摘 要：本項(xiàng)目用于磨削動(dòng)態(tài)運(yùn)行中的平板玻璃的4直角成為圓角。覆帶驅(qū)動(dòng)采用中達(dá)數(shù)控系統(tǒng)控制。機(jī)械結(jié)構(gòu)采用滾珠絲桿導(dǎo)軌傳動(dòng)。系統(tǒng)具有平穩(wěn)可靠精確和加工效率高的特點(diǎn)。中達(dá)數(shù)控系統(tǒng)通過(guò)人機(jī)界面設(shè)定參數(shù)一次完成，適合于家具玻璃及建筑玻璃的批量加工。
圖1 數(shù)控玻璃圓角機(jī)
圖2 玻璃圓角
1 引言圓角機(jī)數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用于玻璃加工生產(chǎn)線上，將生產(chǎn)線上在線運(yùn)行的玻璃的四個(gè)直角磨成圓角。按照設(shè)定半徑將玻璃四角磨成90度的圓弧，圓弧與直線過(guò)渡平滑，圓弧半徑誤差±0.5mm。磨削在玻璃運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行。機(jī)械結(jié)構(gòu)由臺(tái)達(dá)伺服系統(tǒng)配合滾珠絲桿導(dǎo)軌傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)，整機(jī)圖片參見(jiàn)圖1。加工樣品圖片參見(jiàn)圖2。
2 數(shù)控系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)2.1功能設(shè)計(jì)（1）加工過(guò)程描述。該設(shè)備用于生產(chǎn)線上對(duì)直角玻璃進(jìn)行倒圓角或45度倒角，倒角過(guò)程中玻璃一直朝前運(yùn)動(dòng)不停止，四個(gè)角同時(shí)進(jìn)行倒角。玻璃朝前運(yùn)動(dòng)的速度1—6米/分鐘，倒圓角半徑3—12mm。
（2）操作按鈕說(shuō)明。啟動(dòng)：?jiǎn)?dòng)自動(dòng)加工程序，必須在皮帶開(kāi)動(dòng)后啟動(dòng)。回零：各軸同時(shí)向負(fù)方向回原點(diǎn)，程序執(zhí)行前各軸必須回原點(diǎn)。急停：緊急停車。復(fù)位：停止正在運(yùn)行中的程序，不影響皮帶和砂輪動(dòng)作。
2.3觸摸屏人機(jī)界面設(shè)計(jì)（1）皮帶/砂輪控制。在此畫(huà)面下啟動(dòng)皮帶，砂輪，水泵，風(fēng)機(jī)。“入料檢測(cè)點(diǎn)與第一氣缸間距”決定了從入料檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)到玻璃進(jìn)來(lái)往前運(yùn)行多少距離后第一氣缸動(dòng)作，“第一氣缸與第二氣缸間距”決定了從第一氣缸動(dòng)作到玻璃往前運(yùn)行多少距離后第二氣缸動(dòng)作，參見(jiàn)圖3。
圖3皮帶/砂輪控制
（2）速度/半徑選擇。在此畫(huà)面下選擇皮帶運(yùn)行速度和倒圓角時(shí)圓角半徑。選擇后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)讀取相應(yīng)的待機(jī)位置參數(shù)。程序運(yùn)行過(guò)程中如果提升皮帶速度，請(qǐng)復(fù)位后重新啟動(dòng)程序，并重新選擇圓角半徑，參見(jiàn)圖4。
圖4速度/半徑選擇
（3）微調(diào)。此畫(huà)面下“待機(jī)位置”顯示相應(yīng)的“皮帶速度”和“圓角半徑”下XZ軸的位置，待機(jī)時(shí)Y軸處于原點(diǎn)位置。當(dāng)加工效果有偏差時(shí)，可在此畫(huà)面對(duì)待機(jī)位置進(jìn)行微調(diào)，調(diào)整后需要數(shù)據(jù)保存。每次開(kāi)機(jī)時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)相應(yīng)的“皮帶速度”和“圓角半徑”讀取相應(yīng)的待機(jī)位置，參見(jiàn)圖5。
圖5微調(diào)
