日本平衡机原理解析及维修提要
设备维修档案系列资料
为了提高大家对日本曲轴平衡机的了解，促进维修能力的提高，特对日本曲轴平衡机进行原理分析及维修方法介绍。相关资料部分来自厂家培训记录。
一.关于曲轴动平衡的基本原理
简要地了解动平衡理论有助于我们对维修的正确判断。
(一)．平衡理论
１．什么是不平衡量
以一个均匀转子为例，如图一：
O＇
正常情况下，其惯性主轴线应与支撑主轴线重合，如不重合，则表示该转子不平衡．其不平衡量可用下式表示：
Ｕ＝m×r,单位：g.cm
真正的转子不平衡程度不仅与不平衡质量和不平衡半径有关，而且与转子的总质量Ｍ有直接关系，显然，同样的Ｕ值，Ｍ越大，表示不平衡程度越小；Ｍ越小，则表示不平衡程度越大．由此，引入了偏心距的概念．
即，偏心距：
e=mr/M=U/M M＇ 图一：均匀转子的几何支撑轴线OO＇与惯性轴线和MM＇
这个参数能较为准确地表示一个转子的不平衡程度．
２．不平衡量的常见分布形式
这里主要是指和曲轴不平衡相关的＂径向不平衡＂．其常见形式有：
（１）．静不平衡
惯性轴线与几何支撑轴线平行．如图二：
M ＇ O O＇
图二：静不平衡示意图
（２）．偶不平衡
惯性轴线与几何支撑轴线斜交于几何轴线的中心点．如图三：
M
O M＇
图三：偶不平衡示意图
（３）．准静不平衡
惯性轴线与几何支撑轴线斜交，但不过中心点．如图四．
O O M＇
图四：准静不平衡示意图
（４）．动不平衡
惯性轴线与几何支撑轴线不相交，亦不平行．如图五．
M
图五：动不平衡示意图
曲轴的不平衡即属于这种类型，由于其不平衡量的分布特点，去重时最少要平衡两点以上．
3·不平衡量的工业标准
国标ISO1940规定了不平衡量的工业标准，即：
G=EW/1000
其中，E：偏心距。微米。
W：转速。弧度/秒。
G取值一般为G0.4-G4000,曲轴在G40-G100之间。
（二）．动平衡机
1·平衡机测量的基本力学关系
如下图，为一台平衡机的测量系统局部结构示意图。
f
图六：一个简单的平衡机测量装置
图中不平衡量m产生的离心力：
f=mrω2
水平方向的离心力分量：
f水平= mrω2 cosα
垂直方向的离心力分量：
f垂直=mrω2sinα
支撑弹簧变形量：
A=f垂直/K，K为弹性系数。
水平力传递给传感器，由传感器测取并产生电压信号，送控制系统。 图中只是示意，具体数量关系要看传感器的类型而定。
2·平衡方程
一个系统的平衡方程如下：
MX″+CX′+KX=mrω2
其中，M：转子质量。
X：支撑体变形量。
m：不平衡质量。
r：不平衡半径。
ω：转子角速度。
C：阻尼系数。主要来自风阻，摩擦阻尼。
K：支撑体弹性系数。
阻尼力很小，一般分析时可不予考虑。
3·硬支撑平衡机的力学分析
当不考虑惯性力时KX＂，可以设计为硬支撑结构。这时，平衡方程可改写为：
X=mrω2/K
可见，硬支撑平衡机与床身质量无关，出厂时做一次性标定即可，无须经常标定。但对地基要求高，否则惯性力将产生影响，影响平衡精度。
机床的共振点为：
ω0= 对硬支撑平衡机，工件转速应在ω0/3以内。
4·软支撑平衡机的力学分析
这种平衡机的弹性力相对于惯性力而言，由于支撑弹簧很软，弹性力很小，可以忽略。平衡方程为：
MX＂=mrω2
X＂=mrω2/M
X＂为加速度，可使用加速度传感器测量。
由于式中包括机床质量Ｍ，故机床需要经常标定，对地基要求不高。 这种平衡机的工件转速一般控制在2-2.5ω0之内。
5·半硬支撑平衡机的力学分析
这种平衡机既要考虑惯性力，又要考虑弹性力。其平衡方程为： MX＂+KX=mrω2
这一方程的计算较为困难，从力学关系来进行分析，可以从下面公式进行不平衡量的分离。即：
UL UR
图七：不平衡量的分离
如图，有：
U1=UL+(ULa/b-URc/b)
U2=UR-(ULa/b-URc/b)
