雙盤摩擦壓磚機全數字自動控制器的製作方法

2023-06-11 18:13:46 2

專利名稱：雙盤摩擦壓磚機全數字自動控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型是一種用於壓制冶金耐火磚的雙盤摩擦壓磚機全數字自動控制器。
背景技術：
目前，用於壓制冶金耐火磚的摩擦壓磚機，一般由人工通過操作手柄控制打擊力度和次數，生產出磚的密度和品質靠工人的操作水平來保證，有很大的隨意性，難於滿足高質量大批量生產的要求。為了提高批量生產的產品質量，一般都是採用國外進口和國內自行研製的自動化程度高的大型自動化壓磚機，優點是產品質量高，缺點是投資大、運行成本高。如中國專利「微機控制的摩擦壓力機式壓磚機」(申請號 95205608)就屬於這類產品，它具有加料汽缸，可以自動加料和將磚壓製成型。
我們改造的摩擦壓磚機是人工手動進料的簡易設備，如何使簡易設備能夠滿足批量生產的要求，是我們研製的出發點。根據工藝要求，摩擦機需要對磚先進行輕打，然後進行重打，打擊能量和打擊次數均要求可以控制，為此我們通過檢索，其中有中國專利「雙盤摩擦壓磚機能量檢測及控制裝置」(申請號 92205741)談到了相關問題，它是採用傳感裝置與計算機來實現摩擦機自動控制，具有機械傳動頭，機械傳動頭上有一靠輪，內裝有編碼器，靠輪與滑板上的行程作無滑動嚙合，編碼器將工作滑臺運動速度變換成電脈衝送計算機進行運算和控制，這對於普通摩擦壓磚機來講，工作環境不允許，普通摩擦壓磚機安裝地點環境差，振動大，難於保證編碼器的脈衝信號不受幹擾，而且採用計算機，對編程人員素質要求高，不便於用戶日常維護。

發明內容
本實用新型所要解決的問題是提供一種全數字雙盤摩擦壓磚機控制器，它不僅能實現目前摩擦壓磚機的全部點動、手動操作功能，而且可以實現自動打磚控制，通過調整多路感應組件的位置和在顯示屏上輸入輕打和重打次數，可以控制打磚的力度和次數，保證每批磚的壓制工藝參數一致，以提高產品的質量。
本實用新型所採用的技術方案是由多路感應組件和控制櫃組成；多路感應組件，包括至少4個感應開關和與之感應相連的3個感應鐵柱，其中，感應開關和長標尺裝在壓磚機的固定床身上，感應鐵柱和短標尺裝在壓磚機活動的工作滑臺上；控制櫃中，裝有控制壓磚機主電機旋轉和工作滑臺上下運動的電路，其包括控制、執行單元和壓磚機主電機的啟停控制單元，控制單元的核心是帶有顯示屏的可編程控制器PLC，執行單元由若干個電磁閥和接觸器構成。
本實用新型的優點是其一.選用了成本低可靠性高的PLC可編程控制器作為控制器，從硬體來講，PLC抗幹擾比普通計算機強，價格也比較低；軟體上講，現在PLC的編程功能已經大大增強，而且PLC編程比普通計算機簡單，一般工人經過簡單培訓就能勝任程序維護工作；為了方便工人隨時輸入工藝參數，我們還給PLC配上了小型顯示屏，用漢字編寫畫面，工人只要認識字，通過簡單培訓即可操作。
其二.為了檢測工作滑臺14位置和運行速度，在摩擦機上安裝了帶有標尺的多路無觸點感應組件，它可以在較遠的距離接受感應信號，能夠適合滑臺運行時的擺動和不怕打擊時的強烈振動。
其三.功能多不僅能實現目前摩擦壓磚機的全部點動、手動操作功能，而且可以實現自動打磚控制，通過調整感應組件的位置和在顯示屏上輸入輕打和重打次數，可以控制打磚的力度和次數，保證每批磚的壓制工藝參數一致，以提高產品的質量。
其四.本機結構簡單，操作方便，適合於多品種、中小批量生產的要求。


圖1是本實用新型的結構示意圖。
圖2是圖1中右部裝置的左視圖。
圖3是圖1的俯視圖。
圖4是圖1中短標尺15及其附設裝置的右視圖。
圖5是控制壓磚機工作滑臺14位移的電路原理圖。
具體實施方式
下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步說明。
