1 引 言
圓角機(jī)數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用于玻璃加工生產(chǎn)線上,將生產(chǎn)線上在線運(yùn)行的玻璃的四個(gè)直角磨成圓角。按照設(shè)定半徑將玻璃四角磨成90度的圓弧,圓弧與直線過渡平滑,圓弧半徑誤差±0.5mm。磨削在玻璃運(yùn)行過程中進(jìn)行。機(jī)械結(jié)構(gòu)由臺(tái)達(dá)伺服系統(tǒng)配合滾珠絲桿導(dǎo)軌傳動(dòng)驅(qū)動(dòng),整機(jī)圖片參見圖1。加工樣品圖片參見圖2。
圖 1
圖 2
2 數(shù)控系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)
2.1功能設(shè)計(jì)
?。?)加工過程描述。該設(shè)備用于生產(chǎn)線上對(duì)直角玻璃進(jìn)行倒圓角或45度倒角,倒角過程中玻璃一直朝前運(yùn)動(dòng)不停止,四個(gè)角同時(shí)進(jìn)行倒角。玻璃朝前運(yùn)動(dòng)的速度1-6米/分鐘,倒圓角半徑3-12mm。
?。?)操作按鈕說明。啟動(dòng):?jiǎn)?dòng)自動(dòng)加工程序,必須在皮帶開動(dòng)后啟動(dòng)。回零:各軸同時(shí)向負(fù)方向回原點(diǎn),程序執(zhí)行前各軸必須回原點(diǎn)。急停:緊急停車。復(fù)位:停止正在運(yùn)行中的程序,不影響皮帶和砂輪動(dòng)作。
2.3觸摸屏人機(jī)界面設(shè)計(jì)
?。?)皮帶/砂輪控制。在此畫面下啟動(dòng)皮帶,砂輪,水泵,風(fēng)機(jī)。"入料檢測(cè)點(diǎn)與第一氣缸間距"決定了從入料檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)到玻璃進(jìn)來往前運(yùn)行多少距離后第一氣缸動(dòng)作,"第一氣缸與第二氣缸間距"決定了從第一氣缸動(dòng)作到玻璃往前運(yùn)行多少距離后第二氣缸動(dòng)作,參見圖3。
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圖3 皮帶/砂輪控制
?。?)速度/半徑選擇。在此畫面下選擇皮帶運(yùn)行速度和倒圓角時(shí)圓角半徑。選擇后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)讀取相應(yīng)的待機(jī)位置參數(shù)。程序運(yùn)行過程中如果提升皮帶速度,請(qǐng)復(fù)位后重新啟動(dòng)程序,并重新選擇圓角半徑,參見圖4。
圖4 速度/半徑選擇
(3)微調(diào)。此畫面下"待機(jī)位置"顯示相應(yīng)的"皮帶速度"和"圓角半徑"下XZ軸的位置,待機(jī)時(shí)Y軸處于原點(diǎn)位置。當(dāng)加工效果有偏差時(shí),可在此畫面對(duì)待機(jī)位置進(jìn)行微調(diào),調(diào)整后需要數(shù)據(jù)保存。每次開機(jī)時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)相應(yīng)的"皮帶速度"和"圓角半徑"讀取相應(yīng)的待機(jī)位置,參見圖5。
圖5 微調(diào)
?。?)各軸點(diǎn)動(dòng)。在程序未自動(dòng)運(yùn)行時(shí),可在此畫面下選擇各軸進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)。也可選中軸向后由手搖輪控制確定待機(jī)位置,參見圖6。
圖6 各軸點(diǎn)動(dòng)
(5)開機(jī)步驟。開機(jī)——〉開皮帶——〉各軸回原點(diǎn)——〉開砂輪——〉啟動(dòng)自動(dòng)加工程序。
2.2原理設(shè)計(jì)
軸向定義。該設(shè)備工作原理是每個(gè)角利用Z軸帶動(dòng)一個(gè)XY工作臺(tái)跟隨玻璃前進(jìn),使XY工作臺(tái)與玻璃之間保持相對(duì)靜止,XY軸帶動(dòng)砂輪運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)圓弧或直線即可加工出所需要的倒角。四個(gè)角XYZ軸均由伺服控制,參見圖7。
圖7 圓角加工軸向定義
2.3數(shù)控方案設(shè)計(jì)
玻璃每個(gè)角各有一臺(tái)三軸數(shù)控系統(tǒng)帶動(dòng)三個(gè)伺服軸(XYZ),帶動(dòng)玻璃前進(jìn)的傳送皮帶末端裝有編碼器將玻璃前進(jìn)的速度反饋到數(shù)控系統(tǒng),將四個(gè)角的砂輪調(diào)整到與觸發(fā)開關(guān)相應(yīng)的合適的位置,玻璃向前運(yùn)行時(shí)#2、#4角碰到觸發(fā)開關(guān)/#1、#3角離開觸發(fā)開關(guān)即令Z軸帶動(dòng)XY軸與玻璃同步向前運(yùn)行,此時(shí)XY軸與玻璃相對(duì)靜止,令XY軸走設(shè)定半徑的圓形軌跡即加工完成,參見圖8。
圖8 三軸數(shù)控運(yùn)動(dòng)控制
2.4 系統(tǒng)調(diào)試步驟
首先確定待機(jī)位置。開機(jī)回原點(diǎn)后,開動(dòng)皮帶,按如下方法確定各角的待機(jī)位置。