CN218576949U - 一种钢骨架塑料复合管生产线钢丝堆丝保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢骨架塑料复合管生产线钢丝堆丝保护系统，涉及塑料管材加工技术领域，包括设置在牵引机上用于测量牵引机转速的旋转编码器(、触摸屏以及PLC控制器，旋转编码器的信号输出端PLC控制器的信号输入端电连接，触摸屏与所述PLC控制器双向通信，PLC控制器的信号输出端与钢骨架塑料复合管生产线中的挤出机、牵引机和主机的控制端均电连接；本实用新型利用旋转编码器实时检测牵引机的转速，当检测到牵引机的转速过低便利用PLC控制挤出机、牵引机和主机停机，以避免出现堆丝现象，可杜绝堆丝现象，保护生产设备，减少废品率。

Description

一种钢骨架塑料复合管生产线钢丝堆丝保护系统

技术领域

本实用新型涉及塑料管材加工技术领域，具体涉及一种钢骨架塑料复合管生产线钢丝堆丝保护系统。

背景技术

现有的钢骨架塑料复合管生产线中主要设备如牵引机、主机和挤出机均为单独控制，没有针对整个生产线的反馈系统。在实际生产过程中常出现堆丝现象。所谓堆丝就是在挤出机正常运转情况下，由于电气或机械故障导致牵引机不牵引或牵引能力大幅降低的现象，这种情况出现时挤出机在0.4MPa压力下把料挤入主机，造成挤坏料筒、产生料包并损坏设备。

实用新型内容

为解决现有技术问题，本实用新型提供一种钢骨架塑料复合管生产线钢丝堆丝保护系统，包括设置在牵引机上用于测量牵引机转速的旋转编码器、触摸屏以及PLC控制器，所述旋转编码器的内部贯穿有主轴，所述主轴的一端与所述牵引机的转轴通过联轴器相连，所述主轴的一侧安装有码盘；

所述旋转编码器的信号输出端与所述PLC控制器的信号输入端电连接，所述触摸屏与所述PLC控制器双向通信，所述PLC控制器的信号输出端与钢骨架塑料复合管生产线中的挤出机、牵引机和主机的控制端均电连接；

所述旋转编码器的一侧设置有防护壳，所述旋转编码器的顶端和底端均设置有对所述防护壳进行拆装的拆装结构。

进一步的方案是，所述PLC控制器的输出端电连接有声光报警器。

进一步的方案是，所述拆装结构包括连接板、卡块、橡胶球和卡槽，两块所述连接板分别固定在所述防护壳一侧的顶端和底端，所述卡块固定在所述连接板的底端，所述卡块的两侧均固定有所述橡胶球，两个所述卡槽分别设置在所述旋转编码器的顶端和底端。

进一步的方案是，所述卡块的外径小于所述卡槽的内径，所述卡块和所述卡槽之间构成卡合结构。

进一步的方案是，所述旋转编码器的内部设置有对所述主轴进行润滑的润滑机构，所述润滑机构包括轴套、槽口和滚珠，所述轴套固定在所述旋转编码器内部的中间位置处，所述轴套内部的顶端和底端均设置有所述槽口，所述滚珠设置在所述槽口的内部。

进一步的方案是，所述槽口的内径大于所述滚珠的外径，所述槽口和所述滚珠之间构成滚动结构。

进一步的方案是，所述防护壳内部的一侧设置有电路板，所述电路板上设置有编码器控制电路和编码器内置电路；

所述编码器控制电路包括主控MCU，所述主控MCU内置电阻R1和电阻R2，所述编码器内置电路包括开关S1、开关S2，所述开关S1和开关S2分别连接有外置电阻R3和外置电阻R4，所述开关S1的另一端接地，所述开关S2的另一端接地，所述电阻R1的一端连接在所述开关S1和所述外置电阻R3之间，所述电阻R2的一端连接在所述开关S2和所述外置电阻R4之间。

进一步的方案是，所述外置电阻R3和外置电阻R4的阻值大于所述电阻R1和电阻R2的阻值。

进一步的方案是，所述主控MCU包括引脚1、引脚2、引脚3和引脚4，所述电阻R1连接在所述主控MCU的引脚1和引脚3之间，所述电阻R2连接在所述主控MCU的引脚1和引脚4之间，所述主控MCU的引脚1连接供电端，所述主控MCU的引脚4接地。

进一步的方案是，所述外置电阻R3和外置电阻R4的另一端并联连接所述旋转编码器的电池供电端。

本实用新型的有益效果：

本实用新型利用旋转编码器实时检测牵引机的转速，当检测到牵引机的转速过低便利用PLC控制挤出机、牵引机和主机停机，以避免出现堆丝现象，可杜绝堆丝现象，保护生产设备，减少废品率；

