0引言

當(dāng)前國內(nèi)的石材切割機大多數(shù)采用的是傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制方式，控制方式比較落后，切割精度較差，而且切割時需要人員進行現(xiàn)場控制，切割現(xiàn)場大量的粉塵對操作人員的人身健康構(gòu)成了很大的危害。本文設(shè)計了一套石材在線自動分片切割系統(tǒng)，該系統(tǒng)可自動對大型石材進行分片切割和計數(shù)，系統(tǒng)具有操作簡單、維護方便、造價低廉及人機界面友好的特點。十分適用于大多數(shù)中小型鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的需求。

1系統(tǒng)工作原理

本設(shè)計是將石材的要求切割參數(shù)輸入人際界面（HMI）對PLC進行初始化，并利用旋轉(zhuǎn)編碼器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的行程開關(guān)或限位開關(guān)進行切割長度定位。通過旋轉(zhuǎn)編碼器測得各方向電機的旋轉(zhuǎn)頻率并轉(zhuǎn)換為高速計數(shù)脈沖送入PLC中進行計數(shù)運算可獲得刀鋸或臺車行進的精確位移量，將其與設(shè)定的初值相比較，當(dāng)達到設(shè)定值時PLC復(fù)位相應(yīng)的方向電機線圈使其停車。系統(tǒng)控制原理如圖1所示。該控制系統(tǒng)采用臺達DVPES2系列的DVP60ES200RPLC做為控制器，同時配備臺達編碼器和臺達DOP-B系列觸屏式人機界面，系統(tǒng)控制部分結(jié)構(gòu)簡便靈活，系統(tǒng)造價較低。

圖1石材切割機PLC控制系統(tǒng)控制原理圖

2系統(tǒng)方案

圖2為改造后的龍門橋式切割機PLC控制系統(tǒng)示意圖

圖2石材切割機PLC控制系統(tǒng)組態(tài)圖

龍門橋式石材切割機主要由主體導(dǎo)軌、支撐系統(tǒng)、主軸系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)工作臺系統(tǒng)、垂直升降系統(tǒng)、橫向移動系統(tǒng)、電機位置檢測系統(tǒng)、刀盤電機電流報警保護系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、制動和電控系統(tǒng)等組成。其中

主體導(dǎo)軌和支撐系統(tǒng)

主體導(dǎo)軌和支撐系統(tǒng)是由立柱、橫梁及滑板等組成。立柱為鋼筋水泥混凝土立柱作支撐結(jié)構(gòu)，在整機中保證運行的平穩(wěn)性。立柱上安裝有滑板導(dǎo)軌，滑板通過齒輪傳動沿導(dǎo)軌上下移動，行程可達1600mm，可以切割大型石材坯料，一次上料可連續(xù)切割，極大地節(jié)省了上、下料時間，提高了生產(chǎn)效率，大幅度地降低了勞動強度。

2.主軸系統(tǒng)

主軸系統(tǒng)裝置由刀盤電機箱、刀盤法蘭等組成，用螺栓固定在內(nèi)框架上，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動平穩(wěn)，噪聲低，切割速度和效率較高。

3.旋轉(zhuǎn)工作臺系統(tǒng)

臺車工作臺是將待切割的石材坯料送到合適的切割初始位置，工作臺采用旋轉(zhuǎn)臺車裝置。當(dāng)石料的垂直基準面與刀盤鋸片行走方向不一致時，旋轉(zhuǎn)工作臺可以調(diào)整使其達到最佳切割位置。臺車具有移動自動和手動點動兩種功能，分片準確、均勻。