硬质合金粉末压机控制设计方案.docx

硬质合金粉末模盒压机安全自动控制系统设计方案粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）作为原料，经过成形和烧结，制取金属材料、复合材料以及各种类型制品的工业技术。目前，粉末冶金技术已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工业等领域，成为新材料科学中最具发展活力的分支之一。粉末冶金技术具备显著节能、省材、性能优异、产品精度高且稳定性好等一系列优点，非常适合于大批量生产。另外，部分用传统铸造方法和机械加工方法无法制备的材料和复杂零件也可用粉末冶金技术制造，因而备受工业界的重视。粉末首先要成型为所需形状的坯块。成型的目的是制得一定形状和尺寸的压坯，并使其具有一定的密度和强度。成型的方法基本上分为加压成型和无压成型。加压成型中应用最多的是模压成型。本方案是为一台60吨液压成型机设计的安全自动控制系统。应用户的要求系统采用继电器控制电路，采用安全光栅保护。1. 设计思路本方案是基于提高生产效率，增强安全防护性能的思路进行的设计。1.1操作流程压机采用单循环操作。模盒放入工位后，按下启动按钮（AN1）压机开始自动运行。上油缸缓慢下压至下限位（）将模盒压紧，振动气缸进行振动35秒，振动结束上油缸快速提升到位，下气缸上升顶出模盒，人工取出模盒，下气缸自动回位，准备下一个循环。流程图（见附图）1.2元件选取本控制系统出于安全考虑采用DC24V直流电压，输入继电器选用小型继电器（），输出继电器选用中型继电器（），控制信号选用接近开关（），增加一组安全光栅（）。执行元件为4个电磁阀组，控制电压DA220V2. 电路分析2.1电源输入电源DA220V，由1个（）三联空气开关控制。1路用于电磁阀组的输出电源，另1路经过开关电源（）进行变压整流后作为控制电路的电源。2.2电路控制2.2.1安全控制本方案坚持安全第一的设计原则，安全控制由1组急停按钮和安全光栅组成。采用自锁式急停按钮，按钮设置在操作盘的上方明显位置，操作者可随手触及到。急停按钮为常闭按钮，触碰后可立即切断控制电源，使设备及时停止运行。为了防止操作人员手进入压机发生机械伤害，在压机的操作端设置一组安全光栅，控制高度250mm，长度600mm，光栅间距25mm。当手进入光栅范围内，光栅发出信号立即切断控制电源，使设备及时停止运行，从而避免发生人身伤害事故。2.2.2自动控制本方案遵循提高生产效率的设计思路，系统采用单循环自动控制。按动启动按钮后压机进入自动运行状态，每完成1次循环执行1次操作。（1）模盒振动延时启动按钮（TA1）按下，振动气缸输出继电器（JZ）通电，常开触点（JZ-1）闭合，实现自锁。常开触点（JZ-2）闭合，接通振动延时继电器（JS1）进行延时控制。延时810S后串联在继电器（JZ）中的常闭触点（JS1-1）打开，振动气缸输出继电器（JZ）断电。模盒振动操作完成。（2）下压下降、上升（延时）启动按钮（TA2）按下，下压油缸输出继电器（J1）通电，常开触点（J1-1）闭合，实现自锁。常闭触点（J1-2）断开下压上升延时继电器（JS2）。下压油缸下降运行到位，下压到位接近开关继电器（X1）动作，常闭触点（X1-1）断开，下压下降继电器（J1）断电，下压下降动作停止；常开触点（X1-2）闭合；同时，下压下降继电器（J1）常闭触点（J1-2）闭合，接通延时继电器（JS2）进行延时控制。延时35S后（JS-2）常开触点（JS2-1）闭合，下压上升继电器（J2）通电，下压油缸上升运行到位，上升到位接近开关继电器（X2）动作，常闭触点（X2-1）断开，下压上升继电器（J1）断电，下压上升动作停止。（3）顶出气缸上升、下降顶出油缸上升运行到位后，启动按钮（TA3）按下，顶出油缸上升输出继电器（J3）通电，常开触点（J2-1）闭合，实现自锁。常闭触点（J2-2）断开顶出下降电器（J4）。顶出油缸上升运行到位，顶出上升到位接近开关（S3）动作使继电器（X3）通电，常闭触点（X3-1）断开，顶出下降继电器（J3）断电，顶出上升动作停止；常开触点（X3-2）闭合；顶出下降继电器（J4）通电，顶出下降继电器（J4）常闭触点（J1-2）闭合，实现自锁。顶出油缸下降运行到位，下降到位接近开关（S3）动作使继电器（X3）通电，顶出下降继电器（J1）断电，顶出下降动作停止。3. 安装3.1盘面布置整个控制原件和电路安装在500×700×200的控制箱内。急停按钮设置在操作台正前方的位置，操作者随手可以触及到。振动气缸的启动按钮设置在操作台左上方。下压和顶出开关为脚踏开关，安装在操作台的下方。3.2开关位置接近开关安装在机械运动不能直接触碰到的位置，在运动装置上设置接触杆进行触动。安全光栅要在同一水平安装，以保证运行的可靠性。4. 调试安装完成后要对照图纸仔细检查核对端子、线号，查看压线头的虚实，确认无误后再进行空载调试。4.1空载调试在不连接输出负载的情况下调试开关和电路。调试步骤：（1） 接通电源（2） 合上空气开关QF1，看开关电源指示灯是否亮。（3） 合上空气开关QF2，看运行指示灯是否亮。（4） 调试安全光栅。看工作指示灯是否亮。如不亮，检查连接线。如亮，在光栅间伸入木棍雷的物体，看光栅是否动作，如动作看J0是否动作。（5） 调试接近开关。用金属棒接近接近开关看工作指示灯是否亮。如不亮，检查连接线，调整接近距离。4.2负载调试在完成空载调试后可以接通负载进行调试，调试步骤：（1） 调试振动气缸。设定延时继电器时间35秒，按动振动启动按钮，测算延时时间。到时是否停止运行，如不停止按下停止按钮，重新设定延时时间。（2） 调试下压油缸上升和下降到位接近开关。看上升到位接近开关工作指示灯是否亮。如不亮，检查连接线。如亮，按动下压启动按钮，观察下降运行状态，下压至下降位，下降到位接近开关工作指示灯是否亮。如不亮按下急停按钮停止运行。用金属棒贴近接近开关再看指示灯是否亮。如亮，调整接近开关位置。 （3） 调试下压油缸上升和下降到位接近开关。看上升到位接近开关工作指示灯是否亮。如不亮，检查连接线。如亮，按动下压启动按钮，观察下降运行状态，下压至下降位，下降到位接近开关工作指示灯是否亮。如不亮按下急停按钮停止运行。用金属棒贴近接近开关再看指示灯是否亮。如亮，调整接近开关位置。 （4） 下压下降过程中在光栅间伸入物体，看光栅是否动作，如动作看J0是否动作，下压下降过程中是否停止。（5） 试急停按钮是否有效。压机运行过程中按下急停按钮看所有动作是否停止。振动气缸延时停止振动气缸延时振动气缸待位下压油缸下降下压油缸待位顶出油缸下降停止顶出油缸下降顶出油缸上升停止顶出油缸上升下压油缸上升停止下压油缸上升下压油缸上升延时下压油缸下降停止