上个月接了个活，一个石材加工厂的老板找过来说想上自动化。
这老板在揭阳做了十几年石材加工。厂里有台老式桥切机，纯手动的。师傅拿卷尺量尺寸用粉笔划线，然后推着手轮一刀一刀切。一天切个三四十块板子，废料率15%以上。关键是，好师傅越来越难招了。
现在的年轻人谁愿意干这个？一身灰一脸水，一天站八个小时。我一个月开一万二都招不到人。老板叹气。
行，那就做吧。
客户的需求
把人工划线定位改成自动测量自动定位切割。能切常见石材：大理石、花岗岩、石英石，厚度2到5cm。切割精度正负1mm以内。操作简单，普通工人培训半天能上手。预算五万以内。
买成品数控桥切机最便宜的国产货也要十来万。自己改，五万预算勉勉强强够。
硬件选型
- PLC：三菱FX5U-32MT/ES。自带以太网，4路200kHz高速脉冲输出。在粤东干活周边全是三菱，备件好找。
- 伺服系统：两套三菱MR-JE系列。X轴配1kW电机加减速机，Y轴配750W电机加滚珠丝杆。编码器增量式2000线。
- HMI：威纶通MT8071iE，10寸屏1024×600。
- 锯片升降：液压站控制油缸升降，PLC控制电磁阀。
- 水冷：电磁阀加流量开关，没水不让切。
编程核心：怎么让机器知道石板在哪儿
最大的难点是石材不是标准件。花岗岩大板尺寸从1.8×0.6m到3.2x2m不等，没法按固定坐标切。
我的方案是在工作台上装两个接近开关做参考点，再通过手动对刀确定板子边沿：吊车把石板放到工作台上，工人用HMI手动模式把锯片移到板子左下角按设原点，再把锯片移到右上角按设终点。HMI上画切割图形，比如800×800的两块或600×600的四块，PLC自动计算路径从原点开始切。
路径规划大体逻辑：
PLSY D150 D152 Y0 Y2 X轴脉冲输出 PLSY D250 D252 Y4 Y6 Y轴脉冲输出 SET Y10 液压电磁阀得电 TMR T0 K30 延时0.3秒 PLSY D300 D302 Y0 Y2 以设定速度走X轴 TMR T1 K20 RST Y10 锯片上升
切割速度三档可调：大理石2到3 m/min，花岗岩0.8到1.2 m/min，石英石1到1.5 m/min。
调试中的三个坑
坑一：原点跑偏。增量式伺服断电不记得位置，每次开机必须回原点。但回完后同一个位置每次差2到3mm。查了两天发现是接近开关感应距离不一致。石材灰尘铁屑影响了电感式接近开关。后来换了耐尘型接近开关，程序里加了两点校准，误差控制在正负0.3mm。
坑二：切圆弧时振动大。联动时锯片侧向力大震纹明显。把伺服刚性调高，位置环增益从40调到60，速度环增益从200调到350。加减速时间从0.2秒拉到0.5秒。
坑三：冷却水不够锯片发蓝。试切第三天锯片发蓝，温度太高钢体退火了。检查发现水管过滤器堵了，流量不够40L/min。换了滤芯，在程序里加了强制逻辑，流量开关没信号主轴绝对不能转。
最终效果
人工切割：每天约30到40块板，废料率15%到20%，需要1个师傅加1个帮手。自动切割：每天约80到100块板，废料率不到2%，只需1个普通工人操作。
老板算了笔账：一个月切割量从不到1000块变成2000多块，人工从2人变1人，废料省下来的石材一个月值好几千。投入改造费4.8万，三个月回本。
写到最后
很多时候工厂需要的不是什么前沿科技，就是把老师傅的经验装进机器里。老师傅用眼用手画线，机器用伺服和PLC走坐标。老师傅凭手感调速度，机器用参数设加减速。
临走那天我问老板老切割师傅怎么办。老板说调去看新设备了，工资没降活儿轻松了，不用再弯腰低头站一天，在操作间吹着风扇就行。