一种粉末成型机生产用光栅控制装置及其控制方法与流程

1.本发明涉及粉末成型机的电气控制技术领域，更具体地说，本发明涉及一种粉末成型机生产用光栅控制装置及其控制方法。


背景技术：

2.随着工业生产设备和电气控制技术的不断进步，粉末成型机是在是结合机械模具、电气连接、仪器检测及电机驱动的物理设备，工作人员通过在粉末成型机的显示屏上调控产品驱动的工作程序，具体可调控粉末成型机的工作时间、工作运转压力及成型产品的厚度，利用控制开关对粉末压制成型的需求进行适当控制，对于粉末成型机而言，具有精准度高，产品成型效果好的特点。
3.目前粉末成型机在生产过程中，是由气缸的推力把塑化好的熔融粉末推入模具模腔内，经过固化定型后取得成型工艺，在当下工作人员控制粉末成型机使用过程中，不仅需要对粉末颗粒进行筛选杂质和不合格的硬杂质颗粒，否则存在粉末成型机运行工作时出现原料损耗和模具寿命减损的问题；而且粉末成型机在生产时，工作人员在技术不纯熟或走神的情况下，容易导致粉末成型机出现人为机器故障和出现工伤安全事故的问题。
4.因此，在粉末成型机上安装光栅传感器，利用光栅开合模时，能够避免外界干扰正常生产，防止生产时异物渗入模具内现象是有必要的，随着自动化技术成熟发展，所以在粉末成型机生产用光栅控制装置实现自动化精准控制也是有必要的。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种粉末成型机生产用光栅控制装置的控制方法，通过安装光栅传感器和粉末成型机生产用光栅控制装置的系统添加可编辑逻辑运算自动控制模块，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种粉末成型机生产用光栅控制装置，包括显示屏、显示灯、控制开关、输出马达、伺服电机、气缸，其中显示屏、显示灯及控制开关是安装在粉末成型机正面的右侧，输出马达和伺服电机是活动连接，均安装在粉末成型机正面左侧靠近底端的内部，气缸是活动连接安装在粉末成型机正面左侧的上部，粉末成型机的气缸的下表面固定连接支架，在支架正面的内侧活动连接有两个光栅感应器。
7.在一个优选地实施方式中，所述光栅感应器包括光源导体，所述的背面固定连接有受光元件，所述受光元件开设有通光孔，所述通光孔的内部固定连接有光栅付。
8.在一个优选地实施方式中，包括光栅感应器控制模块、继电器自检模块、家用交流电电源接入模块、a/d转换器传输信号模块、可编辑逻辑运算自动控制模块，以及粉末成型机运转模块，所述光栅感应器控制模块是利用红外线扫描探测技术对粉末成型机在工作时的状态进行精确检测，通过收发装置接收光电模拟信号，经过家用交流电电源接入模块支持的电源电路传输信号，用于传输检测粉末成型机监测区域的异常信号到继电器自检模块中和a/d转换器传输模块；所述继电器自检模块是用于自动化检测控制电路，具体为用弱电
流控制强电流运作的自动开关，继电器自检模块与家用交流电电源接入模块是协同控制作用，具有保护系统电路安全和转换电路的特点；所述家用交流电电源接入模块是用于给系统中其它模块提供电源，把从光栅感应器控制模块和继电器自检模块中接收到的信号传输到a/d转换器传输信号模块，是支持模拟电信号和数字信号的传输；所述a/d转换器传输信号模块是用于把系统中传输的模拟电信号转换成对应的数字信号，把转换后的数字信号传输到可编辑逻辑运算自动控制模块中；所述可编辑逻辑运算自动控制模块是接收a/d转换器传输信号模块传输的数字信号，利用可编辑的存储控制器，在内部存储执行逻辑运算、时序控制、定时、计算和算术运算操作的指令，用于编辑停止电机马达运行的指令，通过数字信号和模拟信号的输入输出来控制命令粉末成型机装置系统的粉末成型机运转模块；所述粉末成型机运转模块是接收可编辑逻辑运算自动控制模块的指令，通过电路电线连接控制粉末成型机装置中的输出马达和伺服电机停止运行。
