CN203879831U - 液压压块机控制*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种液压压块机控制***,涉及压块机控制技术领域。本实用新型包括PLC,分别与PLC连接的操作按钮、报警装置、液压控制***,给PLC提供稳定工作电压的电源模块。通过液压控制***中泵和油缸及各种液压阀实现能量的转换,调节和输送,完成各种动作循环。该控制***能够实现压块机的快进、工进、快退等动作。液压控制方式是压块机控制***具有较长的生命周期和较高的工作效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及压块机控制技术领域,具体是一种液压压块机控制***。
背景技术
目前市场上压块机是各式各样的,但根据其动力装置可以分为以下类型:机械式产品压块机、液压式产品压块机、电动式产品压块机和气动式产品压块机。其中液压式产品压块机在市场上居多,因为其能很方便实现高压力和不同工作速度的要求且传动平稳,噪声小等诸多优点。根据其自动化控制程序又可分为:手动控制、半自动化控制和全自动化控制。在国内大多数是半自动化控制机床,因此对于自动化控制的研究有待提高。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本实用新型提供一种液压压块机控制***,实现液压压块机的自动控制。
本实用新型是以如下技术方案实现的:一种液压压块机控制***,包括PLC,分别与PLC连接的操作按钮、报警装置、液压控制***,给PLC提供稳定工作电压的电源模块,所述的液压控制***包括顶升油缸、水平油缸、手动换向阀、电液换向阀Ⅰ、电液换向阀Ⅱ、单向阀Ⅰ、电液比例溢流阀、冷却器、截止阀、液压过滤器Ⅰ、液压过滤器Ⅱ、叶片液压泵、液位液温计、液位传感器、双联液压泵、温度变送器、单向阀Ⅱ、变量液压泵、齿轮液压泵、液压过滤器Ⅲ、电磁溢流阀、溢流阀、电液比例换向阀和测压接头;所述的双联液压泵依次通过单向阀Ⅰ,电液换向阀Ⅱ和电液换向阀Ⅰ连接水平油缸,形成差动回路控制水平油缸快速和慢速的变换;双联液压泵通过电液比例换向阀给顶升油缸1提供压力油控制顶升油缸的伸出和缩回;变量液压泵连接至电液换向阀Ⅰ,给电液换向阀Ⅰ提供控制压力油,同时变量液压泵通过单向阀Ⅱ连接至水平油缸,给水平油缸伸出时提供压力油;电液比例溢流阀并连在变量液压泵和电液换向阀Ⅰ中间,齿轮液压泵通过液压过滤器Ⅲ给电液比例换向阀提供控制用压力油;电液溢流阀连接在双联液压泵的出口处; 测压接头连接在顶升油缸上,液位液温计安装在油箱的侧面;液位传感器、温度变送器设置在油箱上,手动换向阀分别连接水平油缸和电液比例换向阀;叶片液压泵依次连接液压过滤器、冷却器构成过滤冷却***,截止阀和液压过滤器连接构成液压油过滤***,溢流阀用于将外部压力油流回油箱;所述的液位液温计、液位传感器,温度变送器分别与PLC的输入端连接,所述的报警装置、电液换向阀Ⅰ、电液换向阀Ⅱ、电液比例溢流阀、电液溢流阀以及电液比例换向阀分别与PLC的输出端连接。
本实用新型的有益效果是:在液压压块机控制***中使用PLC和液压控制***,使自动控制精确度提高,液压设备以其“柔性”动力传动和单一的直线驱动力,使***具有较长的生命周期和较高的工作效率。
附图说明
图1是压块机PLC 的电气***框图;
图2是压块机控制***的液压图;
图3是控制***的电气连接图;
图4是控制***的控制流程图。
具体实施方式
