专利名称：双盘摩擦压砖机全数字自动控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种用于压制冶金耐火砖的双盘摩擦压砖机全数字自动控制器。
背景技术：
目前，用于压制冶金耐火砖的摩擦压砖机，一般由人工通过操作手柄控制打击力度和次数，生产出砖的密度和品质靠工人的操作水平来保证，有很大的随意性，难于满足高质量大批量生产的要求。为了提高批量生产的产品质量，一般都是采用国外进口和国内自行研制的自动化程度高的大型自动化压砖机，优点是产品质量高，缺点是投资大、运行成本高。如中国专利“微机控制的摩擦压力机式压砖机”(申请号 95205608)就属于这类产品，它具有加料汽缸，可以自动加料和将砖压制成型。
我们改造的摩擦压砖机是人工手动进料的简易设备，如何使简易设备能够满足批量生产的要求，是我们研制的出发点。根据工艺要求，摩擦机需要对砖先进行轻打，然后进行重打，打击能量和打击次数均要求可以控制，为此我们通过检索，其中有中国专利“双盘摩擦压砖机能量检测及控制装置”(申请号 92205741)谈到了相关问题，它是采用传感装置与计算机来实现摩擦机自动控制，具有机械传动头，机械传动头上有一靠轮，内装有编码器，靠轮与滑板上的行程作无滑动啮合，编码器将工作滑台运动速度变换成电脉冲送计算机进行运算和控制，这对于普通摩擦压砖机来讲，工作环境不允许，普通摩擦压砖机安装地点环境差，振动大，难于保证编码器的脉冲信号不受干扰，而且采用计算机，对编程人员素质要求高，不便于用户日常维护。
发明内容
本实用新型所要解决的问题是提供一种全数字双盘摩擦压砖机控制器，它不仅能实现目前摩擦压砖机的全部点动、手动操作功能，而且可以实现自动打砖控制，通过调整多路感应组件的位置和在显示屏上输入轻打和重打次数，可以控制打砖的力度和次数，保证每批砖的压制工艺参数一致，以提高产品的质量。
本实用新型所采用的技术方案是由多路感应组件和控制柜组成；多路感应组件，包括至少4个感应开关和与之感应相连的3个感应铁柱，其中，感应开关和长标尺装在压砖机的固定床身上，感应铁柱和短标尺装在压砖机活动的工作滑台上；控制柜中，装有控制压砖机主电机旋转和工作滑台上下运动的电路，其包括控制、执行单元和压砖机主电机的启停控制单元，控制单元的核心是带有显示屏的可编程控制器PLC，执行单元由若干个电磁阀和接触器构成。
本实用新型的优点是其一.选用了成本低可靠性高的PLC可编程控制器作为控制器，从硬件来讲，PLC抗干扰比普通计算机强，价格也比较低；软件上讲，现在PLC的编程功能已经大大增强，而且PLC编程比普通计算机简单，一般工人经过简单培训就能胜任程序维护工作；为了方便工人随时输入工艺参数，我们还给PLC配上了小型显示屏，用汉字编写画面，工人只要认识字，通过简单培训即可操作。
其二.为了检测工作滑台14位置和运行速度，在摩擦机上安装了带有标尺的多路无触点感应组件，它可以在较远的距离接受感应信号，能够适合滑台运行时的摆动和不怕打击时的强烈振动。
其三.功能多不仅能实现目前摩擦压砖机的全部点动、手动操作功能，而且可以实现自动打砖控制，通过调整感应组件的位置和在显示屏上输入轻打和重打次数，可以控制打砖的力度和次数，保证每批砖的压制工艺参数一致，以提高产品的质量。
其四.本机结构简单，操作方便，适合于多品种、中小批量生产的要求。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是图1中右部装置的左视图。
图3是图1的俯视图。
图4是图1中短标尺15及其附设装置的右视图。
图5是控制压砖机工作滑台14位移的电路原理图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步说明。