本實用新型的結構如圖1所示由多路感應組件和控制櫃組成。多路感應組件，包括至少4個感應開關7和與之感應相連的3個感應鐵柱15，其中，感應開關7和長標尺20裝在壓磚機的固定床身1上，感應鐵柱15和短標尺18裝在壓磚機活動的工作滑臺14上。控制櫃中，裝有控制壓磚機主電機旋轉和工作滑臺14上下運動的電路，其包括控制、執行單元和壓磚機主電機的啟停控制單元，控制單元的核心是帶有顯示屏的可編程控制器PLC，執行單元由若干個電磁閥和接觸器構成。
如圖1、圖2所示感應開關7和長標尺20，通過T型槽固定板2與壓磚機的固定床身1相連，長標尺20由螺釘21與T型槽固定板2相連。感應開關7可以有4個，通過3個支座與T型槽固定板2相連，其中，中限感應支座9並排裝有2個感應開關7，它們一個是輕打感應開關SQ6，一個是重打感應開關SQ4。在中限感應支座9的上、下方分別是上限感應支座10、下限感應支座5，其上的一個感應開關7分別負責上限位(SQ3)和下限位(SQ7)，與輕打感應開關SQ6同處於一直線，並且與一個感應鐵柱15感應相連接時產生信號。重打感應開關SQ4與另一個感應鐵柱15感應相連接時產生信號。每個支座旁設有指針4，均指向長標尺20。每個支座設有安裝孔22，感應開關7套入該孔後由其自身所帶的2個螺母6固定在支座上。每個支座左端設有凸臺23，其嵌入T型槽固定板2的T形槽8中，並由T形螺栓25和螺母24將支座固定。感應開關7通過電線3與控制櫃內的電路相連。
如圖3、圖4所示感應鐵柱15和短標尺18，裝在折形支架板11的一側板上，該側板由鉚釘19將短標尺18與之相連，並且，通過螺栓17將感應鐵柱15與此側板活動相連，這樣，可使感應鐵柱15在此側板上的滑槽26中滑動，該鐵柱還設有指向短標尺18的指針16。折形支架板11的另一側板，開有2條槽型孔13，以便螺栓12穿過該孔使此支架板與壓磚機活動的工作滑臺14相連。
上述的控制壓磚機主電機旋轉和工作滑臺14上下運動的電路，其電路連接關係如圖5所示控制壓磚機主電機的啟停單元中外部電源經過空氣開關QF輸入，接觸器KM1、KM2、KM3的主觸點組成電機M的Y-Δ起動電路。
可編程控制器PLC其腳L與穩壓電源腳1相連，並通過保險絲FU3接變壓器接點2；其腳N與穩壓電源腳2、變壓器接點0相連；其輸入點0CH00～1CH08，接在控制按鈕SB1～SB9、選擇開關SA1和感應開關SQ1～SQ8的輸出接點上；其輸出點10CH00～11CH08，分別接在信號燈HL1～HL4H和中間繼電器J1～J8上；其腳+、-分別接顯示屏腳+、-。PLC採用專用通訊電纜TL與顯示屏交換信息。穩壓電源WY輸出24V工作電源。
執行單元中接觸器KM1、KM2、KM3和電磁閥YV1、YV2、YV3、YV4、YV5的控制線包，其一端並接於變壓器接點0。接觸器KM1控制線包的另一端受繼電器J1開觸點控制。接觸器KM2、KM3控制線包的另一端，分別經接觸器KM3、KM2的常閉點進行互鎖，並受中間繼電器J2、J3的常開點控制。電磁閥YV1、YV2、YV3、YV4、YV5控制線包另一端，分別經保險絲端子DFU1、DFU2、DFU3、DFU4、DFU5接中間繼電器J4、J5、J6、J7、J8常開點的一端，並分別受其控制。中間繼電器J1、J2、J3、J4、J5、J6、J7、J8常開點的另一端，經保險絲FU1接變壓器接點2。變壓器初級線圈經雙極空氣開關QF2接380V電源。
上述的可編程控制器，可採用歐姆龍CPM1A-40CDR-A或其它類似產品。顯示屏可採用歐姆龍MPT002產品，或其它類似產品。
上述的感應開關7，可採用樂清市滬工傳感器有限公司生產的LJ30A3-15-J/EZ產品，或其它類似產品。
本機的工作過程是通過調節感應鐵柱15的位置改變壓磚機工作滑臺14的首次下降力度。當滑臺帶著下限感應鐵柱接近下限感應點(SQ7)時，滑臺由下行改為向上運行，根據設定邏輯要求，當滑臺帶著輕、重感應鐵柱(即感應鐵柱)分別接近輕打感應點(5Q6)(或重打感應點(SQ4))時，滑臺自動由上行改為向下打磚運動，並自動計數一次，完成打擊次數後，自動返回上限位置停止。根據不同高度向下打擊力度不同的原理，所以在調節輕打(或重打)感應鐵柱的位置，能夠得到不同的打擊力度。
