硬質(zhì)合金粉末壓機(jī)控制設(shè)計(jì)方案.docx

硬質(zhì)合金粉末模盒壓機(jī)安全自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(guò)成形和燒結(jié)，制取金屬材料、復(fù)合材料以及各種類(lèi)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(diǎn)，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(wú)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(qiáng)度。成型的方法基本上分為加壓成型和無(wú)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(tái)60噸液壓成型機(jī)設(shè)計(jì)的安全自動(dòng)控制系統(tǒng)。應(yīng)用戶(hù)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(jì)思路本方案是基于提高生產(chǎn)效率，增強(qiáng)安全防護(hù)性能的思路進(jìn)行的設(shè)計(jì)。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(dòng)按鈕（AN1）壓機(jī)開(kāi)始自動(dòng)運(yùn)行。上油缸緩慢下壓至下限位（）將模盒壓緊，振動(dòng)氣缸進(jìn)行振動(dòng)35秒，振動(dòng)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(dòng)回位，準(zhǔn)備下一個(gè)循環(huán)。流程圖（見(jiàn)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(hào)選用接近開(kāi)關(guān)（），增加一組安全光柵（）。執(zhí)行元件為4個(gè)電磁閥組，控制電壓DA220V2. 電路分析2.1電源輸入電源DA220V，由1個(gè)（）三聯(lián)空氣開(kāi)關(guān)控制。1路用于電磁閥組的輸出電源，另1路經(jīng)過(guò)開(kāi)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(jiān)持安全第一的設(shè)計(jì)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(pán)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(shí)停止運(yùn)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(zhǎng)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(hào)立即切斷控制電源，使設(shè)備及時(shí)停止運(yùn)行，從而避免發(fā)生人身傷害事故。2.2.2自動(dòng)控制本方案遵循提高生產(chǎn)效率的設(shè)計(jì)思路，系統(tǒng)采用單循環(huán)自動(dòng)控制。按動(dòng)啟動(dòng)按鈕后壓機(jī)進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，每完成1次循環(huán)執(zhí)行1次操作。（1）模盒振動(dòng)延時(shí)啟動(dòng)按鈕（TA1）按下，振動(dòng)氣缸輸出繼電器（JZ）通電，常開(kāi)觸點(diǎn)（JZ-1）閉合，實(shí)現(xiàn)自鎖。常開(kāi)觸點(diǎn)（JZ-2）閉合，接通振動(dòng)延時(shí)繼電器（JS1）進(jìn)行延時(shí)控制。延時(shí)810S后串聯(lián)在繼電器（JZ）中的常閉觸點(diǎn)（JS1-1）打開(kāi)，振動(dòng)氣缸輸出繼電器（JZ）斷電。模盒振動(dòng)操作完成。（2）下壓下降、上升（延時(shí)）啟動(dòng)按鈕（TA2）按下，下壓油缸輸出繼電器（J1）通電，常開(kāi)觸點(diǎn)（J1-1）閉合，實(shí)現(xiàn)自鎖。常閉觸點(diǎn)（J1-2）斷開(kāi)下壓上升延時(shí)繼電器（JS2）。下壓油缸下降運(yùn)行到位，下壓到位接近開(kāi)關(guān)繼電器（X1）動(dòng)作，常閉觸點(diǎn)（X1-1）斷開(kāi)，下壓下降繼電器（J1）斷電，下壓下降動(dòng)作停止；常開(kāi)觸點(diǎn)（X1-2）閉合；同時(shí)，下壓下降繼電器（J1）常閉觸點(diǎn)（J1-2）閉合，接通延時(shí)繼電器（JS2）進(jìn)行延時(shí)控制。