摘要：本文主要內(nèi)容為介紹永宏P(guān)LC在印后設(shè)備自動磨光機(jī)的的應(yīng)用。該設(shè)備需要實(shí)現(xiàn)暖氣片加工一次裝片完成焊道打磨與拋光兩道工序的功能，并且達(dá)到每片加工時間不超過20sec的生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：永宏P(guān)LC 暖氣片 磨光機(jī)

一、項(xiàng)目簡介

1.1 行業(yè)介紹

自動磨光機(jī)用來進(jìn)行金屬表面打磨處理一種手動電動工具；適用于以下行業(yè)：木材、家具行業(yè)如平木板、家具金屬拉手等工件砂光拉絲；五金（金屬）材料及制品鋁型材及其制品、不銹鋼制品及器皿、銅型材及制品、水暖衛(wèi)浴器材、鎖類、燈飾制品、標(biāo)牌銘牌、五金工藝飾品、刀剪類、門的活葉、汽車自行車零配件、餐具類、韙扣類制品、鈕扣、皮帶扣、手機(jī)外殼、鐘表行業(yè)等工件砂光拉絲；電子零件、電子器材如電子零件、平板砂光拉絲等。本文主要介紹關(guān)于暖氣片加工一次裝片完成焊道打磨與拋光兩道工序的自動磨光機(jī)設(shè)備概況介紹。

圖1-1 自動磨光機(jī)

二、系統(tǒng)設(shè)計方案

2.1方案背景

自動磨光機(jī)（暖氣片）目前市場上使用的控制系統(tǒng)方案為PLC+HMI+步進(jìn)電機(jī)的控制方式；其中PLC使用最多的品牌是松下等；HMI使用最多的品牌昆侖通態(tài)。永宏經(jīng)濟(jì)型型PLC和HMI的性價比相對于其他品牌較高，其PLC單軸脈沖輸出達(dá)50KHz，單機(jī)最多支持3軸直線插補(bǔ)功能；該應(yīng)用優(yōu)勢能夠在該市場有較好的應(yīng)用前景。自動磨光機(jī)系統(tǒng)方案如表2-1。

表2-1 自動磨光機(jī)系統(tǒng)方案

2.2客戶需求

根據(jù)客戶要求，自動磨光機(jī)的主要功能包括：自動和手動功能、分期付款設(shè)置及配方選擇。在自動加工啟動前，設(shè)定上下兩個加工位的旋轉(zhuǎn)角及速度參數(shù)，往復(fù)軸的往復(fù)進(jìn)程及速度根據(jù)加工要求跟隨設(shè)定；要求加工的所有參數(shù)有2套配方由一個按鈕切換選擇的功能。另外客戶還需要實(shí)現(xiàn)定期催款密碼支付的功能（要求期數(shù)及分期的密碼、時間可自行設(shè)定）。自動磨光機(jī)具體功能要求如表2-2。

表2-2 自動磨光機(jī)具體功能要求

2.3解決方案

自動磨光機(jī)主要適用于暖氣片焊道打磨與拋光加工，是暖氣片噴涂的前道加工工序；根據(jù)最終設(shè)備使用的動作及工藝要求，該系統(tǒng)設(shè)計過程主要包括系統(tǒng)硬件設(shè)計和系統(tǒng)軟件設(shè)計；其中系統(tǒng)硬件設(shè)計包括硬件（產(chǎn)品）選型配置、機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣控制等三部分，系統(tǒng)軟件設(shè)計包括流程控制、I/O配置和程序設(shè)計等三部分；自動磨光機(jī)設(shè)計參數(shù)如表2-3；自動磨光機(jī)實(shí)物圖如圖2-1。

2-3 自動磨光機(jī)設(shè)計參數(shù)                  圖2-1 自動磨光機(jī)實(shí)物效果圖

基于上述各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，從自動磨光機(jī)系統(tǒng)方案架構(gòu)圖2-2示；本方案控制系統(tǒng)采用永宏經(jīng)濟(jì)型B1系列PLC控制器，主要控制整體設(shè)備的動作流程；執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用步進(jìn)電機(jī)，主要控制設(shè)備的旋轉(zhuǎn)磨光及往復(fù)軸的往返運(yùn)動等；工件壓緊、磨輪帶動作及平臺上升下降使用氣缸進(jìn)行動作推拉；上位機(jī)采用HU系列7寸的HMI操作界面，提供自動操作、手動測試、設(shè)備使用期限和用戶登入等界面。

圖2-2 系統(tǒng)方案架構(gòu)

三、硬件配置

3.1 硬件配置

自動磨光機(jī)的系統(tǒng)硬件組成由永宏B1-20MT2-D24 PLC控制器、HU070L-00 7寸觸摸屏、時代超群的步進(jìn)電機(jī)750KW2套和外圍輸入輸出線路（包括按鈕、指示燈和蜂鳴器等）。自動磨光機(jī)系統(tǒng)硬件清單如表3-1；自動磨光機(jī)系統(tǒng)硬件配置如圖3-1。

表3-1 自動磨光機(jī)硬件明細(xì)表                圖3-1 自動磨光機(jī)硬件配置圖

3.2 機(jī)械結(jié)構(gòu)