显然，当去重点事先选定后，很容易依据从支撑点测量到的不
平衡量UL和UR确定应去重量U1及U2。
半硬支撑的平衡机，其工件转速在ω0附近，因而灵敏度高。
它对地基的要求介于硬支撑和软支撑之间。
6· 我们厂的平衡机类型及曲轴去重的一些结论
老平衡机（美国）属于软支撑型，而新平衡机（日本）属于半硬支撑型。由此，我们不难得出两台机床在使用和保养中应注意哪些问题的结论。
新平衡机和老平衡机一样，曲轴去重点也是10︒、130︒、190︒、250︒四个点。
常见的曲轴驱动方式有摩擦轮驱动、皮带轮驱动、端部驱动和虎壳驱动四种。我厂的美国平衡机为端部驱动，这种驱动方式对联轴节要求很高，需要经常进行补偿和对联轴节做调整。
去重点理论上越少越好，这样可以减少工件的内应力。
二.数控部分
１.硬件构成
该系统使用FANUC公司POWER MATE-MODEL D系统。硬件部分这里不做详细介绍，细节请查阅数控部分的说明书。
２.加工程序
机床的加工程序如下：
O0001（WORK 2.2L）；2.2L发动机曲轴加工主程序。
#100=-190；快进行程变量赋值。
#101=125.4；切削速度变量赋值。
#102=530；最大切削深度变量赋值。
M98 P1001；转到O1001程序。
M30；程序结束。
O0002(WORK 2.5 L)；2.5L发动机机加工主程序。
#100=-190；快进行程变量赋值。
#101=-125.4；切削速度变量赋值。
#102=530；最大切削深度变量赋值。
M98 P1001；转到O1001程序。
M30；程序结束。
O1001；加工子程序1。
G91 G30 Z0；回原点。
IF (#1032 EQ 0) GOTO 30；如果#1及#2头应去重深度变量#1032=0， 转到N30。
M03；主轴起动。
#110= #1032 AND 4095；取#1032的前12位送#110。
IF(#102 LT #110) GOTO 10；如果#102（最大切削深度）小于 #110（应去重深度），转到N10。
IF(#102 GE #110) GOTO 20；如果#102（最大切削深度）大于 #110（应去重深度），转到N20。
N10 #110= #102；把最大切削深度值赋给#110。
N20 #110=-#110；#110取反。
#110= #110/10；#110值/10。
G90 G00 Z #100；快速进给到#100（将接触工件）位置。 M98 P1003；转到O1003程序。
N30 M53；通知PLC加工结束。
G91 G30 Z0；返回原点。
M05；主轴停止。
N40 M99；返回主程序。
O1003；加工子程序2。
M03；主轴起动。*（没必要）。
IF (#1014 EQ 0) GOTO 45；如果#1014=0，转到N45。
M55；通知PLC将进行一次去重量的低八位传送。
#121= #1032 AND 255；取应去重深度的低八位，赋给#121。 M56；通知PLC将进行一次去重量的高八位传送。
#122= #1032 AND 255；取应去重深度的高八位，赋给#122。 M54；通知PLC数据传送完成。
#124= #122×256；把去重量高八位后加八个零，赋给#124。 #123= #121+ #124；把去重量的全部十六位合并，赋给#123。 #123= #123/10；一次去重量#123/10。
#123=-#123；#123取反。
#125= #123+5.0；设置中速移动的终点坐标，赋给#125。 G90 G01 Z #125 F1500；中速移动到#125位置。
G90 G01 Z#123 F#101；工进（慢速）去掉全部超重量。
GOTO 55；转到N55。
N45 G90 G00 Z#100；快速进给到将接触工件位置。
