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汇川PLC在水钻机控制系统上的应用

2014/12/9 13:39:44

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  • 关键词: 五轴高速定位、实时脉冲修改、PLC、步进系统
  • 摘要:本文主要介绍通过PLC控制多个步进电机对仿钻材料进行斜面磨削,抛光的系统方案,汇川H2U系列PLC强大的高速定位功能及产品的稳定性能,大大提高了水钻机的生产精度及速度

一、前言

   水钻是一种俗称,其主要成份是水晶玻璃,是将人造水晶玻璃切割成钻石刻面得到的一种饰品铺件,水钻一般用于中档的饰品设计中,这种材质因为较经济,同时视觉效果上又有钻石般的夺目感觉,在服装、鞋业、首饰、灯饰等各个行业得到广泛的应用,市场需求越来越大。

   目前市场上主要有滚筒式和平磨式两种机型。传统的滚筒式机型加工速度慢,精度不高,加工效率比较低,通过滚筒式的磨抛加工,生产的产品表面容易产生一定的弧度,从而使产品对光的折射有很大的影响,平磨式设备在原基础上,做了很大改动,克服原有缺点,使加工更加方便快捷稳定,得到了更广泛的应用。

   市场对水钻加工的速度及精度的要求越来越高。随着自动化技术的不断发展,通过触摸屏 PLC控制步进电机对水钻进行换面、摆角、磨削能大大提高水钻设备的精度及速度。

   本文介绍了通过汇川PLC控制五个步进电机对水钻产品的加工系统及流程。

二、系统介绍

   为提高生产效率,同一磨盘采用双铝排模式工作,使用5套步进系统,每一铝排都采用步进电机控制摆角角度及换面角度,同时使用步进电机控制磨盘或抛盘升降高低,以此控制磨削高度。通过HMI PLC的控制方式,可以方便地对摆角次数,换面次数进行设定,从而生产出不同形状的水钻产品。

   材料成型主要通过PLC控制步进电机转一定角度后,再通过磨盘上升一定角度,将材料一面磨平。以换面为例:如图一,铝排有步进电机带动旋转一周,则排针带着材料按一定方向转动一个角度(根据铝排的选型而有所不同),如图二,材料通过转一角度换面后,磨盘根据设定的高度,将材料抹去一平面。相同的原理,摆角通过另一步进电机控制整个铝排及换面电机一起转动,将材料转到另一个摆角,再重新换面。

   该系统主要分两道工序,先磨削,后通过抛盘抛亮水钻,每道工序都由PLC控制步进电机进行摆角、换面、主轴升降三大部分动作。收线对材料进行磨削:各个电机先寻原点,按设定的高度对材料进行磨边。换面次数达到设定次数后磨盘回归原点,同时进行下一个摆角,之后循环换面磨边,直到摆角次数达到设定次数后,电机全部回归原点 ,磨削工序借宿,材料通过磨削工序已经基本成型,再进入抛光工序,通过抛盘以相同的摆角与换面动作抛光后,材料表面更加平滑、晶莹剔透。动作流程图如下

三、汇川PLC方案优势

   1、目前一般PLC都是自带两路高速脉冲输出,对于多路高速脉冲输出,采用多台PLC联机控制,但这种控制方案响应速度慢,联动性差,同时通过通信联机容易受到现场干扰严重;汇川H2U系列PLC的H2U-3232MTQ,采用高性能CPU新片,自带5路高速脉冲输出,可以同时驱动5路步进电机独立运行,精确地控制电机转动的角度,极大提高了响应速度及抗干扰能力。

   2、汇川PLC通过修改特殊标志位(M8135、M8136等)以及特殊寄存器(D8104、D8165等)可以将各路高速脉冲输出的加减速时间独立设定,在控制步进电机时能更快速的实现定位控制。

   3、脉冲发送过程中可以实时修改。通过特殊标志性(M8135~M8139)可以在脉冲发送过程中,通过中断信号实时对脉冲发送量进行更改,在寻原点或脉冲补偿控制上得到广泛的应用。

四、结束语

   由于汇川H2U系列PLC HMI控制5轴步进的水钻级系统使用灵活,功能多样,同一设备生产的品种多样,同时大大提高了生产速度,也节省了人力资源。各种故障报警都可以通过HMI上显示查看,操作简单易懂,脉冲控制定位精准,调试效果得到了客户的肯定

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