CN105619218A - 一种层叠多头多组合磨抛机电气控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种层叠多头多组合磨抛机电气控制系统，包括操作平台、PLC指挥控制中心、皮带滚筒/摆桥运行装置、层叠多头多组合磨头总程装置；其中所述PLC指挥控制中心通过内置COM3的RS-485通讯端口与操作平台进行人机对话交流，且PLC指挥中心还通过内置COM2的RS-485通讯端口与皮带滚筒/摆桥运行装置之间构成主——从通讯模式而进行信息、数据传递、交换、运算、处理后再由系统软件——运行程序整合成体系的PLC指挥控制中心，所述层叠多头多组合磨头总程装置通过PLC指挥控制中心发出的指令进行操作。本发明具有适用范围广，研磨精度高，效率高，操作简便、顺畅。
Description
技术领域
本发明涉及石材、陶瓷加工控制领域，尤其是涉及一种层叠多头多组合磨抛机的电气控制系统。
背景技术
普通多头磨机一般分为12头磨机、15头磨机、16头磨机、20头磨机，其中16头及以下磨机为单桥多头磨机，20头磨机为双桥多头磨机，其前桥10头为粗磨，后桥10头为细磨。鉴于市面上常见的普通多头磨机对超高硬度石板材及陶瓷板材表面抛光处理中存在的先天缺陷及不尽人意的加工效果，萌生开发一款既有普通磨机功能，又能针对特殊超硬板材加工方式的层叠多头多组合磨抛机。它是在普通磨头的基础上加以改进、创新——在原皮带传动部件的驱动磨头盘体上加以改造，制作与原旋转轴法兰联结的托盘，并在该托盘周边均匀分布多套自配“抛光磨块”的独立磨头机构(各磨头由各自独立的多台小功率电机直接驱动)，通过“托盘的公转”与多个小磨头的“自转”形成层叠高速运转的一体化磨头体系。此层叠多头多组合磨抛机是将普通磨机的机头总程加以改进，做成一机二用功能的，即可当普通磨机使用，又能改任特殊磨抛机使用。
专利号ZL201320051289.0公开了一种桥式多头磨机自动控制装置，它是由人机界面单元、可编程控制器单元、驱动磨头沿横梁桥架左右移动的X轴驱动单元、驱动横梁桥架带动磨头前后移动的Y轴驱动单元、驱动磨头上下移动的Z轴驱动单元和驱动磨头旋转的旋转驱动单元。该专利为桥式磨机，其中未包含皮带滚筒/摆桥运行装置与层叠多头多组合磨头总程装置等，与本案有着诸多的区别。
发明内容
本发明针对普通磨机的不足，提供一种层叠多头多组合磨抛机电气控制系统。
一种层叠多头多组合磨抛机电气控制系统，其特征在于：包括操作平台、PLC指挥控制中心、皮带滚筒/摆桥运行装置、层叠多头多组合磨头总程装置；其中所述PLC指挥控制中心通过内置COM3的RS-485通讯端口与操作平台进行人机对话交流，且PLC指挥中心还通过内置COM2的RS-485通讯端口与皮带滚筒/摆桥运行装置之间构成主——从通讯模式而进行信息、数据传递、交换、运算、处理后再由系统软件——运行程序整合成体系的PLC指挥控制中心，所述层叠多头多组合磨头总程装置通过PLC指挥控制中心发出的指令进行操作。
所述操作平台包括触摸屏HMI、数个旋扭、按键和操作面板。
所述PLC指挥控制中心包括PLC、带速旋转编码器、摆桥旋转编码器、板宽检测组件、空板检测组件、清零传感器、左/右摆限位组件及左/右摆度极限位组件。
所述板宽检测组件由多个传感头组成。
所述空板检测组件、清零传感器、左/右摆限位组件及左/右摆度极限位组件均由传感器组成。
所述皮带滚筒/摆桥运行装置包括皮带调速变频器、皮带滚筒机构、摆桥调速变频器、摆桥机构。
所述皮带调速变频器用于调控皮带滚筒机构的驱动电机，通过调控电机转速来控制皮带线速度。
所述层叠多头多组合磨头总程装置为多头多组合磨头总程，其中所述每一头多组合磨头总程包括隔离/缓冲器、压力调节阀、上升气动阀、下降气动阀、喷水阀、升/降气缸、托盘电机、过孔式导电滑环、旋转主盘、组合磨头组件。
附图说明
图1本发明的电气控制系统结构简图；
图2本发明的电气控制原理结构框图。
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详述。