本实用新型的结构如图1所示由多路感应组件和控制柜组成。多路感应组件，包括至少4个感应开关7和与之感应相连的3个感应铁柱15，其中，感应开关7和长标尺20装在压砖机的固定床身1上，感应铁柱15和短标尺18装在压砖机活动的工作滑台14上。控制柜中，装有控制压砖机主电机旋转和工作滑台14上下运动的电路，其包括控制、执行单元和压砖机主电机的启停控制单元，控制单元的核心是带有显示屏的可编程控制器PLC，执行单元由若干个电磁阀和接触器构成。
如图1、图2所示感应开关7和长标尺20，通过T型槽固定板2与压砖机的固定床身1相连，长标尺20由螺钉21与T型槽固定板2相连。感应开关7可以有4个，通过3个支座与T型槽固定板2相连，其中，中限感应支座9并排装有2个感应开关7，它们一个是轻打感应开关SQ6，一个是重打感应开关SQ4。在中限感应支座9的上、下方分别是上限感应支座10、下限感应支座5，其上的一个感应开关7分别负责上限位(SQ3)和下限位(SQ7)，与轻打感应开关SQ6同处于一直线，并且与一个感应铁柱15感应相连接时产生信号。重打感应开关SQ4与另一个感应铁柱15感应相连接时产生信号。每个支座旁设有指针4，均指向长标尺20。每个支座设有安装孔22，感应开关7套入该孔后由其自身所带的2个螺母6固定在支座上。每个支座左端设有凸台23，其嵌入T型槽固定板2的T形槽8中，并由T形螺栓25和螺母24将支座固定。感应开关7通过电线3与控制柜内的电路相连。
如图3、图4所示感应铁柱15和短标尺18，装在折形支架板11的一侧板上，该侧板由铆钉19将短标尺18与之相连，并且，通过螺栓17将感应铁柱15与此侧板活动相连，这样，可使感应铁柱15在此侧板上的滑槽26中滑动，该铁柱还设有指向短标尺18的指针16。折形支架板11的另一侧板，开有2条槽型孔13，以便螺栓12穿过该孔使此支架板与压砖机活动的工作滑台14相连。
上述的控制压砖机主电机旋转和工作滑台14上下运动的电路，其电路连接关系如图5所示控制压砖机主电机的启停单元中外部电源经过空气开关QF输入，接触器KM1、KM2、KM3的主触点组成电机M的Y-Δ起动电路。
可编程控制器PLC其脚L与稳压电源脚1相连，并通过保险丝FU3接变压器接点2；其脚N与稳压电源脚2、变压器接点0相连；其输入点0CH00～1CH08，接在控制按钮SB1～SB9、选择开关SA1和感应开关SQ1～SQ8的输出接点上；其输出点10CH00～11CH08，分别接在信号灯HL1～HL4H和中间继电器J1～J8上；其脚+、-分别接显示屏脚+、-。PLC采用专用通讯电缆TL与显示屏交换信息。稳压电源WY输出24V工作电源。
执行单元中接触器KM1、KM2、KM3和电磁阀YV1、YV2、YV3、YV4、YV5的控制线包，其一端并接于变压器接点0。接触器KM1控制线包的另一端受继电器J1开触点控制。接触器KM2、KM3控制线包的另一端，分别经接触器KM3、KM2的常闭点进行互锁，并受中间继电器J2、J3的常开点控制。电磁阀YV1、YV2、YV3、YV4、YV5控制线包另一端，分别经保险丝端子DFU1、DFU2、DFU3、DFU4、DFU5接中间继电器J4、J5、J6、J7、J8常开点的一端，并分别受其控制。中间继电器J1、J2、J3、J4、J5、J6、J7、J8常开点的另一端，经保险丝FU1接变压器接点2。变压器初级线圈经双极空气开关QF2接380V电源。
上述的可编程控制器，可采用欧姆龙CPM1A-40CDR-A或其它类似产品。显示屏可采用欧姆龙MPT002产品，或其它类似产品。
上述的感应开关7，可采用乐清市沪工传感器有限公司生产的LJ30A3-15-J/EZ产品，或其它类似产品。
本机的工作过程是通过调节感应铁柱15的位置改变压砖机工作滑台14的首次下降力度。当滑台带着下限感应铁柱接近下限感应点(SQ7)时，滑台由下行改为向上运行，根据设定逻辑要求，当滑台带着轻、重感应铁柱(即感应铁柱)分别接近轻打感应点(5Q6)(或重打感应点(SQ4))时，滑台自动由上行改为向下打砖运动，并自动计数一次，完成打击次数后，自动返回上限位置停止。根据不同高度向下打击力度不同的原理，所以在调节轻打(或重打)感应铁柱的位置，能够得到不同的打击力度。
