自动感应风门除尘系统及其控制方法与流程

本发明涉及一种风门感应除尘系统及其方法，具体涉及为等离子切割机的自动感应风门除尘系统及其控制方法。

技术背景

这几年，我国在数控离子切割机上的发展是有目共睹的，随着国内经济形势的不断发展，数控切割优势正在逐步被认可，随着企业规模化的发展和竞争的不断加剧，等离子切割设备的价格也不断降低，在数量上也得到普及。等离子设备本身的功能也越来越多，自动化程度越来越高。随着人口红利的消失，用工成本的不断增高，工作环境的不断改善等一系列的时代背景下，企业对自动化程度的要求越来越高。

以往的工作抽风除尘，如果是切割范围较小，使用高效率的除尘器抽风，可以不需要自动风门。切割范围较大的情况下，一般使用除尘滚轮箱在两侧抽风，除尘滚轮箱随着设备一起运动，也可以形成较为封闭的风道。但是除尘滚轮箱本身需要和独立风道一起才能工作，需要一定的占地空间。而且，针对集成风道的工作台就不适合通过滚轮箱这种方式来抽风除尘。另外，也有一种机械式的自动风门，通过在设备上安装s型滚道，来开启对应位置的风门，但是对于大范围的切割行程，滚道的精度就难以保证，而且噪音较大，一旦卡住就存在整套装置报废的危险。在这样的情况下，我们设计了气缸控制的自动位置感应风门装置，可以在非常大的行程范围内精确控制每个风门的开启，而且噪声较小，即便是单个气缸的开启出现了问题，也不会影响其他风门的工作。

技术实现要素：

本发明的目的是针对以上不足之处，提供一种稳定可靠、能够实现自动位置感应的风门除尘系统。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种自动感应风门除尘系统，包括若干风门、驱动设备、位移检测装置、驱动导轨和控制器，其特征在于:所述驱动设备设置在驱动轨道上；所述驱动设备上安装有位移检测装置和激光切割头；每一所述风门内均安装有一开关单元；所述控制器与位移检测装置和开关单元进行电性连接。

作为优选，位移检测单元为旋转编码器。

作为优选，所述旋转编码器的下方通过联轴器与编码器齿轮安装在一起。

作为优选，所述编码器齿轮与驱动齿轮安装在同一平面上与齿条啮合。

作为优选，所述开关单元为若干对液压气缸，每一对所述液压气缸控制一个风门。

作为优选，所述控制器包括：

用于输入切割头在驱动导轨的相对应位置信息的输入单元；

用于接收并处理所述位移检测装置检测的位移信息，控制所述开关单元的开启或关闭，并存储切割头在驱动导轨的相对应位置的控制处理单元；

用于显示所述控制处理单元生成的驱动设备的速度信息、位移信息、运动方向信息和所述开关单元的开启或关闭的状态信息的显示单元；

用于将控制处理单元生成的控制所述开关单元的开启或关闭的开关信号转换为数字开关信号的信号输出单元。

一种自动感应风门除尘系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤一：用户通过输入单元输入所述风门在坐标系中的位置信息，控制处理单元存储接收到的风门所在坐标系中的位置信息；

步骤二：位移检测装置通过单片机计算出驱动设备上的切割头在驱动导轨上所处的位置信息，并发送至控制处理单元；

步骤三：控制处理单元将预存储的风门所在坐标系中的位置信息和切割头在驱动导轨中所处的位置信息进行对比，确定是否开启驱动导轨上距离驱动设备最近的开关单元，并关闭其余的开关单元。

作为优选，所述步骤三中控制处理单元的检测和对比的过程中还包括以下步骤：

(1)控制处理单元设定驱动设备在驱动导轨上的零点位置；

(2)控制处理单元检测驱动设备的运动方向，并通过接收的所述的驱动设备的位移信息计算驱动设备的速度；

(3)显示单元显示驱动设备上激光头的速度信息、位移信息、运动方向信息以及所述开关单元的开启或关闭的状态信息。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明通过在设备驱动端安装旋转编码器，通过单片机计算旋转编码器旋转的圈数来确定切割头在设备坐标系中所处的位置，然后plc控制对应位置的电磁阀，电磁阀控制气缸打开气缸。从而打开设备切割头对应处的风门，形成一个较为封闭的风道。这样，同一个功率的除尘器，形成的风道越小，能够产生的负压就越大，除尘效果就越好。

此外通过输入单元和显示单元，显示了开关单元的状态，从而便于查找损坏的开关单元，同时通过一对液压气缸来控制风门的开启，这样当其中之一的气缸发生故障的时候也不影响风门的除尘效果，同时等离子切割机上的每一个风门单独开启互不影响。