具体实施方式
以下结合附图1、图2对本发明进行详细的说明，本实施例可以让本领域的专业人员更容易理解本发明，但不以此实施例限制本发明。
如图1、2所示，本发明为一种层叠多头多组合磨抛机电气控制系统，主要包括：操作平台1、PLC指挥控制中心2、皮带滚筒/摆桥运行装置3、层叠多头多组合磨头总程装置4。
1、操作平台：指提供机台运行操作的工作台面，由触摸屏HMI10、旋扭/按键操作板11(一般有多少磨头就会就近配装多少操作面板，可作手动/自动、单头磨的单独启动/停机、升/降操控)构成，HMI主要向磨机下达各项操作指令并将PLC反馈的各有关参数、信息(运行状况、故障信息提示等)实时显示在屏幕上，便于操作员参考、分析、判断，提供便利、正确的操作提示。
2、PLC指挥控制中心：指挥协调磨机各功能件有序动作，并顺利完成工件加工的首脑中枢系统。该中心由PLC20、带速旋转编码器21、摆桥旋转编码器22、板宽检测组件23、空板检测组件24、清零传感器25、左/右摆限位组件26及左/右摆度极限位组件27等构成。
首先，系统通过安装在机架正前端对中均匀分布的“板宽检测组件”(一组由数十个传感头一般64个组成)，可对“板宽”进行检测，并提供进料“板头/板尾”信号(为防误信号干扰一般取中间位置的5——6个组合传感信号为有效的进料基准信号)，当系统检测到有效信号时，安装在皮带滚筒轴上的旋转编码器通过PLC便开始计数了，至板材沿传送皮带运行到“第一头多组合磨头总程”位置时，行程计数器触发选通信号，PLC下达“第一头多组合磨头总程”下降指令信号，“第一头多组合磨头总程”进入工作程序——对“工件”作抛光处理，并经时间T延时后(T＝S/V，T——为延时时间，S——为两组磨头总程之间的距离，V——为滚筒皮带运行的“线速度”)，第二头多组合磨头总程也随之投入运行；当第二头多组合磨头总程投入运行后经时间T延时，第三头多组合磨头总程便跟随投入运行并依次顺延至第N头多组合磨头总程投入运行……
由第一头多组合磨头总程开始当系统检测到“空板信号”时，磨头总程会自动升起并停机等待下一工作循环的到来，其它各头多组合磨头总程的运行程序亦如此。
其次，系统通过“板宽检测组件”测试板材宽度，用于控制摆桥的“摆幅”。由安装在摆桥摆动减速机构驱动轮轴上的摆桥旋转编码器通过PLC计数、运算获得摆桥左/右来回摆动之幅值(摆桥旋转编码器的中点计数清零工作，则由中点清零传感器承当)。
为了保证摆桥运行的安全可靠，在本系统中另设置了摆桥限位和极限位保护功能，由左/右摆限位传感组件及左/右摆度极限位传感组件担负“监控哨兵”，通过PLC运行指令发布保护指令、措施。
再次，PLC通过内置COM3的RS-485通讯端口与触摸屏进行人机对话交流，且PLC还通过内置COM2的RS-485通讯端口与皮带滚筒机构变频器、摆桥运行机构变频器之间构成“主——从”通讯模式而进行信息、数据传递、交换、运算、处理后再由系统软件——运行程序整合成体系的PLC指挥控制中心。
3、皮带滚筒/摆桥运行装置：指控制滚筒皮带运行“线速度”的调控装置；而摆桥运行装置主要负责提供磨机横梁摆桥“摆幅”大小及“摆速”快慢运行的机构装置。该装置由皮带调速变频器30、皮带滚筒机构31及摆桥调速变频器32、摆桥机构33组成。其中：皮带调速变频器主要用于调控皮带滚筒机构的驱动电机，并通过调控电机转速来实现皮带“线速度”的有效控制，同时该机构的启动/停止均受命于PLC的单向运行指令，且还不时向PLC反馈相关信息、参数及变频器故障报警提示信息等；摆桥调速变频器则调节摆桥运行时的摆动速度，它的启动/停止则受命于PLC的双向运行指令，而执行摆桥左/右来回摆动的使命，且也向PLC反馈相关信息、参数及变频器故障报警提示信息，在现场可根据实际情况调整合适的皮带运行速度及摆桥的摆动速度，以确保各工件加工工艺的要求。