自動打擊主要通過調節「自動打擊定位點」的位置和設定擊打次數來實現的。
本機可以根據控制按鈕的指令和無觸點感應開關的信號，不僅可以控制電機啟動和停止，電磁閥通斷，而且可以根據工藝要求，自動打磚。自動打磚的工藝數據可以通過OP控制屏(MPT002-G4P-V1)傳送到PLC(CPM1A)中去，並可根據現場環境要求隨時更改。
下面結合電氣原理圖將控制功能簡單的敘述如下本機採用三相交流380V 50HZ電源供電，電動機M是Y315S-6-75KW，990轉/分。電動機採用Y-Δ延時切換啟動。
控制迴路控制電壓有兩組，一組為220V交流電壓，是通過變壓器提供的，供給接觸器、繼電器、可編程控制器(PLC)、電磁閥電源，一組為24V穩壓電源，為無觸點感應開關供電。控制邏輯通過PLC軟體實現，可以控制電機啟動和停止，電機要求空載啟動，不允許帶負載啟動。工作滑臺14動作有點動，手動和按設定程序自動運行三種操作方式。工作滑臺14動作主要通過下行閥(YV1)、上行閥(YV2)、對中閥(YV3)、制動閥(YV4)來實現的，頂料通過頂料閥(YV5)來實現。
本機的操作說明1.電機起動時，按下SB2電機起動按鈕，電機起動通過延時自動轉換成正常運轉後，方可操作工作滑臺14動作。SB1是電機停止按鈕。
2.點動將選擇旋鈕(SA1)旋到點動位置(正中位)後，SB7按鈕是向下點動，SB8按鈕是向上點動。
3.手動將選擇旋鈕(SA1)旋到手動位置(+45℃位)後，手動操作手柄向下時接近感應點開關(SQ2)，SQ2閉合，工作滑臺14向下運行。手動操作手柄向上時接近感應點開關(SQ1)，SQ1閉合，工作滑臺14向上運行。
4.按鈕SB6是頂料開始。SB5是頂料復位。
5.自動將選擇旋鈕(SA1)旋到自動位置(-45℃位)後，系統進入自動加工程序。為了正確使用自動加工程序，必須先作好自動打磚前的各項準備工作，然後按自動開始按鈕SB9，工作滑臺14就能按設定次數自動打磚。
6.自動打磚前的準備工作1)用一塊打好的磚作為基準，調好輕打、重打和下限感應鐵柱的相對位置。打擊太重，將感應鐵向上調；打擊太輕，將感應鐵向下調。下限感應鐵柱從上往下調時以剛剛接觸到下限感應點(SQ7)為宜，不要下調接觸得太多，否則在運行時容易同時接觸到輕、重和下限感應開關，使PLC無法正常判斷上升還是下降，會出現擊打次數不準問題。(換句話說，當出現擊打次數不準問題時，應首先檢查輕、中、重和下限感應鐵柱的相對位置，排除在運行時同時接觸到輕(或重)打和下限感應開關問題。)2)在OP屏上設置輕、(中、)重的打擊次數等工藝參數。
3)通過試打，調節自動頂料的高度，具體是調節上限感應支座10的上下位置，頂得太高，將上限感應支座10的位置向下調，頂得太低，將上限感應支座10的位置向上調。
4)打擊次數設定主要用於確定輕、(中、)重的打擊次數。首先在自動停止頁(參見下圖A)按F1按鈕，然後按F4按鈕找到要設定的頁面，同時按F2和F8，數字變為空心字，根據頁面文字的提示，按不同的按鈕進行設定即可。設置完成後回到自動停止頁按F2按鈕，次數設定完成。
本實用新型可用於J67-1000型或其它類型的雙盤摩擦壓磚機上，以提高其使用性能。
權利要求1.一種雙盤摩擦壓磚機全數字自動控制器，其特徵在於所述的控制器，由多路感應組件和控制櫃組成；多路感應組件，包括至少4個感應開關(7)和與之感應相連的3個感應鐵柱(15)，其中，感應開關(7)和長標尺(20)裝在壓磚機的固定床身(1)上，感應鐵柱(15)和短標尺(18)裝在壓磚機活動的工作滑臺(14)上；控制櫃中，裝有控制壓磚機主電機旋轉和工作滑臺(14)上下運動的電路，其包括控制、執行單元和壓磚機主電機的啟停控制單元，控制單元的核心是帶有顯示屏的可編程控制器PLC，執行單元由若干個電磁閥和接觸器構成。