自动打击主要通过调节“自动打击定位点”的位置和设定击打次数来实现的。
本机可以根据控制按钮的指令和无触点感应开关的信号，不仅可以控制电机启动和停止，电磁阀通断，而且可以根据工艺要求，自动打砖。自动打砖的工艺数据可以通过OP控制屏(MPT002-G4P-V1)传送到PLC(CPM1A)中去，并可根据现场环境要求随时更改。
下面结合电气原理图将控制功能简单的叙述如下本机采用三相交流380V 50HZ电源供电，电动机M是Y315S-6-75KW，990转/分。电动机采用Y-Δ延时切换启动。
控制回路控制电压有两组，一组为220V交流电压，是通过变压器提供的，供给接触器、继电器、可编程控制器(PLC)、电磁阀电源，一组为24V稳压电源，为无触点感应开关供电。控制逻辑通过PLC软件实现，可以控制电机启动和停止，电机要求空载启动，不允许带负载启动。工作滑台14动作有点动，手动和按设定程序自动运行三种操作方式。工作滑台14动作主要通过下行阀(YV1)、上行阀(YV2)、对中阀(YV3)、制动阀(YV4)来实现的，顶料通过顶料阀(YV5)来实现。
本机的操作说明1.电机起动时，按下SB2电机起动按钮，电机起动通过延时自动转换成正常运转后，方可操作工作滑台14动作。SB1是电机停止按钮。
2.点动将选择旋钮(SA1)旋到点动位置(正中位)后，SB7按钮是向下点动，SB8按钮是向上点动。
3.手动将选择旋钮(SA1)旋到手动位置(+45℃位)后，手动操作手柄向下时接近感应点开关(SQ2)，SQ2闭合，工作滑台14向下运行。手动操作手柄向上时接近感应点开关(SQ1)，SQ1闭合，工作滑台14向上运行。
4.按钮SB6是顶料开始。SB5是顶料复位。
5.自动将选择旋钮(SA1)旋到自动位置(-45℃位)后，系统进入自动加工程序。为了正确使用自动加工程序，必须先作好自动打砖前的各项准备工作，然后按自动开始按钮SB9，工作滑台14就能按设定次数自动打砖。
6.自动打砖前的准备工作1)用一块打好的砖作为基准，调好轻打、重打和下限感应铁柱的相对位置。打击太重，将感应铁向上调；打击太轻，将感应铁向下调。下限感应铁柱从上往下调时以刚刚接触到下限感应点(SQ7)为宜，不要下调接触得太多，否则在运行时容易同时接触到轻、重和下限感应开关，使PLC无法正常判断上升还是下降，会出现击打次数不准问题。(换句话说，当出现击打次数不准问题时，应首先检查轻、中、重和下限感应铁柱的相对位置，排除在运行时同时接触到轻(或重)打和下限感应开关问题。)2)在OP屏上设置轻、(中、)重的打击次数等工艺参数。
3)通过试打，调节自动顶料的高度，具体是调节上限感应支座10的上下位置，顶得太高，将上限感应支座10的位置向下调，顶得太低，将上限感应支座10的位置向上调。
4)打击次数设定主要用于确定轻、(中、)重的打击次数。首先在自动停止页(参见下图A)按F1按钮，然后按F4按钮找到要设定的页面，同时按F2和F8，数字变为空心字，根据页面文字的提示，按不同的按钮进行设定即可。设置完成后回到自动停止页按F2按钮，次数设定完成。
本实用新型可用于J67-1000型或其它类型的双盘摩擦压砖机上，以提高其使用性能。
权利要求1.一种双盘摩擦压砖机全数字自动控制器，其特征在于所述的控制器，由多路感应组件和控制柜组成；多路感应组件，包括至少4个感应开关(7)和与之感应相连的3个感应铁柱(15)，其中，感应开关(7)和长标尺(20)装在压砖机的固定床身(1)上，感应铁柱(15)和短标尺(18)装在压砖机活动的工作滑台(14)上；控制柜中，装有控制压砖机主电机旋转和工作滑台(14)上下运动的电路，其包括控制、执行单元和压砖机主电机的启停控制单元，控制单元的核心是带有显示屏的可编程控制器PLC，执行单元由若干个电磁阀和接触器构成。