4、层叠多头多组合磨头总程装置：是指一台磨机上有多台主机分别拖带各托盘装置，且在该托盘中又分别列装数个独立磨头组件的一体化“磨头总程”装置。该装置从第一头多组合至第N头多组合磨头总程均由性能、结构、功能完全一致的十大构件组成，因此本实施例仅以第一头多组合磨头总程为例加以阐述，该头多组合“总程”由1#隔离/缓冲器40-1、1#压力调节阀41-1、1#上升气动阀42-1、1#下降气动阀43-1、1#喷水阀44-1、1#升/降气缸45-1、1#托盘电机46-1、1#过孔式导电滑环47-1、1#旋转主盘(公转托盘)48-1、1#6组合磨头组件49-1等构件组成。
在第一头多组合磨头总程中，1#隔离/缓冲器主要起隔离、缓冲保护PLC的作用；1#压力调节阀则用于调整气压，选择合适的压力保证旋转磨头与“工件”间能产生较好的摩擦力，以便获得最佳的抛光效果；1#过孔式导电滑环将动力电缆分别转接到数个旋转磨头的驱动电机上,起“搭桥”输送电能的作用。
当PLC向磨机下达“磨头”下降指令时，“磨头总程”的下降气动阀打开、喷水阀打开、磨头气缸伸出、托盘电机转动，安装在托盘上的数个磨头驱动电机随之旋转，数个磨头迅速投入抛光运作，一切均按程序运行直至PLC检测到“空板信号”时，上升气阀打开、总程气缸收缩、总程机构整体上升、所处磨头总程内的驱动电机全部停转、喷水阀关闭，“磨头总程”复位并等待下一工作循环的到来……
其余各头多组合“磨头总程”的运作轨迹均雷同，就不再赘述了。
综上所述“层叠多头多组合磨抛机”可以是“层叠12头多组合”、“层叠15头多组合”和“层叠16头多组合磨抛机”，这主要根据需要来选配，该型磨抛机一般适合“单桥”运作模式。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围当中。
Claims (8)
1.一种层叠多头多组合磨抛机电气控制系统，其特征在于：包括操作平台、PLC指挥控制中心、皮带滚筒/摆桥运行装置、层叠多头多组合磨头总程装置；其中所述PLC指挥控制中心通过内置COM3的RS-485通讯端口与操作平台进行人机对话交流，且PLC指挥中心还通过内置COM2的RS-485通讯端口与皮带滚筒/摆桥运行装置之间构成主——从通讯模式而进行信息、数据传递、交换、运算、处理后再由系统软件——运行程序整合成体系的PLC指挥控制中心，所述层叠多头多组合磨头总程装置通过PLC指挥控制中心发出的指令进行操作。
2.根据权利要求1所述的一种层叠多头多组合磨抛机电气控制系统，其特征在于：所述操作平台包括触摸屏HMI、数个旋扭或按键操作面板。
3.根据权利要求1所述的一种层叠多头多组合磨抛机电气控制系统，其特征在于：所述PLC指挥控制中心包括PLC、带速旋转编码器、摆桥旋转编码器、板宽检测组件、空板检测组件、清零传感器、左/右摆限位组件及左/右摆度极限位组件。
4.根据权利要求3所述的一种层叠多头多组合磨抛机电气控制系统，其特征在于：所述板宽检测组件由多个传感头组成。
5.根据权利要求3所述的一种层叠多头多组合磨抛机电气控制系统，其特征在于：所述空板检测组件、清零传感器、左/右摆限位组件及左/右摆度极限位组件均由传感器组成。
6.根据权利要求1所述的一种层叠多头多组合磨抛机电气控制系统，其特征在于：所述皮带滚筒/摆桥运行装置包括皮带调速变频器、皮带滚筒机构、摆桥调速变频器、摆桥机构。
7.根据权利要求1所述的一种层叠多头多组合磨抛机电气控制系统，其特征在于：所述皮带调速变频器用于调控皮带滚筒机构的驱动电机，通过调控电机转速来控制皮带线速度。
8.根据权利要求1所述的一种层叠多头多组合磨抛机电气控制系统，其特征在于：所述层叠多头多组合磨头总程装置为多头多组合磨头总程，其中所述每一头多组合磨头总程包括隔离/缓冲器、压力调节阀、上升气动阀、下降气动阀、喷水阀、升/降气缸、托盘电机、过孔式导电滑环、旋转主盘、组合磨头组件。
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| CN105619218B (zh) | 2018-03-16 |
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