2.根據權利要求1所述的雙盤摩擦壓磚機全數字自動控制器，其特徵在於所述的感應鐵柱(15)和短標尺(18)，裝在折形支架板(11)的一側板上，其中，感應鐵柱(15)與此板上的滑槽(26)活動連接，該鐵柱的指針(16)指向短標尺，折形支架板(11)的另一側板與壓磚機活動的工作滑臺(14)相連。
3.根據權利要求1所述的雙盤摩擦壓磚機全數字自動控制器，其特徵在於所述的感應開關(7)和長標尺(20)，通過T型槽固定板(2)與壓磚機的固定床身(1)相連；感應開關(7)有4個，通過3個支座與T型槽固定板(2)相連，每個支座旁均設有指向長標尺的指針(4)，其中，中限感應支座(9)並排安裝2個感應開關(7)，它們一個是輕打感應開關(SQ6)，一個是重打感應開關(SQ4)；在中限感應支座(9)的上、下方分別是上限感應支座(10)、下限感應支座(5)，其上的感應開關(7)分別負責上限位(SQ3)和下限位(SQ7)，與輕打感應開關(SQ6)同處於一直線，並且與一個感應鐵柱(15)感應相連接時產生信號重打感應開關(SQ4)與另一個感應鐵柱(15)感應相連接時產生信號。
4.根據權利要求1所述的雙盤摩擦壓磚機全數字自動控制器，其特徵在於所述的控制壓磚機主電機旋轉和工作滑臺(14)上下運動的電路，其電路連接關係是控制壓磚機主電機的啟停單元中外部電源經過空氣開關QF輸入，接觸器KM1、KM2、KM3的主觸點組成電機M的Y-Δ起動電路，可編程控制器PLC其腳L與穩壓電源腳1相連，並通過保險絲FU3接變壓器接點2；其腳N與穩壓電源腳2、變壓器接點0相連；其輸入點0CH00～1CH08，接在控制按鈕SB1～SB9、選擇開關SA1和感應開關SQ1～SQ8的輸出接點上；其輸出點10CH00～11CH08，分別接在信號燈HL1～HL4H和中間繼電器J1～J8上；其腳+、-分別接顯示屏腳+、-，並採用專用通訊電纜TL與顯示屏交換信息；穩壓電源WY輸出24V工作電源，執行單元中接觸器KM1、KM2、KM3和電磁閥YV1、YV2、YV3、YV4、YV5的控制線包，其一端並接於變壓器接點0；接觸器KM1控制線包的另一端受繼電器J1開觸點控制；接觸器接觸器KM2、KM3控制線包的另一端，分別經接觸器KM3、KM2的常閉點進行互鎖，並受中間繼電器J2、J3的常開點控制；電磁閥YV1、YV2、YV3、YV4、YV5控制線包另一端，分別經保險絲端子DFU1、DFU2、DFU3、DFU4、DFU5接中間繼電器J4、J5、J6、J7、J8常開點的一端，並分別受其控制；中間繼電器J1、J2、J3、J4、J5、J6、J7、J8常開點的另一端，經保險絲FU1接變壓器接點2；變壓器初級線圈經雙極空氣開關QF2接380V電源。
5.根據權利要求1或4所述的雙盤摩擦壓磚機全數字自動控制器，其特徵在於所述的可編程控制器PLC採用歐姆龍CPM1A-40CDR-A產品，顯示屏採用歐姆龍MPT002-G4P-V1產品。
6.根據權利要求1或3所述的雙盤摩擦壓磚機全數字自動控制器，其特徵在於所述的感應開關(7)，採用樂清市滬工傳感器有限公司生產的LJ30A3-15-J/EZ產品。
專利摘要本實用新型是一種雙盤摩擦壓磚機全數字自動控制器，其結構是由多路感應組件和控制櫃組成；多路感應組件，包括至少4個感應開關(7)和與之感應相連的3個感應鐵柱(15)，其中，感應開關(7)和長標尺(20)裝在壓磚機的固定床身(1)上，感應鐵柱(15)和短標尺(18)裝在壓磚機活動的工作滑臺(14)上；控制櫃中，裝有控制壓磚機主電機旋轉和工作滑臺(14)上下運動的電路，其包括控制、執行單元和壓磚機主電機的啟停控制單元，控制單元的核心是帶有顯示屏的可編程控制器PLC，執行單元由若干個電磁閥和接觸器構成。本實用新型具有結構簡單、成本低、功能多和操作方便等優點。
文檔編號G05B19/05GK2677123SQ20032012821
公開日2005年2月9日 申請日期2003年12月29日 優先權日2003年12月29日
發明者詹益清, 左智勇, 黃寶華, 曹喜德, 謝允 申請人:武漢寶德機電有限責任公司