摘要：本文主要內(nèi)容為介紹永宏P(guān)LC在印后設(shè)備自動磨光機的的應(yīng)用。該設(shè)備需要實現(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

一、項目簡介

1.1 行業(yè)介紹

自動磨光機用來進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設(shè)備概況介紹。

圖1-1 自動磨光機

二、系統(tǒng)設(shè)計方案

2.1方案背景

自動磨光機（暖氣片）目前市場上使用的控制系統(tǒng)方案為PLC+HMI+步進電機的控制方式；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50KHz，單機最多支持3軸直線插補功能；該應(yīng)用優(yōu)勢能夠在該市場有較好的應(yīng)用前景。自動磨光機系統(tǒng)方案如表2-1。

表2-1 自動磨光機系統(tǒng)方案

2.2客戶需求

根據(jù)客戶要求，自動磨光機的主要功能包括：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）。自動磨光機具體功能要求如表2-2。

表2-2 自動磨光機具體功能要求

2.3解決方案

自動磨光機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；自動磨光機設(shè)計參數(shù)如表2-3；自動磨光機實物圖如圖2-1。

2-3 自動磨光機設(shè)計參數(shù)                  圖2-1 自動磨光機實物效果圖

基于上述各項技術(shù)指標，從自動磨光機系統(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)行機構(gòu)采用步進電機，主要控制設(shè)備的旋轉(zhuǎn)磨光及往復(fù)軸的往返運動等；工件壓緊、磨輪帶動作及平臺上升下降使用氣缸進行動作推拉；上位機采用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、時代超群的步進電機750KW2套和外圍輸入輸出線路（包括按鈕、指示燈和蜂鳴器等）。自動磨光機系統(tǒng)硬件清單如表3-1；自動磨光機系統(tǒng)硬件配置如圖3-1。

表3-1 自動磨光機硬件明細表                圖3-1 自動磨光機硬件配置圖

3.2 機械結(jié)構(gòu)

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

圖3-2自動磨光機整體結(jié)構(gòu)

3.3 電氣控制

自動磨光機的電氣控制采用永宏P(guān)LC作為設(shè)備核心控制單元，實現(xiàn)對伺服位置控制、步進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 自動磨光機電氣控制原理圖

圖3-4 自動磨光機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行細磨光；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)原點停機。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

自動磨光機的控制流程圖

如圖4-2所示：

圖4-2 自動磨光機的控制流程圖

4.3 I/O點配置

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

表4-1 PLC輸入、輸出點配置表

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行填表編輯；使用永宏脈沖輸出指令可以很好的實現(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，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)。自動磨光機生產(chǎn)效率能夠達到一片暖氣片（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；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：

[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.臺灣永宏電機股份有限公司