IF (#1015 EQ 1) GOTO 50；如果#1015（接触工件，即开门信号） =1（为真），则转到N50。（#1015由NC的#1头开门标志寄存 器5006及#2号头的开门标志寄存器5306自动赋值）。
G91 G31 Z-10.0 F#101；如尚未接触工件，则慢速进给，试探接触 工件位置。接触后，跳到下一步执行。
#500= #5061 + 0.0；把开门实际位置坐标值#5061赋给#500。 #502= #100+(-10.0)；快进行程#100再向前10 mm所在点的坐标赋 给#502，作为打刀检测点坐标。
IF (#502 LT #500) GOTO 50；如果#502小于实际开门坐标#500， 钻头未断，程序转到N50。
M50；否则为打刀，向PLC报警。
G91 G30 Z0；动力头退回原点。
M05；主轴停。
M99；返回主程序。
N50 G90 G01 Z#500 F#101；如未打刀，则继续进给到#500位置。 N55 #504= #110+0.0；应去重深度#110加修正值，赋给#504。 #112= #504；#504赋给#112。
#113=-99.9；设步进进给量变量#113=-99.9。这个数值不是实际 使用值，实际值要在调试中确定。
#114=0.0；设步进后退量变量#114=0。这个数值也不是实际使用 值，实际值要在调试中确定。
以上两步是采用动力头的进二退一法，以进行倒屑。
#115= #113+0.5；步进进给量加修正量赋给#115。
#116= #114+0.5；步进后退量加修正量赋给#116。
N60 IF(#112 GE #113) GOTO 70；如果剩余去重量大于步进进给量， 说明即将钻到头，转到N70。
G91 G01 Z#113 F#101；按步进进给量工进切削。
G04 P1；停留1秒。
G91 G00 Z#114；按步进后退量快退。
G04 P1；停留1秒。
G91 G00 Z#116；再后退0.5mm，即后退到#116位置。
G04 P1；停留1秒。
#112= #112-#115；计算剩余去重量，赋#112。
GOTO 60；回到N60继续切削。
N70 G91 G01 Z#112 F#101；切掉最后的剩余去重量。
G04 P1；停留1秒。
#510= #5021；终点坐标#5021送#510。 M57；通知PLC把#510值送数据存储器。 N80 M99；返回主程序。
***说明：
上面的所有变量均为带符号数。坐标的变化为动力头向前为负，后退为正。对所有比较命令的理解要考虑到这点，否则会得出错误的结论。
三.关于平衡仪CAB750
1.硬件结构
CAB150的硬件部分共有十一块主要控制板卡。从后面看，1-4块为平衡机控制用，5-8块为去重机用，9-11块为主计算机。 以上十一块板不包括电源部分。
其基本框图如下：
角度基准开关
平衡机I/O接口 去重机I/O接口
x1 x1 x1 x1 x1 BEAV017 BEAV017 BEAV017 BEAV017 BEAV017 BEAV017 均为I/O接口
x x4 x x4 x x4 x4 x x x4 D,E B,C D,E B,C D,E B,C D,E B,C D,E 出16点 入16点 出16点 入16点 出16点 入16点 出16点 入16点 出16点 入16点
图八：CAB750方框图 2.传感器原理及检测 传感器的结构如下：
振动方向
图九：传感器原理示意图
显然，它是靠铁心振动在线圈中产生的电压波动来测得不平衡
量的。
该传感器正常使用时，阻抗值在3.8-6.8KΩ 之间，对地绝缘为10M Ω以上。如超出这个范围，则可能已经损坏。 3.操作与标定
