CN101749943B - 面向隧道式功能陶瓷高温烧结炉的智能型推进装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种面向隧道式功能陶瓷高温烧结炉的智能型推进装置。步进电机通过联轴器与减速器连接，丝杠与减速器输出轴相连，丝杠螺母副安装在丝杠上，与轮辐式力传感器连接，轮辐式力传感器滑台底部连接，在工作平台上安装直线导轨，滑板能分别在直线导轨滑动，直线导轨的两端装有限位开关，零位开关，推杆一端安装在滑台上，推杆的另一端装在导块上，推杆端面能与高温炉内的小舟接触；可编程逻辑器通过步进电机驱动器与步进电机电连接，可编程逻辑器还与液晶屏、轮辐式力传感器、四个限位开关、零位开关和报警器电连接。本发明可实现对推进力的测量，从而实现自动监控功能，在小舟产生变形时及时停止推进，提高产品生产可靠性。

Description

面向隧道式功能陶瓷高温烧结炉的智能型推进装置

技术领域

本发明涉及智能型推进装置，尤其是涉及一种面向隧道式功能陶瓷高温烧结炉的智能型推进装置。

背景技术

随着照明市场的发展，高光效、长寿命的陶瓷灯管已成为未来照明市场发展的热点，市场对陶瓷灯管的需求也越来越大，这给陶瓷灯管制造企业带来了不小的商机与挑战。

陶瓷灯管生产需要进行高温烧结工序，常用的高温烧结为隧道式烧结炉。通常先将装有塞子的陶瓷灯管放置在耐高钼制小舟上，然后将小舟按一定节拍逐一放入隧道炉中，由推进杆推动小舟在隧道中移动，实施高温烧结。一般的推进机构是由链轮机构、离合器、电机等部分组成。由于炉中的温度非常高，小舟容易变形，隧道的平整度也会出现问题，致使这样的推进机构在推进小舟移动的过程中容易出现爬行、抖动甚至卡死等现象，而如果不能监视这些现象并及时作出调整，将会直接影响到陶瓷灯管与塞子的配合，从而造成废品。为避免这些情况的发生，国外一些公司对陶瓷灯管进行高温烧结时，先采用箱式炉进行预烧，使陶瓷灯管与塞子紧密配合后，再通过隧道式高温烧结进行烧结。然而，这种方案一方面需增加较大投资成本，同时能耗浪费也相当大，不够经济与环保。为此，本发明提出采用先进的传感器技术与数字控制技术对传统的推进装置进行技术升级，利用力传感器监测推进过程的状态，通过数字控制技术及时调整推进策略，确保推进过程中小舟的平稳性，从而提高陶瓷灯管产品的合格率。

发明内容

本发明的目的是提供一种面向隧道式功能陶瓷高温烧结炉的智能型推进装置，它实现了对陶瓷烧结过程中自动监控功能，防止小舟在产生较大变形，降低生产过程中的废品率。

本发明采用的技术方案是：

本发明的步进电机通过联轴器与减速器连接，安装在工作平台下的丝杠与减速器输出轴相连，丝杠螺母副安装在丝杠上，丝杠螺母副与轮辐式力传感器一端面连接，轮辐式力传感器另一端面和滑台底部连接，滑台底部空套在丝杠中，在工作平台两侧分别对称安装直线导轨，滑台底面的滑板能分别在直线导轨滑动，两根直线导轨的两端分别装有限位开关，靠近减速器一侧的一个限位开关上还装有零位开关，远离滑台的工作平台上安装导块，导块位于限位开关外，推杆一端安装在滑台上，推杆的另一端装在导块上，推杆端面能与高温炉内的小舟接触；可编程逻辑器通过步进电机驱动器与步进电机电连接，可编程逻辑器还分别与液晶屏、轮辐式力传感器、四个限位开关、零位开关和报警器电连接。

所述的滑台中间开有V型槽，V型槽一端安装挡块，上方安装两块压板，推杆放在V型槽中，推杆的一端顶在挡块上，推杆上方用两块压板压紧固定。

本发明具有的有益效果是：

本发明为种面向隧道式功能陶瓷高温烧结炉的智能型推进装置，操作简明，行程可确定，具有区间性。通过数字控制技术及时调整推进方法，确保推进过程中小舟的平稳性，在小舟发生变形时提供保护功能，具有自动监控功能，提高陶瓷产品的可靠性。

附图说明

图1是本系统的总体结构原理示意图。

图2是工作平台的示意图。

图3是推进装置的示意图。

图4是滑台的示意图。

图中：1、液晶屏，2、可编程逻辑器，3、步进电机驱动器，4、轮辐式力传感器，5、滑台，6、推杆，7、小舟，8、高温炉，9、丝杠螺母副，10、丝杠，11、滑板，12、直线导轨，13、限位开关，14、导块，15、零位开关，16、工作平台，17、减速器，18、联轴器，19、报警灯，20、步进电机，21、挡块，22、压板，23、V型槽。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

