CN114888937B - 一种泥砖切断控制***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了切割设备领域的一种泥砖切断控制***及方法，包括出料单元、检测单元、切割单元和送料单元；所述出料单元还包括出料箱、第二电机、电机驱动器和PLC控制器，所述出料箱与第二电机的输出端连接，所述第二电机与电机驱动器的输出端连接，所述PLC控制器与电机驱动器信号连接，所述出料箱一端设有入料口，所述出料箱外表面设有喷水管，喷水管上设有电磁阀，喷水管的端部设有雾化喷嘴，所述电磁阀通过信号线与PLC控制器信号连接；所述检测单元还包括压力敏感元件、支撑轴、滑块、滚轮、模数转换器和霍尔传感器，所述霍尔传感器的外表面固设有支架，所述支架与支撑轴固定连接，所述出料箱外表面设有竖直方向的燕尾槽。

Description

一种泥砖切断控制***及方法

技术领域

本发明涉及切割设备领域，特别涉及一种泥砖切断控制***及方法。

背景技术

现在的工业化大批量生产陶瓷品时，陶瓷泥料的需求量很大，而目前还未具有全自动陶瓷品生产设备。陶瓷泥料，又称坯料和砖料。生产耐火制品的泥料是把各种原料的颗粒料或粉料按一定比例配合，在混练机中加入水或其他结合剂混练而得到的混合料，陶瓷的生产过程中需要对陶瓷泥料进行碾压、搅拌后得到精细的泥料。

目前，通常是将搅拌后得到精细的泥料从混炼机中挤出，然后人工切割为泥砖，通过人工板车运输泥砖至陶瓷制品成型区进行进一步的加工。切割为泥砖的主要目的是为了方便存储和运输。但是人工切割的方式效率低下，且难以保证品质的一致性（不便于陶瓷制品成型区进行计量添料），针对陶瓷泥砖运输效率低、泥砖切割效率低的技术问题，本发明提出一种新的方案用于解决上述问题。

发明内容

本发明提供了一种泥砖切断控制***及方法以解决泥砖切割效率低的问题。

为了解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：一种泥砖切断控制***，包括出料单元、检测单元、切割单元和送料单元；

所述出料单元还包括出料箱、第二电机、电机驱动器和PLC控制器，所述出料箱与第二电机的输出端连接，所述第二电机与电机驱动器的输出端连接，所述PLC控制器与电机驱动器信号连接，所述出料箱一端设有入料口，所述出料箱外表面设有喷水管，喷水管上设有电磁阀，喷水管的端部设有雾化喷嘴，所述电磁阀通过信号线与PLC控制器信号连接；

所述检测单元还包括压力敏感元件、支撑轴、滑块、滚轮、模数转换器和霍尔传感器，所述霍尔传感器的外表面固设有支架，所述支架与支撑轴固定连接，所述出料箱外表面设有竖直方向的燕尾槽，所述滑块与燕尾槽滑动连接，所述支撑轴一端与滑块固定连接，另一端与滚轮转动连接，滚轮上嵌有在转动时触发霍尔传感器进行计数的磁铁，所述霍尔传感器用于检测滚轮转动的圈数，所述燕尾槽内设有均匀分布的若干长条状压力敏感元件，所述模数转换器一端与PLC控制器信号连接，另一端分别与霍尔传感器和压力敏感元件信号连接；

切割单元还包括切割钢丝、传动轴和机架，所述机架固设于出料箱一侧，所述传动轴与机架转动连接，所述切割钢丝的两端与传动轴固定连接，所述机架一侧设有信号传输线，所述信号传输线与PLC控制器信号连接；

送料单元包括出料通道、传送带、传动皮带、第一电机、挡板和紧固螺栓，所述出料通道呈凹槽状，出料通道一端与出料箱固定连接，另一端与挡板固定连接，所述挡板固设于传送带两侧，所述传送带与挡板通过紧固螺栓连接，所述传送带一侧设有主动滚筒，传送带通过主动滚筒与传动皮带转动连接，所述传动皮带一侧设有从动滚筒，传动皮带通过从动滚筒与第一电机转动连接，所述第一电机与PLC控制器信号连接。