这一部分内容较多，请参照CAB750说明书操作部分。 值得一提的是，本平衡机标定一次后，在相当长的一段时间内可以不做标定。这是半硬支撑平衡机的特点。 四.机床控制提要
1.关于PLC控制
该机床使用C200H PLC。
PLC与测量及去重过程有重要关联，2中给出了部分这种联系。 2.平衡机的控制结构 (1).工位划分
下图给出了该机床的工位划分方法。
STA4 下料手 STA3上料手
STA2 STA1 STA5
C/O B/M 去重机 平衡机 输送料道
图十：机床工位分布示意图
各工位的工作状态均记载在PLC的DM数据寄存器中，(2)中对此 一一进行说明。
(2).加工过程与PLC状态标志
五个工位的状态分别用五个DM寄存器表示。这五个寄存器的状态又可以在操作台上的LED显示器上查询。具体内容切换点见下表：
STA1平衡机 STA2去重机 STA3上料手 STA4下料手 STA5料
道
DM101 DM102 DM110 DM111
DM100
STA3从料道取件
工件进入平衡机 1 平衡机测量完 11
STA4拿取工件 11 工件放进去重机 11
去重机去重完 111 STA3拿取工件 工件放回平衡机 111 复检完成 22 STA4拿取工件
工件放回去重机 22 二次去重完 222 STA3拿取工件 放回平衡机复检 222 复检完成 33 STA4拿取工件 送到下料道
以上步骤中，如果一次去重即合格，则DM101直接置成33，机械手开始下料。
(3).不平衡量的PLC存储
切削工件时，当钻头接触工件，由一个浮动机构触发一个SKIP 开关。这个开关信号送CNC，作为去重起点。
不平衡量在10°、130°、190°、250°四个去重角度上的分解向量，分别存储在下面八个寄存器中。其单位是mm。 1面 2面 10° DM11 DM21 130° DM12 DM22
190° DM13 DM23 250° DM14 DM24 3.报警号
机动科： 陈刚 2002年2月
日本平衡机原理解析及维修提要
设备维修档案系列资料
为了提高大家对日本曲轴平衡机的了解，促进维修能力的提高，特对日本曲轴平衡机进行原理分析及维修方法介绍。相关资料部分来自厂家培训记录。
一.关于曲轴动平衡的基本原理
简要地了解动平衡理论有助于我们对维修的正确判断。
(一)．平衡理论
１．什么是不平衡量
以一个均匀转子为例，如图一：
O＇
正常情况下，其惯性主轴线应与支撑主轴线重合，如不重合，则表示该转子不平衡．其不平衡量可用下式表示：
Ｕ＝m×r,单位：g.cm
真正的转子不平衡程度不仅与不平衡质量和不平衡半径有关，而且与转子的总质量Ｍ有直接关系，显然，同样的Ｕ值，Ｍ越大，表示不平衡程度越小；Ｍ越小，则表示不平衡程度越大．由此，引入了偏心距的概念．
即，偏心距：
e=mr/M=U/M M＇ 图一：均匀转子的几何支撑轴线OO＇与惯性轴线和MM＇
这个参数能较为准确地表示一个转子的不平衡程度．
２．不平衡量的常见分布形式
这里主要是指和曲轴不平衡相关的＂径向不平衡＂．其常见形式有：
（１）．静不平衡
惯性轴线与几何支撑轴线平行．如图二：
M ＇ O O＇
图二：静不平衡示意图
（２）．偶不平衡
惯性轴线与几何支撑轴线斜交于几何轴线的中心点．如图三：
M
O M＇
图三：偶不平衡示意图
（３）．准静不平衡
惯性轴线与几何支撑轴线斜交，但不过中心点．如图四．
O O M＇
图四：准静不平衡示意图
（４）．动不平衡
惯性轴线与几何支撑轴线不相交，亦不平行．如图五．
M
图五：动不平衡示意图
曲轴的不平衡即属于这种类型，由于其不平衡量的分布特点，去重时最少要平衡两点以上．
3·不平衡量的工业标准
国标ISO1940规定了不平衡量的工业标准，即：
G=EW/1000
其中，E：偏心距。微米。
W：转速。弧度/秒。
G取值一般为G0.4-G4000,曲轴在G40-G100之间。
（二）．动平衡机
