一、前言

   水鉆是一種俗稱(chēng)，其主要成份是水晶玻璃，是將人造水晶玻璃切割成鉆石刻面得到的一種飾品鋪件，水鉆一般用于中檔的飾品設(shè)計(jì)中，這種材質(zhì)因?yàn)檩^經(jīng)濟(jì)，同時(shí)視覺(jué)效果上又有鉆石般的奪目感覺(jué)，在服裝、鞋業(yè)、首飾、燈飾等各個(gè)行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，市場(chǎng)需求越來(lái)越大。

   目前市場(chǎng)上主要有滾筒式和平磨式兩種機(jī)型。傳統(tǒng)的滾筒式機(jī)型加工速度慢，精度不高，加工效率比較低，通過(guò)滾筒式的磨拋加工，生產(chǎn)的產(chǎn)品表面容易產(chǎn)生一定的弧度，從而使產(chǎn)品對(duì)光的折射有很大的影響，平磨式設(shè)備在原基礎(chǔ)上，做了很大改動(dòng)，克服原有缺點(diǎn)，使加工更加方便快捷穩(wěn)定，得到了更廣泛的應(yīng)用。

   市場(chǎng)對(duì)水鉆加工的速度及精度的要求越來(lái)越高。隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，通過(guò)觸摸屏 PLC控制步進(jìn)電機(jī)對(duì)水鉆進(jìn)行換面、擺角、磨削能大大提高水鉆設(shè)備的精度及速度。

   本文介紹了通過(guò)匯川PLC控制五個(gè)步進(jìn)電機(jī)對(duì)水鉆產(chǎn)品的加工系統(tǒng)及流程。

二、系統(tǒng)介紹

   為提高生產(chǎn)效率，同一磨盤(pán)采用雙鋁排模式工作，使用5套步進(jìn)系統(tǒng)，每一鋁排都采用步進(jìn)電機(jī)控制擺角角度及換面角度，同時(shí)使用步進(jìn)電機(jī)控制磨盤(pán)或拋盤(pán)升降高低，以此控制磨削高度。通過(guò)HMI PLC的控制方式，可以方便地對(duì)擺角次數(shù)，換面次數(shù)進(jìn)行設(shè)定，從而生產(chǎn)出不同形狀的水鉆產(chǎn)品。

   材料成型主要通過(guò)PLC控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)一定角度后，再通過(guò)磨盤(pán)上升一定角度，將材料一面磨平。以換面為例：如圖一，鋁排有步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)一周，則排針帶著材料按一定方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度（根據(jù)鋁排的選型而有所不同），如圖二，材料通過(guò)轉(zhuǎn)一角度換面后，磨盤(pán)根據(jù)設(shè)定的高度，將材料抹去一平面。相同的原理，擺角通過(guò)另一步進(jìn)電機(jī)控制整個(gè)鋁排及換面電機(jī)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，將材料轉(zhuǎn)到另一個(gè)擺角，再重新?lián)Q面。

   該系統(tǒng)主要分兩道工序，先磨削，后通過(guò)拋盤(pán)拋亮水鉆，每道工序都由PLC控制步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行擺角、換面、主軸升降三大部分動(dòng)作。收線(xiàn)對(duì)材料進(jìn)行磨削：各個(gè)電機(jī)先尋原點(diǎn)，按設(shè)定的高度對(duì)材料進(jìn)行磨邊。換面次數(shù)達(dá)到設(shè)定次數(shù)后磨盤(pán)回歸原點(diǎn)，同時(shí)進(jìn)行下一個(gè)擺角，之后循環(huán)換面磨邊，直到擺角次數(shù)達(dá)到設(shè)定次數(shù)后，電機(jī)全部回歸原點(diǎn) ，磨削工序借宿，材料通過(guò)磨削工序已經(jīng)基本成型，再進(jìn)入拋光工序，通過(guò)拋盤(pán)以相同的擺角與換面動(dòng)作拋光后，材料表面更加平滑、晶瑩剔透。動(dòng)作流程圖如下

三、匯川PLC方案優(yōu)勢(shì)

   1、目前一般PLC都是自帶兩路高速脈沖輸出，對(duì)于多路高速脈沖輸出，采用多臺(tái)PLC聯(lián)機(jī)控制，但這種控制方案響應(yīng)速度慢，聯(lián)動(dòng)性差，同時(shí)通過(guò)通信聯(lián)機(jī)容易受到現(xiàn)場(chǎng)干擾嚴(yán)重；匯川H2U系列PLC的H2U-3232MTQ，采用高性能CPU新片，自帶5路高速脈沖輸出，可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)5路步進(jìn)電機(jī)獨(dú)立運(yùn)行，精確地控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，極大提高了響應(yīng)速度及抗干擾能力。

   2、匯川PLC通過(guò)修改特殊標(biāo)志位（M8135、M8136等）以及特殊寄存器（D8104、D8165等）可以將各路高速脈沖輸出的加減速時(shí)間獨(dú)立設(shè)定，在控制步進(jìn)電機(jī)時(shí)能更快速的實(shí)現(xiàn)定位控制。

   3、脈沖發(fā)送過(guò)程中可以實(shí)時(shí)修改。通過(guò)特殊標(biāo)志性（M8135~M8139)可以在脈沖發(fā)送過(guò)程中，通過(guò)中斷信號(hào)實(shí)時(shí)對(duì)脈沖發(fā)送量進(jìn)行更改，在尋原點(diǎn)或脈沖補(bǔ)償控制上得到廣泛的應(yīng)用。

四、結(jié)束語(yǔ)

   由于匯川H2U系列PLC HMI控制5軸步進(jìn)的水鉆級(jí)系統(tǒng)使用靈活，功能多樣，同一設(shè)備生產(chǎn)的品種多樣，同時(shí)大大提高了生產(chǎn)速度，也節(jié)省了人力資源。各種故障報(bào)警都可以通過(guò)HMI上顯示查看，操作簡(jiǎn)單易懂，脈沖控制定位精準(zhǔn)，調(diào)試效果得到了客戶(hù)的肯定