CN104802199B - 泡沫塑料切割系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了泡沫塑料切割控制系统及方法，泡沫塑料切割控制系统包括依次相互连接的人机界面、变量输入模块、PLC控制模块以及电机；变量输入模块将位移感应传感器感应到的位移信号发送给PLC控制模块，位移感应传感器设置于切割台面上；PLC控制模块与带锯电机、台面电机、磨刀电机以及刀架电机连接，控制带锯电机、台面电机、磨刀电机以及刀架电机转动。本发明提出了泡沫塑料切割系统及方法可实现自动对泡沫塑料进行准确切割，切割质量好，无需人工操作，大大降低人工成本，提高安全系数，且效率高，安全可靠。

Description

泡沫塑料切割系统及方法

技术领域

本发明属于机械加工领域，具体涉及一种泡沫塑料切割机。

背景技术

在工业生产加工工艺的流程中，泡沫塑料通常采用人工的方式进行切割，然而传统的人工方式不仅效率低下，容易造成意外，安全性较低，人力成本较高。且人工进行切割后的泡沫塑料切口不平整，美观，

故一种安全性能高，可以快速进行泡沫切割且切割亟待提出。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了泡沫塑料切割系统及方法，该切割系统可实现自动对泡沫塑料进行准确切割，切割质量好，无需人工操作，大大降低人工成本，提高安全系数，且效率高，安全可靠。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

泡沫塑料切割控制系统包括依次相互连接的人机界面、变量输入模块、PLC控制模块以及电机；变量输入模块将位移感应传感器感应到的位移信号发送给PLC控制模块，位移感应传感器设置于切割台面上；PLC控制模块与带锯电机、台面电机、磨刀电机以及刀架电机连接，控制带锯电机、台面电机、磨刀电机以及刀架电机转动，带锯电机与锯片传动连接，驱动锯片转动；台面电机与切割台面传动连接，驱动切割台面前后运动；磨刀电机与砂轮传动连接，驱动砂轮转动；刀架电机与锯片传动连接，驱动锯片升降。

本发明结构简单，利用切割台面对泡沫塑料进行传输，带锯电机驱动锯片旋转，刀架电机驱动旋转的锯片升降，对切割台面上的泡沫塑料进行切割。本发明结构简单，各部分分工明确，不易发生混乱，切割效率高，切割质量好，切割准确。

在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：

作为优选的方案，PLC控制模块还与电磁刹车装置连接，电磁刹车装置设置于台面电机的输出轴上，控制切割台面停止运动。

采用上述优选的方案，当达到切割位置后，电磁刹车装置控制切割台面进行制动。

作为优选的方案，PLC控制模块还与风扇电机连接，风扇电机驱动风扇转动。

采用上述优选的方案，利用散热风扇对泡沫塑料及切割台面进行散热。

作为优选的方案，切割台面上还设置有温度传感器，变量输入模块将温度传感器感应到的温度信号发送给PLC控制模块。

采用上述优选的方案，可以更有效的控制风扇进行散热。

作为优选的方案，台面电机为伺服变频电机。

采用上述优选的方案，台面电机采用伺服变频电机，台面电机控制泡沫塑料的进给尺寸，定位更准确。

泡沫塑料切割控制方法，利用泡沫塑料切割系统进行控制，包括以下步骤：

(1)将泡沫塑料放置于切割台面上；

(2)在人机界面输入需要切割的泡沫塑料的尺寸，可切割的泡沫塑料的尺寸范围为：0～199.9cm；

(3)PLC控制模块将控制信号发送给台面电机，台面电机驱动切割台面前后运动，位移感应传感器将实时感应到的位移信号发送给PLC控制模块，当到达切割位置后，PLC控制模块将控制信号发送给台面电机，台面电机停止转动；

(4)PLC控制模块将控制信号发送给磨刀电机，磨刀电机驱动砂轮转动，砂轮对锯片进行打磨；

(5)PLC控制模块将控制信号发送给带锯电机，带锯电机驱动锯片转动；

(6)PLC控制模块将控制信号发送给刀架电机，刀架电机驱动锯片下降落刀，当切割完成后，刀架电机驱动锯片上升抬刀；

(7)PLC控制模块将控制信号发送给带锯电机，带锯电机停止转动。

作为优选的方案，在步骤(3)中还包括：当到达切割位置后，PLC控制模块发送一个脉冲信号给电磁刹车装置，切割台面停止运动。

采用上述优选的方案，电磁刹车装置控制切割台面更精准。

作为优选的方案，泡沫塑料切割控制方法还包括：温度传感器将实时感应到的温度信号发送给PLC控制模块，当实时温度超过预设温度后，PLC控制模块将控制信号发送风扇电机，风扇电机驱动风扇转动。