1·平衡机测量的基本力学关系
如下图，为一台平衡机的测量系统局部结构示意图。
f
图六：一个简单的平衡机测量装置
图中不平衡量m产生的离心力：
f=mrω2
水平方向的离心力分量：
f水平= mrω2 cosα
垂直方向的离心力分量：
f垂直=mrω2sinα
支撑弹簧变形量：
A=f垂直/K，K为弹性系数。
水平力传递给传感器，由传感器测取并产生电压信号，送控制系统。 图中只是示意，具体数量关系要看传感器的类型而定。
2·平衡方程
一个系统的平衡方程如下：
MX″+CX′+KX=mrω2
其中，M：转子质量。
X：支撑体变形量。
m：不平衡质量。
r：不平衡半径。
ω：转子角速度。
C：阻尼系数。主要来自风阻，摩擦阻尼。
K：支撑体弹性系数。
阻尼力很小，一般分析时可不予考虑。
3·硬支撑平衡机的力学分析
当不考虑惯性力时KX＂，可以设计为硬支撑结构。这时，平衡方程可改写为：
X=mrω2/K
可见，硬支撑平衡机与床身质量无关，出厂时做一次性标定即可，无须经常标定。但对地基要求高，否则惯性力将产生影响，影响平衡精度。
机床的共振点为：
ω0= 对硬支撑平衡机，工件转速应在ω0/3以内。
4·软支撑平衡机的力学分析
这种平衡机的弹性力相对于惯性力而言，由于支撑弹簧很软，弹性力很小，可以忽略。平衡方程为：
MX＂=mrω2
X＂=mrω2/M
X＂为加速度，可使用加速度传感器测量。
由于式中包括机床质量Ｍ，故机床需要经常标定，对地基要求不高。 这种平衡机的工件转速一般控制在2-2.5ω0之内。
5·半硬支撑平衡机的力学分析
这种平衡机既要考虑惯性力，又要考虑弹性力。其平衡方程为： MX＂+KX=mrω2
这一方程的计算较为困难，从力学关系来进行分析，可以从下面公式进行不平衡量的分离。即：
UL UR
图七：不平衡量的分离
如图，有：
U1=UL+(ULa/b-URc/b)
U2=UR-(ULa/b-URc/b)
显然，当去重点事先选定后，很容易依据从支撑点测量到的不
平衡量UL和UR确定应去重量U1及U2。
半硬支撑的平衡机，其工件转速在ω0附近，因而灵敏度高。
它对地基的要求介于硬支撑和软支撑之间。
6· 我们厂的平衡机类型及曲轴去重的一些结论
老平衡机（美国）属于软支撑型，而新平衡机（日本）属于半硬支撑型。由此，我们不难得出两台机床在使用和保养中应注意哪些问题的结论。
新平衡机和老平衡机一样，曲轴去重点也是10︒、130︒、190︒、250︒四个点。
常见的曲轴驱动方式有摩擦轮驱动、皮带轮驱动、端部驱动和虎壳驱动四种。我厂的美国平衡机为端部驱动，这种驱动方式对联轴节要求很高，需要经常进行补偿和对联轴节做调整。
去重点理论上越少越好，这样可以减少工件的内应力。
二.数控部分
１.硬件构成
该系统使用FANUC公司POWER MATE-MODEL D系统。硬件部分这里不做详细介绍，细节请查阅数控部分的说明书。
２.加工程序
机床的加工程序如下：
O0001（WORK 2.2L）；2.2L发动机曲轴加工主程序。
#100=-190；快进行程变量赋值。
#101=125.4；切削速度变量赋值。
#102=530；最大切削深度变量赋值。
M98 P1001；转到O1001程序。
M30；程序结束。
O0002(WORK 2.5 L)；2.5L发动机机加工主程序。
#100=-190；快进行程变量赋值。
#101=-125.4；切削速度变量赋值。
#102=530；最大切削深度变量赋值。
M98 P1001；转到O1001程序。
M30；程序结束。
O1001；加工子程序1。
G91 G30 Z0；回原点。
IF (#1032 EQ 0) GOTO 30；如果#1及#2头应去重深度变量#1032=0， 转到N30。
M03；主轴起动。
#110= #1032 AND 4095；取#1032的前12位送#110。
