全自动六轴玻璃打孔案例解析
1 设备概况
全自动玻璃打孔机包含6颗伺服、定位轴、X1及X2送料轴、Y轴、Z1轴、Z2轴。具体如图1所示。
图1全自动打孔机示意图
（1）定位轴：选用玻璃精确定位（B2伺服*1），经减速机后由丝杠传动。计算打孔点到玻璃边沿距离，定位到位置后，放下挡块，实现玻璃板的精确定位；
（2）X轴：玻璃传送（B2伺服*2），经减速机后直接驱动。高摩擦力传送带，同时配合压夹装置，保证玻璃板传送方向，传送带的位置和速度由前后两个伺服控制，通过计算打孔点到玻璃边缘的位置，传送带定位到对应路径位置；
（3）Y轴：打孔钻头定位（A2伺服*1），经减速机后由丝杠传动。钻头安装在Y轴上，根据Y坐标点，计算打孔点到玻璃边缘的距离，控制Y轴的位置和速度到达指定打孔点；
（4）Z1、Z2：钻头进给定位（A2伺服*2），经由大小轮及丝杠传动。Y轴定位后，下钻头较高速度1接近玻璃表面，再以速度2进行距离1的倒边，再以速度3进行距离2攻进，最后以速度4慢速退刀；下钻头退刀后上钻进行与下钻类似的动作完成打孔。
图2 X轴挡块
图3 Y轴及Z轴
2 技术参数
2.1 设备指标
设备指标如表1所示。
表1 设备指标
2.2 硬件清单
硬件清单如表2所示。
表2 硬件清单
2.3 软件清单
软件清单如表3所示。
表3 软件清单
4 辅助工具
辅助工具如表4所示。
表4 辅助工具
3 工艺说明
3.1 定位轴
定位轴使用B2伺服驱动，控制上采用绝对值定位DDRVA。确定基准后，采用绝对值定位可以灵活定位到指定位置，避免一定量的数学计算；当一次定位完成，开始打孔后，便进行下一个孔位置的比较，如果X坐标相同则不需要再次定位，X坐标不同，则进行下一次定位，定位到位前放下挡块，慢速进入预定位置待命；最后一个空定位完成后，收起挡块定位至第一孔位置，等待玻璃送出后放下挡块。
3.2 Y轴
Y轴使用A2伺服驱动，控制上采用绝对值定位DDRVA。因为Y轴上有玻璃夹持压盘，所以Y定位或重新定位前压盘必须解除；孔的Y坐标与下一个想同时，只需要压盘、压紧、定位和送料动作后，即可以打孔。
3.3 X1、X2
X1、X2使用两台B2伺服分别驱动，控制上采用增量式定位，分送料后和送料前两部份。送料过超声波后，X2不需要同步送料，这时要高速补料到超声波前光电位置，以提高工作效率；送料到超声波后，以一般速度移动，当接近至一定距离时，再以慢速接近——最后贴上挡块。
3.4 Z1、Z2钻头位置定位
Z1、Z2使用两台A2伺服分别驱动，控制上采用PR触发来控制钻头位置。位置1（6-03），高速（5-60）接近位置1；位置2（6-05），速度1（5-61）攻进1；位置3（6-07），速度2（5-62）攻进2；位置4（6-09），速度3（5-63）退刀；因为玻璃厚度不同，不同规格的玻璃的钻头攻进1位置，攻进2的位置需要进行调整，此时，对应PR路径参数通过通讯修改，以满足加工需求。
图4 PR参数
图5 通过软件规划PR路径
通过Delta ASDA-Soft 规划PR路径，使用绝对值定位，规划加速和减速时间以及目标速度索引；需要修改路径时，通过通讯修改对应路径的参数（例如06-03对应路径1的位置命令DATA）。
4 工艺流程图
图6 工艺流程图
在程序设计中，因为工艺穿插比较灵活，所以选择台达步进程序进行设计，将整套设备的动作进行细分，在每个步中设计独立的控制动作，这样可以很好地提高工作效率；除以上流程中的功能外，设备中还有润滑功能、修钻功能、修订基准、慢速前进、慢速后退，这些动作因为基于步进的思路设计，所以可以灵活的穿插在程序中。
例如，当定位伺服电机完成最后一次定位，同时设备开始打孔后，定位电机需要后退一定距离，再定位到第一个孔前一定位置，等待打孔完成，然后将玻璃送出一定距离后，再把定位挡块放下，最后慢速靠近第一个孔的定位位置。这里因为采用步进程序设计，这部分程序独立流程设计，形成一个专门的流程控制回路，就可以很容易实现，又不会影响原有控制的逻辑流程。
5 系统硬件结构
图7 结构示意图
图8 系统实际布置
利用28SV的4路200K高速脉冲分别控制定位轴、Y轴、X1送料、X2送料四个伺服；同时利用28SV的COM2通讯口通过485通讯，与Z1、Z2进行通讯，修改PR位置参数和速度参数；与3台变频器进行通讯，修改变频器的频率参数。
6 HMI界面
图9 HMI
HMI首页显示打孔数量和设备运行状况。设置孔数后（确定孔距参数通过其他页面完成），通过控制柜面板按钮启动开始打孔。
图10 设备参数
在参数设置界面，用户设置各轴的机械补偿及时间参数；玻璃送出距离是当玻璃加工完毕后将玻璃送出的距离，玻璃送出后定位轴才可以再次定位，否则将造成玻璃的挤压和破损。
图10 设备参数
在参数设置界面，用户设置各轴的机械补偿及时间参数；玻璃送出距离是当玻璃加工完毕后将玻璃送出的距离，玻璃送出后定位轴才可以再次定位，否则将造成玻璃的挤压和破损。
图11 孔参数设置1
图12 孔参数设置2
7.
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