一种天然橡胶生产线运胶与切割工序的自动控制系统的制作方法

本发明涉及一种农产品加工机械电气自动控制系统，具体涉及一种天然橡胶初加工生产线运胶与切割工序的电气自动控制系统。

背景技术：

中国橡胶树种植地区主要集中在海南、云南两省，由于海南独特的地理、气候条件，目前海南已成为中国重要的橡胶种植和生产基地，橡胶加工成了当地的特色产业之一。天然橡胶是一种天然高分子化合物，从橡胶树上割采得到的乳胶，经过一系列的加工后，即得到市售的天然橡胶。由于天然橡胶具有可塑性、回弹性、耐酸、耐磨等良好的特性，生产生活中应用极为广泛。

橡胶液从收购点运来后，橡胶加工厂对其进行初加工，由液体胶变成固体胶块，以便后续加工为各种橡胶制品。整个橡胶初加工生产线分干燥和包装两部分，近十几年来以来，国内研究者在天然橡胶干燥方面的研究比较多，但多集中在对橡胶干燥工艺的研究，针对橡胶初加工生产线设备的电气自动控制系统的研究尚未发现。

按照生产工艺，整个橡胶生产线的设计包含的关键工序为：装料部分；烘干部分；卸料部分，即出炉、卸料、吊框部分；机械手抓胶部分；胶块称重打包部分；打包机上料部分；切胶部分；补胶部分。目前，橡胶初加工企业的生产属劳动密集型，自动化水平低，工人劳动强度大、效率低，由此引发产品质量的参差不齐。因此，为提高橡胶初加工的自动化和智能化，使橡胶生产规模化、现代化，以便提高橡胶加工的质量，研究设计一种天然橡胶生产线运胶与切割工序的电气自动控制系统，实现了天然橡胶运胶与切割工序的电气自动控制。

技术实现要素：

本发明是设计一种高效、安全的天然橡胶生产线运胶与切割工序的电气自动控制系统。该电气自动控制系统的发明，可使橡胶生产线运胶与切割部分的生产由人工操作变为自动操作，不仅可使干燥后的胶块传送与重量控制实现自动化，而且还可大大节省人工成本、提高生产效率，提高橡胶初加工企业的经济效益。

本发明采用的方案：机械手将未切割的胶块抓至1号传送带上，由1号传送带将胶块运送至1号称重台上并进行称重。称重的目的在于判断胶块重量是否超过标准胶块重量，若超过标准胶块重量则把超重重量转换为胶块长度，在称重完成后由1号机械手把胶块的该部分长度推至切胶机处，切胶机动作切下超重部分的橡胶，使胶块重量符合标准，切胶完毕后1号机械手继续推胶至万向台；若胶块重量等于或低于标准重量则切胶机不动作，1号机械手直接将胶块由1号称重台推至万向台处。接下来由2号机械手将胶块推至2号传送带上，2号传送带将胶块送至2号称重台，胶块运送到位后胶块触碰行程开关，2号传送带停止且计数器对胶块数量进行计数，若计数结果为奇数则2号称重台对胶块进行称重并将数据传递至橡胶生产线后一工序即补胶与打包工序，称重完毕后由3号机械手将胶块推至无动力传送装置；若计数结果为偶数则由3号机械手直接推胶块至无动力传送装置，胶块进入打包机中。一块胶块的运胶与切割过程结束，重复循环该过程。

本发明电气元件的布置方案：胶块入口的1号传送带处安装有接近开关jk1、交流电机m0，1号机械手处设有其回原点近点信号的接近开关jk7、回原点零点信号的接近开关jk6、步进电机m2，1号称重台处设有接近开关jk2，切胶机处设有接近开关jk3、电磁阀yv1，万向台处设有接近开关jk4、电磁阀yv2、2号机械手，2号传送带处设有接近开关jk5、交流电机m3，2号称重台处设有电磁阀yv3、3号机械手、行程开关sq1，2号称重台后有无动力传送装置和打包机。