IF(#102 LT #110) GOTO 10；如果#102（最大切削深度）小于 #110（应去重深度），转到N10。
IF(#102 GE #110) GOTO 20；如果#102（最大切削深度）大于 #110（应去重深度），转到N20。
N10 #110= #102；把最大切削深度值赋给#110。
N20 #110=-#110；#110取反。
#110= #110/10；#110值/10。
G90 G00 Z #100；快速进给到#100（将接触工件）位置。 M98 P1003；转到O1003程序。
N30 M53；通知PLC加工结束。
G91 G30 Z0；返回原点。
M05；主轴停止。
N40 M99；返回主程序。
O1003；加工子程序2。
M03；主轴起动。*（没必要）。
IF (#1014 EQ 0) GOTO 45；如果#1014=0，转到N45。
M55；通知PLC将进行一次去重量的低八位传送。
#121= #1032 AND 255；取应去重深度的低八位，赋给#121。 M56；通知PLC将进行一次去重量的高八位传送。
#122= #1032 AND 255；取应去重深度的高八位，赋给#122。 M54；通知PLC数据传送完成。
#124= #122×256；把去重量高八位后加八个零，赋给#124。 #123= #121+ #124；把去重量的全部十六位合并，赋给#123。 #123= #123/10；一次去重量#123/10。
#123=-#123；#123取反。
#125= #123+5.0；设置中速移动的终点坐标，赋给#125。 G90 G01 Z #125 F1500；中速移动到#125位置。
G90 G01 Z#123 F#101；工进（慢速）去掉全部超重量。
GOTO 55；转到N55。
N45 G90 G00 Z#100；快速进给到将接触工件位置。
IF (#1015 EQ 1) GOTO 50；如果#1015（接触工件，即开门信号） =1（为真），则转到N50。（#1015由NC的#1头开门标志寄存 器5006及#2号头的开门标志寄存器5306自动赋值）。
G91 G31 Z-10.0 F#101；如尚未接触工件，则慢速进给，试探接触 工件位置。接触后，跳到下一步执行。
#500= #5061 + 0.0；把开门实际位置坐标值#5061赋给#500。 #502= #100+(-10.0)；快进行程#100再向前10 mm所在点的坐标赋 给#502，作为打刀检测点坐标。
IF (#502 LT #500) GOTO 50；如果#502小于实际开门坐标#500， 钻头未断，程序转到N50。
M50；否则为打刀，向PLC报警。
G91 G30 Z0；动力头退回原点。
M05；主轴停。
M99；返回主程序。
N50 G90 G01 Z#500 F#101；如未打刀，则继续进给到#500位置。 N55 #504= #110+0.0；应去重深度#110加修正值，赋给#504。 #112= #504；#504赋给#112。
#113=-99.9；设步进进给量变量#113=-99.9。这个数值不是实际 使用值，实际值要在调试中确定。
#114=0.0；设步进后退量变量#114=0。这个数值也不是实际使用 值，实际值要在调试中确定。
以上两步是采用动力头的进二退一法，以进行倒屑。
#115= #113+0.5；步进进给量加修正量赋给#115。
#116= #114+0.5；步进后退量加修正量赋给#116。
N60 IF(#112 GE #113) GOTO 70；如果剩余去重量大于步进进给量， 说明即将钻到头，转到N70。
G91 G01 Z#113 F#101；按步进进给量工进切削。
G04 P1；停留1秒。
