硬質合金粉末壓機控制設計方案.docx

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硬質合金粉末模盒壓機安全自動控制系統(tǒng) 設計方案 粉末冶金是制取金屬粉末或用金屬粉末（或金屬粉末與非金屬粉末的混合物）作為原料，經過成形和燒結，制取金屬材料、復合材料以及各種類型制品的工業(yè)技術。目前，粉末冶金技術已被廣泛應用于交通、機械、電子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工業(yè)等領域，成為新材料科學中最具發(fā)展活力的分支之一。粉末冶金技術具備顯著節(jié)能、省材、性能優(yōu)異、產品精度高且穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)點，非常適合于大批量生產。另外，部分用傳統(tǒng)鑄造方法和機械加工方法無法制備的材料和復雜零件也可用粉末冶金技術制造，因而備受工業(yè)界的重視。 粉末首先要成型為所需形狀的坯塊。成型的目的是制得一定形狀和尺寸的壓坯，并使其具有一定的密度和強度。成型的方法基本上分為加壓成型和無壓成型。加壓成型中應用最多的是模壓成型。 本方案是為一臺60噸液壓成型機設計的安全自動控制系統(tǒng)。應用戶的要求系統(tǒng)采用繼電器控制電路，采用安全光柵保護。 1. 設計思路 本方案是基于提高生產效率，增強安全防護性能的思路進行的設計。 1.1操作流程 壓機采用單循環(huán)操作。模盒放入工位后，按下啟動按鈕（AN1）壓機開始自動運行。上油缸緩慢下壓至下限位（）將模盒壓緊，振動氣缸進行振動3~5秒，振動結束上油缸快速提升到位，下氣缸上升頂出模盒，人工取出模盒，下氣缸自動回位，準備下一個循環(huán)。 流程圖（見附圖） 1.2元件選取 本控制系統(tǒng)出于安全考慮采用DC24V直流電壓，輸入繼電器選用小型繼電器（），輸出繼電器選用中型繼電器（），控制信號選用接近開關（），增加一組安全光柵（）。 執(zhí)行元件為4個電磁閥組，控制電壓DA220V 2. 電路分析 2.1電源 輸入電源DA220V，由1個（）三聯(lián)空氣開關控制。1路用于電磁閥組的輸出電源，另1路經過開關電源（）進行變壓整流后作為控制電路的電源。 2.2電路控制 2.2.1安全控制 本方案堅持安全第一的設計原則，安全控制由1組急停按鈕和安全光柵組成。采用自鎖式急停按鈕，按鈕設置在操作盤的上方明顯位置，操作者可隨手觸及到。急停按鈕為常閉按鈕，觸碰后可立即切斷控制電源，使設備及時停止運行。為了防止操作人員手進入壓機發(fā)生機械傷害，在壓機的操作端設置一組安全光柵，控制高度250mm，長度600mm，光柵間距25mm。當手進入光柵范圍內，光柵發(fā)出信號立即切斷控制電源，使設備及時停止運行，從而避免發(fā)生人身傷害事故。 2.2.2自動控制 本方案遵循提高生產效率的設計思路，系統(tǒng)采用單循環(huán)自動控制。按動啟動按鈕后壓機進入自動運行狀態(tài)，每完成1次循環(huán)執(zhí)行1次操作。 （1）模盒振動延時 啟動按鈕（TA1）按下，振動氣缸輸出繼電器（JZ）通電，常開觸點（JZ-1）閉合，實現自鎖。常開觸點（JZ-2）閉合，接通振動延時繼電器（JS1）進行延時控制。延時8~10S后串聯(lián)在繼電器（JZ）中的常閉觸點（JS1-1）打開，振動氣缸輸出繼電器（JZ）斷電。模盒振動操作完成。 （2）下壓下降、上升（延時） 啟動按鈕（TA2）按下，下壓油缸輸出繼電器（J1）通電，常開觸點（J1-1）閉合，實現自鎖。