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摘 要： 介紹了利用臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品對木線條砂光設(shè)備整合開發(fā)應(yīng)用。利用臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品及機(jī)械配合研發(fā)直線型和L型之較復(fù)雜的直線仿形砂光機(jī)，該砂光機(jī)械設(shè)備能一次砂削三個面兩個角木線條。
關(guān)鍵詞： 木線條 砂光 人機(jī)界面 可編程控制器 變頻器

1 引言

　　實(shí)木質(zhì)裝飾線條（又稱木線條）是室內(nèi)裝飾用基礎(chǔ)建筑材料。室內(nèi)裝飾工程的實(shí)木線條主要用于美化和保護(hù)裝飾面板的收口位置，例如門套線、平板線、半圓線、陰角線、百葉線等。實(shí)木質(zhì)線條由專用機(jī)械將各種木材剖析加工而成。由于木線條細(xì)長，對于木質(zhì)要求較高，需用柚木、山毛櫸（大多為紅櫸）、白木、水曲柳、椴木等“無節(jié)木”樹材加工。木線條的加工質(zhì)量是裝飾效果的關(guān)鍵。木線條表面加工工藝的優(yōu)劣，對油漆后的裝飾成品形態(tài)和視覺效果有直接影響。

　　自動化木線條砂光機(jī)屬于木材表面精加工專用木工機(jī)械。自動線條砂光機(jī)是專業(yè)對各種形狀木線條進(jìn)行砂光的機(jī)器，利用砂帶、砂布(紙)砂光木工件表面，適合異性線條的砂光，減少人力，增進(jìn)產(chǎn)能。復(fù)雜的直線仿形邊的砂光，砂帶速度和送料速度均采用無級變速。

2 基于臺達(dá)機(jī)電一體化技術(shù)的砂光機(jī)

2.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)

　?。?）砂光功能與整機(jī)結(jié)構(gòu)。適用于直線和L型較復(fù)雜之直線仿形砂光機(jī)，能一次同時砂削三個面兩角。
整機(jī)結(jié)構(gòu)參見圖1。從進(jìn)料位可看出,工位砂架1號是砂削木塊上側(cè)面；工位2號、3號是砂削及拋光木塊右側(cè)面；工位4號、5號是砂削及拋光木塊左側(cè)面，一次性共砂削三個面，進(jìn)料處有一個光電開關(guān)，送料電機(jī)配有一個編碼器計(jì)算加工量及計(jì)算位置。
　?。?）無級調(diào)速。砂帶砂輪速度采用變頻調(diào)速，能滿足各種材質(zhì)需求，操作方便。
　?。?）進(jìn)給工位自動補(bǔ)償。根據(jù)加工量增加來啟動氣閥進(jìn)行仿形輪的自動進(jìn)給補(bǔ)償，保證砂頭不會因磨輪的磨損而改變砂削效果。

圖1砂光機(jī)整機(jī)

2．2　機(jī)械性能設(shè)計(jì)

機(jī)械性能設(shè)計(jì)是機(jī)電一體化自動化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。機(jī)械性能設(shè)計(jì)參參見表1。

表1砂光機(jī)機(jī)械性能

工作寬度范圍	50-130mm	三角砂架砂帶線速	8-18m/s
工件最小長度	>=660mm	三角砂架傾斜角度	0- +90
工件厚度范圍	10-80mm	砂帶張緊氣壓	0.2-0.3Mpa
三角砂架磨削最大有效寬度	60mm	壓模塊頂出氣壓	0.3-0.5Mpa
單軸砂架磨削最大有效寬度	80mm	砂頭砂帶線速度	8-13m/s
送料速度	9.0-57m/min	砂頭可傾斜角度	0- +90
送料電機(jī)	1臺(PCS)380V、50Hz、1.5KW、1400r/min	電氣總功率	12.86KW
三角砂架電機(jī)	3臺(PCS)380V、50Hz、2.2KW、1410r/min	外形尺寸	6050*2000*1750mm
三角砂架搖擺電機(jī)	3臺(PCS)380V、50Hz、0.12KW、1400r/min
砂頭電機(jī)	2臺(PCS)380V、50Hz、2.2KW、1410r/min