采用上述优选的方案，可以更有效的控制风扇电机对泡沫塑料和切割台面进行散热。

作为优选的方案，台面电机驱动切割台面作差值运动。

采用上述优选的方案，可以使得切割台面前移和后移更精准，从而使得泡沫塑料的切割更精准。台面电机驱动切割台面运动，越接近切割工位，切割台面的每步的前进距离越小。

附图说明

图1为本发明实施例提供的泡沫塑料切割机的主视图。

图2为本发明实施例提供的机台的结构示意图。

图3为本发明实施例提供的磨刀组件的俯视图。

图4为本发明实施例提供的泡沫塑料切割机的电路图。

图5为本发明实施例提供的泡沫塑料切割系统的结构示意图之一。

图6为本发明实施例提供的PLC控制模块与台面电机结构示意图。

图7为本发明实施例提供的泡沫塑料切割系统的结构示意图之二。

其中：1机架、2机台、21滑动导轨、22台面、23台面电机、3切割组件、31锯片、32带锯电机、33刀架电机、34刀架、35丝杆、36滑套、4磨刀组件、41、砂轮、42磨刀电机、5泡沫塑料。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。

为了达到本发明的目的，泡沫塑料切割系统及方法的其中一些实施例中，

如图1-3所示，泡沫塑料切割机包括：机架1、机台2、切割组件3以及磨刀组件4。

机台2设置于机架1的下方，在机台2上设有滑动导轨21，且在机台2上设有与滑动导轨21滑动连接的切割台面22，切割台面22与台面电机23传动连接，台面电机23驱动切割台面22前后运动，台面电机23为伺服变频电机。台面电机23采用伺服变频电机，台面电机23控制泡沫塑料5的进给尺寸，定位更准确。在切割台面22的一侧或两侧设有位移感应传感器，在该实施例中，位移感应传感器使用光栅尺传感器。将泡沫塑料放置于切割台面22上，利用光栅尺传感器对泡沫塑料5进行定位，保证泡沫塑料5的切割尺寸准确。

切割组件3包括：锯片31、驱动锯片31转动的带锯电机32、以及与锯片31传动连接的刀架电机33，刀架电机33驱动锯片31升降，锯片31设置于刀架34上，刀架34与机架1滑动连接。带锯电机32用于带动锯片31转动，切割泡沫塑料5，其功率较大，转速较高。刀架电机33通过蜗轮蜗杆机构减速，驱动切割台面22两侧的左、右丝杆35正转或反转，刀架34随滑套36上移或下移，从而实现锯片31的升降。刀架电机33通过蜗轮蜗杆传动机构减速，保证锯片31上升下降速度适中，不会对机台2上的泡沫塑料5进行猛然的碰撞，造成切割失败。由于锯片31的上升下降速度不能太快，故刀架电机33采用转速小、低功率的电机，在保证切割效果的前提下，节约成本。

磨刀组件4设置于锯片31的两侧，且磨刀组件4包括砂轮41以及与砂轮41传动连接的磨刀电机42。两个磨刀电机42采用小功率的电机。磨刀电机42带动砂轮41对锯片31进行研磨，使锯片31保持锋利，保证切割质量良好，泡沫塑料5的切割口平整光滑。

电磁刹车装置设置于台面电机的输出轴上，控制切割台面停止运 动。

如图4所示的泡沫塑料切割机的控制电路图，其中：MR1为带锯电机32、MR2为刀架电机33、MR3和MR4为磨刀电机42、MR5为台面电机23。带锯电机32由交流接触器KM1控制，刀架电机33由交流接触器KM2控制，磨刀电机42由交流接触器KM3控制，台面电机23由交流接触器KM4以及变频器控制。

如图5所示，泡沫塑料切割控制系统包括依次相互连接的人机界面6、变量输入模块、PLC控制模块以及电机。变量输入模块将光栅尺传感器感应到的位移信号发送给PLC控制模块，光栅尺传感器设置于切割台面22上；PLC控制模块与带锯电机32、台面电机23、磨刀电机42以及刀架电机33连接，控制带锯电机32、台面电机23、磨刀电机42以及刀架电机转动，带锯电机32与锯片31传动连接，驱动锯片31转动；台面电机23与切割台面22传动连接，驱动切割台面22前后运动；磨刀电机42与砂轮41传动连接，驱动砂轮41转动；刀架电机33与锯片31传动连接，驱动锯片31升降。

本发明结构简单，利用切割台面22对泡沫塑料5进行传输，带锯电机32驱动锯片31旋转，刀架电机33驱动旋转的锯片31升降，对台面上的泡沫塑料5进行切割。本发明结构简单，各部分分工明确，不易发生混乱，切割效率高，切割质量好，切割准确。

泡沫塑料切割控制方法，利用泡沫塑料切割系统进行控制，包括以下步骤：

(1)将泡沫塑料5放置于切割台面22上；

(2)在人机界面输入需要切割的泡沫塑料5的尺寸，可切割的泡沫塑料5的尺寸范围为：0～199.9cm；

(3)PLC控制模块将控制信号发送给台面电机23，台面电机23驱动切割台面22前后运动，光栅尺传感器将实时感应到的位移信号发送给PLC控制模块，当到达切割位置后，PLC控制模块发送一个脉冲信号给电磁刹车装置，电磁刹车装置将台面电机抱死，切割台面22停止运动；