9.在一个优选地实施方式中，所述光栅感应器控制模块是由光栅传感器和电路组成的，其中光栅传感器是采用光栅叠栅条纹原理测量位移的传感器用于监测粉末成型机工作运行中原料类型和工作人员突发事故，具有高灵敏度、高分辨率、抗干扰能力强、实现动态测量及应变感测的特点，电路是由金属导体和电气电子元件组成的导电回路，能够传输电流和模拟电信号；所述继电器自检模块是由继电器安装在电路电线中，其中继电器是粉末成型机中用于自动化控制电路，能够对电路进行自动调节、隔离控制开关的作用，继电器能够反映出电路中输入的电流、电压、功率、阻抗、温度及压力的感应效果，通过自动选择电路接通和断开来控制电路的输出。
10.在一个优选地实施方式中，所述家用交流电电源接入模块是指粉末成型机直接接入家用交流电，不需要经过变压器对电压进行调控；所述a/d转换器传输信号模块是由a/d转换器的电子元件组成，如将电路中输入的电压信号转换为输出的数字信号，用于把时间连续、幅值连续的模拟信号转换成时间离散、幅值离散的数字信号，具体的转换过程是将输入的模拟信号和标准的数字信号，按规定的时间间隔进行采样、比较，然后让数字信号逐次收敛，收敛到两种信号相等时，输传出代表模拟信号的二进制数字信号即可。
11.在一个优选地实施方式中，所述可编辑逻辑运算自动控制模块是由可编辑存储器及可编辑控制器组成的，其中可编辑存储器是用于记忆、读取储存编辑信号的数据，关于停止输出马达和伺服电机的逻辑运算指令是提前编辑后记录在可编辑存储器内部的，可编辑控制器是通过数字运算操作的编辑程序，用于控制读取可编辑存储器的指令，利用信号输入输出接口传输信号指令命令电路中断和接通，以此控制粉末成型机的生产过程；所述粉末成型机运转模块是由i/o接口、输出马达、伺服电机及电路组成，电路接入电源后，用于驱动粉末成型机进行正常工作运转，其中，i/o接口是数据信号输入输出端口。
12.在一个优选地实施方式中，光栅控制具体包括下列步骤：
13.s、首先在粉末成型机模具外对称安装红外线光栅感应器装置，接通家用交流电后，从光栅感应器处倾倒粉末，模具内电机运行；
14.s、模具工作时，混合在粉末中的异物一旦通过光栅感应器时，光栅感应器控制模块就能利用红外线捕捉异常模拟电信号，通过电源支持电线传输信号到a/d转换器传输信号模块；
15.s、然后a/d转换器传输信号模块把模拟电信号转换成数字信号，再传输到可编辑
逻辑运算自动控制模块，利用编辑逻辑运算对粉末成型机运转模块进行控制；
16.s、最后粉末成型机运转模块进行控制接收可编辑逻辑运算自动控制模块的控制指令，命令伺服电机和输出马达执行停止运转。
17.在一个优选地实施方式中，所述自动控制是通过可编辑逻辑运算自动控制模块对接收的数字信号进行读取、分析及编辑运算，对粉末成型机中电路的电流、电压、功率及电机运转的速度及方向参数进行自动控制，使得这些参数不受外界干扰的影响而偏离正常运作状态。
18.本发明的技术效果和优点：
19.本发明与传统的粉末成型机生产控制装置相比，具体采用光栅控制法，实现了模具外对称安装红外线光栅，通过光栅控制周围异物伸入模内，一旦有异物超过光栅位置，设备智能自动化立即停止运行的功能，达到了模具光栅控制的高精度，避免安全隐患，提升生产效率，以及降低成本的效果。
附图说明
20.图1为本发明的粉末成型机生产用光栅控制装置结构框图。
21.图2为本发明的光栅感应器结构图。
22.图3为本发明的粉末成型机生产用光栅控制装置的系统图。
23.图4为本发明的粉末成型机生产用光栅控制装置的控制方法流程图。
24.1、显示屏；2、显示灯；3、控制开关；4、输出马达；5、伺服电机；6、气缸；7、光栅感应器；701、通光孔；702、光源导体；703、受光元件；704、光栅付。