G91 G00 Z#114；按步进后退量快退。
G04 P1；停留1秒。
G91 G00 Z#116；再后退0.5mm，即后退到#116位置。
G04 P1；停留1秒。
#112= #112-#115；计算剩余去重量，赋#112。
GOTO 60；回到N60继续切削。
N70 G91 G01 Z#112 F#101；切掉最后的剩余去重量。
G04 P1；停留1秒。
#510= #5021；终点坐标#5021送#510。 M57；通知PLC把#510值送数据存储器。 N80 M99；返回主程序。
***说明：
上面的所有变量均为带符号数。坐标的变化为动力头向前为负，后退为正。对所有比较命令的理解要考虑到这点，否则会得出错误的结论。
三.关于平衡仪CAB750
1.硬件结构
CAB150的硬件部分共有十一块主要控制板卡。从后面看，1-4块为平衡机控制用，5-8块为去重机用，9-11块为主计算机。 以上十一块板不包括电源部分。
其基本框图如下：
角度基准开关
平衡机I/O接口 去重机I/O接口
x1 x1 x1 x1 x1 BEAV017 BEAV017 BEAV017 BEAV017 BEAV017 BEAV017 均为I/O接口
x x4 x x4 x x4 x4 x x x4 D,E B,C D,E B,C D,E B,C D,E B,C D,E 出16点 入16点 出16点 入16点 出16点 入16点 出16点 入16点 出16点 入16点
图八：CAB750方框图 2.传感器原理及检测 传感器的结构如下：
振动方向
图九：传感器原理示意图
显然，它是靠铁心振动在线圈中产生的电压波动来测得不平衡
量的。
该传感器正常使用时，阻抗值在3.8-6.8KΩ 之间，对地绝缘为10M Ω以上。如超出这个范围，则可能已经损坏。 3.操作与标定
这一部分内容较多，请参照CAB750说明书操作部分。 值得一提的是，本平衡机标定一次后，在相当长的一段时间内可以不做标定。这是半硬支撑平衡机的特点。 四.机床控制提要
1.关于PLC控制
该机床使用C200H PLC。
PLC与测量及去重过程有重要关联，2中给出了部分这种联系。 2.平衡机的控制结构 (1).工位划分
下图给出了该机床的工位划分方法。
STA4 下料手 STA3上料手
STA2 STA1 STA5
C/O B/M 去重机 平衡机 输送料道
图十：机床工位分布示意图
各工位的工作状态均记载在PLC的DM数据寄存器中，(2)中对此 一一进行说明。
(2).加工过程与PLC状态标志
五个工位的状态分别用五个DM寄存器表示。这五个寄存器的状态又可以在操作台上的LED显示器上查询。具体内容切换点见下表：
STA1平衡机 STA2去重机 STA3上料手 STA4下料手 STA5料
道
DM101 DM102 DM110 DM111
DM100
STA3从料道取件
工件进入平衡机 1 平衡机测量完 11
STA4拿取工件 11 工件放进去重机 11
去重机去重完 111 STA3拿取工件 工件放回平衡机 111 复检完成 22 STA4拿取工件
工件放回去重机 22 二次去重完 222 STA3拿取工件 放回平衡机复检 222 复检完成 33 STA4拿取工件 送到下料道
以上步骤中，如果一次去重即合格，则DM101直接置成33，机械手开始下料。
(3).不平衡量的PLC存储
切削工件时，当钻头接触工件，由一个浮动机构触发一个SKIP 开关。这个开关信号送CNC，作为去重起点。
不平衡量在10°、130°、190°、250°四个去重角度上的分解向量，分别存储在下面八个寄存器中。其单位是mm。 1面 2面 10° DM11 DM21 130° DM12 DM22
190° DM13 DM23 250° DM14 DM24 3.报警号
机动科： 陈刚 2002年2月