CN102555273A - 一种用于粉末压机的控制*** - Google Patents

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Abstract

一种用于粉末压机的控制***，包括操作台、曲轴编码器、控制器、双联阀、电动调整电机、压力检测模块和电动调整编码器，操作台、曲轴编码器、压力检测模块和电动调整编码器的输出信号输入控制器，控制器的输出信号输入双联阀和电动调整电机；控制器根据操作台、曲轴编码器、压力检测模块和电动调整编码器的信号控制双联阀和电动调整电机，实现粉末压机的运行控制。本发明使用简单，具有较低成本，集成度高，实时监测加工压力，同时具备自动电动调整控制功能和自动保压控制功能。

Description

一种用于粉末压机的控制***
技术领域
本发明属于数控技术领域，在数控产品中利用CPU和少数外部电路安全地监视与控制粉末压力机离合器，从而实现对加工过程的控制，是一种集成度高，自动化程度高的控制***，为一种用于粉末压机的控制***。
背景技术
粉末压机主要用于各类粉末成型加工，广泛用于橡胶、制药、冶金和电子等行业。粉末压机的机构形式也有多种：直立式、旋转式、复压式。每一工作循环的压制次数可以有1次、2次、3次或者更多。目前市场上的粉末压机控制***多为PLC+触摸屏方式，成本高，响应速度慢，不能实时监测加工过程中的压力，对加工产品的质量控制不能达到另人满意的效果；对保压角度控制不准确；并且对电动调整装置采用手动控制方式，精度差，效率低，往往需要多次尝试才能调整到正确的位置。
发明内容
本发明要解决的问题是：目前粉末压机没有有效控制***，成本高，响应速度慢，不能实时监测加工过程中的压力，对保压角度控制不准确。
本发明的技术方案为：一种用于粉末压机的控制***，包括操作台、曲轴编码器、控制器、双联阀、电动调整电机、压力检测模块和电动调整编码器，操作台、曲轴编码器、压力检测模块和电动调整编码器的输出信号输入控制器，控制器的输出信号输入双联阀和电动调整电机；其中操作台发送运行和停止信号控制双联阀的闭合，进而控制粉末压机曲轴的动作；曲轴编码器通过联轴器安装在粉末压机的曲轴上，实时将曲轴的旋转角度传送给控制器；压力检测模块将检测的粉末压机压力转换为电压信号，传送给控制器，控制器根据采集到的电压信号实时判断压力是否大于设定的压力阈值，当大于所述压力阈值时，断开双联阀；操作台还发出电调控制信号，通过控制器控制电动调整电机运转，电调编码器检测电动调整电机所控制的粉末压机工作行程调整装置的位置，当电调编码器反馈的位置和设置的目标位置相同时，停止电动调整电机运转。
电动调整电机设有6台，分别对应控制粉末压机工作行程调整装置的装粉行程、上冲模行程、顶压行程、压制行程、下一冲行程和下二冲行程的运行，电调编码器对应所述行程设有6台。
压力检测模块的压力检测精度为0.1吨，控制器根据用户设置的压力报警参数，进行报警及提示
控制器通过曲轴编码器的反馈信号计算出粉末压机运行的速度，并记录每个速度下机床停止时的惯性角度，得到惯性表；当粉末压机设置了保压动作时，控制器检测机床的运行速度，通过该速度查询惯性表得到该速度下的惯性角度，根据保压动作设置的保压角度及保压时间，计算曲轴对应的旋转角度，根据曲轴编码器的反馈，控制器控制双联阀断开，使曲轴在设置的保压角度停止，实现保压角度的控制，经过设置的保压时间后，控制器控制双联阀吸合，粉末压机曲轴继续运转，直至整个工作循环结束。
本发明提供了一种使用简单，较低成本，集成度高，实时监测加工压力，同时具备自动电动调整控制功能和自动保压控制功能的控制***。
附图说明
图1为本发明控制***的整体架构图
图2为本发明的控制器的AD采样电路电路图。
图3为本发明的压力报警流程图。
图4为本发明电动调整电机部分与控制器和电调编码器的连接图。
具体实施方式
如图1，本发明控制***包括操作台1、曲轴编码器2、控制器3、双联阀4、电动调整电机5、压力检测模块6和电动调整编码器7，操作台1、曲轴编码器2、压力检测模块6和电动调整编码器7的输出信号输入控制器3，控制器3的输出信号输入双联阀4和电动调整电机5；其中操作台1发送运行和停止信号及电调控制信号给控制器3，控制器3在接收到运行信号时控制双联阀4吸合，使曲轴动作，实现粉末压力机的加工动作，控制器3在接收到停止信号时控制双联阀4断开，使曲轴停止动作；曲轴编码器2通过联轴器安装在粉末压机的曲轴上，实时将曲轴的旋转角度传送给控制器3；压力检测模块6将检测的粉末压机压力转换为电压信号，传送给控制器3，控制器3根据采集到的电压信号实时判断压力是否大于设定的压力阈值，当大于所述压力阈值时，断开双联阀4；操作台1还发出电调控制信号，通过控制器3控制电动调整电机5运转，电调编码器7检测电动调整电机5所控制的粉末压机工作行程调整装置的位置，当电调编码器7反馈的位置和设置的目标位置相同时，停止电动调整电机55运转。电动调整电机5设有6台，分别对应控制粉末压机工作行程调整装置的装粉行程、上冲模行程、顶压行程、压制行程、下一冲行程和下二冲行程的运行，电调编码器7对应所述行程设有6台。
压力检测模块6的压力检测精度为0.1吨，控制器3根据用户设置的压力报警参数，进行报警及提示，压力检测的实施方法为，首先，压力检测模块6将压力转换为0-10V的电压值，控制器3通过高速AD采样电路采集电压，并转换为对应的压力值，用于显示给用户同时判断是否超出用户设置的范围，当压力不符合要求时停机并提示用户处理；此功能避免出现不合格工件或减少了不合格工件数量，并可以将加工误差控制在一定范围内，对减少废件率，提高产品一致性很有帮助，控制器3的硬件AD采样电路见图2，报警及提示流程图见图3。
下面电动调整电机5的控制方法，操作台1设有人机界面，包括5.7寸彩色TFT显示屏，由数字键、电调正向、电调反向、自动、半自动等按键组成的键盘，通过所述人机界面进行操作，向控制器3发出操作信号。电动调整电机5的控制分为2种模式，分别为电动、自动。电动方式兼容目前大多数粉末压力机控制***的实现方式，由用户手动操作进行控制，控制器3在用户按“电调正向”按键时控制电动调整电机5正转输出信号有效，在用户按“电调反向”按键时控制电动调整电机5反转输出信号有效；在松开“电调正向”或“电调反向”时，对应输出无效。此种方式一般需要反复操作调整才能到达目标位置，效率不高。自动方式时，用户只需要输入目标位置，控制器3根据电调编码器7反馈的当前位置自动判断电动调整电机5需要运动的方向，并在运动到目标位置时停止，如果超出目标位置，控制器3会自动调整，同时记录超出距离，再下次执行时根据此距离提前停止输出，自动停止在目标位置，大大提高了调整的效率和精度。图4为电动调整电机部分与控制器和电调编码器的连接图。
本发明能够实现精确的保压角度控制，控制器3通过曲轴编码器2的反馈信号计算出粉末压机运行的速度，并记录每个速度下机床停止时的惯性角度，得到惯性表；当粉末压机设置了保压动作时，控制器3检测机床的运行速度，通过该速度查询惯性表得到该速度下的惯性角度，根据保压动作设置的保压角度及保压时间，计算曲轴对应的旋转角度，根据曲轴编码器2的反馈，控制器3控制双联阀4断开，使曲轴在设置的保压角度停止，实现保压角度的控制，经过设置的保压时间后，控制器3控制双联阀4吸合，粉末压机曲轴继续运转，直至整个工作循环结束。
例如当前机床速度为20转/分钟，该速度下记忆的惯性为5度，设置了3次保压(最多可以设置10次)，保压角度和时间分别为：第一次120度，0.8秒；第二次140度，1秒；第三次160度，2秒。则专用控制器在控制曲轴运转后，当曲轴编码器2反馈的角度为115度时，断开双联阀4，曲轴静止后，保持0.8秒后吸合双联阀，使曲轴运转；依次类推，直至设置的3次保压动作完成。