整个控制***由液压部分和电气部分组成,其基于PLC 的电气控制***框图如图1所示。PLC 是整个控制***构成的核心,动作传输信号采用按钮、限位开关直接和PLC 输入端相连,简单易于实现。为保证***的安全,所有的液压缸的回位都有行程开关作为位置指示。液压缸的伸出是按时间控制,其回缩是行程控制。当液压缸在规定时间内的回位动作信号没有返回,则控制***立即报警以提醒工作者注意,但***本身并不动作。
如图2所示,液压***主要由四种主要元件组成,即动力原件(液压泵) 、执行元件(液压缸) 、控制元件(电磁阀) 、辅助元件(油箱、油路和滤油阀)。液压压块机的所有动作都是由液压缸来完成的,因此是全液压设备。执行机构也比较简单,全部是液压缸,而且每个液压缸的动作都是类似的。不同的液压缸动作完成不同的压块动作。设备中用不同的电磁阀通断电来控制不同的液压缸动作,从而输出动力,实现屑压块机的每一步动作。
液压控制***包括顶升油缸1、水平油缸2、手动换向阀3、电液换向阀Ⅰ4、电液换向阀Ⅱ5、单向阀Ⅰ6、电液比例溢流阀7、冷却器8、截止阀9、液压过滤器Ⅰ10、液压过滤器Ⅱ11、叶片液压泵12、液位液温计13、液位传感器14、双联液压泵15、温度变送器16、单向阀Ⅱ18、变量液压泵19、齿轮液压泵20、液压过滤器Ⅲ21、电磁溢流阀22、溢流阀23、电液比例换向阀24和测压接头25;所述的双联液压泵15依次通过单向阀Ⅰ6,电液换向阀Ⅱ5和电液换向阀Ⅰ4连接水平油缸2,形成差动回路控制水平油缸2快速和慢速的变换;双联液压泵15通过电液比例换向阀24给顶升油缸1提供压力油控制顶升油缸1的伸出和缩回;变量液压泵19连接至电液换向阀Ⅰ4,给电液换向阀Ⅰ4提供控制压力油,同时变量液压泵19通过单向阀Ⅱ18连接至水平油缸2,给水平油缸2伸出时提供压力油;电液比例溢流阀7并连在变量液压泵19和电液换向阀Ⅰ4中间,起到对变量液压泵19进行调压的目的。
齿轮液压泵20通过液压过滤器Ⅲ21给电液比例换向阀24提供控制用压力油;电液溢流阀22连接在双联液压泵15的出口处;在不需要双联液压泵15提供压力油时,通过电液溢流阀22对双联液压泵15进行卸载,节省能源。
测压接头25连接在顶升油缸1上,可以通过它测量顶升油缸1压力。液位液温计13安装在油箱的侧面,它是利用双金属片热胀冷缩灵敏度相当高的特点,测量油液的温度,具有准确度高,读数容易的特点;同时可以直接观察油箱内油液的位置。液位传感器14、温度变送器16设置在油箱上,使***在规定的液位、油温范围内工作。如果液位不足或油温超高,则液位传感器14、温度变送器16自动发出信号使电气控制***报警或停机。
手动换向阀3分别连接水平油缸2和电液比例换向阀24;手动换向阀同时对压力表具有保护作用,延长压力表的使用寿命。
叶片液压泵12依次连接液压过滤器11、冷却器8构成过滤冷却***,叶片液压泵12将油箱中液压油抽出,经液压过滤器11过滤,冷却器8冷却起到对油箱中液压油过滤冷却的作用。截止阀9和液压过滤器10连接构成液压油过滤***,可以将向油箱加入液压油时,对液压油进行过滤。设置液压油过滤***,每注入新的油液,需经过滤,再进油箱,滤除了油液内脏物颗粒。溢流阀23用于将外部压力油流回油箱。
所述的液位液温计13、液位传感器14,温度变送器16分别与PLC的输入端连接,所述的报警装置、电液换向阀Ⅰ4、电液换向阀Ⅱ5、电液比例溢流阀7、电液溢流阀22以及电液比例换向阀24分别与PLC的输出端连接。
在油箱上盖板上垂直安装空气过滤器17,维持油箱内油液的清洁,避免液压泵出现空穴现象。
