濟(jì)南創(chuàng)捷工業(yè)控制技術(shù)有限公司 徐先哲 李厥瑾
摘要：本文主要介紹艾默生EC20系列PLC、EV1000系列變頻器在改造意大利90年代中期生產(chǎn)的石板定厚機(jī)中的應(yīng)用。
一、改造設(shè)備簡(jiǎn)介：
定厚機(jī)是石材加工過(guò)程中不可缺少的設(shè)備，用途是采用銑削方式將石材按工藝要求加工成所需的厚度。主要由床身、皮帶滾筒、固定導(dǎo)軌、活動(dòng)橫梁、動(dòng)力頭（銑刀）、電氣控制系統(tǒng)等部分組成。銑削方式又可細(xì)分為平面銑刀和圓筒滾刀兩種。
本文介紹的改造設(shè)備是采用三個(gè)圓筒滾刀，通過(guò)粗加工、半精加工、精加工三個(gè)加工層次，將板材一次加工成型。該設(shè)備的皮帶采用氣壓缸拖動(dòng)，實(shí)施板材水平方向輸送；橫梁上安裝了三個(gè)動(dòng)力頭，前后運(yùn)動(dòng)；每個(gè)動(dòng)力頭上均裝有滾刀，實(shí)施板材銑削。工作原理如下所述：
首先按照工藝要求，調(diào)整好三個(gè)滾刀的垂直高度；啟動(dòng)三個(gè)動(dòng)力頭，開(kāi)啟橫梁和皮帶；板材在皮帶的帶動(dòng)下，作斷續(xù)運(yùn)動(dòng)；皮帶移動(dòng)一次到位后，橫梁帶動(dòng)滾刀由后向前銑削，然后快速退回，周而復(fù)始，直至板材加工完成。
二、目前設(shè)備存在的問(wèn)題：
1、設(shè)備的橫梁拖動(dòng)采用液壓伺服調(diào)速系統(tǒng)，橫梁電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)液壓泵，通過(guò)液壓伺服系統(tǒng)，由液壓馬達(dá)實(shí)現(xiàn)橫梁的無(wú)級(jí)調(diào)速。目前，我國(guó)的機(jī)械設(shè)備極少采用液壓伺服系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)速，設(shè)備出現(xiàn)故障后，國(guó)內(nèi)無(wú)法采購(gòu)到相同的故障元器件?？刂葡到y(tǒng)PLC用的是老式西門(mén)子產(chǎn)品，體積大、耗能多且老化嚴(yán)重，故障頻發(fā)；同樣由于國(guó)內(nèi)無(wú)法采購(gòu)此元器件，因此維修費(fèi)用較高，維修周期較長(zhǎng)，給企業(yè)的生產(chǎn)帶來(lái)不便。
2、加工方式單調(diào)，生產(chǎn)效率低下。其加工過(guò)程如下圖所示：
由上圖可看出該設(shè)備的自動(dòng)加工流程僅有：“單向進(jìn)刀、空刀退回”一種工作方式，造成了加工板材的局限性，效率無(wú)法提高。
三、改造方案：
1、經(jīng)過(guò)研究和反復(fù)論證，我們決定采用艾默生EV1000-4T0022G的變頻器替代液壓伺服系統(tǒng)，用艾默生EC20-2012BRA的PLC替代原西門(mén)子產(chǎn)品。因艾默生產(chǎn)品的性能優(yōu)越、質(zhì)量可靠、價(jià)格適中且較易采購(gòu)，所以我們作為首選配套產(chǎn)品。
2、在設(shè)備原工作流程的基礎(chǔ)上，增加兩種自動(dòng)加工方式，即后端進(jìn)刀和前后進(jìn)刀。在單端進(jìn)刀方式下，增加高速退刀、中速退刀和慢速退刀三種退刀方式。工作流程如下圖所示：
3、改造系統(tǒng)的硬件連線圖：
4、改造后的效果：
改造完成后的橫梁運(yùn)行平穩(wěn)，換向無(wú)沖擊，調(diào)速方便。在自動(dòng)加工方式下，由于增加了：⑴前端進(jìn)刀，⑵后端進(jìn)刀，⑶前后進(jìn)刀三種加工方式選擇，提高了工作效率，尤其是“前后進(jìn)刀”功能，使工效提高了兩倍。本次改造，大大減少了故障停機(jī)率，節(jié)約了維修費(fèi)用。
四、結(jié)論：
通過(guò)此次改造，達(dá)到了我們的預(yù)期目的，即增加了設(shè)備的多種工作方式，大大提高了工作效率，并且由于艾默生產(chǎn)品具有的多種保護(hù)功能，使得維護(hù)維修更加方便簡(jiǎn)捷。目前我國(guó)的許多石材加工企業(yè)在上世紀(jì)90年代引進(jìn)的國(guó)外先進(jìn)設(shè)備都已經(jīng)老化，維修改造設(shè)備成為企業(yè)的一項(xiàng)重要任務(wù)。此次定厚機(jī)改造的成功，是艾默生產(chǎn)品成功應(yīng)用于石材加工企業(yè)的典型案例，也為艾默生產(chǎn)品今后在石材加工領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。
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