艾默生工控产品在改造石材加工设备中的应用

1 改造设备简介

定厚机是石材加工过程中不可缺少的设备，用途是采用铣削方式将石材按工艺要求加工成所需的厚度。主要由床身、皮带滚筒、固定导轨、活动横梁、动力头(铣刀)、电气控制系统等部分组成。

铣削方式又可细分为平面铣刀和圆筒滚刀两种。

本文介绍的被改造的设备采用的是三个圆筒滚刀，通过粗加工、半精加工、精加工三个加工层次，将板材一次加工成型。该设备的皮带采用气压缸拖动，实施板材水平方向输送;横梁上安装了三个动力头，前后运动;每个动力头上均装有滚刀，实施板材铣削。其工作原理是首先按照工艺要求，调整好三个滚刀的垂直高度;启动三个动力头，开启横梁和皮带;板材在皮带的带动下，作断续运动;皮带移动一次到位后，横梁带动滚刀由后向前铣削，然后快速退回，周而复始，直至板材加工完成。

2 目前设备存在的问题

1)设备的横梁拖动采用液压伺服调速系统，横梁电动机拖动液压泵，通过液压伺服系统，由液压马达实现横梁的无级调速。目前，我国的机械设备极少采用液压伺服系统进行调速，所以设备出现故障后，国内无法采购到相同的故障元器件。另外控制系统PLC 用的是老式西门子产品，体积大、耗能多且老化严重，故障频发;同样由于国内无法采购此元器件，因此维修费用较高，维修周期较长，给企业的生产带来不便。

2)加工方式单调，生产效率低下。其加工过程如图1 所示。

由上图可看出该设备的自动加工流程仅有“单向进刀、空刀退回”一种工作方式，造成了加工板材的局限性，效率无法提高。

3 改造方案

经过研究和反复论证，因艾默生产品的性能优越、质量可靠、价格适中且较易采购，所以我们将其作为首选配套产品。决定采用艾默生变频器EV1000-4T0022G 替代液压伺服系统，用艾默生PLC EC20-2012BRA替代原西门子产品。

在设备原工作流程的基础上，增加了两种自动加工方式，即后端进刀和前后进刀。在单端进刀方式下，增加高速退刀、中速退刀和慢速退刀三种退刀方式。改造后工作流程如图2所示。

改造系统的硬件连线图如图3 所示。

4 改造后的效果

改造完成后的横梁运行平稳，换向无冲击，调速方便。在自动加工方式下，由于增加了：前端进刀，后端进刀，前后进刀三种加工方式选择，提高了工作效率，尤其是“前后进刀”功能，使工效提高了两倍。本次改造，大大减少了故障停机率，节约了维修费用。

5 结语

通过此次改造，达到了我们的预期目的，即增加了设备的多种工作方式，大大提高了工作效率，并且由于艾默生产品具有的多种保护功能，使得维护维修更加方便简捷。目前我国的许多石材加工企业在上世纪90 年代引进的国外先进设备都已经老化，维修改造设备成为企业的一项重要任务。此次定厚机改造的成功，是艾默生产品成功应用于石材加工企业的典型案例，也为艾默生产品今后在石材加工领域的应用奠定了良好的基础。