2.根据权利要求1所述的双盘摩擦压砖机全数字自动控制器，其特征在于所述的感应铁柱(15)和短标尺(18)，装在折形支架板(11)的一侧板上，其中，感应铁柱(15)与此板上的滑槽(26)活动连接，该铁柱的指针(16)指向短标尺，折形支架板(11)的另一侧板与压砖机活动的工作滑台(14)相连。
3.根据权利要求1所述的双盘摩擦压砖机全数字自动控制器，其特征在于所述的感应开关(7)和长标尺(20)，通过T型槽固定板(2)与压砖机的固定床身(1)相连；感应开关(7)有4个，通过3个支座与T型槽固定板(2)相连，每个支座旁均设有指向长标尺的指针(4)，其中，中限感应支座(9)并排安装2个感应开关(7)，它们一个是轻打感应开关(SQ6)，一个是重打感应开关(SQ4)；在中限感应支座(9)的上、下方分别是上限感应支座(10)、下限感应支座(5)，其上的感应开关(7)分别负责上限位(SQ3)和下限位(SQ7)，与轻打感应开关(SQ6)同处于一直线，并且与一个感应铁柱(15)感应相连接时产生信号重打感应开关(SQ4)与另一个感应铁柱(15)感应相连接时产生信号。
4.根据权利要求1所述的双盘摩擦压砖机全数字自动控制器，其特征在于所述的控制压砖机主电机旋转和工作滑台(14)上下运动的电路，其电路连接关系是控制压砖机主电机的启停单元中外部电源经过空气开关QF输入，接触器KM1、KM2、KM3的主触点组成电机M的Y-Δ起动电路，可编程控制器PLC其脚L与稳压电源脚1相连，并通过保险丝FU3接变压器接点2；其脚N与稳压电源脚2、变压器接点0相连；其输入点0CH00～1CH08，接在控制按钮SB1～SB9、选择开关SA1和感应开关SQ1～SQ8的输出接点上；其输出点10CH00～11CH08，分别接在信号灯HL1～HL4H和中间继电器J1～J8上；其脚+、-分别接显示屏脚+、-，并采用专用通讯电缆TL与显示屏交换信息；稳压电源WY输出24V工作电源，执行单元中接触器KM1、KM2、KM3和电磁阀YV1、YV2、YV3、YV4、YV5的控制线包，其一端并接于变压器接点0；接触器KM1控制线包的另一端受继电器J1开触点控制；接触器接触器KM2、KM3控制线包的另一端，分别经接触器KM3、KM2的常闭点进行互锁，并受中间继电器J2、J3的常开点控制；电磁阀YV1、YV2、YV3、YV4、YV5控制线包另一端，分别经保险丝端子DFU1、DFU2、DFU3、DFU4、DFU5接中间继电器J4、J5、J6、J7、J8常开点的一端，并分别受其控制；中间继电器J1、J2、J3、J4、J5、J6、J7、J8常开点的另一端，经保险丝FU1接变压器接点2；变压器初级线圈经双极空气开关QF2接380V电源。
5.根据权利要求1或4所述的双盘摩擦压砖机全数字自动控制器，其特征在于所述的可编程控制器PLC采用欧姆龙CPM1A-40CDR-A产品，显示屏采用欧姆龙MPT002-G4P-V1产品。
6.根据权利要求1或3所述的双盘摩擦压砖机全数字自动控制器，其特征在于所述的感应开关(7)，采用乐清市沪工传感器有限公司生产的LJ30A3-15-J/EZ产品。
专利摘要本实用新型是一种双盘摩擦压砖机全数字自动控制器，其结构是由多路感应组件和控制柜组成；多路感应组件，包括至少4个感应开关(7)和与之感应相连的3个感应铁柱(15)，其中，感应开关(7)和长标尺(20)装在压砖机的固定床身(1)上，感应铁柱(15)和短标尺(18)装在压砖机活动的工作滑台(14)上；控制柜中，装有控制压砖机主电机旋转和工作滑台(14)上下运动的电路，其包括控制、执行单元和压砖机主电机的启停控制单元，控制单元的核心是带有显示屏的可编程控制器PLC，执行单元由若干个电磁阀和接触器构成。本实用新型具有结构简单、成本低、功能多和操作方便等优点。
文档编号G05B19/05GK2677123SQ20032012821
公开日2005年2月9日 申请日期2003年12月29日 优先权日2003年12月29日
发明者詹益清, 左智勇, 黄宝华, 曹喜德, 谢允 申请人:武汉宝德机电有限责任公司