高效高精度全自动玉石切割机系统方案

一、 项目背景：

该项目为玉石切割项目，主要针对原石需要加工切割成片以便于后续进行打磨，成型进行使用

二、 项目意义：

由于该项目的加工原材料属于贵重物品，所以相对于传统操作人员使用油锯有大量损耗以及高压水锯由于原石宽度太大导致压强不够导致无法切断的问题，很明显线切割具有损耗少（线宽0.45mm），更精准（平面光滑度），更易用（无需人为过多参与）等特性

三、 项目要求：

速度：速度包含2个方面一个是走线速度，其决定原石切割效率，现场要求速度为17m/S，还有一个速度为主轴下降速度，其决定下降切割快慢，现场一般要求速度为0.7mm/分

易用：易用性主要针对现场开机除人为需要参与更换新材料外不需要人为过多参与，也就是纠偏换向方向可以自动根据实际走线放线实现变化，并且可以实现断电记忆

多功能：由于原石加工用时时间长，所以针对下降主轴的切割动作为多功能可选择方式，可以实现通过同步2个主轴共同下降，也可以采用摇摆模式，实现2个主轴按照设定的摇摆周期，摇摆摆幅实现一上一下的动作，从而以锥度方式进行切割原石

张力恒定：切割线为金刚丝，材料昂贵，所以对于走线需要收放动作相互更换，而且随着线越来越少对于张力的恒定控制也要根据实际而变化。

四、 硬件配置：

五、 方案拓扑：

六、 方案说明：

触摸屏采用以太网形式通讯PLC，PLC采用Canlink通讯伺服实现控制。

（一）方案优点

（1）通讯优点：

采用Canlink通讯伺服，速度可达1M，节省接线，且数据交互方式类似于485，方便易用

（2）伺服优点：

伺服采用汇川620P 23位伺服，该伺服编码器分辨率为8388608，足够满足现场要求的定位精度，并且采用方式伺服，采用情况下的伺服，不仅仅可以实现节省原点以及限位开关，更提升初始化原本伺服回原点时间，且根据实际现场应用带有电池的伺服理论使用年限为37年

（3）控制优点：

采用小型PLC进行控制，程序方便调试人员理解

（二）、现场难点及问题解决：

（1）收放卷张力模式：

该现场收放卷控制方式为转矩/速度模式切换控制，即谁拉谁是速度模式，被拉为转矩模式，且转矩模式执行动作为反向拉紧动作，这种情况下对于主轴的动作可自动进行对为转矩模式的伺服实现自动动作

（2）纠偏动作方向：

对于收放卷的纠偏采用为根据线距实现自动速度变化跟随，以此保证线稳定在2个电极中间，并且通过收放互换，手动收放线，断电记忆可自动对纠偏方向实现更换。

（3）主轴动作：

主轴动作分为同步/摇摆，相对于同步2个主轴同时下降，摇摆模式在于通过预先设定好的摇摆周期实现1上1下的连续运动，且摇摆模式恢复到正常模式需要重新到达中心位置，在进行2个轴同时下降。

（4）走线补偿：

由于现场没有传统意义的牵引作为收放卷的中介机构，所以对于走线距离需要根据编码器实现自动补偿，当走线距离不满足实际编码器反馈数据需要进行补偿处理