一種用於粉末壓機的控制系統的製作方法
2023-05-04 08:53:06 2
專利名稱：一種用於粉末壓機的控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於數控技術領域，在數控產品中利用CPU和少數外部電路安全地監視與控制粉末壓力機離合器，從而實現對加工過程的控制，是一種集成度高，自動化程度高的控制系統，為一種用於粉末壓機的控制系統。
背景技術：
粉末壓機主要用於各類粉末成型加工，廣泛用於橡膠、製藥、冶金和電子等行業。粉末壓機的機構形式也有多種直立式、旋轉式、復壓式。每一工作循環的壓制次數可以有I次、2次、3次或者更多。目前市場上的粉末壓機控制系統多為PLC+觸控螢幕方式，成本高，響應速度慢，不能實時監測加工過程中的壓力，對加工產品的質量控制不能達到另人滿意的效果；對保壓角度控制不準確；並且對電動調整裝置採用手動控制方式，精度差，效率低，往往需要多次嘗試才能調整到正確的位置。
發明內容本實用新型要解決的問題是目前粉末壓機沒有有效控制系統，成本高，響應速度慢，不能實時監測加工過程中的壓力，對保壓角度控制不準確。本實用新型的技術方案為一種用於粉末壓機的控制系統，其特徵是包括操作臺、曲軸編碼器、控制器、雙聯閥、電動調整電機、壓力檢測模塊和電動調整編碼器，操作臺、曲軸編碼器、壓力檢測模塊和電動調整編碼器的輸出信號輸入控制器，控制器的輸出信號輸入雙聯閥和電動調整電機；其中操作臺發送運行和停止信號輸入雙聯閥；曲軸編碼器通過聯軸器安裝在粉末壓機的曲軸上，實時將曲軸的旋轉角度信號傳送給控制器；壓力檢測模塊將檢測的粉末壓機壓力轉換為電壓信號，傳送給控制器，控制器根據採集到的電壓信號實時判斷壓力是否大於設定的壓力閾值，當大於所述壓力閾值時，斷開雙聯閥；操作臺還發出電調控制信號至控制器，通過控制器控制電動調整電機運轉，電調編碼器檢測電動調整電機所控制的粉末壓機工作行程調整裝置的位置，當電調編碼器反饋的位置和設置的目標位置相同時，停止電動調整電機運轉。電動調整電機設有6臺，分別對應控制粉末壓機工作行程調整裝置的裝粉行程、上衝模行程、頂壓行程、壓制行程、下一衝行程和下二衝行程的運行，電調編碼器對應所述行程設有6臺。壓力檢測模塊的壓力檢測精度為0. I噸，控制器根據用戶設置的壓力報警參數，進行報警及提示控制器通過曲軸編碼器的反饋信號計算出粉末壓機運行的速度，並記錄每個速度下工具機停止時的慣性角度，得到慣性表；當粉末壓機設置了保壓動作時，控制器檢測工具機的運行速度，通過該速度查詢慣性表得到該速度下的慣性角度，根據保壓動作設置的保壓角度及保壓時間，計算曲軸對應的旋轉角度，根據曲軸編碼器的反饋，控制器控制雙聯閥斷開，使曲軸在設置的保壓角度停止，實現保壓角度的控制，經過設置的保壓時間後，控制器控制雙聯閥吸合，粉末壓機曲軸繼續運轉，直至整個工作循環結束。本實用新型提供了一種使用簡單，較低成本，集成度高，實時監測加工壓力，同時具備自動電動調整控制功能和自動保壓控制功能的控制系統。
圖I為本實用新型控制系統的整體架構圖圖2為本實用新型的控制器的AD採樣電路電路圖。圖3為本實用新型的壓力報警流程圖。圖4為本實用新型電動調整電機部分與控制器和電調編碼器的連接圖。
具體實施方式如圖1，本實用新型控制系統包括操作臺I、曲軸編碼器2、控制器3、雙聯閥4、電動調整電機5、壓力檢測模塊6和電動調整編碼器7，操作臺I、曲軸編碼器2、壓力檢測模塊6和電動調整編碼器7的輸出信號輸入控制器3,控制器3的輸出信號輸入雙聯閥4和電動調整電機5 ;其中操作臺I發送運行和停止信號及電調控制信號給控制器3，控制器3在接收到運行信號時控制雙聯閥4吸合，使曲軸動作，實現粉末壓力機的加工動作，控制器3在接收到停止信號時控制雙聯閥4斷開，使曲軸停止動作；曲軸編碼器2通過聯軸器安裝在粉末壓機的曲軸上，實時將曲軸的旋轉角度傳送給控制器3 ;壓力檢測模塊6將檢測的粉末壓機壓力轉換為電壓信號，傳送給控制器3，控制器3根據採集到的電壓信號實時判斷壓力是否大於設定的壓力閾值，當大於所述壓力閾值時，斷開雙聯閥4 ;操作臺I還發出電調控制信號，通過控制器3控制電動調整電機5運轉，電調編碼器7檢測電動調整電機5所控制的粉末壓機工作行程調整裝置的位置，當電調編碼器7反饋的位置和設置的目標位置相同時，停止電動調整電機55運轉。電動調整電機5設有6臺，分別對應控制粉末壓機工作行程調整裝置的裝粉行程、上衝模行程、頂壓行程、壓制行程、下一衝行程和下二衝行程的運行，電調編碼器7對應所述行程設有6臺。