自動磨光機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：往復(fù)絲桿平臺、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、磨輪磨帶組成的磨光機(jī)構(gòu)及升降臺。自動磨光機(jī)整體結(jié)構(gòu)解析如下圖。

圖3-2自動磨光機(jī)整體結(jié)構(gòu)

3.3 電氣控制

自動磨光機(jī)的電氣控制采用永宏P(guān)LC作為設(shè)備核心控制單元，實(shí)現(xiàn)對伺服位置控制、步進(jìn)燙金和模切及切張計數(shù)等執(zhí)行單元的控制。自動磨光機(jī)PLC接線原理如圖3-3，PLC電氣控制柜接線如圖3-4。

圖3-3 自動磨光機(jī)電氣控制原理圖

圖3-4 自動磨光機(jī)PLC電氣控制柜接線圖

四、系統(tǒng)軟件設(shè)計

4.1 工藝流程

自動磨光機(jī)的工藝流程主要包括四部分：上片設(shè)定、下位磨光、上位磨光及完成歸位4個部分；這四個部分的配合實(shí)現(xiàn)工件的焊道及拋光；其中下位磨光是對工件的粗加工，以最快的效率將焊接痕道磨平，緊接著上升到上位對工件進(jìn)行細(xì)磨光；完成磨光時的磨輪頂緊非任何角度松開即可，而是需要在旋轉(zhuǎn)過程中磨帶與工件呈運(yùn)動平面松開，這樣才能消除會出現(xiàn)棱面的情況，以保證后續(xù)工件噴涂的質(zhì)量；完成以上的工藝，最后兩軸自動歸位到接近開關(guān)原點(diǎn)停機(jī)。全自動工藝流程如圖4-1。

圖4-1 全自動工藝流

4.2控制流程圖

自動磨光機(jī)的控制流程圖

如圖4-2所示：

圖4-2 自動磨光機(jī)的控制流程圖

4.3 I/O點(diǎn)配置

根據(jù)自動磨光機(jī)工藝流程和控制流程要求，進(jìn)行了永宏P(guān)LC程序I/O點(diǎn)配置；永宏P(guān)LC輸入、輸出點(diǎn)配置如表4-1。

表4-1 PLC輸入、輸出點(diǎn)配置表

4.4 PLC功能指令應(yīng)用

4.4.1 脈沖輸出指令

永宏P(guān)LC脈沖輸出控制有專門的位置命令輸出指令（FUN140），永宏FUN140指令的命令設(shè)置方式采用的是表格的形式進(jìn)行填表編輯；使用永宏脈沖輸出指令可以很好的實(shí)現(xiàn)對旋轉(zhuǎn)角及往復(fù)行程的控制。永宏P(guān)LC脈沖輸出控制程序如圖4-3，永宏P(guān)LC脈沖輸出控制設(shè)置表格如圖4-4。

圖4-3 脈沖輸出控制程序                        圖4-4 脈沖輸出控制表格

4.4.2分期付款模式的使用

永宏HMI提供一個內(nèi)置分期付款模式功能，HMI系統(tǒng)時間超過分期設(shè)定時間時，HMI會彈出分期密碼輸入畫面。只有輸入密碼后，HMI才能繼續(xù)正常使用，否則，HMI一直顯示輸入密碼的畫面。分期付款的設(shè)置有2中方式：1）、直接在觸摸屏工程中的工程參數(shù)--分期付款模式，進(jìn)行期數(shù)及密碼的設(shè)置即可。

圖4-5

2）、功能開關(guān)的“功能選擇”中，選擇“分期付款”選項(xiàng)，可彈出分期付款頁面設(shè)置。

圖4-6 功能開關(guān)分期付款功能

在觸摸屏點(diǎn)擊該功能按鈕，彈出設(shè)置分期付款信息的畫面；

五、結(jié)論（實(shí)施結(jié)果）

圖5-1 設(shè)備現(xiàn)場使用圖

圖5-2 加工原件--完成品

通過現(xiàn)場調(diào)試，如圖5-1現(xiàn)場使用自動磨光加工生產(chǎn)。自動磨光機(jī)生產(chǎn)效率能夠達(dá)到一片暖氣片（2端）磨光完成所用的時間為20 sec，相對之前設(shè)備的27 sec有了較大幅度的提升；在客戶所在的地區(qū)現(xiàn)在只有兩家在做該設(shè)備，之前使用了同一套系統(tǒng)，現(xiàn)在改進(jìn)之后對于市場的競爭優(yōu)勢有了明顯的提高。對于當(dāng)前社會發(fā)展形勢，機(jī)械廠在壓縮成本的同時想要提高自身的競爭優(yōu)勢，首先就要提高自己的技術(shù)特點(diǎn)；使用永宏P(guān)LC不僅能夠節(jié)約設(shè)備的生產(chǎn)成本，并且能夠充分保障設(shè)備的穩(wěn)定性；同時，永宏市場上所提供的技術(shù)支持對于客戶也是一大優(yōu)勢。

參考文獻(xiàn)：

[1] 永宏可編程控制器使用手冊I 和使用手冊II.臺灣永宏電機(jī)股份有限公司

[2] 永宏P(guān)LC編程軟件使用手冊.臺灣永宏電機(jī)股份有限公司