如图1、图2和图3所示，步进电机20通过联轴器18与减速器17连接，实现推进的低速要求，减速器采用行星轮减速机，具有高速比和高效率单级传动，效率高，采用行星传动原理，具有同轴性，结构紧凑体积小，传动装置采用滚珠丝杠传动方式，将旋转运动转化为直线运动，具有传动效率高，定位准确等特点，安装在工作平台16下的丝杠10与减速器17输出轴相连，丝杠螺母副9安装在丝杠10上，丝杠螺母副9与轮辐式力传感器4一端面连接，轮辐式力传感器4另一端面和滑台5底部连接，滑台5底部空套在丝杠10中，在工作平台16两侧分别对称安装直线导轨12，滑台5底面的滑板11能分别在直线导轨12滑动，两根直线导轨12的两端分别装有限位开关13，靠近减速器17一侧的一个限位开关上还装有零位开关15，远离滑台5的工作平台16上安装导块14，导块14位于限位开关13外，推杆6一端安装在滑台5上，推杆6的另一端装在导块14上，推杆端面能与高温炉8内的小舟7接触；可编程逻辑器2通过步进电机驱动器3与步进电机20电连接，可编程逻辑器2还分别与液晶屏1、轮辐式力传感器4、四个限位开关13、零位开关15和报警器19电连接。

如图4所示，所述的滑台5中间开有V型槽23，V型槽23一端安装挡块21，上方安装两块压板22，推杆6放在V型槽23中，推杆6的一端顶在挡块21上，推杆6上方用两块压板22压紧固定。

在进行陶瓷高温烧结前，在丝杠螺母副9处上安装轮辐式力传感器4。用滑台5和导块14共同固定推杆6，在直线导轨12两端各安装一个限位开关13。可编程逻辑器2按照事先编写的程序给步进电机驱动器3发送脉冲信号，步进电机驱动器3再控制步进电机20按照预设的运动轨迹控制推杆6行进。在推杆6行进的同时，轮辐式力传感器4测量螺母副9推力大小并将数据实时传送给可编程逻辑器2，可编程逻辑器2再通过自由端口协议将数据传送给液晶屏1的串口。

推进开始时，零位开关15给可编程逻辑器2发送一个信号，并计算行程，此时报警器19显示为绿色；当滑板11行进至右端限位开关13处时会向可编程逻辑器2发送一个中断信号，说明已完成对此次对小舟7的推进，可编程逻辑器2停止向步进电机驱动器3发送脉冲信号，以控制步进电机20停转，同时轮辐式力传感器4也停止数据的采集。倘若由于某些原因推杆6未能在行进至右端限位开关13处时停止运动，则当力矩传感器4采集到的数据超过阈值时，可编程逻辑器2停止向步进电机驱动器3发送脉冲信号，控制步进电机20停转。然后可编程逻辑器2继续向步进电机驱动器3发送脉冲信号，控制步进电机20反转，力矩传感器4开始采集数据。当滑板11行进至左端限位开关13处时会向可编程逻辑器2发送一个中断信号，说明已完成推杆6的退出，可编程逻辑器2停止向步进电机驱动器3发送脉冲信号，以控制步进电机20停转。倘若由于某些原因推杆6未能在行进至左端限位开关13处时停止运动，则当力矩传感器4采集到的数据超过阈值时，此时报警器19显示为黄色，可编程逻辑器2停止向步进电机驱动器3发送脉冲信号，控制步进电机20停转。推杆6在正常推进过程中受力平稳，轮辐式力传感器4采集到的数据在液晶屏1显示的是一条起伏平稳曲线；在小舟7产生较大变形，出现爬行、抖动甚至卡死的现象时，推杆6受力会产生大的变化。此时通过轮辐式力传感器4采集的数据传到液晶屏1显示的曲线产生大的起伏，当输入的值超过定值，报警器19显示为红色。可编程逻辑器2停止向步进电机驱动器3发送脉冲信号，控制步进电机20停转。倘若由于某些原因步进电机20未能停转，应立刻切断电源，然后处理产生变形的小舟。

Claims (2)

1.一种面向隧道式功能陶瓷高温烧结炉的智能型推进装置，其特征在于：步进电机(20)通过联轴器(18)与减速器(17)连接，安装在工作平台(16)下的丝杠(10)与减速器(17)输出轴相连，丝杠螺母副(9)安装在丝杠(10)上，丝杠螺母副(9)与轮辐式力传感器(4)一端面连接，轮辐式力传感器(4)另一端面和滑台(5)底部连接，滑台(5)底部空套在丝杠(10)中，在工作平台(16)两侧分别对称安装直线导轨(12)，滑台(5)底面的滑板(11)能分别在直线导轨滑动，两根直线导轨(12)的两端分别装有限位开关(13)，靠近减速器(17)一侧的一个限位开关上还装有零位开关(15)，远离滑台(5)的工作平台(16)上安装导块(14)，导块(14)位于限位开关(13)外，推杆(6)一端安装在滑台(5)上，推杆(6)的另一端装在导块(14)上，推杆端面能与高温炉(8)内的小舟(7)接触；可编程逻辑器(2)通过步进电机驱动器(3)与步进电机(20)电连接，可编程逻辑器(2)还分别与液晶屏(1)、轮辐式力传感器(4)、四个限位开关(13)、零位开关(15)和报警器(19)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种面向隧道式功能陶瓷高温烧结炉的智能型推进装置，其特征在于：所述的滑台(5)中间开有V型槽(23)，V型槽(23)一端安装挡块(21)，上方安装两块压板(22)，推杆(6)放在V型槽(23)中，推杆(6)的一端顶在挡块(21)上，推杆(6)上方用所述两块压板(22)压紧固定。

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