[發明專利]一種氣動嵌芯裝置控制系統

在審

• 申請號: 201610540542.7
• 申請日: 2016-07-11
• 公開（公告）號: CN107608297A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 史樹元
• 申請（專利權）人: 史樹元
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05;G05B19/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及一種氣動嵌芯裝置控制系統，適用于機械領域。

背景技術

氣動嵌芯裝置要完成的工作是：將一個直徑10mm，高20mm，被稱為芯柱的圓柱體，嵌入到外徑40mm，內徑10mm，高20mm的圓環體內。芯柱有金屬材質和塑料材質兩種，圓環體也有金屬材質和塑料材質之分，不同材質的芯柱需要嵌入到不同材質的圓環體中。氣動嵌芯裝置控制系統就是根據需要完成各種不同要求的嵌芯控制。

發明內容

本發明提出了一種氣動嵌芯裝置控制系統，綜合了PLC控制、氣動控制、傳感器應用及步進電機控制等許多現代控制領域的技術，該系統的開發與設計過程，將對廣大的工程技術人員及大學生的設計能力產生積極的影響。

本發明所采用的技術方案是：

所述氣動控制系統中，壓縮空氣經二聯體，輸出壓力調節為1.2MPa；氣路系統的總壓力調節由一個單向節流閥調節；由于每個氣缸的負載大小不同，以及防止在動作過程中，因突然斷電造成的機械部件沖擊損傷，在進氣口或排氣口設置了單向節流閥；為了控制氣缸到達行程終點時發出相應的信號來完成預定的動作，部分氣缸采用了磁性氣缸，并且分別在氣缸的兩端或一端安裝了霍爾傳感器以控制氣缸的工作行程；氣缸的動作由8個電磁閥控制，其中6個電磁閥采用了二位五通單控彈簧復位電磁閥，1個采用了二位五通雙控彈簧復位電磁閥。

所述PLC控制系統共有16個輸入，11個輸出，需要控制步進電機、交流電機和電磁閥，因此，選用松下FP0-C16T晶體管輸出的PLC，該PLC有8個輸入8個輸出，可以控制兩路步進電機，同時選用FPO-E16R擴展模塊，該模塊有8輸入，8輸出，輸出類型為繼電器。

所述傳送帶電機控制電路的電動機選用低速三相永磁同步電動機，型號：90TDY0160-3A．電動機的起動和停止由繼電器KA觸點控制，繼電器KA由PLC程序控制。該裝置按照不同的控制要求，可以設計出很多種控制程序，在此不全部給出，在這里只給出了具有典型意義的，利用高速脈沖指令控制的步進電機正向移動程序。這個程序是利用松下FP0系列PLC特有的F168高速脈沖指令實現的，步進電機的啟動頻率、運行頻率、運行的距離均在F168的參數表中設定，該程序具有很好的參考價值。

本發明的有益效果是：該控制系統用PLC控制系統，通過液壓系統的自動啟停，控制雙作用油缸的運行，從而實現弧形工作門啟閉控制，自動采集與監視弧形工作門啟閉過程中各種工況參數，并且具有故障報警和事故處理等功能。

附圖說明

圖1是本發明的氣動原理圖。

圖2是本發明的PLC控制系統原理圖。

圖中：1.推出氣缸1；2.推出氣缸2；3.送料氣缸；4.旋轉氣缸；5.氣動夾頭氣缸；6.手臂升降氣缸；7.嵌芯氣缸。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

如圖1，氣動控制系統中，壓縮空氣經二聯體，輸出壓力調節為1.2MPa；氣路系統的總壓力調節由一個單向節流閥調節；由于每個氣缸的負載大小不同，以及防止在動作過程中，因突然斷電造成的機械部件沖擊損傷，在進氣口或排氣口設置了單向節流閥；為了控制氣缸到達行程終點時發出相應的信號來完成預定的動作，部分氣缸采用了磁性氣缸，并且分別在氣缸的兩端或一端安裝了霍爾傳感器以控制氣缸的工作行程；氣缸的動作由8個電磁閥控制，其中6個電磁閥采用了二位五通單控彈簧復位電磁閥，1個采用了二位五通雙控彈簧復位電磁閥。

嵌芯時，首先起動傳送帶電機，傳送帶連續運行后，旋轉氣缸、手臂升降氣缸及氣動夾頭在步進電機拖動下到達抓取位置；送料氣缸按照設定的間隔將未嵌芯的圓環體送入傳送帶上；當光電傳感器檢測到圓環體到達指定抓取位置時，氣動夾頭將圓環體夾持，手臂升降氣缸上升，旋轉氣缸旋轉180°；步進電機根據傳感器檢測圓環體的材質情況，拖動夾頭將圓環體放到指定的安裝臺上(非金屬材質的圓環體送到金屬芯安裝臺，金屬材質圓環體送到塑料芯安裝臺)；嵌芯氣缸動作將芯柱壓入圓環體內，完成嵌芯工作；推出氣缸動作，將嵌入芯柱的圓環體推出送入指定的通道。

如圖2，PLC控制系統共有16個輸入，11個輸出，需要控制步進電機、交流電機和電磁閥，因此，選用松下FP0-C16T晶體管輸出的PLC，該PLC有8個輸入8個輸出，可以控制兩路步進電機，同時選用FPO-E16R擴展模塊，該模塊有8輸入，8輸出，輸出類型為繼電器。

傳送帶電機控制電路的電動機選用低速三相永磁同步電動機，型號：90TDY0160-3A．電動機的起動和停止由繼電器KA觸點控制，繼電器KA由PLC程序控制。該裝置按照不同的控制要求，可以設計出很多種控制程序，在此不全部給出，在這里只給出了具有典型意義的，利用高速脈沖指令控制的步進電機正向移動程序。這個程序是利用松下FP0系列PLC特有的F168高速脈沖指令實現的，步進電機的啟動頻率、運行頻率、運行的距離均在F168的參數表中設定，該程序具有很好的參考價值。