一种无机微孔膜成型设备的控制系统的制作方法

本实用新型涉及无机微孔膜技术领域，尤其涉及一种无机微孔膜成型设备的控制系统。

背景技术：

无机微孔膜成型的滤芯主要用于对饮用水进行过滤、抗菌和活化处理，有害的余氯和悬浮污染物、有机化学物质、颜色与异味，通过使用该滤芯能够过滤出达到一定饮用标准的饮用水，既可应用于净水器、桶装水和分质供水等行业，也可以应用于对水质供应有相应要求的其它场合。随着人们对健康生活的追求和水质的要求越来越高，无机微孔膜滤芯将会更加广泛地应用于饮用水处理领域。

无机微孔膜滤芯的原料来自于无机微孔膜粉末，而目前生产主要依靠人工，工作环境中飘散着大量粉尘，对工人的健康会有危害，而且无机微孔粉末需要预先称重，然后才能进行压模成型，人工称重时效率和称重准确度都不能满足产能需求。

因此，需要以自动化方式生产，可以避免人员接触大量粉尘，可以同时满足称重准确度和效率，从无机微孔膜粉末到无机微孔膜滤芯成型整个工序不需要人工干预、自动成型。

技术实现要素：

本实用新型为解决上述问题，提供一种无机微孔膜成型设备的控制系统，避免人员接触大量粉尘，可以同时满足称重准确度和效率，从无机微孔膜粉末到无机微孔膜滤芯成型整个工序不需要人工干预、自动成型。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：包括用于控制设备全自动化制件的plc控制器，所述plc控制器和若干工序执行单元相连，所述plc控制器和若干外部设备单元相连；

所述工序执行单元包括用于粉料下料的下料单元、用于粉料预压的预压单元、用于高压成型的压膜成型单元、用于给成品固化的充二氧化碳单元、用于成品脱模的脱模单元和用于运送模具的模具循环单元，所述外部设备单元包括称重单元和上位机；所述plc控制器控制所述工序执行单元自动完成制件。

进一步的，所述plc控制器包括中央处理器cpu、以及和所述cpu连接的寄存器、输入输出io扩展接口、输入接口、输出接口和外部设备接口。

进一步的，所述io扩展接口和io扩展单元电路连接；所述输入接口和各所述工序执行单元的气缸的传感器连接；所述输出接口和驱动器或者电磁阀连接；所述驱动器和若干电机电路连接，所述外部设备接口和称重单元通信连接；所述外部设备接口和所述上位机电路连接。

进一步的，所述称重单元包括重量传感器和称重器具；所述plc控制器读取所述重量传感器发送的当前重量并标记在所述寄存器中；所述寄存器发送脉冲指令，所述plc控制器按照所述脉冲指令控制所述驱动器驱动相应的所述电机运转，当前重量达到设定值时，所述驱动器驱动所述电机停止运转，所述称重器具的阀门打开，完成下料操作。

进一步的，所述预压单元包括用于盛放粉料的模具和预压气缸，所述plc控制器通过控制对应的输出点接通相应的电磁阀控制所述预压气缸执行相应的预压操作。

进一步的，所述压膜成型单元包括用于盛放粉料的模具，以及用于高压成型的液压缸和模芯电机；所述plc控制器通过控制对应的输出点接通相应的电磁阀控制所述液压缸下压，断开电磁阀，由plc控制器控制驱动器驱动所述模芯电机旋转，所述液压气缸退回，完成相应的压膜操作。

进一步的，所述充二氧化碳单元包括密闭模具、压盖气缸和充气阀，当压膜完成的模具运动到所述充二氧化碳单元时，plc控制器控制相应的电磁阀驱动所述压盖气缸下压所述密闭模具，plc控制器控制打开所述充气阀，完成相应充二氧化碳单元的操作。

进一步的，所述脱模单元包括脱模气缸，plc控制器控制相应的电磁阀驱动压盖气缸下压所述脱模气缸向下推，完成相应的脱模操作。

进一步的，所述模具循环单元包括模具以及两个循环回路，每个循环回路设有四个推动气缸，plc控制器控制相应的电磁阀驱动每个所述推动气缸推动模具的运动，plc控制器内的寄存器标记模具位置，并相应移动标记的位置。