具体实施方式
25.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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.本实施例提供了如图1所示一种粉末成型机生产用光栅控制装置，包括显示屏1、显示灯2、控制开关3、输出马达4、伺服电机5、气缸6，其中显示屏1、显示灯2及控制开关3是安装在粉末成型机正面的右侧，输出马达4和伺服电机5是活动连接，均安装在粉末成型机正面左侧靠近底端的内部，气缸6是活动连接安装在粉末成型机正面左侧的上部，其特征在于：粉末成型机的气缸6的下表面固定连接支架，在支架正面的内侧活动连接有两个光栅感应器7。
27.本实施与现有技术的区别在于在粉末成型机上安装有两个光栅感应器7，光栅感应器7增加了精确测量异物的功能，整个过程是现有技术不具备的，其中关于粉末成型机生产用光栅控制装置具体需要的是利用光栅感应器及可编辑逻辑运算自动控制器对粉末成型机进行高精准度控制的状态，本实施例对具体的算法或程序过程不做限定。
28.如图2本实施例中，具体说明的是所述光栅感应器7包括光源导体702，所述光源导体702的背面固定连接有受光元件703，所述受光元件703开设有通光孔701，所述通光孔701的内部固定连接有光栅付704；所述通光孔701是发光体与受光器之间的通路；所述光源导
体702是发光半导体，用于结合光电元件使用，目的是提高转换效率和响应速度；所述受光元件703用于感知主光栅运动时产生的莫尔条纹运动，从而测量位移；所述光栅付704是由等栅距的主光栅和指示光栅组成。
29.如图3本实施例中，具体说明的是所述粉末成型机生产用光栅控制装置的系统，包括光栅感应器控制模块、继电器自检模块、家用交流电电源接入模块、a/d转换器传输信号模块、可编辑逻辑运算自动控制模块，以及粉末成型机运转模块，所述光栅感应器控制模块是利用红外线扫描探测技术对粉末成型机在工作时的状态进行精确检测，通过收发装置接收光电模拟信号，经过家用交流电电源接入模块支持的电源电路传输信号，用于传输检测粉末成型机监测区域的异常信号到继电器自检模块中和a/d转换器传输模块；所述继电器自检模块是用于自动化检测控制电路，具体为用弱电流控制强电流运作的自动开关，继电器自检模块与家用交流电电源接入模块是协同控制作用，具有保护系统电路安全和转换电路的特点；所述家用交流电电源接入模块是用于给系统中其它模块提供电源，把从光栅感应器控制模块和继电器自检模块中接收到的信号传输到a/d转换器传输信号模块，是支持模拟电信号和数字信号的传输；所述a/d转换器传输信号模块是用于把系统中传输的模拟电信号转换成对应的数字信号，把转换后的数字信号传输到可编辑逻辑运算自动控制模块中；所述可编辑逻辑运算自动控制模块是接收a/d转换器传输信号模块传输的数字信号，利用可编辑的存储控制器，在内部存储执行逻辑运算、时序控制、定时、计算和算术运算操作的指令，用于编辑停止电机马达运行的指令，通过数字信号和模拟信号的输入输出来控制命令粉末成型机装置系统的粉末成型机运转模块；所述粉末成型机运转模块是接收可编辑逻辑运算自动控制模块的指令，通过电路电线连接控制粉末成型机装置中的输出马达4和伺服电机5停止运行。
30.如图3本实施例中，具体说明的是所述光栅感应器控制模块是由光栅传感器和电路组成的，其中光栅传感器是采用光栅叠栅条纹原理测量位移的传感器用于监测粉末成型机工作运行中原料类型和工作人员突发事故，具有高灵敏度、高分辨率、抗干扰能力强、实现动态测量及应变感测的特点，电路是由金属导体和电气电子元件组成的导电回路，能够传输电流和模拟电信号；所述继电器自检模块是由继电器安装在电路电线中，其中继电器是粉末成型机中用于自动化控制电路，能够对电路进行自动调节、隔离控制开关的作用，继电器能够反映出电路中输入的电流、电压、功率、阻抗、温度及压力的感应效果，通过自动选择电路接通和断开来控制电路的输出。