本实用新型提供的触摸屏一方面用于实时显示旋转编码器检测到的牵引机转速，另一方面触摸屏用于向PLC输入自动停机预设值；

本实用新型通过设置拆装结构实现了便于编码器的对防护壳进行拆装，当编码器主体出现故障时，把防护壳旋转到一定角度，防护壳会通过连接板带动卡块进行旋转，卡块旋转一定角度后会与卡槽脱离，此时可以把防护壳从编码器主体的一侧取出，便于对防护壳进行拆装，增强了检修时的便捷性；

本实用新型通过设置润滑机构提高了主轴在转动时的润滑程度，当主轴在转动时，主轴会带动滚珠在槽口的内部滚动，滚珠在滚动时可以提高主轴在轴套内部的润滑程度，减少了主轴与编码器主体之间的摩擦力；

本实用新型提供的旋转编码器中电路结构简单，成本较低，其主控MCU直接通过检测内部电阻的电压来获取编码器外接的外置电阻的电压，从而判断编码器的工作状态然后启动内部各模块达到唤醒的目的，从而减少编码器的功耗。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种钢骨架塑料复合管生产线钢丝堆丝保护系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中旋转编码器与防护壳的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中编码器控制电路和编码器内置电路图；

附图标注：1-旋转编码器；10-主轴；11-码盘；12-防护壳；2-触摸屏；3-PLC控制器；4-拆装结构；40-连接板；41-卡块；42-橡胶球；43-卡槽；5-声光报警器；6-润滑机构；60-轴套；61-槽口；62-滚珠；7-电路板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1-3所示，本实用新型的一个实施例公开了一种钢骨架塑料复合管生产线钢丝堆丝保护系统，包括旋转编码器1、触摸屏2以及PLC控制器3，旋转编码器1的内部贯穿有主轴10，主轴10的一端与牵引机的转轴通过联轴器相连，主轴10的一侧安装有码盘11；

旋转编码器1的信号输出端与PLC控制器3的信号输入端电连接，触摸屏2与PLC控制器3双向通信，PLC控制器的信号输出端与钢骨架塑料复合管生产线中的挤出机、牵引机和主机的控制端均电连接；PLC控制器3的输出端电连接有声光报警器5。

本实施例的旋转编码器安装在牵引机上，用于实时检测牵引机的转速。触摸屏设置在钢骨架塑料复合管生产线上，触摸屏与PLC控制器双向通信。触摸屏不仅实时显示牵引机转速，而且操作人员通过触摸屏向PLC控制器输入自动停机预设值，PLC控制器用于控制钢骨架塑料复合管生产线中的挤出机、牵引机和主机紧急停机。其具体工作过程为：正常启动牵引机、主机和挤出机，在PLC控制器控制下牵引机、挤出机和主机依据工艺给定的速度运行，待牵引机、主机和挤出机运行速度达到一定值后延时10分钟，实施例的防堆丝控制系统自动投入运行。操作人员根据触摸屏显示的牵引机实际转速在触摸屏输入框输入自动停机预设值，自动停机预设值可为低于牵引机实际转速10%的设定值。当检测到牵引机实际转速低于自动停机预设值时，延时5秒后再次测量牵引机实际转速。再次测量的牵引机实际转速仍低于自动停机预设值时PLC控制器控制声光报警器发出相应的报警信号，同时PLC控制器控制挤出机立即停止运行，相应的牵引机和主机减速停机。

旋转编码器1的一侧设置有防护壳12，旋转编码器1的顶端和底端均设置有对防护壳12进行拆装的拆装结构。

在本实施例中，拆装结构4包括连接板40、卡块41、橡胶球42和卡槽43，两块连接板40分别固定在防护壳12一侧的顶端和底端，卡块41固定在连接板40的底端，卡块41的两侧均固定有橡胶球42，两个卡槽43分别设置在旋转编码器1的顶端和底端；卡块41的外径小于卡槽43的内径，卡块41和卡槽43之间构成卡合结构。

本实施例通过在旋转编码器一侧设置防护壳，可对旋转编码器本体进行防护。当旋转编码器主体出现故障需要检修时，把防护壳旋转到一定角度，防护壳会通过连接板带动卡块进行旋转，卡块旋转一定角度后会与卡槽脱离，此时可以把防护壳从旋转编码器主体的一侧取出，便于对防护壳进行拆装，增强了检修时的便捷性。

在本实施例中，旋转编码器1的内部设置有对主轴10进行润滑的润滑机构6，润滑机构6包括轴套60、槽口61和滚珠62，轴套60固定在旋转编码器1内部的中间位置处，轴套60内部的顶端和底端均设置有槽口61，滚珠62设置在槽口62的内部；槽口61的内径大于滚珠62的外径，槽口61和滚珠62之间构成滚动结构。