2．3 臺達(dá)自動化體系設(shè)計(jì)
根據(jù)設(shè)備裝置及工藝的要求，選擇臺達(dá)SV 系列PLC自動化技術(shù)平臺。臺達(dá)SV系列是臺達(dá)Slim家族的新成員，不但體積小而且性能高，由于一個28點(diǎn)的主機(jī)上就有4信道200kHz高速脈沖輸入和4通道200kHz高速脈沖輸出，所以一臺機(jī)器上只要一個28點(diǎn)的主機(jī)即可實(shí)現(xiàn)。另外，SV系列PLC超強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)通訊功能為設(shè)備聯(lián)網(wǎng)和工廠信息化提供了可能性，使客戶無需增加額外的硬件投資即可實(shí)現(xiàn)輕松聯(lián)網(wǎng)。滿足了砂光機(jī)工藝高速計(jì)數(shù)要求。
電氣自動化總配置選擇臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品： 臺達(dá)觸摸屏DOP57CSTD； SV 系列PLC主機(jī)DVP28SV11R；8DI/8DO繼電器擴(kuò)展模塊DVP16SP11R；8DO繼電器擴(kuò)展模塊DVP08SN11R；高功能低噪音迷你型變頻器VFD022M43B分別驅(qū)動1號砂架電機(jī) 、2號砂架電機(jī)、3號砂頭電機(jī)、4號砂架電機(jī)、5號砂頭電機(jī)。系統(tǒng)構(gòu)架參見圖2。

圖2 系統(tǒng)構(gòu)架

2.3人機(jī)界面與操作

　　根據(jù)工藝的要求，在設(shè)計(jì)時每一個工位是獨(dú)立分開的，可以任意選擇，方便用戶操作。在每一個工位里有一個隱藏按鈕,啟用了工位才可以按取隱藏按鈕進(jìn)入啟用工位的參數(shù)設(shè)定及調(diào)試監(jiān)控，如圖3 、圖4所示。

圖3 工位選擇

圖4工位操作

　　　圖4中每一個砂架上都配有一個吹灰閥吹干凈砂削的木削粉。壓模塊推出長度設(shè)定:指木塊起始端從光電開關(guān)ON時編碼器開始有料計(jì)數(shù)達(dá)到設(shè)定此置時壓模塊推出開始削木塊。壓模塊退回長度設(shè)定:指木塊尾端從光電開關(guān)為OFF時編碼器開始無料計(jì)數(shù)達(dá)到此設(shè)定數(shù)值時為退出壓模塊停止砂削木塊。每個工位的旋轉(zhuǎn)速度（變頻器速度）在觸摸屏上調(diào)整改變了以前在面板上調(diào)節(jié)。砂架2、4同理。

圖5 砂頭3工位操作

圖6砂頭5工位操作
　　　圖5顯示砂頭工位3控制畫面，砂頭推出長度設(shè)定跟壓模塊推出長度設(shè)定動作原理一樣,砂頭是用來拋光木塊用的，而砂架上的是砂紙用來打磨用的，兩者的功能用途不一樣。此畫面有補(bǔ)償閥有開關(guān)選擇可啟用或者關(guān)閉此工功能，開始此功能時，須設(shè)定位置來補(bǔ)償，這設(shè)定值是指在砂頭拋光木塊多少個厘米開始補(bǔ)償一次，實(shí)現(xiàn)不會因?yàn)樯拜啋伖饽緣K多而直徑減小，造成拋光不到木塊。后面有一個顯示值可實(shí)時觀看到當(dāng)次補(bǔ)償后的拋光木塊數(shù)量。砂頭工位5原理相同控制畫面。 2.4故障處理

　　　觸摸屏設(shè)計(jì)報警畫面如圖7圖所示。當(dāng)有報警時此畫面會自動調(diào)出，并顯示當(dāng)前的警報故障。


　　　從警報內(nèi)容可看出，警報號1—5分別是變頻器通信故障，當(dāng)沒有接通信線時或者說通信斷了及接錯了，都會報站號的變頻器通信故障報警,以便電氣工程師查詢；警報號8—12分別是變頻器過載報警；警報號13指輸送電機(jī)過載；14號編碼器故障，沒有接編碼器或者說相位接錯及缺相者會報14 編碼器信號錯誤。 在總個機(jī)械上裝有多個急停按鈕，因此在觸摸屏上專做一個子畫面顯示急停按鈕信息。當(dāng)任何一個急停按鈕按下時，觸摸屏?xí)詣犹鰣D7的子畫面并一直顯示，直到全部急停按鈕都釋放后，圖7畫面會自動關(guān)閉?？倐€電氣有報警信息顯示，方便電工及操作工的故障排除。

3 結(jié)束語

　　　該設(shè)備用于裝飾線條的直線異行面砂光,是高檔木線條、竹線條等飾條生產(chǎn)的理想設(shè)備，能大幅提升的產(chǎn)品品質(zhì)，提高生產(chǎn)效率，降低加工成本，有效解決了高檔線條生產(chǎn)中砂光環(huán)節(jié)用工多、工作粉塵大、質(zhì)量難于控制等問題。臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品在木工行業(yè)廣泛運(yùn)用得到木工加工行業(yè)用戶的好評。機(jī)電產(chǎn)品功能靈活性以及技術(shù)支持深受眾多木工設(shè)備制造商電氣工程師歡迎。