31.如图3本实施例中，具体说明的是所述家用交流电电源接入模块是指粉末成型机直接接入家用交流电，不需要经过变压器对电压进行调控；所述a/d转换器传输信号模块是由a/d转换器的电子元件组成，如将电路中输入的电压信号转换为输出的数字信号，用于把时间连续、幅值连续的模拟信号转换成时间离散、幅值离散的数字信号，具体的转换过程是将输入的模拟信号和标准的数字信号，按规定的时间间隔进行采样、比较，然后让数字信号逐次收敛，收敛到两种信号相等时，输传出代表模拟信号的二进制数字信号即可。
32.如图3本实施例中，具体说明的是所述可编辑逻辑运算自动控制模块是由可编辑存储器及可编辑控制器组成的，其中可编辑存储器是用于记忆、读取储存编辑信号的数据，关于停止输出马达4和伺服电机5的逻辑运算指令是提前编辑后记录在可编辑存储器内部的，可编辑控制器是通过数字运算操作的编辑程序，用于控制读取可编辑存储器的指令，利
用信号输入输出接口传输信号指令命令电路中断和接通，以此控制粉末成型机的生产过程；所述粉末成型机运转模块是由i/o接口、输出马达4、伺服电机5及电路组成，电路接入电源后，用于驱动粉末成型机进行正常工作运转，其中，i/o接口是数据信号输入输出端口。
33.如图4本实施例提供一种粉末成型机生产用光栅控制装置的控制方法，光栅控制具体包括下列步骤：
34.101、首先在粉末成型机模具外对称安装红外线光栅感应器装置，接通家用交流电后，从光栅感应器处倾倒粉末，模具内电机运行；
35.本实施例中，红外线光栅感应器是光栅感应器控制模块的核心，红外线光栅感应器的工作原理是当发射器向接收器发射出红外线光时，一旦有阻碍物阻挡了发射器发出的光线时，接收器将发出异常模拟电信号，经过光栅感应器把异常模拟电信号传输到可编辑逻辑运算自动控制模块中；
36.102、模具工作时，混合在粉末中的异物一旦通过光栅感应器时，光栅感应器控制模块就能利用红外线捕捉异常模拟电信号，通过电源支持电线传输信号到a/d转换器传输信号模块；
37.本实施例中，具体说明的是所述a/d转换器分为并联比较型、反馈比较型，并联比较型具有转换速度快、电路结构复杂的特点，反馈比较型具有转换速度慢、电路结构简单的特点，反馈比较型包括计数型、逐次渐进型和双积分型，；
38.103、然后a/d转换器传输信号模块把模拟电信号转换成数字信号，再传输到可编辑逻辑运算自动控制模块，利用编辑逻辑运算对粉末成型机运转模块进行控制；
39.本实施例中，具体说明的是所述可编辑逻辑运算自动控制模块是通过编辑代码指令对粉末成型机运转模块进行实时控制，具体的编辑代码可采用
[0040][0041][0042]
104、最后粉末成型机运转模块进行控制接收可编辑逻辑运算自动控制模块的控制指令，命令伺服电机和输出马达执行停止运转。
[0043]
如图4本实施例中，具体说明的是所述自动控制是通过可编辑逻辑运算自动控制模块对接收的数字信号进行读取、分析及编辑运算，对粉末成型机中电路的电流、电压、功
率及电机运转的速度及方向参数进行自动控制，使得这些参数不受外界干扰的影响而偏离正常运作状态，因此实现自动调节。
[0044]
此外需要补充的是，本实施例中涉及的可编辑存储器具体为plc和ram，本实施例中具体涉及的家用交流电为220v，50hz，本实施例中涉及的a/d转换器选择反馈比较型中的计数型。
[0045]
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，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。