一種用於噴漆槍自動升降帶的位置調整控制裝置製造方法
2023-10-11 09:18:19 1
專利名稱:一種用於噴漆槍自動升降帶的位置調整控制裝置製造方法
【專利摘要】一種用於噴漆槍自動升降帶的位置調整控制裝置，由檢測模塊、噴漆槍升降控制模塊及管件旋轉模塊三部分構成；其中，所述的檢測模塊由固定在支架上的限位開關以及固定在支架上的接近傳感器組成；所述的噴漆槍升降控制裝置主要是由可編程控制器、固定在支架上的交流步進電動機、與交流步進電動機輸出軸連接的螺紋絲槓，安裝在螺紋絲槓上相對於限位開關A和限位開關B之間的位置的噴漆槍構成；所述的管件旋轉裝置包括託盤以及與託盤連接的旋轉電機，所述的託盤固定在支架另一側對應於接近傳感器和限位開關B之間的位置，所述的可編程控制器輸入端與限位開關、接近傳感器連接；所述的可編程控制器的輸出端與交流步進電動機驅動器、託盤旋轉電機連接。
【專利說明】一種用於噴漆槍自動升降帶的位置調整控制裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬於電氣自動化控制【技術領域】，尤其是涉及一種用於噴漆槍自動升降帶位置調整控制裝置。
【背景技術】
[0002]在石油管件的製造廠商中，生產的管件有若干個規格，並且最後生產工序是對管件進行噴漆。
[0003]原噴漆控制裝置是由位置檢測模塊、噴漆槍升降驅動系統及管件旋轉裝置三部分構成；其中，所述的位置檢測模塊包括分別用螺栓固定在滑道上的上調節板和下調節板，所述的上調節板上固定著上限位開關、上接近傳感器，下調節板固定著下限位開關、下接近傳感器；所述的噴漆槍升降驅動系統主要是一部與螺紋絲槓連接的交流調速電動機，噴漆槍固定在螺紋絲槓上；所述的管件旋轉裝置包括一個託盤以及與託盤連接的交流電動機。待噴漆的管件被放置在託盤上由交流電動機控制管件的旋轉。
[0004]工作過程是若為管件甲噴漆首先要人工調整上調節板的位置，使噴漆槍能夠在(管件甲高度)的範圍內上下移動。其次起動噴漆設備，交流電動機帶動管件甲旋轉，同時交流調速電機帶動噴漆槍上下移動為管件甲噴漆。若為管件乙噴漆首先也要人工調整上調節板的位置，使噴漆槍能夠在(管件乙高度)的範圍內上下移動。上、下接近傳感器用於檢測噴漆槍的上下移動位置，上、下限位開關用於噴漆槍上下移動極限位置保護。
[0005]上述電氣控制裝置存在著自動化程度不高、對不同規格的管件噴漆時需要人工調整上調節板位置等問題；這種調整不僅費時而且精確度不高；極易浪費原材料，且影響產品質量。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是解決現有的噴漆控制裝置的缺陷，提供一種低功耗、體積小、自動化程度及可靠性高、抗幹擾能力強的控制裝置。通過傳感器檢測自動識別管箍的規格，採用交流步進電動機和可編程控制器自動調整噴漆槍升降距離，此設備具有安裝調試簡單、布線少、易於維修等特點，能夠在不同環境下使用該控制裝置。
[0007]本發明採用的技術方案是:一種用於噴漆槍自動升降帶的位置調整控制裝置，由檢測模塊、噴漆槍升降控制模塊及管件旋轉模塊三部分構成；其中，所述的檢測模塊由固定在支架上的限位開關以及固定在支架上的接近傳感器組成；所述的噴漆槍升降控制裝置主要是由可編程控制器、固定在支架上的交流步進電動機、與交流步進電動機輸出軸連接的螺紋絲槓，安裝在螺紋絲槓上相對於限位開關A和限位開關B之間的位置的噴漆槍構成；所述的管件旋轉裝置包括託盤以及與託盤連接的旋轉電機，所述的託盤固定在支架另一側對應於接近傳感器和限位開關B之間的位置，所述的可編程控制器輸入端與限位開關、接近傳感器連接；所述的可編程控制器的輸出端與交流步進電動機驅動器、託盤旋轉電機連接。