(4)PLC控制模块将控制信号发送给磨刀电机42，磨刀电机42驱动砂轮41转动，砂轮41对锯片31进行打磨；

(5)PLC控制模块将控制信号发送给带锯电机32，带锯电机32驱动锯片31转动；

(6)PLC控制模块将控制信号发送给刀架电机33，刀架电机33驱动锯片31下降落刀，当切割完成后，刀架电机33驱动锯片31上升抬刀；

(7)PLC控制模块将控制信号发送给带锯电机32，带锯电机32停止转动。

如图6所示，PLC控制模块根据人机界面输入的尺寸、光栅尺传感器的实时位移信号以及台面电机23反馈来的反馈信号进行控制，保证切割台面22的进给量更精确。同时，台面电机23驱动切割台面22作差值运动，使得切割台面22前移和后移更精准，从而使得泡沫塑料的切割更精准。台面电机23驱动切割台面22运动，越接近切割工位，切割台面的每步的前进距离越小。

如图7所示，为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，PLC控制模块还与风扇电机连接，风扇电机驱动风扇转动。利用散热风扇对泡沫塑料及切割台面进行散热。切割台面上还设置有温度传感器，变量输入模块将温度传感器感应到的温度信号发送给PLC控制模块。

温度传感器将实时感应到的温度信号发送给PLC控制模块，当实时温度超过预设温度后，PLC控制模块将控制信号发送风扇电机，风扇电机驱动风扇转动。可以更有效的控制风扇电机对泡沫塑料和切割台面进行散热。且在人机界面上可以对预设温度进行变更，以满足不同的环境要求，当温度较低时，风扇电机无需转动，更节能环保。

新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.泡沫塑料切割控制系统，其特征在于，包括依次相互连接的人机界面、变量输入模块、PLC控制模块以及电机；

所述变量输入模块将位移感应传感器感应到的位移信号发送给所述PLC控制模块，所述位移感应传感器设置于切割台面上；

所述PLC控制模块与带锯电机、台面电机、磨刀电机以及刀架电机连接，控制所述带锯电机、所述台面电机、所述磨刀电机以及所述刀架电机转动，

所述带锯电机与锯片传动连接，驱动所述锯片转动；

所述台面电机与所述切割台面传动连接，驱动所述切割台面前后运动；

所述磨刀电机与砂轮传动连接，驱动所述砂轮转动；

所述刀架电机与所述锯片传动连接，驱动所述锯片升降；

所述PLC控制模块还与风扇电机连接，所述风扇电机驱动风扇转动，所述切割台面上还设置有温度传感器，所述变量输入模块将温度传感器感应到的温度信号发送给所述PLC控制模块。

2.根据权利要求1所述的泡沫塑料切割控制系统，其特征在于，所述PLC控制模块还与电磁刹车装置连接，所述电磁刹车装置设置于所述台面电机的输出轴上，控制所述切割台面停止运动。

3.根据权利要求1或2所述的泡沫塑料切割控制系统，其特征在于，所述台面电机为伺服变频电机。

4.泡沫塑料切割控制方法，其特征在于，利用权利要求1-3任一项所述的泡沫塑料切割系统进行控制，包括以下步骤：（1）将泡沫塑料放置于所述切割台面上；

（2）在所述人机界面输入需要切割的泡沫塑料的尺寸，所述可切割的泡沫塑料的尺寸范围为：0~199.9cm；

（3）所述PLC控制模块将控制信号发送给所述台面电机，所述台面电机驱动所述切割台面前后运动，所述位移感应传感器将实时感应到的位移信号发送给所述PLC控制模块，当到达切割位置后，所述PLC控制模块将控制信号发送给所述台面电机，所述台面电机停止转动；

（4）所述PLC控制模块将控制信号发送给所述磨刀电机，所述磨刀电机驱动所述砂轮转动，所述砂轮对所述锯片进行打磨；

（5）所述PLC控制模块将控制信号发送给所述带锯电机，所述带锯电机驱动所述锯片转动；

（6）所述PLC控制模块将控制信号发送给所述刀架电机，所述刀架电机驱动所述锯片下降落刀，当切割完成后，所述刀架电机驱动所述锯片上升抬刀；

（7）所述PLC控制模块将控制信号发送给所述带锯电机，所述带锯电机停止转动。

5.根据权利要求4所述的泡沫塑料切割控制方法，其特征在于，在步骤（3）中还包括：当到达切割位置后，所述PLC控制模块发送一个脉冲信号给所述电磁刹车装置，所述切割台面停止运动。

6.根据权利要求5所述的泡沫塑料切割控制方法，其特征在于，所述泡沫塑料切割控制方法还包括：所述温度传感器将实时感应到的温度信号发送给所述PLC控制模块，当实时温度超过预设温度后，所述PLC控制模块将控制信号发送所述风扇电机，所述风扇电机驱动所述风扇转动。

7.根据权利要求6所述的泡沫塑料切割控制方法，其特征在于，所述台面电机驱动所述切割台面作差值运动。