进一步的，所述上位机单元为触摸屏。

本实用新型的有益效果：本实用新型实施例的一种无机微孔膜成型设备的控制系统，包括用于控制设备全自动化制件的plc控制器；所述plc控制器和若干工序执行单元相连；所述lpc控制器和若干外部设备单元相连；所述工序执行单元包括用于粉料下料的下料单元、用于粉料预压的预压单元、用于高压成型的压膜成型单元、用于给成品固化的充二氧化碳单元、用于成品脱模的脱模单元和用于运送模具的模具循环单元；所述外部设备单元包括称重单元和上位机单元。通过本控制系统的设置可以实现从无机微孔膜粉末到无机微孔膜滤芯成型整个工序不需要人工干预、自动成型，避免了人员接触大量粉尘，可以同时满足称重准确度和效率，提高生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种无机微孔膜成型设备的控制系统的模块示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种无机微孔膜成型设备的控制系统的plc控制器的内部组件示意图。

具体实施方式

本实用新型实施例提供了一种无机微孔膜成型设备的控制系统，实现从无机微孔膜粉末到无机微孔膜滤芯成型整个工序不需要人工干预、自动成型。

为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

请参考图1，图1是本实用新型实施例提供的一种无机微孔膜成型设备的控制系统的模块示意图；如图1所示，包括用于控制设备全自动化制件的plc控制器，所述plc控制器和若干工序执行单元相连，所述plc控制器和若干外部设备单元相连；

所述工序执行单元包括用于粉料下料的下料单元、用于粉料预压的预压单元、用于高压成型的压膜成型单元、用于给成品固化的充二氧化碳单元、用于成品脱模的脱模单元和用于运送模具的模具循环单元，所述外部设备单元包括称重单元和上位机；所述plc控制器控制所述工序执行单元自动完成制件。

具体的，整个无机微孔膜成型设备的控制系统由plc控制器来控制，plc控制器开机自动运行，通过扫描外部的输入信号或者上位机的信号来做出相应工序的动作，plc控制器内部控制工序执行单元执行相应的动作，工序执行单元有用于粉料下料的下料单元、用于粉料预压的预压单元、用于高压成型的压膜成型单元、用于给成品固化的充二氧化碳单元、用于成品脱模的脱模单元和用于运送模具的模具循环单元，同时，plc控制器还和外部设备单元连接，和称重单元通信连接，和上位机连接，用于接收外部设备发过来的信息或者指令，并控制相应的输出设备完成相应的操作。实现无机微孔膜成型设备从下料、预压、压膜成型、到充二氧化碳固化、脱模以及循环运动模具等一些列自动化操作。

进一步的，所述plc控制器包括中央处理器cpu、以及和所述cpu连接的寄存器、输入输出io扩展接口、输入接口、输出接口和外部设备接口。

具体的，如图2所示，所述plc控制器包括中央处理器cpu、以及和所述cpu连接的寄存器、输入输出io扩展接口、输入输出接口和外部设备接口。cpu是整个plc控制器接收信号和处理信号的核心，输入输出io扩展接口分别和输入输出io扩展模块相连、输入输出接口和各个工序的设备相连，输入接口主要是和各工序气缸的传感器连接，读取传感器的数据，输出接口主要是和电磁阀、驱动器连接；外部设备接口连接了外部设备，如称重单元和上位机。

进一步的，所述io扩展接口和io扩展单元电路连接；所述输入接口和各所述工序执行单元的气缸的传感器连接；所述输出接口和驱动器或者电磁阀连接；所述驱动器和若干电机电路连接，所述外部设备接口和称重单元通信连接；所述外部设备接口和所述上位机电路连接。

具体的，所述输入输出端口io扩展接口和输入输出端口io扩展单元电路连接；所述输入接口和各工序气缸的传感器连接；所述输出接口和驱动器或者电磁阀连接；所述驱动器和若干电机电路连接，所述输出接口和若干电磁阀连接；所述外部设备接口和称重单元通信连接；所述外部设备接口和所述上位机电路连接。以控制每个工序的操作。

进一步的，所述称重单元包括重量传感器和称重器具；所述plc控制器读取所述重量传感器发送的当前重量并标记在所述寄存器中；所述寄存器发送脉冲指令，所述plc控制器按照所述脉冲指令控制所述驱动器驱动相应的所述电机运转，当前重量达到设定值时，所述驱动器驱动所述电机停止运转，所述称重器具的阀门打开，完成下料操作。

具体的，首先启动称重器具后，cpu发出5路高速脉冲给对应的输出接口，输出接口采用集电极开路的方式接到相应的驱动器，驱动器收到脉冲时启动相应的电机运转，电机的运转速度来源于脉冲的速度，脉冲的速度来源于plc控制器内部的寄存器，触摸屏也可以设置。plc控制器通过通信协议modbus-rtu(物理端口为rs485)读取4个称重模块的当前重量，标号分别为通道1-4，4个通道同时称重。当读取到某一个模块的重量接近设定的重量时，降低对应通道的电机运转速度，来减缓下粉的速度；当读取到重量等于或大于设定重量时，立即停止电机转动，此时下粉停止，该通道称重完成，粉在管道里等待阀门打开下至模具内。其它3组称重控制方式相同。当需要下粉时打开对应通道阀门，延时下粉完成后阀门关闭，并将当前模具标记为有粉。接着循环运行称重。