本方案原理：当设备运行时，第一电机和第二电机同时启动，第一电机带动传送带运转，第二电机带动出料箱工作，出料箱内置的模具将陶瓷泥料挤压成泥砖形状，然后泥砖从出料通道开始出料，出料箱和传送带一起带动泥砖向前运动，同时泥砖与滚轮摩擦接触并且带动滚轮转动，滚轮转动的圈数被传输至霍尔传感器，所述模数转换器与PLC控制器和霍尔传感器信号连接，滚轮的表面积可通过测量计算得出，滚轮转动的圈数乘以滚轮的表面积得出泥砖长度，泥砖长度乘以泥砖截面面积等于泥砖体积，泥砖截面面积等于出料通道的截面面积，可通过测量计算得出，最后可得出泥砖质量；所述切割单元通过信号传输线与PLC控制器信号连接，工作人员可设置当泥砖的质量到达预设值时，切割钢丝执行切割动作，第二电机带动传动轴，传动轴带动切割钢丝进行切割工作，切割出来的泥砖通过传送带传送到泥砖处理车间；所述出料箱外表面设有燕尾槽，所述滑块与燕尾槽滑动连接，所述支撑轴一端与滑块固定连接，另一端与滚轮转动连接，所述霍尔传感器用于检测滚轮转动的圈数，所述燕尾槽内设有均匀分布的若干长条状压力敏感元件，所述模数转换器一端与PLC控制器信号连接，另一端分别与霍尔传感器和压力敏感元件信号连接；通过设置PLC控制器，当泥砖的含水量较高时，对比正常含水量时泥砖整体较软，滚轮一部分陷入泥砖，滚动带动滑块向下滑动，滑块触发燕尾槽下方的压力敏感元件，压力敏感元件将信号传回PLC控制器，PLC控制器控制切割单元进行切割工作，将含水量高的泥砖单独切下，工作人员可将这部分泥砖增加贮藏和自然晾干的时间；当泥砖的含水量较低时对比正常含水量时，泥砖整体较硬，滚轮带动滑块向上滑动，滑块触发上方的压力敏感元件，压力敏感元件将压力值传回PLC控制器，通过设置PLC控制器控制喷水器进行喷水加湿，然后再进行切割作业，也可将含水量低的泥砖和含水量高的泥砖进行混合，返工操作。

本方案有益效果：本***采用使用PLC控制***的优点有：可靠性高，抗干扰能力强，配套齐全，功能完善，适用性强；大大减少了控制设备外部的接线，使控制***设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易，从而节省了人工成本和设备成本，提升了生产效率；同时，通过设置泥砖的质量到达预设值是进行切割，并且能够切割成不同质量的泥砖以适应制造不同陶瓷品的需求，再者，将含水量低的泥砖通过喷水器进行喷水加湿，再单独切下，将含水量高的泥砖也单独切下，增加贮藏和自然晾干的时间；也可将含水量低的泥砖和含水量高的泥砖进行混合，返工操作，能够使泥砖的整体品质统一。

进一步，所述机架采用数条钢架平行排列组合的方式。

有益效果：钢架的材料强度高，自身重量轻，采用平行排列组合的方式使装置结构可靠性更高。

进一步，所述出料通道与传送带中间设有一定间隙。

有益效果：在出料通道与传送带中间设一定间隙，避免出料通道下方支撑处与传送带接触，造成传送带磨损变形。

进一步，所述支撑轴上设有对着滚轮吹风的吹风装置。

有益效果：设置吹风装置对着滚轮进行吹风，以清除其表面残留的泥料，并保持其干燥状态，既实现了自清理又能延长其使用寿命。

本方案还提供了一种泥砖切断方法，包括以下步骤：

S1，设置泥砖质量为预设值；

S2，启动设备，第一电机带动传送带运转，第二电机带动出料箱工作，出料箱内置的模具将陶瓷泥料挤压成泥砖形状，从出料通道出料；

S3，泥砖与滚轮摩擦接触并且带动滚轮转动，滚轮转动的圈数被传输至霍尔传感器，所述模数转换器与PLC控制器和霍尔传感器信号连接，滚轮的表面积可通过测量计算得出，滚轮转动的圈数乘以滚轮的表面积得出泥砖长度，泥砖长度乘以泥砖截面面积等于泥砖体积，泥砖截面面积等于出料通道的截面面积，可通过测量计算得出，最后可得出泥砖质量；当泥砖质量达到预设值时，PLC控制器控制切割单元执行切割作业；

S4，完成切割的泥砖通过传送带运送至存放处；

S5，当泥砖的含水量较高时，对比正常含水量时泥砖整体较软，滚轮一部分陷入泥砖，滚动带动滑块向下滑动，滑块触发燕尾槽下方的压力敏感元件，压力敏感元件将信号传回PLC控制器，PLC控制器控制切割单元进行切割工作，将含水量高的泥砖单独切下；

