CN105195727B - 一种铝液捞渣机的控制系统和控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铝液捞渣机的控制系统和控制方法，尤其是一种生产大铝锭时的铝液捞渣机的控制系统和控制方法。该控制系统包括：减速电机、机架、1号限位开关、移动车、1号气缸、摆动杆、2号限位开关、2号气缸、3号限位开关、渣铲、铝锭铸模、4号限位开关、传感器和PLC控制器等，传感器设置在铝锭铸模的上部，1号限位开关和4号限位开关安装在机架上，移动车的右侧和左侧，3号限位开关和2号限位开关安装在摆动杆的下部和中部，PLC控制器设置有手动控制和自动控制的转换开关。在铸造大铝锭时，实现铝液捞渣机的控制自动化，减轻操作人员的劳动强度，提高工作效率，使操作和系统更加安全可靠。

Description

一种铝液捞渣机的控制系统和控制方法

技术领域

本发明涉及一种铝液捞渣机的控制系统和控制方法，尤其是一种生产大铝锭时的铝液捞渣机的控制系统和控制方法。

背景技术

随着铝工业发展迅速，铸造20kg左右的小铝锭已经满足不了生产的要求，铝锭在铸造过程中大约损失0.4－0.5%，即小铝锭所消耗的原铝要高于大铝锭的消耗。小铝锭在运输时需要包装，所占空间大，成本加大，因此研究大铝锭（600kg以上）铸造生产线势在必行。铝锭在铸造过程中，由于合金成分、微量元素、精炼剂类别、浇注落差及出料流量等原因，铝渣出现在铝液表面氧化、氧化膜破裂、皱褶以及再烧损等各个过程，即每铸完一块铝锭后要用渣铲除去铝锭表面的浮渣。目前，铝液的捞渣主要是由人工操作，环境温度高，劳动强度大操作条件恶劣，影响工人的身心健康，而大铝锭的铸造若采用人工捞渣的办法将难以实现。

中国发明专利（公开号CN101745633A）公开了一种捞渣机和捞渣方法，铝液捞渣机由下述结构构成：机架上设有传动装置，机架上设有轨道，轨道内设有滚轮，滚轮设在移动车上，传动装置与移动车固定，移动车与移动架连接，在移动架上设有2号气缸，在移动车上固定1号气缸，1号气缸的活塞杆固定在移动架的下部，2号气缸的活塞杆与捞渣板固定连接。其优点是：结构简单、捞渣效果好、成本低廉，降低了工人的劳动强度减少对环境的污染。其不足之处是：无法实现铸造大铝锭时，铝液捞渣机控制的自动化，工作效率相对较低。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种铝液捞渣机的控制系统和控制方法，实现铸造大铝锭时的铝液捞渣机的自动化控制，减轻操作人员的劳动强度，提高工作效率，使操作和系统更加安全可靠。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种铝液捞渣机的控制系统，该控制系统包括：减速电机、机架、1号限位开关、移动车、1号气缸、摆动杆、2号限位开关、2号气缸、3号限位开关、渣铲、铝锭铸模、4号限位开关、传感器和PLC控制器，具体结构如下：

机架上设有减速电机、减速电机驱动的移动车，移动车底部设置由1号气缸、摆动杆、2号气缸构成的移动架，1号气缸和摆动杆的一端分别与移动车底部铰接，1号气缸的另一端铰接于摆动杆中部，摆动杆的另一端与号气缸的一端铰接，2号气缸的另一端安装渣铲；

机架下方为捞渣区，捞渣区设置传感器，传感器位于进入捞渣区的铝锭铸模上部；1号限位开关和4号限位开关安装在机架上，并且分别位于移动车的右侧和左侧；3号限位开关和2号限位开关安装在摆动杆的下部和中部；

PLC控制器，用于接收各开关输入的信号，并发出控制指令给各个执行元件，其中执行元件为减速电机、1号气缸和2号气缸，1号限位开关至4号限位开关和传感器的输出端与PLC控制器的输入端连接，PLC控制器的输出端与执行元件连接。