附图说明

图1是本发明自动感应风门除尘系统应用工作台轴测视图；

图2是本发明自动感应风门除尘系统风门的安装图；

图3是本发明自动感应风门除尘系统编码器安装图；

图4是本发明自动感应风门除尘系统的结构框架图；

图5是本发明自动感应风门除尘系统的控制方法的流程图；

如图所示：1、风门，2、开关单元，3、驱动设备，4、驱动导轨，5、位移检测单元，6、联轴器，7、联轴器齿轮，8、控制器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更为清楚、完整地描述。

图1～4所示为本发明的自动感应风门除尘系统的结构图和安装图，其中所述风门感应除尘系统若干风门1、驱动设备3、位移检测装置5、驱动导轨4和控制器8，驱动设备3设置在驱动轨道4上；驱动设备3上安装有位移检测装置5和激光切割头(图中为标出)；每一所述风门1内均安装有开关单元2；所述控制器8与位移检测装置5和开关单元2进行电性连接。

图2所示，位移检测单元5用于检测所述驱动设备3在所述驱动导轨4上的位移，即所述驱动设备3在驱动导轨4上的移动距离。本实施例中可以采用旋转编码器作为位移检测单元5，使用旋转编码器来感应等离子设备在工作台区域所处的位置。编码器的安装见图3。编码器通过联轴器与编码器齿轮安装在一起。编码器齿轮与等离子设备的驱动齿轮安装在同一平面上与齿条啮合。当等离子设备运动时，编码器齿轮随之旋转，通过单片机计算旋转编码器旋转的圈数来确定切割头在设备坐标系中所处的位置，在驱动导轨的两侧有正负零位开关。然后plc控制器8控制对应位置的电磁阀，电磁阀控制液压气缸2打开气缸，从而打开设备切割头对应处的风,1，形成一个较为封闭的风道。这样，同一个功率的除尘器，形成的风道越小，能够产生的负压就越大，除尘效果就越好。本领域的技术人员可以根据实际需要和要求采用其他的装置或器件来完成相同的检测位移的功能。

在本发明中，所述控制器8包括：输入单元、控制处理单元、显示单元和信号输出单元。

在本实施例中，所述的控制处理单元用于接收并处理所述位移检测单元5检测的驱动设备3的位移信息，控制所述开关单元2的开启或关闭，并存储所述风门1在坐标系上的位置，检测所述驱动设备3在驱动导轨4上的运动方向，设定所述驱动设备3在所述驱动导轨4上的正负零点开关位置，本领域的技术人员可以根据具体需要和要求设置其他不同的零点位置，以及通过接收的所述驱动设备3的位移信息计算驱动设备3的速度。

驱动设备3在驱动导轨4上沿驱动导轨4的方向移动；所述的风门设置在驱动设备的下方，其中本领域的技术人员可以依据实际的需要和要求采用不同数量的风门以及采用不同间隔距离设置的风门；所述的开关单元2分别对应地设置于风门1内，每个风门均设置有一对开关单元2。其中，本实施例中可以采用液压气缸作为开关单元2，本领域的技术人员可以采用其他的开关器件或电路来完成相同的开关功能。

显示单元用于显示所述控制处理单元生成的驱动设备3的速度信息、位移信息、运动方向信息和所述开关单元的开启或关闭的状态信息。从而可以提示用户电动机除尘风门的工作状态。

输入单元用于输入所述风门在坐标系上位置信息，本领域的技术人员可以根据风门的设置输入不同的位置信息。

开关信号输出单元用于将控制处理单元生成的控制所述开关单元的开启或关闭的开关信号转换为数字开关信号，并通过所述的数字开关信号开启或关闭所述开关单元。

本发明的一种自动感应风门除尘系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤一：用户通过输入单元输入所述风门在坐标系中的位置信息，并且控制处理单元存储接收到的风门所在坐标系中的位置信息；

步骤二：位移检测装置通过单片机计算出驱动设备上的切割头在驱动导轨上所处的位置信息，并发送至控制处理单元；

步骤三：控制处理单元通过设定驱动设备在驱动导轨上的零点位置，检测驱动设备的运动方向，并通过接收的驱动设备的位移信息计算驱动设备的速度；控制处理单元将预存储的风门所在坐标系中的位置信息和切割头在驱动导轨中所处的位置信息进行对比，确定是否开启驱动导轨上距离驱动设备最近的开关单元，并关闭其余的开关单元；显示单元显示驱动设备上激光头的速度信息、位移信息、运动方向信息以及所述开关单元的开启或关闭的状态信息。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。