原点到机器零点的距离（Y方向）。
①A孔边数设置1号工件A孔的边数（Y方向）。
②A孔边数设置2号工件A孔的边数（Y方向）。
③A孔边数设置3号工件A孔的边数（Y方向）。
④A孔边数设置4号工件A孔的边数（Y方向）。
①A孔底数设置1号工件A孔的底数（X方向）。
②A孔底数设置2号工件A孔的底数（X方向）。
③A孔底数设置3号工件A孔的底数（X方向）。
④A孔底数设置4号工件A孔的底数（X方向）。
落差补偿按一下【落差补偿】按钮，系统切换到落差补偿页面如图（2-5）所示。
图2-4
2.5.3落差补偿在此页面上可以进行以下操作
①AB底数差补偿设置1号工件AB孔的底数差补偿（X方向）。
②AB底数差补偿设置2号工件AB孔的底数差补偿（X方向）。
③AB底数差补偿设置3号工件AB孔的底数差补偿（X方向）。
④AB底数差补偿设置4号工件AB孔的底数差补偿（X方向）。
①AC底数差补偿设置1号工件AC孔的底数差补偿（X方向）。
②AC底数差补偿设置2号工件AC孔的底数差补偿（X方向）。
③AC底数差补偿设置3号工件AC孔的底数差补偿（X方向）。
④AC底数差补偿设置4号工件AC孔的底数差补偿（X方向）。
返回按一下【返回】按钮，系统切换到孔位参数页面如图（2-4）所示。
图2-5
2.5.4公用参数在此页面上可以进行以下操作
备注：页面的最上一行操作功能请参考2.2.1
切刀速度设置切刀轴切料的速度。
切刀空速度设置切刀轴空程（不切料）的速度。
切料起点设置切刀轴需开始切料的起点。
切料深度设置切刀轴总共要切的深度。
钻头快进速设置钻头轴快速前进的速度。
钻头快退速设置钻头轴快速后退的速度。
移位前进速设置移位轴加工的速度。
高低步进速设置高低轴加工的速度。
钻头表面深设置物体表面到钻头的距离（Z方向）。
切刀电流设置切刀电流的限制值。
切料次数设置需切料的次数。
送料延时设置送料气缸的延时时间。
断屑延时设置断屑补偿的延时时间,当钻孔不断屑时，可调整此参数。
无料报警设置当无料后还可以再加工的数量。
钻头断报警设置钻头断报警的系数值，设置的越大越容易报钻头断。设置太大时则容易出现钻头没断报断。设置太小时则容易出现钻头断了不报警。（左边的为钻头1系数，右边的为钻头2、钻头3系数值）
设定产量设置需加工的数量。
图2-6
2.5.4系统参数在此页面上可以进行以下操作。
备注：页面的最上一行操作功能请参考2.2.1
12模宽设置模具12模的宽度。
34模宽设置模具34模的宽度。
中心模宽设置模具中心模的宽度。。
边钻边切【边钻边切】按钮按下时，开启边钻边切功能。即钻头时会自动切料。【边钻边切】按钮松开时，则先钻完孔后切料。
只切不钻【只切不钻】按钮按下时，则只切料不钻孔。
钻孔模式【模式A】按钮按下时，为横向走刀模式。【模式A】按钮松开时，为纵向走刀模式。
孔位模式【模式A】按钮按下时，孔位排序模式为A。【模式A】按钮松开时，孔位排序模式为B。详细请查看帮助页面。
送料模式【模式A】按钮按下时，送料模式为有定位气缸的送料模式。【模式A】按钮松开时，送料模式为普通送料模式。。
报警关灯延时若设备报警后需自动关灯及复位，则设置此参数（设置的时间则为延时时间）。否则设置为0（此功能不生效）。
报警关电延时若设备报警后需自动关电，则设置此参数（设置的时间则为延时时间）。否则设置为0（此功能不生效）。
背光时间设置操作界面的背光时间（即不操作界面多久后关闭背光及灯光）。设置为0（此功能不生效）。
缓冲距离设置钻孔工艺中的缓冲距离，加大可改善钻头的耐用时间同时会增加加工的时间。
断钻距离设置检测钻头断的距离。
自动复位设置加工多少次自动复位。
移位原点开【移位原点开】按钮按下时，则移位轴使用虚拟原点。
高低原点开【移位原点开】按钮按下时，则高底轴使用虚拟原点。
钻孔原点开【移位原点开】按钮按下时，则钻孔轴使用虚拟原点。
切刀原点开【移位原点开】按钮按下时，则切刀轴使用虚拟原点。
帮助按一下【帮助】按钮，系统切换到帮助页面如图（2-10）所示。
下一页按一下【下一页】按钮，系统切换到密码登入页面如，此时输入正确的密码可进入系统参数2页面如图（2-8）所示。
图2-7
2.5.5系统参数2在此页面上可以进行以下操作。
备注：页面的最上一行操作功能请参考2.2.1
AB轴距设置工件钻头1到钻头2的距离（X方向）。
BC轴距设置工件钻头2到钻头3的距离（X方向）。
AB落差设置工件钻头1到钻头2的距离（Y方向）。钻头2在钻头1的上方为正数，下方为负数。
AC落差设置工件钻头1到钻头3的距离（Y方向）。钻头3在钻头1的上方为正数，下方为负数。
钻孔脉冲当量设置钻孔轴一个脉冲所移动的距离。
移位脉冲当量设置移位轴一个脉冲所移动的距离。
切刀脉冲当量设置切刀轴一个脉冲所移动的距离。
高低脉冲当量设置高低轴一个脉冲所移动的距离。
图2-8
图2-9
图2-10
三电气原理图及I/O分配
3.1输入信号
1.移位轴原点IN0
2.高低轴原点IN1
3.钻孔轴原点IN2
4.切刀轴原点IN3
5.急停按钮IN4
6.无料检测IN5
7.切刀电源检测IN6
8.移位轴报警IN8
9.高低轴报警IN9
10.钻头断信号IN10
11.电流参数设置检测IN12
3.2输出信号
1.压料气缸OUT0
2.送料气缸OUT1
3.压送气缸OUT2
4.蜂鸣器OUT3
5.灯光电源OUT4
6.水泵电源OUT5
7.切刀电源OUT6
8.钻头电源OUT7
9.定位气缸OUT8
10.关闭总电源OUT9
11.钻孔开始OUT16
12.钻头号OUT17
13.取空钻电流OUT18
14.清除报警OUT19
3.3轴分配
1.移位轴AXIS0
2.高低轴AXIS1
3.钻孔轴AXIS2
4.切刀轴AXIS3
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