所述的铝液捞渣机的控制系统，PLC控制器设置有手动控制和自动控制的转换开关。

所述的铝液捞渣机的控制系统，1号限位开关至4号限位开关为感应式接近开关、光电开光或机械式行程开关的一种或组合。

所述的铝液捞渣机的控制系统，减速电机的输出端设置主动链轮，主动链轮与被动链轮之间通过链条连接，链条通过连接件与移动车相连接。

所述的铝液捞渣机的控制系统，渣铲为折形板，折形板的内侧盛装铝液渣质，折形板的背面挡住铝液的热辐射传递到1号气缸和2号气缸。

所述的铝液捞渣机的控制系统，在便于观察设备运行情况的附近处设置紧急制动开关，紧急制动开关的输出端与PLC控制器的输入端连接。

所述的铝液捞渣机的控制系统，紧急制动开关为1至2个。

所述的铝液捞渣机的控制方法，在原始位置，移动车在右侧，1号气缸和2号气缸的活塞杆在缩回状态。

所述的铝液捞渣机的控制方法，传感器检测到待捞渣的铝锭铸模进入捞渣区时，给PLC控制器发送信号，PLC控制器接到此信号时，发送2号气缸启动指令：2号气缸的活塞杆伸出，即渣铲进入铝液中。

所述的铝液捞渣机的控制方法，3号限位开关检测到渣铲进入铝液规定的深度时，给PLC控制器发送到位信号，PLC控制器发送指令：2号气缸的活塞杆停止伸出，同时PLC控制器还发送指令：减速电机运行，移动车向左运行，即开始捞渣。

所述的铝液捞渣机的控制方法，4号限位开关检测到移动车运行到位，给PLC控制器发送到位信号，PLC控制器发送指令：减速电机停止运行，即捞渣结束，同时PLC控制器还发送指令：2号气缸的活塞杆缩回。

所述的铝液捞渣机的控制方法，2号限位开关检测到2号气缸的活塞杆缩回到位，给PLC控制器发送到位信号，PLC控制器发送指令：2号气缸的活塞杆停止缩回，同时PLC控制器还发送指令：1号气缸的活塞杆反复2至3次伸出、缩回，即撞击式清理渣铲。

所述的铝液捞渣机的控制方法，撞击式清理渣铲后，延时1至3秒，PLC控制器发送指令：减速电机运行，移动车向右运行，1号限位开关检测到移动车运行到位，给PLC控制器发送到位信号，PLC控制器发送指令：减速电机停止运行，即捞渣结束回到原始位置。

所述的铝液捞渣机的控制方法，当设备的某一处出现故障时，人工按下紧急制动开关， PLC控制器发指令；减速电机断电，1号气缸和2号气缸停止运行。

所述的铝液捞渣机的控制方法，此时PLC控制器15还发指令：与PLC控制器连接的报警器报警，停止待捞渣的铝锭铸模进入捞渣区。

本发明的优点和有益效果是：

本发明传感器设置在铝锭铸模的上部，1号限位开关和4号限位开关安装在机架上，移动车的右侧和左侧，3号限位开关和2号限位开关安装在摆动杆的下部和中部，PLC控制器设置有手动控制和自动控制的转换开关。在铸造大铝锭时，实现铝液捞渣机的控制自动化，减轻操作人员的劳动强度，提高工作效率，使操作和系统更加安全可靠。

附图说明

图1是本发明铝液捞渣机控制系统的结构示意图。

图2是铝液捞渣机捞渣时的工作示意图。

图3是铝液捞渣机清理渣铲时的工作示意图。

图中，1－减速电机；2－机架；3－1号限位开关；4－移动车；5－1号气缸；6－摆动杆；7－2号限位开关；8－2号气缸；9－3号限位开关；10－渣铲；11－铝锭铸模；12－4号限位开关；13－传感器；14－紧急制动开关；15－PLC控制器；16－主动链轮；17－链条；18－被动链轮。