[0008]用交流步進電動機及驅動器替代原設備交流調速電動機來控制噴漆槍的升降，去掉了原設備中用於噴漆槍升降控制的接近傳感器，增設了用於檢測不同規格管件的電感式傳感器。根據不同規格管件的高度計算出交流步進電動機所執行的步數，輸入到可編程控制器，經過可編程控制器運算輸出一定數量和頻率脈衝信號以及交流步進電動機旋轉方向的信號給交流步進電動機驅動器，由檢測管件的電感式傳感器發出信號決定噴漆槍的升降距離。
[0009]本發明具有的優點和積極效果是:由於採用電感式傳感器和交流步進電動機及驅動器作為主要控制的技術方案，可使噴漆槍能夠根據管件的規格自動升降。因而克服了原有設備的諸多缺陷，提供了一種製造簡單、性能穩定、易於維修、生產效率及自動化程度高的用於石油管件噴漆全自動控制裝置。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型結構示意圖。
[0011]圖2是本實用新型電氣控制框圖。
[0012]其中，I限位開關A，2支架，3接近傳感器A、4接近傳感器B、5接近傳感器C ；6限位開關B，7交流步進電動機，8螺紋絲槓，9噴漆槍，10託盤，11旋轉電機。
[0013]圖3是可編程控制器硬體接線圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖進一步說明本發明的【具體實施方式】。
[0015]參見圖1，圖2，一種用於噴漆槍自動升降帶的位置調整控制裝置，由檢測模塊、噴漆槍升降控制模塊及管件旋轉模塊三部分構成；其中，所述的檢測模塊由固定在支架2上的限位開關Al和限位開關B6以及固定在支架2上的接近傳感器A3、接近傳感器B4、接近傳感器C5構成；所述的噴漆槍升降驅動裝置主要是由可編程控制器和固定在支架2上的交流步進電動機7、與交流步進電動機輸出軸連接的螺紋絲槓8，安裝在螺紋絲槓上相對於限位開關Al和限位開關B 6之間的位置的噴漆槍9構成；使噴漆槍上、下位置得到極限保護，且在螺紋絲槓上升降；所述的管件旋轉裝置包括託盤10以及與託盤連接的旋轉電機11，所述的託盤10固定在支架2另一側對應於接近傳感器和限位開關B6之間的位置。所述的可編程控制器輸入端與限位開關A限位開關B、接近傳感器連接；所述的可編程控制器的輸出端與交流步進電動機驅動器、託盤旋轉電機連接。使用時，待噴漆的管件放置在託盤上，在噴漆時由託盤旋轉電機帶動管件旋轉。
[0016]上述裝置，還包括停止按鈕，與可編程控制器輸入端連接。
[0017]所述的接近傳感器是電感式傳感器。
[0018]所述的接近傳感器有兩個以上，分別是接近傳感器A、接近傳感器B、接近傳感器C ;用於檢測不同規格的管件所處位置，從而決定交流步進電動機拖動噴漆槍的升降距離。
[0019]所述的支架固定在工作檯上。
[0020]參見圖3，可編程控制器選用西門子S7-200，其中輸入單元用於連接現場的輸入信號。在接線方面，將檢測不同規格管件的接近傳感器、限位開關、停止按鈕的一端全部連接在一起在與外接DC24V電源的正極連在一起，這些開關、按鈕的另一端分別連接到可編程控制器對應10.0至10.5的輸入端子上，轉換為可編程控制器所能接收和處理的電平信號。