延時(shí)35S后（JS-2）常開(kāi)觸點(diǎn)（JS2-1）閉合，下壓上升繼電器（J2）通電，下壓油缸上升運(yùn)行到位，上升到位接近開(kāi)關(guān)繼電器（X2）動(dòng)作，常閉觸點(diǎn)（X2-1）斷開(kāi)，下壓上升繼電器（J1）斷電，下壓上升動(dòng)作停止。（3）頂出氣缸上升、下降頂出油缸上升運(yùn)行到位后，啟動(dòng)按鈕（TA3）按下，頂出油缸上升輸出繼電器（J3）通電，常開(kāi)觸點(diǎn)（J2-1）閉合，實(shí)現(xiàn)自鎖。常閉觸點(diǎn)（J2-2）斷開(kāi)頂出下降電器（J4）。頂出油缸上升運(yùn)行到位，頂出上升到位接近開(kāi)關(guān)（S3）動(dòng)作使繼電器（X3）通電，常閉觸點(diǎn)（X3-1）斷開(kāi)，頂出下降繼電器（J3）斷電，頂出上升動(dòng)作停止；常開(kāi)觸點(diǎn)（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(diǎn)（J1-2）閉合，實(shí)現(xiàn)自鎖。頂出油缸下降運(yùn)行到位，下降到位接近開(kāi)關(guān)（S3）動(dòng)作使繼電器（X3）通電，頂出下降繼電器（J1）斷電，頂出下降動(dòng)作停止。3. 安裝3.1盤(pán)面布置整個(gè)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(tái)正前方的位置，操作者隨手可以觸及到。振動(dòng)氣缸的啟動(dòng)按鈕設(shè)置在操作臺(tái)左上方。下壓和頂出開(kāi)關(guān)為腳踏開(kāi)關(guān)，安裝在操作臺(tái)的下方。3.2開(kāi)關(guān)位置接近開(kāi)關(guān)安裝在機(jī)械運(yùn)動(dòng)不能直接觸碰到的位置，在運(yùn)動(dòng)裝置上設(shè)置接觸桿進(jìn)行觸動(dòng)。安全光柵要在同一水平安裝，以保證運(yùn)行的可靠性。4. 調(diào)試安裝完成后要對(duì)照?qǐng)D紙仔細(xì)檢查核對(duì)端子、線號(hào)，查看壓線頭的虛實(shí)，確認(rèn)無(wú)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(kāi)關(guān)和電路。調(diào)試步驟：（1） 接通電源（2） 合上空氣開(kāi)關(guān)QF1，看開(kāi)關(guān)電源指示燈是否亮。（3） 合上空氣開(kāi)關(guān)QF2，看運(yùn)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(dòng)作，如動(dòng)作看J0是否動(dòng)作。（5） 調(diào)試接近開(kāi)關(guān)。用金屬棒接近接近開(kāi)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(dòng)氣缸。設(shè)定延時(shí)繼電器時(shí)間35秒，按動(dòng)振動(dòng)啟動(dòng)按鈕，測(cè)算延時(shí)時(shí)間。到時(shí)是否停止運(yùn)行，如不停止按下停止按鈕，重新設(shè)定延時(shí)時(shí)間。（2） 調(diào)試下壓油缸上升和下降到位接近開(kāi)關(guān)?？瓷仙轿唤咏_(kāi)關(guān)工作指示燈是否亮。如不亮，檢查連接線。如亮，按動(dòng)下壓?jiǎn)?dòng)按鈕，觀察下降運(yùn)行狀態(tài)，下壓至下降位，下降到位接近開(kāi)關(guān)工作指示燈是否亮。如不亮按下急停按鈕停止運(yùn)行。用金屬棒貼近接近開(kāi)關(guān)再看指示燈是否亮。如亮，調(diào)整接近開(kāi)關(guān)位置。 （3） 調(diào)試下壓油缸上升和下降到位接近開(kāi)關(guān)?？瓷仙轿唤咏_(kāi)關(guān)工作指示燈是否亮。如不亮，檢查連接線。如亮，按動(dòng)下壓?jiǎn)?dòng)按鈕，觀察下降運(yùn)行狀態(tài)，下壓至下降位，下降到位接近開(kāi)關(guān)工作指示燈是否亮。如不亮按下急停按鈕停止運(yùn)行。用金屬棒貼近接近開(kāi)關(guān)再看指示燈是否亮。如亮，調(diào)整接近開(kāi)關(guān)位置。 （4） 下壓下降過(guò)程中在光柵間伸入物體，看光柵是否動(dòng)作，如動(dòng)作看J0是否動(dòng)作，下壓下降過(guò)程中是否停止。（5） 試急停按鈕是否有效。壓機(jī)運(yùn)行過(guò)程中按下急停按鈕看所有動(dòng)作是否停止。振動(dòng)氣缸延時(shí)停止振動(dòng)氣缸延時(shí)振動(dòng)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(shí)下壓油缸下降停止