S6，当泥砖的含水量较低时对比正常含水量时，泥砖整体较硬，滚轮带动滑块向上滑动，滑块触发上方的压力敏感元件，压力敏感元件将压力值传回PLC控制器，通过设置PLC控制器控制喷水器进行喷水加湿，然后再进行切割作业，也可将含水量低的泥砖和含水量高的泥砖进行混合，返工操作。

进一步，所述步骤S1中泥料质量预设值可提前在PLC控制器中设置。此处的预设值可根据生产要求进行更改，操作人员可灵活编写程序，实际操作过程中比较方便也更好理解。

附图说明

图1为本发明一种泥砖切断控制***及方法实施例一的结构示意图；

图2为本发明一种泥砖切断控制***及方法实施例一的正视图；

图3为本发明一种泥砖切断控制***及方法实施例一的切割单元的正视图；

图4为本发明一种泥砖切断控制***及方法实施例一的图2中A处的局部放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的标记包括：滚轮20、支撑轴21、吹风装置24、切割钢丝30、传动轴31、加强筋32,机架33、传动皮带40、第一电机41、挡板42、紧固螺栓43、传送带44、出料箱45、出料通道46、第二电机47、PLC控制器48、电机驱动器49、动力线50、编码器信号线51、压力敏感元件60、滑块61。

实施例一

实施例：本装置可分为四个单元，出料单元、检测单元、切割单元和送料单元，

所述出料单元还包括出料箱45、第二电机47、电机驱动器和PLC控制器48，所述出料箱45与第二电机47的输出端连接，所述第二电机47通过动力线50和编码器信号线51与电机驱动器49的输出端连接，所述PLC控制器48与电机驱动器49信号连接，所述出料箱45一端设有入料口，所述出料箱45外表面设有喷水管，喷水管上设有电磁阀，喷水管的端部设有雾化喷嘴，所述电磁阀通过信号线与PLC控制器48信号连接；所述第二电机47采用交流伺服电机，交流伺服电机可使控制速度、位置精度非常精确，并且交流伺服电机的功率范围大，可以做到很大的功率，最高转速低，且功率增大而快速降低，适合做低速平稳的运行；电机驱动器49采用LCDB2042002-LB622伺服驱动器，LCDB2伺服驱动器的工业级智能功率模块IPM的容量比通常标定相同功率的同类伺服产品过载能力强、抗负载扰动能力强和起动力矩大，同时能够保证1.5KW以下普遍达到2.5倍过载能力，2KW以上可达到2倍过载能力； PLC控制器48采用西门子200SMART PLC模块，此模块有简约、高性能和高集成的优点，并且可拓展6个扩展模块和一个信号板，适用I/O口点数较多，逻辑控制较为负载的应用。

所述检测单元还包括压力敏感元件60、支撑轴21、滑块61、滚轮20、模数转换器和霍尔传感器，所述霍尔传感器的外表面焊接有支架，所述支架与支撑轴21焊接，所述出料箱外表面焊接有竖直方向的燕尾槽，所述滑块61与燕尾槽滑动连接，所述支撑轴21一端与滑块焊接，另一端与滚轮20通过转动轴转动连接，滚轮20上嵌有在转动时触发霍尔传感器进行计数的磁铁，所述霍尔传感器用于检测滚轮转动的圈数，所述燕尾槽内设有均匀分布的若干长条状压力敏感元件60，所述模数转换器一端与PLC控制器48信号连接，另一端分别与霍尔传感器和压力敏感元件60信号连接；所述支撑轴21上设有吹风装置24，吹风装置24内置有蓄电池带动其工作且吹风装置24与PLC控制器48的输入模块信号连接，所述吹风装置24对着滚轮20进行吹风，以清除其表面残留的泥料，并保持其干燥状态，既实现了自清理又能延长其使用寿命。

切割单元还包括切割钢丝30、传动轴31和机架33，所述机架33固设于出料箱一侧，所述传动轴31与机架33转动连接，所述切割钢丝30的两端与传动轴31焊接固定，所述机架33一侧设有信号传输线，所述信号传输线与PLC控制器48信号连接；所述机架33的底部设置有加强筋32，加强筋32焊接固定于机架上；所述机架33采用数条钢架平行排列组合的方式，使其结构牢固，与传动轴31滑动连接的设计，使机架33同时兼备了滑轨的功能；切割钢丝30为直径0.5mm-1.00mm，采用碳钢、不锈钢或钨钢为材料，其表面涂有防腐蚀涂层以增加其使用寿命。