[0021]輸出單元將輸出的電平信號轉換為外部設備所能接收的電平信號，以驅動負載的通斷；或者當其定義為高速脈衝輸出後，其他操作均失效只能作為高速脈衝輸出端使用，以驅動負載實現精確控制。在接線方面，將交流步進電動機驅動器的脈衝端和方向控制端分別與可編程控制器規定的脈衝輸出端Q0.0和輸出端Q0.1相連，由脈衝端輸出端輸出一定數量和頻率的脈衝來控制交流步進電動機的旋轉距離及速度，託盤旋轉電機與可編程控制器輸出端Q0.5連接。
[0022]電源單元是可編程控制器為其內部電路進行供電的開關式穩壓電源。其特點是輸入電壓範圍寬、體積小、重量輕、效率高、抗幹擾能力強。輸入電路電源可以使用外部DC24V電源，也可以使用CPU模塊提供DC24V電源。
[0023]本發明電氣控制裝置作用是根據檢測不同規格管件傳感器的輸出信號來自動調整噴槍的升降距離，使得不同規格的管件有不同的噴漆範圍。
[0024]系統工作過程為:當某一規格的管件到達噴漆位置時，該規格的檢測用接近傳感器檢測到信號，傳送到可編程控制器輸入端，利用專用高速脈衝輸出端，來控制步進電機的旋轉步數及頻率，由另外兩個輸出端控制交流步進電機的旋轉方向和託盤旋轉電機。噴槍升、降的極限位置設有兩個限位開關，該信號接入可編程控制器的輸入端，用於交流步進電機失步時極限保護，可有效地防止設備損壞。
[0025]本發明電氣控制裝置工作原理為:首先將不同規格管件的高度折算為交流步進電動機旋轉的脈衝數及頻率，由可編程控制器進行邏輯及位置控制。當接近傳感器3檢測到信號後，託盤旋轉電機拖動管件旋轉同時交流步進電動機拖動噴漆槍在管件底部噴漆2秒，然後在區域X範圍內邊上升邊噴漆，到達規定脈衝數時再延時噴漆2秒，然後邊下降邊噴漆到達規定脈衝數時停止，噴漆結束。當接近傳感器4檢測到信號後，託盤旋轉電機拖動管件旋轉同時交流步進電動機拖動噴漆槍在管件底部噴漆2秒，然後在區域Y (或Z)範圍內邊上升邊噴漆，到達規定脈衝數時再延時噴漆2秒，然後邊下降邊噴漆到達規定脈衝數時停止，噴漆結束。當接近傳感器5檢測到信號後，原理同上。噴漆槍上升、下降的速度由脈衝頻率決定。
【權利要求】
1.一種用於噴漆槍自動升降帶的位置調整控制裝置，由檢測模塊、噴漆槍升降控制模塊及管件旋轉模塊三部分構成；其中，所述的檢測模塊由固定在支架上的限位開關以及固定在支架上的接近傳感器組成；其特徵在於，所述的噴漆槍升降控制裝置主要是由可編程控制器、固定在支架上的交流步進電動機、與交流步進電動機輸出軸連接的螺紋絲槓，安裝在螺紋絲槓上相對於限位開關A和限位開關B之間的位置的噴漆槍構成；所述的管件旋轉裝置包括託盤以及與託盤連接的旋轉電機，所述的託盤固定在支架另一側對應於接近傳感器和限位開關B之間的位置，所述的可編程控制器輸入端與限位開關、接近傳感器連接；所述的可編程控制器的輸出端與交流步進電動機驅動器、託盤旋轉電機連接。2.根據權利要求1所述的用於噴漆槍自動升降帶的位置調整控制裝置，其特徵在於，還包括停止按鈕，與可編程控制器輸入端連接。3.根據權利要求1所述的用於噴漆槍自動升降帶的位置調整控制裝置，其特徵在於，所述的接近傳感器是電感式傳感器。4.根據權利要求1所述的用於噴漆槍自動升降帶的位置調整控制裝置，其特徵在於，所述的接近傳感器有兩個以上。5.根據權利要求1所述的用於噴漆槍自動升降帶的位置調整控制裝置，其特徵在於，所述的支架固定在工作檯上。6.根據權利要求1所述的用於噴漆槍自動升降帶的位置調整控制裝置，其特徵在於，所述的可編程控制器選用西門子S7-200。
【文檔編號】B05B13-04GK204294420SQ201420619357
【發明者】靳哲, 肖軍 [申請人]天津冶金職業技術學院