具体实施方式

下面对本发明的实施例结合附图加以详细描述，但本发明的保护范围不受实施例所限。

如图1-图3所示，本发明铝液捞渣机的控制系统主要包括：减速电机1、机架2、1号限位开关3、移动车4、1号气缸5、摆动杆6、2号限位开关7、2号气缸8、3号限位开关9、渣铲10、铝锭铸模11、4号限位开关12、传感器13、紧急制动开关14和PLC控制器15等，具体结构如下：

机架2上设有减速电机1、移动车4，减速电机1的输出端设置主动链轮16，主动链轮16与被动链轮18之间通过链条17连接，链条17通过连接件与移动车4相连接；移动车4底部设置由1号气缸5、摆动杆6、2号气缸8构成的移动架，1号气缸5和摆动杆6的一端分别与移动车4底部铰接，1号气缸5的另一端（活塞杆端）铰接于摆动杆6中部，摆动杆6的另一端与2号气缸8的一端铰接，2号气缸8的另一端（活塞杆端）安装渣铲10（捞渣板）。渣铲10为折形板，其作用是折形板的内侧盛装铝液渣质，折形板的背面挡住铝液的热辐射传递到1号气缸5和2号气缸8。

机架2下方为捞渣区，捞渣区设置传感器13，传感器13位于进入捞渣区的铝锭铸模11上部；1号限位开关3和4号限位开关12安装在机架2上，并且分别位于移动车4的右侧和左侧；3号限位开关9和2号限位开关7安装在摆动杆6的下部和中部。1号限位开关至4号限位开关为感应式接近开关、光电开光或机械式行程开关的一种或组合。

PLC控制器15，用于接收各开关输入的信号，并发出控制指令给各个执行元件，其中执行元件为减速电机1、1号气缸5和2号气缸8，1号限位开关至4号限位开关和传感器13的输出端与PLC控制器15的输入端连接，PLC控制器15的输出端与执行元件连接。PLC控制器15设置有手动控制和自动控制的转换开关，手动控制系统是用于设备的检修和维护工作。

紧急制动开关14设置在便于观察设备运行情况的附近处，紧急制动开关14的输出端与PLC控制器15的输入端连接，紧急制动开关14为1至2个。当设备的某一处出现故障时，人工按下紧急制动开关14， PLC控制器15发指令；减速电机1断电，1号气缸5和2号气缸8停止运行。此时，PLC控制器15还发指令：与PLC控制器15连接的报警器报警，停止待捞渣的铝锭铸模11进入捞渣区。

本发明铝液捞渣机的控制方法是：

图1的原始位置，移动车4在右侧，1号气缸5和2号气缸8的活塞杆在缩回状态。

传感器13检测到待捞渣的铝锭铸模11进入捞渣区时，给PLC控制器15发送信号，PLC控制器15接到此信号时，发送2号气缸8启动指令：2号气缸8的活塞杆伸出，即渣铲10进入铝液中。

3号限位开关9检测到渣铲10进入铝液规定的深度时，给PLC控制器15发送到位信号，PLC控制器15发送指令：2号气缸8的活塞杆停止伸出，同时PLC控制器15还发送指令：减速电机1运行，移动车4向左运行，即开始捞渣。

4号限位开关12检测到移动车4运行到位，给PLC控制器15发送到位信号，PLC控制器15发送指令：减速电机1停止运行，即捞渣结束，同时PLC控制器15还发送指令：2号气缸8的活塞杆缩回。

2号限位开关7检测到2号气缸8的活塞杆缩回到位，给PLC控制器15发送到位信号，PLC控制器15发送指令：2号气缸8的活塞杆停止缩回，同时PLC控制器15还发送指令：1号气缸5的活塞杆反复2至3次伸出、缩回，即撞击式清理渣铲10。