送料单元包括出料通道46、传送带44、传动皮带40、第一电机41、挡板42和紧固螺栓43，所述出料通道46呈凹槽状，出料通道46一端与出料箱45焊接，另一端与挡板42焊接，所述挡板42焊接于传送带两侧，所述传送带44与挡板42通过紧固螺栓43连接，所述传送带44一侧设有主动滚筒，传送带通过主动滚筒与传动皮带40转动连接，所述传动皮带40一侧设有从动滚筒，传动皮带40通过从动滚筒与第一电机41转动连接，所述第一电机41与PLC控制器48信号连接；第一电机41采用交流伺服电机，交流伺服电机可使控制速度、位置精度非常精确，并且交流伺服电机的功率范围大，可以做到很大的功率，最高转速低，且功率增大而快速降低，适合做低速平稳的运行；传送带44采用材质为聚酯纤维布和聚氯乙烯胶构成的聚氯乙烯，表面光滑，结实耐用；设置挡板42可使装置在实际使用中，泥砖不会因为环境，角度问题掉落，稳定性更高，且挡板易安装、维护方便、使用寿命长。

当设备运行时，第一电机41和第二电机47同时启动，第一电机41带动传送带44运转，第二电机47带动出料箱45工作，出料箱45内置的模具将陶瓷泥料挤压成泥砖形状，然后泥砖从出料通道开始出料，出料箱45和传送带一起带动泥砖向前运动，同时泥砖与滚轮20摩擦接触并且带动滚轮20转动，滚轮20转动的圈数被传输至霍尔传感器，所述模数转换器与PLC控制器48和霍尔传感器信号连接，滚轮20的表面积可通过测量计算得出，滚轮20转动的圈数乘以滚轮20的表面积得出泥砖长度，泥砖长度乘以泥砖截面面积等于泥砖体积，泥砖截面面积等于出料通道46的截面面积，可通过测量计算得出，最后可得出泥砖质量；所述切割单元通过信号传输线与PLC控制器48信号连接，工作人员可设置当泥砖的质量到达预设值时，切割钢丝30执行切割动作，第二电机47带动传动轴，传动轴带动切割钢丝30进行切割工作，切割出来的泥砖通过传送带44传送到泥砖处理车间；所述出料箱45外表面设有燕尾槽，所述滑块61与燕尾槽滑动连接，所述支撑轴21一端与滑块61固定连接，另一端与滚轮20转动连接，所述霍尔传感器用于检测滚轮20转动的圈数，所述燕尾槽内设有均匀分布的若干长条状压力敏感元件60，所述模数转换器一端与PLC控制器48信号连接，另一端分别与霍尔传感器和压力敏感元件60信号连接；通过设置PLC控制器48，当泥砖的含水量较高时，对比正常含水量时泥砖整体较软，滚轮一部分陷入泥砖，滚动带动滑块向下滑动，滑块61触发燕尾槽下方的压力敏感元件60，压力敏感元件60将信号传回PLC控制器48，PLC控制器48控制切割单元进行切割工作，将含水量高的泥砖单独切下，工作人员可将这部分泥砖增加贮藏和自然晾干的时间；当泥砖的含水量较低时对比正常含水量时，泥砖整体较硬，滚轮带动滑块向上滑动，滑块61触发上方的压力敏感元件，压力敏感元件60将压力值传回PLC控制器48，通过设置PLC控制器48控制喷水器进行喷水加湿，然后再进行切割作业，也可将含水量低的泥砖和含水量高的泥砖进行混合，返工操作。

本***采用使用PLC控制***的优点有：可靠性高，抗干扰能力强，配套齐全，功能完善，适用性强；大大减少了控制设备外部的接线，使控制***设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易，从而节省了人工成本和设备成本，提升了生产效率；同时，通过设置泥砖的质量到达预设值是进行切割，并且能够切割成不同质量的泥砖以适应制造不同陶瓷品的需求，再者，将含水量低的泥砖通过喷水器进行喷水加湿，再单独切下，将含水量高的泥砖也单独切下，增加贮藏和自然晾干的时间；也可将含水量低的泥砖和含水量高的泥砖进行混合，返工操作，能够使泥砖的整体品质统一。

