一、前言

   水鉆是一種俗稱，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)計中，這種材質(zhì)因為較經(jīng)濟，同時視覺效果上又有鉆石般的奪目感覺，在服裝、鞋業(yè)、首飾、燈飾等各個行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，市場需求越來越大。

   目前市場上主要有滾筒式和平磨式兩種機型。傳統(tǒng)的滾筒式機型加工速度慢，精度不高，加工效率比較低，通過滾筒式的磨拋加工，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，克服原有缺點，使加工更加方便快捷穩(wěn)定，得到了更廣泛的應(yīng)用。

   市場對水鉆加工的速度及精度的要求越來越高。隨著自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，通過觸摸屏 PLC控制步進電機對水鉆進行換面、擺角、磨削能大大提高水鉆設(shè)備的精度及速度。

   本文介紹了通過匯川PLC控制五個步進電機對水鉆產(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，同一磨盤采用雙鋁排模式工作，使用5套步進系統(tǒng)，每一鋁排都采用步進電機控制擺角角度及換面角度，同時使用步進電機控制磨盤或拋盤升降高低，以此控制磨削高度。通過HMI PLC的控制方式，可以方便地對擺角次數(shù)，換面次數(shù)進行設(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PLC控制步進電機轉(zhuǎn)一定角度后，再通過磨盤上升一定角度，將材料一面磨平。以換面為例：如圖一，鋁排有步進電機帶動旋轉(zhuǎn)一周，則排針帶著材料按一定方向轉(zhuǎn)動一個角度（根據(jù)鋁排的選型而有所不同），如圖二，材料通過轉(zhuǎn)一角度換面后，磨盤根據(jù)設(shè)定的高度，將材料抹去一平面。相同的原理，擺角通過另一步進電機控制整個鋁排及換面電機一起轉(zhuǎn)動，將材料轉(zhuǎn)到另一個擺角，再重新?lián)Q面。

   該系統(tǒng)主要分兩道工序，先磨削，后通過拋盤拋亮水鉆，每道工序都由PLC控制步進電機進行擺角、換面、主軸升降三大部分動作。收線對材料進行磨削：各個電機先尋原點，按設(shè)定的高度對材料進行磨邊。換面次數(shù)達(dá)到設(shè)定次數(shù)后磨盤回歸原點，同時進行下一個擺角，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，電機全部回歸原點 ，磨削工序借宿，材料通過磨削工序已經(jīng)基本成型，再進入拋光工序，通過拋盤以相同的擺角與換面動作拋光后，材料表面更加平滑、晶瑩剔透。動作流程圖如下

三、匯川PLC方案優(yōu)勢

   1、目前一般PLC都是自帶兩路高速脈沖輸出，對于多路高速脈沖輸出，采用多臺PLC聯(lián)機控制，但這種控制方案響應(yīng)速度慢，聯(lián)動性差，同時通過通信聯(lián)機容易受到現(xiàn)場干擾嚴(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，可以同時驅(qū)動5路步進電機獨立運行，精確地控制電機轉(zhuǎn)動的角度，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間獨立設(shè)定，在控制步進電機時能更快速的實現(xiàn)定位控制。

   3、脈沖發(fā)送過程中可以實時修改。通過特殊標(biāo)志性（M8135~M8139)可以在脈沖發(fā)送過程中，通過中斷信號實時對脈沖發(fā)送量進行更改，在尋原點或脈沖補償控制上得到廣泛的應(yīng)用。

四、結(jié)束語

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