壓力檢測模塊6的壓力檢測精度為0. I噸，控制器3根據用戶設置的壓力報警參數，進行報警及提示，壓力檢測的實施方法為，首先，壓力檢測模塊6將壓力轉換為0-10V的電壓值，控制器3通過高速AD採樣電路採集電壓，並轉換為對應的壓力值，用於顯示給用戶同時判斷是否超出用戶設置的範圍，當壓力不符合要求時停機並提示用戶處理；此功能避免出現不合格工件或減少了不合格工件數量，並可以將加工誤差控制在一定範圍內，對減少廢件率，提高產品一致性很有幫助，控制器3的硬體AD採樣電路見圖2，報警及提示流程圖見圖3。下面電動調整電機5的控制方法，操作臺I設有人機界面，包括5. 7寸彩色TFT顯示屏，由數字鍵、電調正向、電調反向、自動、半自動等按鍵組成的鍵盤，通過所述人機界面進行操作，向控制器3發出操作信號。電動調整電機5的控制分為2種模式，分別為電動、自動。電動方式兼容目前大多數粉末壓力機控制系統的實現方式，由用戶手動操作進行控制，控制器3在用戶按「電調正向」按鍵時控制電動調整電機5正轉輸出信號有效，在用戶按「電調反向」按鍵時控制電動調整電機5反轉輸出信號有效；在鬆開「電調正向」或「電調反向」時，對應輸出無效。此種方式一般需要反覆操作調整才能到達目標位置，效率不高。自動方式時，用戶只需要輸入目標位置，控制器3根據電調編碼器7反饋的當前位置自動判斷電動調整電機5需要運動的方向，並在運動到目標位置時停止，如果超出目標位置，控制器3會自動調整，同時記錄超出距離，再下次執行時根據此距離提前停止輸出，自動停止在目標位置，大大提高了調整的效率和精度。圖4為電動調整電機部分與控制器和電調編碼器的連接圖。本實用新型能夠實現精確的保壓角度控制，控制器3通過曲軸編碼器2的反饋信號計算出粉末壓機運行的速度，並記錄每個速度下 工具機停止時的慣性角度，得到慣性表；當粉末壓機設置了保壓動作時，控制器3檢測工具機的運行速度，通過該速度查詢慣性表得到該速度下的慣性角度，根據保壓動作設置的保壓角度及保壓時間，計算曲軸對應的旋轉角度，根據曲軸編碼器2的反饋，控制器3控制雙聯閥4斷開，使曲軸在設置的保壓角度停止，實現保壓角度的控制，經過設置的保壓時間後，控制器3控制雙聯閥4吸合，粉末壓機曲軸繼續運轉，直至整個工作循環結束。例如當前工具機速度為20轉/分鐘，該速度下記憶的慣性為5度，設置了 3次保壓(最多可以設置10次)，保壓角度和時間分別為第一次120度，0. 8秒；第二次140度，I秒；第三次160度，2秒。則專用控制器在控制曲軸運轉後，當曲軸編碼器2反饋的角度為115度時，斷開雙聯閥4，曲軸靜止後，保持0. 8秒後吸合雙聯閥，使曲軸運轉；依次類推，直至設置的3次保壓動作完成。
權利要求1.一種用於粉末壓機的控制系統，其特徵是包括操作臺(I)、曲軸編碼器(2)、控制器(3)、雙聯閥(4)、電動調整電機(5)、壓力檢測模塊(6)和電動調整編碼器(7)，操作臺(I)、曲軸編碼器(2)、壓力檢測模塊(6)和電動調整編碼器(7)的輸出信號輸入控制器(3)，控制器⑶的輸出信號輸入雙聯閥⑷和電動調整電機(5);其中操作臺(I)發送運行和停止信號輸入雙聯閥(4);曲軸編碼器(2)通過聯軸器安裝在粉末壓機的曲軸上，實時將曲軸的旋轉角度信號傳送給控制器(3);壓力檢測模塊(6)將檢測的粉末壓機壓力轉換為電壓信號，傳送給控制器(3)，控制器(3)根據採集到的電壓信號實時判斷壓力是否大於設定的壓力閾值，當大於所述壓力閾值時，斷開雙聯閥(4);操作臺(I)還發出電調控制信號至控制器(3)，通過控制器(3)控制電動調整電機(5)運轉，電調編碼器(7)檢測電動調整電機(5)所控制的粉末壓機工作行程調整裝置的位置，當電調編碼器(7)反饋的位置和設置的目標位置相同時，停止電動調整電機(5)運轉。
2.根據權利要求I所述的一種用於粉末壓機的控制系統，其特徵是電動調整電機(5)設有6臺，分別對應控制粉末壓機工作行程調整裝置的裝粉行程、上衝模行程、頂壓行程、 壓制行程、下一衝行程和下二衝行程的運行，電調編碼器(7)對應所述行程設有6臺。
3.根據權利要求I或2所述的一種用於粉末壓機的控制系統，其特徵是壓力檢測模塊(6)的壓力檢測精度為0.I噸。
專利摘要一種用於粉末壓機的控制系統，包括操作臺、曲軸編碼器、控制器、雙聯閥、電動調整電機、壓力檢測模塊和電動調整編碼器，操作臺、曲軸編碼器、壓力檢測模塊和電動調整編碼器的輸出信號輸入控制器，控制器的輸出信號輸入雙聯閥和電動調整電機；控制器根據操作臺、曲軸編碼器、壓力檢測模塊和電動調整編碼器的信號控制雙聯閥和電動調整電機，實現粉末壓機的運行控制。本實用新型使用簡單，具有較低成本，集成度高，實時監測加工壓力，同時具備自動電動調整控制功能和自動保壓控制功能。
文檔編號B30B15/26GK202498773SQ201120548850
公開日2012年10月24日 申請日期2011年12月24日 優先權日2011年12月24日
發明者徐林飛, 王輝, 韓邦海 申請人:南京埃爾法電液技術有限公司, 南京埃斯頓自動化股份有限公司