延时1至3秒，PLC控制器15发送指令：减速电机1运行，移动车4向右运行，1号限位开关3检测到移动车4运行到位，给PLC控制器15发送到位信号，PLC控制器15发送指令：减速电机1停止运行，即捞渣结束回到原始位置。

Claims (4)

1.一种铝液捞渣机的控制方法，其特征在于，铝液捞渣机的控制系统包括：减速电机、机架、1号限位开关、移动车、1号气缸、摆动杆、2号限位开关、2号气缸、3号限位开关、渣铲、铝锭铸模、4号限位开关、传感器和PLC控制器，具体结构如下：

机架上设有减速电机、减速电机驱动的移动车，移动车底部设置由1号气缸、摆动杆、2号气缸构成的移动架，1号气缸和摆动杆的一端分别与移动车底部铰接，1号气缸的另一端铰接于摆动杆中部，摆动杆的另一端与2号气缸的一端铰接，2号气缸的另一端安装渣铲；

机架下方为捞渣区，捞渣区设置传感器，传感器位于进入捞渣区的铝锭铸模上部；1号限位开关和4号限位开关安装在机架上，并且分别位于移动车的右侧和左侧；3号限位开关和2号限位开关安装在摆动杆的下部和中部；

PLC控制器，用于接收各开关输入的信号，并发出控制指令给各个执行元件，其中执行元件为减速电机、1号气缸和2号气缸，1号限位开关至4号限位开关和传感器的输出端与PLC控制器的输入端连接，PLC控制器的输出端与执行元件连接；

在原始位置，移动车在右侧，1号气缸和2号气缸的活塞杆在缩回状态；

传感器检测到待捞渣的铝锭铸模进入捞渣区时，给PLC控制器发送信号，PLC控制器接到此信号时，发送2号气缸启动指令：2号气缸的活塞杆伸出，即渣铲进入铝液中；

3号限位开关检测到渣铲进入铝液规定的深度时，给PLC控制器发送到位信号，PLC控制器发送指令：2号气缸的活塞杆停止伸出，同时PLC控制器还发送指令：减速电机运行，移动车向左运行，即开始捞渣；

4号限位开关检测到移动车运行到位，给PLC控制器发送到位信号，PLC控制器发送指令：减速电机停止运行，即捞渣结束，同时PLC控制器还发送指令：2号气缸的活塞杆缩回；

2号限位开关检测到2号气缸的活塞杆缩回到位，给PLC控制器发送到位信号，PLC控制器发送指令：2号气缸的活塞杆停止缩回，同时PLC控制器还发送指令：1号气缸的活塞杆反复2至3次伸出、缩回，即撞击式清理渣铲；

撞击式清理渣铲后，延时1至3秒，PLC控制器发送指令：减速电机运行，移动车向右运行，1号限位开关检测到移动车运行到位，给PLC控制器发送到位信号，PLC控制器发送指令：减速电机停止运行，即捞渣结束回到原始位置；

当设备的某一处出现故障时，人工按下紧急制动开关， PLC控制器发指令；减速电机断电，1号气缸和2号气缸停止运行；

此时PLC控制器（15）还发指令：与PLC控制器连接的报警器报警，停止待捞渣的铝锭铸模进入捞渣区；

减速电机的输出端设置主动链轮，主动链轮与被动链轮之间通过链条连接，链条通过连接件与移动车相连接；

渣铲为折形板，折形板的内侧盛装铝液渣质，折形板的背面挡住铝液的热辐射传递到1号气缸和2号气缸；

在便于观察设备运行情况的附近处设置紧急制动开关，紧急制动开关的输出端与PLC控制器的输入端连接。

2.按照权利要求1所述的铝液捞渣机的控制方法，其特征在于，PLC控制器设置有手动控制和自动控制的转换开关。

3.按照权利要求1所述的铝液捞渣机的控制方法，其特征在于，1号限位开关至4号限位开关为感应式接近开关、光电开光或机械式行程开关的一种或组合。

4.按照权利要求1所述的铝液捞渣机的控制方法，其特征在于，紧急制动开关为1至2个。