一． 概述 

    2MM8470是我公司新推出的帶在線自動測量的精密雙盤研磨機(jī)。它適用于鋼、鑄鐵、銅、硬質(zhì)合金、陶瓷、單晶硅等零件的批量研磨。用于液壓氣動元件、液壓馬達(dá)部件、汽車燃油泵部件、制冷壓縮機(jī)零部件、油泵油嘴零部件、發(fā)動機(jī)零部件、高精密軸承套圈、密封件、活塞環(huán)、量刃具、模具、儀表、硬質(zhì)合金刀片、陶瓷閥芯、磁性材料等產(chǎn)品的雙面研磨加工。在此機(jī)型上我們采用了人機(jī)界面來控制、顯示整機(jī)的運(yùn)行。
　　
    二．動作控制

    本機(jī)床工件的加工原理為：工件在行星輪（隔離盤）內(nèi)由中心輪帶動作往復(fù)運(yùn)動，上、下研磨盤旋轉(zhuǎn)磨削。上、下研磨盤及行星輪均獨(dú)立驅(qū)動，變頻無級調(diào)速，轉(zhuǎn)速及旋向隨意可調(diào)。

    整機(jī)采用了反應(yīng)迅速的氣壓系統(tǒng)。設(shè)有上研磨盤擺入、擺出、放松、夾緊和上升、下降及外環(huán)上升、下降動作，由各自的限位開關(guān)限定運(yùn)動極限位置。其中搖臂擺動和下降的速度均分為兩段。在接近工作位置時低速擺動，防止擺動過快對機(jī)床主軸造成沖撞，在接近加工工件時慢速下降，避免大的沖力對測頭和易碎工件造成損壞。工作過程分為預(yù)壓、主壓、后精壓加工階段，壓力值可任意調(diào)整，在循環(huán)模式下，這三個階段的壓力都是自動轉(zhuǎn)換。

    整機(jī)循環(huán)動作為擺入→夾緊→快下→慢下→冷卻啟動→三電機(jī)啟動→預(yù)壓→主壓→后壓→三電機(jī)停止→冷卻停止→上升→放松→擺出。
　　
    三． 人機(jī)界面的使用選型及通訊設(shè)置

    由于本機(jī)動作較多，需要顯示和設(shè)定的數(shù)據(jù)也多，如果用按鈕、指示燈、時間繼電器裝在面板上來控制整機(jī)動作，則需要大量的接線和大空間來安放按鈕站，這樣電氣安裝的工作量會很大。而用人機(jī)界面來控制，僅需一根五芯RS232通訊線即代替了大量的電氣接線，降低了勞動強(qiáng)度，故障率也將大大減少。其安裝也相當(dāng)簡單，在面板上開一方孔即可，也很美觀。為此我們采用人機(jī)界面觸摸屏來控制。

    本著安全可靠、性價比高、使用方便的原則，我們選用了功能強(qiáng)大的臺達(dá)256色真彩觸摸屏DOP-AE80THTD為操作界面，以三菱的模塊式安裝的Q系列PLC為核心，變頻器和氣缸作為執(zhí)行構(gòu)件的系統(tǒng)配置。

    DOP-AE80THTD與Q系列PLC通訊極其簡單，我們只需在“模組參數(shù)”中將“Base Port控制器”選為“Q　 Series CPU Port”，通訊速率設(shè)為“19200，8，ODD，1”，通訊端口設(shè)為“RS232”，在相應(yīng)設(shè)定端口上連接通訊線即可實(shí)現(xiàn)通訊。
　　
    四．操作畫面設(shè)計

    本機(jī)設(shè)有手動、時間、自動、修整四種工作模式。

    在觸摸屏畫面中將所有的黃顏色按鈕定義為換畫面用，在主畫面點(diǎn)擊各工作模式則移動到相應(yīng)工作狀態(tài)下。研磨過程中，離開當(dāng)前模式，則當(dāng)前動作會立即停止。

    手動模式主要進(jìn)行機(jī)床的動作調(diào)整，設(shè)有各動作所需的按鈕；時間模式是設(shè)定各壓力階段的時間，自動轉(zhuǎn)換相應(yīng)壓力的模式；尺寸模式與時間模式基本相同，只在主壓時利用尺寸控制儀來控制研磨量，在到達(dá)所需尺寸后迅速停止加工，保證了各盤間尺寸的一致性；修整模式是修整砂輪時所用。

    在循環(huán)模式下設(shè)有每盤次加工操作次數(shù)及加工時間顯示功能。加工操作次數(shù)為每次完整加工循環(huán)的次數(shù)累計，可以方便地計算出每班次共加工工件的件數(shù)。加工時間為一個循環(huán)所需時間，為CBN砂輪是否需要修銳提供了依據(jù)。各模式下的各電機(jī)的旋向及運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的時間設(shè)定在各模式下均可自由設(shè)定，并具有掉電保持功能，為操作提供了方便。

    為了滿足高效率的加工需要，我們配備了上下料的工作臺。上料時需按下“半自動上下料是”，設(shè)定相應(yīng)“載盤數(shù)目”，將外環(huán)降下，推入一個擺滿工件的載盤，按“上下料”按鈕，由定位程序完成所需旋轉(zhuǎn)角度。再同樣依次將其它載盤推入即可，這樣方便快捷地完成了上下料，節(jié)約了時間。

    在觸摸屏的底部設(shè)計了自動彈出滾動形式的提示和報警信息，便于操作者及維修人員快速查找故障原因。

    在每屏上我們設(shè)有實(shí)時時間顯示及循環(huán)加工程顯示。為防誤操作，我們設(shè)有“數(shù)據(jù)設(shè)定未啟”按鈕。在需要設(shè)定數(shù)值時，先按下此按鈕，變?yōu)?ldquo;數(shù)據(jù)設(shè)定啟用”，然后用手觸摸需設(shè)定的數(shù)據(jù)對象，就會自動彈出一個小鍵盤，輸入想設(shè)定的數(shù)據(jù)后，按下“ENT”鍵后，鍵盤自動從屏幕上消失。這樣可以有效利用屏幕。

    舉主要畫面如下：

 

    觸摸屏與PLC聯(lián)機(jī)調(diào)試應(yīng)該說還是比較順利的，但因準(zhǔn)備不足也出現(xiàn)了一些小問題。如編譯時報“警報設(shè)定地址讀取錯誤”，認(rèn)真查說明書發(fā)現(xiàn)“警報設(shè)定”的讀取地址是“按字”設(shè)定的，起始地址應(yīng)是16的倍數(shù)，改正讀取地址后正常。“上盤慢下”時間顯示與設(shè)定不一致，查觸摸屏中此設(shè)定值數(shù)值單位為“雙字 ”，程序中按“單字”給出了其地址，其它數(shù)據(jù)進(jìn)位而使之顯示不正常，更改地址號后正常。
　　
    五． 結(jié)束語

    人機(jī)界面及高可靠性的PLC的應(yīng)用，使2MM8470雙盤研磨機(jī)能滿足多種工藝條件下的加工，整機(jī)操作方便，維修簡單。一經(jīng)推出即受到了國內(nèi)制冷、液壓、汽車等行業(yè)配套廠家的關(guān)注，其使用效果完全滿足了多家客戶高效高精度加工的要求。