Claims (4)

1.一种用于粉末压机的控制***，其特征是包括操作台(1)、曲轴编码器(2)、控制器(3)、双联阀(4)、电动调整电机(5)、压力检测模块(6)和电动调整编码器(7)，操作台(1)、曲轴编码器(2)、压力检测模块(6)和电动调整编码器(7)的输出信号输入控制器(3)，控制器(3)的输出信号输入双联阀(4)和电动调整电机(5)；其中操作台(1)发送运行和停止信号控制双联阀(4)的闭合，进而控制粉末压机曲轴的动作；曲轴编码器(2)通过联轴器安装在粉末压机的曲轴上，实时将曲轴的旋转角度传送给控制器(3)；压力检测模块(6)将检测的粉末压机压力转换为电压信号，传送给控制器(3)，控制器(3)根据采集到的电压信号实时判断压力是否大于设定的压力阈值，当大于所述压力阈值时，断开双联阀(4)；操作台(1)还发出电调控制信号，通过控制器(3)控制电动调整电机(5)运转，电调编码器(7)检测电动调整电机(5)所控制的粉末压机工作行程调整装置的位置，当电调编码器(7)反馈的位置和设置的目标位置相同时，停止电动调整电机(5)运转。
2.根据权利要求1所述的一种用于粉末压机的控制***，其特征是电动调整电机(5)设有6台，分别对应控制粉末压机工作行程调整装置的装粉行程、上冲模行程、顶压行程、压制行程、下一冲行程和下二冲行程的运行，电调编码器(7)对应所述行程设有6台。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于粉末压机的控制***，其特征是压力检测模块(6)的压力检测精度为0.1吨，控制器(3)根据用户设置的压力报警参数，进行报警及提示。
4.根据权利要求1或2所述的一种用于粉末压机的控制***，其特征是控制器(3)通过曲轴编码器(2)的反馈信号计算出粉末压机运行的速度，并记录每个速度下机床停止时的惯性角度，得到惯性表；当粉末压机设置了保压动作时，控制器(3)检测机床的运行速度，通过该速度查询惯性表得到该速度下的惯性角度，根据保压动作设置的保压角度及保压时间，计算曲轴对应的旋转角度，根据曲轴编码器(2)的反馈，控制器(3)控制双联阀(4)断开，使曲轴在设置的保压角度停止，实现保压角度的控制，经过设置的保压时间后，控制器(3)控制双联阀(4)吸合，粉末压机曲轴继续运转，直至整个工作循环结束。 
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Patentee before: Nanjing Estun Automation Co., Ltd.

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