（4）各軸點(diǎn)動(dòng)。在程序未自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，可在此畫(huà)面下選擇各軸進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)。也可選中軸向后由手搖輪控制確定待機(jī)位置，參見(jiàn)圖6。
圖6 各軸點(diǎn)動(dòng)
（5）開(kāi)機(jī)步驟。開(kāi)機(jī)——〉開(kāi)皮帶——〉各軸回原點(diǎn)——〉開(kāi)砂輪——〉啟動(dòng)自動(dòng)加工程序。
2.2原理設(shè)計(jì)軸向定義。該設(shè)備工作原理是每個(gè)角利用Z軸帶動(dòng)一個(gè)XY工作臺(tái)跟隨玻璃前進(jìn)，使XY工作臺(tái)與玻璃之間保持相對(duì)靜止，XY軸帶動(dòng)砂輪運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)圓弧或直線即可加工出所需要的倒角。四個(gè)角XYZ軸均由伺服控制，參見(jiàn)圖7。
圖7圓角加工軸向定義
2.3數(shù)控方案設(shè)計(jì)玻璃每個(gè)角各有一臺(tái)三軸數(shù)控系統(tǒng)帶動(dòng)三個(gè)伺服軸（XYZ），帶動(dòng)玻璃前進(jìn)的傳送皮帶末端裝有編碼器將玻璃前進(jìn)的速度反饋到數(shù)控系統(tǒng)，將四個(gè)角的砂輪調(diào)整到與觸發(fā)開(kāi)關(guān)相應(yīng)的合適的位置，玻璃向前運(yùn)行時(shí)#2、#4角碰到觸發(fā)開(kāi)關(guān)/#1、#3角離開(kāi)觸發(fā)開(kāi)關(guān)即令Z軸帶動(dòng)XY軸與玻璃同步向前運(yùn)行，此時(shí)XY軸與玻璃相對(duì)靜止，令XY軸走設(shè)定半徑的圓形軌跡即加工完成，參見(jiàn)圖8。
圖8 三軸數(shù)控運(yùn)動(dòng)控制
2.4 系統(tǒng)調(diào)試步驟首先確定待機(jī)位置。開(kāi)機(jī)回原點(diǎn)后，開(kāi)動(dòng)皮帶，按如下方法確定各角的待機(jī)位置。
#1角：當(dāng)玻璃剛離開(kāi)觸發(fā)開(kāi)關(guān)時(shí)停皮帶，調(diào)整XZ軸使砂輪中心與玻璃后沿在一條直線上，砂輪外緣剛好接觸玻璃，此時(shí)XZ軸的位置為待機(jī)位置。
#2角：當(dāng)玻璃剛接觸觸發(fā)開(kāi)關(guān)時(shí)停皮帶，調(diào)整XZ軸使砂輪中心與玻璃前沿在一條直線上，砂輪外緣剛好接觸玻璃，此時(shí)XZ軸的位置為待機(jī)位置。
#3角：當(dāng)玻璃剛離開(kāi)觸發(fā)開(kāi)關(guān)時(shí)停皮帶，調(diào)整XZ軸使砂輪中心與玻璃后沿在一條直線上，砂輪外緣剛好接觸玻璃，此時(shí)XZ軸的位置為待機(jī)位置。
#4角：當(dāng)玻璃剛接觸觸發(fā)開(kāi)關(guān)時(shí)停皮帶，調(diào)整XZ軸使砂輪中心與玻璃前沿在一條直線上，砂輪外緣剛好接觸玻璃，此時(shí)XZ軸的位置為待機(jī)位置。
確定的待機(jī)位置是屏幕上顯示的“待機(jī)位置”，加工時(shí)砂輪等待觸發(fā)信號(hào)的位置會(huì)根據(jù)次“待機(jī)位置”和皮帶速度及所加工的圓角半徑自動(dòng)調(diào)整。當(dāng)加工效果有偏差時(shí)可在屏幕上微調(diào)相應(yīng)皮帶速度和圓角半徑下的待機(jī)位置，需保存。
3 結(jié)束語(yǔ)通過(guò)設(shè)計(jì)過(guò)程論述，項(xiàng)目的特點(diǎn)是應(yīng)用數(shù)控伺服技術(shù)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)運(yùn)行中的平板玻璃的4圓角精確加工。項(xiàng)目具高效精確加工的工程特色，體現(xiàn)了臺(tái)達(dá)數(shù)控技術(shù)先進(jìn)的運(yùn)動(dòng)控制能力。項(xiàng)目的推廣應(yīng)用會(huì)為玻璃加工設(shè)備制造商帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)實(shí)效。