液压缸有水平油缸和顶升油缸,不同的液压缸动作完成不同的压块动作。所述的水平油缸通过活塞杆的伸缩驱动上盖总成作直线运动,实现上盖总成的封腔、开腔、推块等作业。所述的顶升油缸采用拉杆式结构。设备中用不同的电磁阀通断电来控制不同的液压缸动作,从而输出动力,实现压块机的每一步动作。液压***中,液压泵为整个液压***提供动力,卸荷阀用来控制整个***的加压或卸荷,以达到工作目的。溢流阀用来平衡***的压力,使***始终工作在所设定的压力范围内,起到了保护的作用。在一次压块运行过程中,料门打开,使压料及时进入压料箱。用来控制水平动作的电磁阀选用三位四通阀,电磁铁断电情况下,液压油路被封锁,不产生压力。顶升油缸选用三位四通阀和两位四通阀,动作执行方式基本一致。
为了保证设备的安全,在所述的顶升油缸1、水平油缸2的回位位置均安装有位移传感器,所述的位移传感器与PLC连接。所述的位移传感器采用磁致伸缩位移传感器,在顶升油缸1、水平油缸2上安装磁性物质,顶升油缸1、水平油缸2上分别对应设置三个磁致伸缩位移传感器。磁性伸缩位移传感器是一种非接触式位置检测开关,这种非接触位置检测不会磨损和损伤检测对象物,响应速度高。当有磁性物质接近图示的磁性开关传感器时,传感器动作,并输出开关信号。
液压缸的伸出是按时间控制,而液压缸的缩回是按行程控制。一旦在一定时间内液压缸的回位动作信号还没有返回,则控制***立即报警(报警只是提示操作者注意,控制***本身并没有动作)。
如图3所示,所述的PLC采用西门子S7-200系列PLC,供电采用AC220V电压,输出电压为DC24V,I/O点数为24入16出。***的启动按钮、行程开关与PLC 的输入端相连;电磁阀与报警器等执行元件与PLC 的输出端相连,根据控制要求,我们确定了输入输出点数。PLC 输出端直接和主要控制号、指示信号、报警信写及控制器件相连。各种控制逻辑以及时间控制完全在PLC 内部通过编程实现。
如图4所示,每台液压缸依次动作,以完成每步动作,并通过相应电磁阀的通断来进行“步”与“步”之间的转换。例如:我们按下压块机的启动按钮,***开始进入自动运行状态。进入压块机先执行排料动作一次,然后进入待料状态。电子秤称重完成后开始放料,当接到放料结束信号后,水平油缸收回至中位,盖板将型腔封严,顶升油缸向上顶升、加压;压块被压实后,顶升油缸下降,水平油缸再收回至后位,型腔打开;顶升油缸再次向上顶升,将压块顶出型腔,水平油缸伸出将压块推出,一次压块循环结束。
用PLC控制动力机构,通过泵和油缸及各种液压阀实现能量的转换,调节和输送,完成各种动作循环。该***能够实现压块机的快进、工进、快退等动作。液压压块机的自动控制部分采用PLC 控制, PLC 输出端子与设备的执行元件(电磁阀)相连,通过驱动液压设备电磁阀,从而控制液压缸的动作,使设备执行正确的动作,一旦自动运行过程中出现故障,***的报警装置便会被启动,出现故障的部分有相应的指示灯指示,待操作人员检修。液压设备以其“柔性”动力传动和单一的直线驱动力,使***具有较长的生命周期和较高的工作效率。
液压压块机执行机构属于顺序控制结构,均采用液压缸,每个液压缸的动作类似,液压缸动作完成之后必须回到原来的位置上,以保证设备不受损坏,否则就会启动报警装置。其自动过程顺序如下:
①来料信号有效时,说明原料已经准备好。这时,将液压***的卸荷阀关闭,使液压***转为工作状态。然后第一个动作就是将料门打开,并延时一定时间,以允许来料进入压料箱。
②延时时间到,当接到放料结束信号后,水平油缸收回至中位,盖板将型腔封严。
③顶升油缸向上顶升、加压。
④压块被压实后,顶升油缸下降,水平油缸再收回至后位,型腔打开。
⑤顶升油缸再次向上顶升,将压块顶出型腔,水平油缸伸出将压块推出。
⑥停留一定时间后,就结束了一个自动循环。