电气控制系统的自动控制过程：接通电源启动，当接近开关jk1检测到胶块时，延时3秒控制1号传送带的交流电机m1运行，1号传送带将两块胶块运至1号称重台，当接近开关jk2检测到胶块时交流电机m1停转。1号称重台对胶块进行称重，延时10秒称重结束后若胶块重量超过标准值则控制1号机械手的步进电机m2正转，1号机械手推胶块至切胶机处，接近开关jk3检测到胶块后，延时5秒步进电机m2停转，控制切胶机运行的电磁阀yv1线圈通电，切胶机切割胶块，延时5秒切割完成后电磁阀yv1线圈断电，切胶机复位，延时5秒切胶机复位完毕后步进电机m2正转，1号机械手推胶块至万向台处；若胶块重量未超过标准值则步进电机m2正转，1号机械手直接推胶块至万向台处，切胶机没有切胶动作。当接近开关jk2检测不到胶块时，交流电机m1可再次运转把胶块运送过来使切胶工作连续进行。当接近开关jk4检测到胶块时，步进电机m2反转，1号机械手16进行复位，在1号机械手的原点位置附近设有接近开关jk6与接近开关jk7，分别作为1号机械手的回原点零点信号与近点信号，步进电机m2开始反转时，1号机械手以较高速度回归原点，当1号机械手末端触碰接近开关jk7时，步进电机m2开始以较低速度继续反转，直到1号机械手末端触碰接近开关jk6时，说明1号机械手回到原点，步进电机m2停转。1号机械手复位后，控制2号机械手的电磁阀yv2线圈通电，2号机械手推胶块至2号传送带。当接近开关jk5检测到胶块时，电磁阀yv2线圈断电，2号机械手复位，控制2号传送带运行的交流电机m3运行，2号传送带运转，将胶块运至2号称重台，当胶块触碰行程开关sq1时，交流电机m3停转，2号传送带停止，计数器c对行程开关sq1动作的次数进行计数，当计数结果为奇数时，2号称重台对胶块称重，10秒称重结束后，控制3号机械手的电磁阀yv3线圈通电，3号机械手推一块胶块至无动力传送装置，延时3秒胶块被推到位后电磁阀yv3线圈断电，3号机械手复位；当计数器c的计数结果为偶数时，2号称重台不对胶块进行称重，电磁阀yv3线圈通电，3号机械手直接推胶块至无动力传送装置，延时3秒胶块被推到位后电磁阀yv3线圈断电，3号机械手复位。延时3秒3号机械手复位完成后交流电机m3再次起动，再次将橡胶块推至2号称重台，继续循环工作流程。

本发明的有益效果，使橡胶初加工生产线运胶与切割工序的生产由人工操作变为机器的自动操作，实现了该生产过程的自动化，为天然橡胶初加工生产线的全面自动化实现打下基础；另一方面，可节省大量人力成本，提高了橡胶加工企业的经济效益。

附图说明

图1是本发明实施例的电气元件布置图。

图中1.电磁阀yv32.3号机械手3.2号称重台4.行程开关sq15.无动力传送装置6.打包机7.步进电机m28.接近开关jk69.1号称重台10.接近开关jk211.电磁阀yv112.2号传送带13.交流电机m314.接近开关jk515.接近开关jk416.1号机械手17.接近开关jk718.交流电机m119.接近开关jk120.1号传送带21.接近开关jk322.切胶机23.2号机械手24.电磁阀yv225.万向台。

具体实施方式

接通电源启动，当接近开关jk119检测到胶块时，延时3秒控制1号传送带20的交流电机m118转动，1号传送带20将两块胶块运至1号称重台9，当接近开关jk210检测到胶块时交流电机m118停转，1号称重台9对胶块进行称重，延时10秒称重结束后若胶块重量超过标准值则把超重重量转换为胶块长度，控制1号机械手16的步进电机m27正转，1号机械手16推胶块至切胶机22处超重的长度，接近开关jk321检测到胶块后延时5秒步进电机m27停转，控制切胶机22的电磁阀yv111线圈通电，切胶机22切割胶块，延时5秒切割完毕后电磁阀yv111线圈断电，切胶机22复位，延时5秒切胶机22复位完成后步进电机m27正转，1号机械手16推胶块至万向台25处；若橡胶块重量未超过标准值则步进电机m27正转，1号机械手16直接推胶块至万向台处，切胶机22没有切胶动作。当接近开关jk415检测到胶块时，步进电机m27反转，1号机械手16进行复位，在1号机械手16的原点位置附近设有接近开关jk68与接近开关jk717，分别作为1号机械手16的回原点零点信号与近点信号。步进电机m27开始反转时，1号机械手16以较高速度回归原点，当1号机械手16末端触碰接近开关jk717时，步进电机m27开始以较低速度继续反转，直到1号机械手16末端触碰接近开关jk68时，说明1号机械手16回到原点，步进电机m27停转。1号机械手16复位后，控制2号机械手23的电磁阀yv224线圈通电，2号机械手23推胶块至2号传送带12，当接近开关jk514检测到胶块时，电磁阀yv224线圈断电，2号机械手23复位，控制2号传送带12的交流电机m313转动，2号传送带12运转，将胶块运至2号称重台3。当行程开关sq14闭合时，电机m313停转，计数器c对行程开关sq14闭合次数进行计数，当计数结果为奇数时，2号称重台3对胶块称重并把重量信号传递给下一工序，10秒称重结束后，控制3号机械手2的电磁阀yv31线圈通电，3号机械手2推一块胶块至无动力传送装置5，延时3秒后电磁阀yv31线圈断电，3号机械手2复位，系统回到初始状态继续下一个循环；当计数结果为偶数时，电磁阀yv31线圈通电，3号机械手2直接推一块胶块至无动力传送装置5，不进行称重，延时3秒推胶块到位后电磁阀yv31线圈断电，3号机械手2复位，延时3秒3号机械手2复位完成后交流电机m313转动，2号传送带12运转将胶块继续推至2号称重台3，继续循环工作流程。