硬質(zhì)合金粉末壓機(jī)控制設(shè)計方案.docx

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硬質(zhì)合金粉末模盒壓機(jī)安全自動控制系統(tǒng) 設(shè)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(jīng)過成形和燒結(jié)，制取金屬材料、復(fù)合材料以及各種類型制品的工業(yè)技術(shù)。目前，粉末冶金技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于交通、機(jī)械、電子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工業(yè)等領(lǐng)域，成為新材料科學(xué)中最具發(fā)展活力的分支之一。粉末冶金技術(shù)具備顯著節(jié)能、省材、性能優(yōu)異、產(chǎn)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(chǎn)。另外，部分用傳統(tǒng)鑄造方法和機(jī)械加工方法無法制備的材料和復(fù)雜零件也可用粉末冶金技術(shù)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(yīng)用最多的是模壓成型。 本方案是為一臺60噸液壓成型機(jī)設(shè)計的安全自動控制系統(tǒng)。應(yīng)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(hù)。 1. 設(shè)計思路 本方案是基于提高生產(chǎn)效率，增強安全防護(hù)性能的思路進(jìn)行的設(shè)計。 1.1操作流程 壓機(jī)采用單循環(huán)操作。模盒放入工位后，按下啟動按鈕（AN1）壓機(jī)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(jìn)行振動3~5秒，振動結(jié)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(zhǔn)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(guān)（），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(guān)控制。1路用于電磁閥組的輸出電源，另1路經(jīng)過開關(guān)電源（）進(jìn)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(shè)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(shè)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(shè)備及時停止運行。為了防止操作人員手進(jìn)入壓機(jī)發(fā)生機(jī)械傷害，在壓機(jī)的操作端設(shè)置一組安全光柵，控制高度250mm，長度600mm，光柵間距25mm。當(dāng)手進(jìn)入光柵范圍內(nèi)，光柵發(fā)出信號立即切斷控制電源，使設(shè)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(chǎn)效率的設(shè)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(jī)進(jìn)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(xiàn)自鎖。常開觸點（JZ-2）閉合，接通振動延時繼電器（JS1）進(jìn)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(xiàn)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(guān)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(jìn)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(guān)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(xiàn)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(guān)（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(xiàn)自鎖。頂出油缸下降運行到位，下降到位接近開關(guān)（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(nèi)。急停按鈕設(shè)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(shè)置在操作臺左上方。下壓和頂出開關(guān)為腳踏開關(guān)，安裝在操作臺的下方。 3.2開關(guān)位置 接近開關(guān)安裝在機(jī)械運動不能直接觸碰到的位置，在運動裝置上設(shè)置接觸桿進(jìn)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(diào)試 安裝完成后要對照圖紙仔細(xì)檢查核對端子、線號，查看壓線頭的虛實，確認(rèn)無誤后再進(jìn)行空載調(diào)試。 4.1空載調(diào)試 在不連接輸出負(fù)載的情況下調(diào)試開關(guān)和電路。調(diào)試步驟： （1） 接通電源 （2） 合上空氣開關(guān)QF1，看開關(guān)電源指示燈是否亮。 （3） 合上空氣開關(guān)QF2，看運行指示燈是否亮。 （4） 調(diào)試安全光柵?？垂ぷ髦甘緹羰欠窳?。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(diào)試接近開關(guān)。用金屬棒接近接近開關(guān)看工作指示燈是否亮。如不亮，檢查連接線，調(diào)整接近距離。 4.2負(fù)載調(diào)試 在完成空載調(diào)試后可以接通負(fù)載進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試步驟： （1） 調(diào)試振動氣缸。設(shè)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(shè)定延時時間。 （2） 調(diào)試下壓油缸上升和下降到位接近開關(guān)?？瓷仙轿唤咏_關(guān)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(guān)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(guān)再看指示燈是否亮。如亮，調(diào)整接近開關(guān)位置。 （3） 調(diào)試下壓油缸上升和下降到位接近開關(guān)?？瓷仙轿唤咏_關(guān)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(guān)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(guān)再看指示燈是否亮。如亮，調(diào)整接近開關(guān)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(jī)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