以上的仅是本发明的实施例，该发明不限于此实施案例涉及的领域，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.一种泥砖切断控制***，其特征在于，包括：出料单元、检测单元、切割单元和送料单元；

所述出料单元还包括出料箱、第二电机、电机驱动器和PLC控制器，所述出料箱与第二电机的输出端连接，所述第二电机与电机驱动器的输出端连接，所述PLC控制器与电机驱动器信号连接，所述出料箱一端设有入料口，所述出料箱外表面设有喷水管，喷水管上设有电磁阀，喷水管的端部设有雾化喷嘴，所述电磁阀通过信号线与PLC控制器信号连接；

所述检测单元还包括压力敏感元件、支撑轴、滑块、滚轮、模数转换器和霍尔传感器，所述霍尔传感器的外表面固设有支架，所述支架与支撑轴固定连接，所述出料箱外表面设有竖直方向的燕尾槽，所述滑块与燕尾槽滑动连接，所述支撑轴一端与滑块固定连接，另一端与滚轮转动连接，滚轮上嵌有在转动时触发霍尔传感器进行计数的磁铁，所述霍尔传感器用于检测滚轮转动的圈数，所述燕尾槽内设有均匀分布的若干长条状压力敏感元件，所述模数转换器一端与PLC控制器信号连接，另一端分别与霍尔传感器和压力敏感元件信号连接；

切割单元还包括切割钢丝、传动轴和机架，所述机架固设于出料箱一侧，所述传动轴与机架转动连接，所述切割钢丝的两端与传动轴固定连接，所述机架一侧设有信号传输线，所述信号传输线与PLC控制器信号连接；

送料单元包括出料通道、传送带、传动皮带、第一电机、挡板和紧固螺栓，所述出料通道呈凹槽状，出料通道一端与出料箱固定连接，另一端与挡板固定连接，所述挡板固设于传送带两侧，所述传送带与挡板通过紧固螺栓连接，所述传送带一侧设有主动滚筒，传送带通过主动滚筒与传动皮带转动连接，所述传动皮带一侧设有从动滚筒，传动皮带通过从动滚筒与第一电机转动连接，所述第一电机与PLC控制器信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种泥砖切断控制***，其特征在于：所述机架采用数条钢架平行排列组合的方式。

3.根据权利要求1所述的一种泥砖切断控制***，其特征在于：所述出料通道与传送带中间设有一定间隙。

4.根据权利要求1所述的一种泥砖切断控制***，其特征在于：所述支撑轴上设有对着滚轮吹风的吹风装置。

5.一种泥砖切断方法，采用如权利要求1所述的***，其特征在于：包括以下步骤：

S1，设置泥砖质量为预设值；

S2，启动设备，第一电机带动传送带运转，第二电机带动出料箱工作，出料箱内置的模具将陶瓷泥料挤压成泥砖形状，从出料通道出料；

S3，泥砖与滚轮摩擦接触并且带动滚轮转动，滚轮转动的圈数被传输至霍尔传感器，所述模数转换器与PLC控制器和霍尔传感器信号连接，滚轮的表面积可通过测量计算得出，滚轮转动的圈数乘以滚轮的表面积得出泥砖长度，泥砖长度乘以泥砖截面面积等于泥砖体积，泥砖截面面积等于出料通道的截面面积，可通过测量计算得出，最后可得出泥砖质量；当泥砖质量达到预设值时，PLC控制器控制切割单元执行切割作业；

S4，完成切割的泥砖通过传送带运送至存放处；

S5，当泥砖的含水量较高时，对比正常含水量时泥砖整体较软，滚轮一部分陷入泥砖，滚动带动滑块向下滑动，滑块触发燕尾槽下方的压力敏感元件，压力敏感元件将信号传回PLC控制器，PLC控制器控制切割单元进行切割工作，将含水量高的泥砖单独切下；

S6，当泥砖的含水量较低时对比正常含水量时，泥砖整体较硬，滚轮带动滑块向上滑动，滑块触发上方的压力敏感元件，压力敏感元件将压力值传回PLC控制器，通过设置PLC控制器控制喷水器进行喷水加湿，然后再进行切割作业，也可将含水量低的泥砖和含水量高的泥砖进行混合，返工操作。

6.根据权利要求5所述的一种泥砖切断方法，其特征在于：所述步骤S1中泥料质量预设值可提前在PLC控制器中设置。