工作过程:原料准备好后,将液压***的电液溢流阀22关闭,使液压***转为工作状态。当接到放料结束信号后,电液换向阀Ⅱ5的2线圈通电,水平油缸收回至中位,盖板将型腔封严。电液比例换向阀24的4线圈通电,顶升油缸1伸出、加压。压块被压实后,电液比例换向阀24的5线圈通电,顶升油缸1缩回,顶升油缸下降,电液换向阀Ⅱ5的2线圈通电水平油缸2缩回,水平油缸收回至后位,型腔打开。电液比例换向阀24的4线圈通电,顶升油缸1再次向上顶升,将压块顶出型腔;电液换向阀Ⅰ4线圈1通电和电液换向阀Ⅱ5线圈3通电时,水平油缸2差动连接,快速伸出,此时泵15和泵19提供的液压油同时提供给水平油缸2使其快速伸出将压块推出,停留一定时间后,就结束了一个自动循环。电液比例换向阀24的4、5线圈断电,顶升油缸1停止。电液换向阀Ⅰ4和电液换向阀Ⅱ5的线圈全部断电,水平油缸2停止。
Claims (4)
1.一种液压压块机控制***,其特征在于:包括PLC,分别与PLC连接的操作按钮、报警装置、液压控制***,给PLC提供稳定工作电压的电源模块,所述的液压控制***包括顶升油缸(1)、水平油缸(2)、手动换向阀(3)、电液换向阀Ⅰ(4)、电液换向阀Ⅱ(5)、单向阀Ⅰ(6)、电液比例溢流阀(7)、冷却器(8)、截止阀(9)、液压过滤器Ⅰ(10)、液压过滤器Ⅱ(11)、叶片液压泵(12)、液位液温计(13)、液位传感器(14)、双联液压泵(15)、温度变送器(16)、单向阀Ⅱ(18)、变量液压泵(19)、齿轮液压泵(20)、液压过滤器Ⅲ(21)、电磁溢流阀(22)、溢流阀(23)、电液比例换向阀(24)和测压接头(25);所述的双联液压泵(15)依次通过单向阀Ⅰ(6),电液换向阀Ⅱ(5)和电液换向阀Ⅰ(4)连接水平油缸(2),形成差动回路控制水平油缸(2)快速和慢速的变换;双联液压泵(15)通过电液比例换向阀(24)给顶升油缸(1)提供压力油控制顶升油缸(1)的伸出和缩回;变量液压泵(19)连接至电液换向阀Ⅰ(4),给电液换向阀Ⅰ(4)提供控制压力油,同时变量液压泵(19)通过单向阀Ⅱ(18)连接至水平油缸(2),给水平油缸(2)伸出时提供压力油;电液比例溢流阀(7)并连在变量液压泵(19)和电液换向阀Ⅰ(4)中间,齿轮液压泵(20)通过液压过滤器Ⅲ(21)给电液比例换向阀(24)提供控制用压力油;电液溢流阀(22)连接在双联液压泵(15)的出口处; 测压接头(25)连接在顶升油缸(1)上,液位液温计(13)安装在油箱的侧面;液位传感器(14)、温度变送器(16)设置在油箱上,手动换向阀(3)分别连接水平油缸(2)和电液比例换向阀(24);叶片液压泵(12)依次连接液压过滤器(11)、冷却器(8)构成过滤冷却***,截止阀(9)和液压过滤器(10)连接构成液压油过滤***,溢流阀(23)用于将外部压力油流回油箱;所述的液位液温计(13)、液位传感器(14),温度变送器(16)分别与PLC的输入端连接,所述的报警装置、电液换向阀Ⅰ(4)、电液换向阀Ⅱ(5)、电液比例溢流阀(7)、电液溢流阀(22)以及电液比例换向阀(24)分别与PLC的输出端连接。
2.根据权利要求1所述的液压压块机控制***,其特征在于:在油箱上盖板上垂直安装有空气过滤器(17)。
3.根据权利要求1或2所述的液压压块机控制***,其特征在于:在所述的顶升油缸(1)、水平油缸(2)的回位位置均安装有位移传感器,所述的位移传感器与PLC连接。
4.根据权利要求3所述的液压压块机控制***,其特征在于:所述的位移传感器采用磁致伸缩位移传感器,在顶升油缸(1)、水平油缸(2)上安装磁性物质。
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