进一步的，所述预压单元包括用于盛放粉料的模具和预压气缸，所述plc控制器通过控制对应的输出点接通相应的电磁阀控制所述预压气缸执行相应的预压操作。

具体的，在自动运行时，当装有粉的模具到达预压工位下时，有粉的模具位置指示依靠内部寄存器标识，plc控制器控制对应的输出点接通电磁阀控制预压气缸向下压，延时退回，预压完成。

进一步的，所述压膜成型单元包括用于盛放粉料的模具，以及用于高压成型的液压缸和模芯电机；所述plc控制器通过控制对应的输出点接通相应的电磁阀控制所述液压缸下压，断开电磁阀，由plc控制器控制驱动器驱动所述模芯电机旋转，所述液压气缸退回，完成相应的压膜操作。

具体的，在自动运行时，预压完成的模具运动到压模工位下时，plc控制器驱动液压缸下压，保持一定时间后，断开相应的电磁阀，同时驱动模芯电机旋转，液压缸提起，压模完成。

进一步的，所述充二氧化碳单元包括密闭模具、压盖气缸和充气阀，当压膜完成的模具运动到所述充二氧化碳单元时，plc控制器控制相应的电磁阀驱动所述压盖气缸下压所述密闭模具，plc控制器控制打开所述充气阀，完成相应充二氧化碳单元的操作。

具体的，在自动运行时，压模完成的模具运动到充气工位时，plc控制器驱动压盖气缸下压密闭模具，打开充气阀，注入二氧化碳，保持一定时间后断开充气阀，同时打开排气阀，排气完成后关闭排气阀，同时抬起密闭气缸，充气固化完成。

进一步的，所述脱模单元包括脱模气缸，plc控制器控制相应的电磁阀驱动压盖气缸下压所述脱模气缸向下推，完成相应的脱模操作。

具体的，在自动运行时，充气完成的模具运动到脱模工位时，plc控制器驱动脱模气缸向下推，将滤芯脱出模具，然后收回脱模气缸，脱模工作完成。

进一步的，所述模具循环单元包括模具以及两个循环回路，每个循环回路设有四个推动气缸，plc控制器控制相应的电磁阀驱动每个所述推动气缸推动模具的运动，plc控制器内的寄存器标记模具位置，并相应移动标记的位置。

具体的，模具的循环由两个循环回路和共八个推动气缸完成，每个循环回路空一个位置，四个气缸依次推动底座来进行模具循环，两条回路之间采用气爪和翻转气缸来连接。当气缸推动一次后，plc控制器内部标记模具位置的寄存器也移动一次来对应实际的位置。

进一步的，所述上位机单元为触摸屏。

具体的，通过触摸屏也可以设定各个工序的时间参数和其他指标参数，在没有启动自动运行时可以通过按压触摸屏来单独控制某个工序的气缸或者电机运动，实现某个工序的相应操作。

一种无机微孔膜成型设备的操作工序如下：

(1)下料单元下粉：往下粉单元中倒入粉料，当粉料达到预设的重量时，打开称重器具，将粉料倒入模具中，完成精确放料，

(2)下料之后模具循环单元将模具运送到预压单元，进行粉料预压；

(3)预压完成的模具运动到压模工位下时，plc控制器驱动液压缸下压

(4)压模完成的模具运动到充气工位时，pl压盖气缸下压密闭模具，打开充气阀，注入二氧化碳；

(5)脱模气缸向下推，将滤芯脱出模具，然后收回脱模气缸；

(6)模具循环到下料单元。

综上所述，本实用新型实施例提供的一种无机微孔膜成型设备的控制系统，包括用于控制设备全自动化制件的plc控制器；所述plc控制器和若干工序执行单元相连；所述lpc控制器和若干外部设备单元相连；所述工序执行单元包括用于粉料下料的下料单元、用于粉料预压的预压单元、用于高压成型的压膜成型单元、用于给成品固化的充二氧化碳单元、用于成品脱模的脱模单元和用于运送模具的模具循环单元；所述外部设备单元包括称重单元和上位机单元。通过本控制系统的设置可以实现从无机微孔膜粉末到无机微孔膜滤芯成型整个工序不需要人工干预、自动成型，避免了人员接触大量粉尘，可以同时满足称重准确度和效率，提高生产效率。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。