常閉觸點（J1-2）斷開下壓上升延時繼電器（JS2）。下壓油缸下降運行到位，下壓到位接近開關繼電器（X1）動作，常閉觸點（X1-1）斷開，下壓下降繼電器（J1）斷電，下壓下降動作停止；常開觸點（X1-2）閉合；同時，下壓下降繼電器（J1）常閉觸點（J1-2）閉合，接通延時繼電器（JS2）進行延時控制。延時3~5S后（JS-2）常開觸點（JS2-1）閉合，下壓上升繼電器（J2）通電，下壓油缸上升運行到位，上升到位接近開關繼電器（X2）動作，常閉觸點（X2-1）斷開，下壓上升繼電器（J1）斷電，下壓上升動作停止。 （3）頂出氣缸上升、下降 頂出油缸上升運行到位后，啟動按鈕（TA3）按下，頂出油缸上升輸出繼電器（J3）通電，常開觸點（J2-1）閉合，實現自鎖。常閉觸點（J2-2）斷開頂出下降電器（J4）。頂出油缸上升運行到位，頂出上升到位接近開關（S3）動作使繼電器（X3）通電，常閉觸點（X3-1）斷開，頂出下降繼電器（J3）斷電，頂出上升動作停止；常開觸點（X3-2）閉合；頂出下降繼電器（J4）通電，頂出下降繼電器（J4）常閉觸點（J1-2）閉合，實現自鎖。頂出油缸下降運行到位，下降到位接近開關（S3）動作使繼電器（X3）通電，頂出下降繼電器（J1）斷電，頂出下降動作停止。 3. 安裝 3.1盤面布置 整個控制原件和電路安裝在500700200的控制箱內。急停按鈕設置在操作臺正前方的位置，操作者隨手可以觸及到。振動氣缸的啟動按鈕設置在操作臺左上方。下壓和頂出開關為腳踏開關，安裝在操作臺的下方。 3.2開關位置 接近開關安裝在機械運動不能直接觸碰到的位置，在運動裝置上設置接觸桿進行觸動。安全光柵要在同一水平安裝，以保證運行的可靠性。 4. 調試 安裝完成后要對照圖紙仔細檢查核對端子、線號，查看壓線頭的虛實，確認無誤后再進行空載調試。 4.1空載調試 在不連接輸出負載的情況下調試開關和電路。調試步驟： （1） 接通電源 （2） 合上空氣開關QF1，看開關電源指示燈是否亮。 （3） 合上空氣開關QF2，看運行指示燈是否亮。 （4） 調試安全光柵。看工作指示燈是否亮。如不亮，檢查連接線。如亮，在光柵間伸入木棍雷的物體，看光柵是否動作，如動作看J0是否動作。 （5） 調試接近開關。用金屬棒接近接近開關看工作指示燈是否亮。如不亮，檢查連接線，調整接近距離。 4.2負載調試 在完成空載調試后可以接通負載進行調試，調試步驟： （1） 調試振動氣缸。設定延時繼電器時間3~5秒，按動振動啟動按鈕，測算延時時間。到時是否停止運行，如不停止按下停止按鈕，重新設定延時時間。 （2） 調試下壓油缸上升和下降到位接近開關?？瓷仙轿唤咏_關工作指示燈是否亮。如不亮，檢查連接線。如亮，按動下壓啟動按鈕，觀察下降運行狀態(tài)，下壓至下降位，下降到位接近開關工作指示燈是否亮。如不亮按下急停按鈕停止運行。用金屬棒貼近接近開關再看指示燈是否亮。如亮，調整接近開關位置。 （3） 調試下壓油缸上升和下降到位接近開關?？瓷仙轿唤咏_關工作指示燈是否亮。如不亮，檢查連接線。如亮，按動下壓啟動按鈕，觀察下降運行狀態(tài)，下壓至下降位，下降到位接近開關工作指示燈是否亮。如不亮按下急停按鈕停止運行。用金屬棒貼近接近開關再看指示燈是否亮。如亮，調整接近開關位置。 （4） 下壓下降過程中在光柵間伸入物體，看光柵是否動作，如動作看J0是否動作，下壓下降過程中是否停止。 （5） 試急停按鈕是否有效。壓機運行過程中按下急停按鈕看所有動作是否停止。  振動氣缸延時停止 振動氣缸延時 振動氣缸待位 下壓油缸下降 下壓油缸待位 頂出油缸下降 停止 頂出油缸下降 頂出油缸上升 停止 頂出油缸上升 下壓油缸上升 停止 下壓油缸上升 下壓油缸上升 延時 下壓油缸下降 停止