东芝TC-Mini/PLC在锯片磨齿机上的应用案例

1、 引言

自动锯片磨齿机在锯片行业中应用十分普遍，是锯片生产制造关键性的环节；直接影响着锯齿的精度和产品品质的优良。该设备是集自动送料和磨削的锯片磨齿设备，专用于锯片生产过程中的锯齿操作。

2、 背景介绍

中国锯业在近十年快速走向世界已经是无可争议的事实，决定因素有：中国有廉价的劳动力及廉价的商品市场；中国电动工具近十年来飞速发展；中国改革开放三十多年来，各个行业发展已经走在了世界前列。

3、 客户要求

自动磨齿机具有以下要求：系统应包括手动、自动两套完全独立的控制程序；采用文本输入工艺参数，显示设备的流程状态；自动工艺可在文本中随意设置，不固定动作流程；XY两周定位精准，定位速度快。

4、 系统设计示意

磨齿机主要用于锯片的刃磨；主要包括步进系统、气动系统和电气等几部分，如上图所示。本方案控制系统采用台达触摸屏，东芝PLC控制器作为核心元件，控制整个设备的动作流程。步进系统采用雷塞步进驱动器，控制XY轴定点定位。气动系统采用SMC气缸，主要控制锯片的夹紧。

5、 机械结构

磨齿机的机械结构主要分为送料机构、磨削机构两部分。送料机构主要功能是将锯片送至磨削位置，磨削机构主要是将锯齿磨削。

6、 控制流程

磨齿机采用东芝PLC作为核心控制单元，实施对步进和气动元件等执行单元的控制。控制流程主要分为物料夹紧、送料控制和磨削控制三部分；物料夹紧主要控制气缸在送料时松开，磨削时夹紧，送料控制流程主要控制Y轴定点定位每个齿的位置，磨削控制主要控制X轴定点定位磨削长度。送料控制流程和磨削控制流程不是相互独立的，而是相互关联的。送料控制流程中的完成信号是触发磨削控制流程中控制的条件，磨削控制流程中的完成信号又是触发送料控制流程中的控制条件。具体流程图参考如下。

7、 端口配置

根据磨齿机控制流程，对PLC的输入输出配置如下表格。

程序编写环境简单易懂，如下所示部分示例。

1、 现场调试

现场调试，结合PLC控制的磨齿机，可以在触摸屏上写入指定参数即可实现动作流程，实现多个工艺参数的设置调整方案，大大简化了机器的操作界面设计，降低了硬件成本，同时满足了不同材料的多产品和多工艺的适应性需求，比早期的磨齿机提高了3倍多工作效率，产品质量和稳定性也得到了保证。

2、 参考文献

[1] 韩保军等.传感器原理及应用技术.西安：西安电子科技大学出版社.2003

[2] 王俊峰等.现代传感器应用技术.北京：机械工业出版社.2006

[3] 张洪润等.传感器技术与应用教程.北京：清华大学出版社.2005

[4] 任振辉等.电气控制技术.北京：中国水利水电出版社. 2002

[5]  TC-Mini使用说明书

[6] 台达触摸屏使用说明书