本实施例中的旋转编码器主轴与牵引机的转轴通过联轴器相连后，牵引机的转轴转动时带动旋转编码器转动，主轴在转动时会带动滚珠在槽口的内部滚动，滚珠在滚动时可以提高主轴在轴套内部的润滑程度；进而提高了主轴在转动的润滑程度，减少了主轴与旋转编码器主体之间的摩擦力。

在本实施例中，防护壳12内部的一侧设置有电路板7，电路板7上设置有编码器控制电路和编码器内置电路；

编码器控制电路包括主控MCU，主控MCU内置电阻R1和电阻R2，编码器内置电路包括开关S1、开关S2，开关S1和开关S2分别连接有外置电阻R3和外置电阻R4，开关S1的另一端接地，开关S2的另一端接地，电阻R1的一端连接在开关S1和外置电阻R3之间，电阻R2的一端连接在开关S2和外置电阻R4之间。

本实施例中的主控MCU的型号为STM8S003、STM8S005或者SC92F7251。

在本实施例中，外置电阻R3和外置电阻R4的阻值大于电阻R1和电阻R2的阻值。

在本实施例中，主控MCU包括引脚1、引脚2、引脚3和引脚4，电阻R1连接在主控MCU的引脚1和引脚3之间，电阻R2连接在主控MCU的引脚1和引脚4之间，主控MCU的引脚1连接供电端，主控MCU的引脚4接地。

在本实施例中，外置电阻R3和外置电阻R4的另一端并联连接旋转编码器1的电池供电端。

本实施例中的电阻R1和电阻R2均为小电阻，阻值均为50K，外置电阻R3和外置电阻R4均为大电阻，阻值均为5.1M，外置电阻R3和外置电阻R4属于编码器外接上拉电阻。因此，当主控MCU处于待机状态，主控MCU和编码器内置电路的回路中断，由外置电阻R3和外置电阻R4维持上拉电压，电流流经外置电阻R3或者外置电阻R4时功耗较小。并且，当主控MCU处于工作状态时，主控MCU可以直接通过内置电阻R1和电阻R2就可以测得流经外部外置电阻R3和外置电阻R4的电流以及电压，当电压有变化时，能够达到唤醒的目的。

当主控MCU待机时，主控MCU到编码器内置电路的回路中断，仅由外置电阻R3和外置电阻R4维持上拉电压从而保持低功耗待机状态。当主控MCU工作时，主控MCU到编码器内置电路的回路导通，由外置电阻R3、外置电阻R4和主控MCU内置电阻R1、电阻R2共同维持上拉电压。此时，开关S1和开关S2会不停的受到编码器转子拨动，从而在闭合和断开两种状态之间不停的切换，开关S1闭合开关S2断开时，电流经过电阻R1和外置电阻R3，主控MCU通过测得电阻R1两端电压从而获取外置电阻R3两端电压；开关S1断开开关S2闭合时，电流经过电阻R2和外置电阻R4，主控MCU通过测得电阻R2两端电压从而获取外置电阻R4两端电压。本实施例中的主控MCU直接通过检测内部电阻的电压来获取编码器外接的外置电阻的电压，从而判断编码器的工作状态然后启动内部各模块达到唤醒的目的。且上述电路结构简单，成本较低。

最后说明的是，以上仅对本实用新型具体实施例进行详细描述说明。但本实用新型并不限制于以上描述具体实施例。本领域的技术人员对本实用新型进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都涵盖在本实用新型范围内。

Claims (10)

1.一种钢骨架塑料复合管生产线钢丝堆丝保护系统，包括设置在牵引机上用于测量牵引机转速的旋转编码器（1）、触摸屏（2）以及PLC控制器（3），所述旋转编码器（1）的内部贯穿有主轴（10），所述主轴（10）的一端与所述牵引机的转轴通过联轴器相连，所述主轴（10）的一侧安装有码盘（11），其特征在于：

所述旋转编码器（1）的信号输出端与所述PLC控制器（3）的信号输入端电连接，所述触摸屏（2）与所述PLC控制器（3）双向通信，所述PLC控制器的信号输出端与钢骨架塑料复合管生产线中的挤出机、牵引机和主机的控制端均电连接；

所述旋转编码器（1）的一侧设置有防护壳（12），所述旋转编码器（1）的顶端和底端均设置有对所述防护壳（12）进行拆装的拆装结构。

2.根据权利要求1所述的一种钢骨架塑料复合管生产线钢丝堆丝保护系统，其特征在于：

所述PLC控制器（3）的输出端电连接有声光报警器（5）。

3.根据权利要求1所述的一种钢骨架塑料复合管生产线钢丝堆丝保护系统，其特征在于：

所述拆装结构（4）包括连接板（40）、卡块（41）、橡胶球（42）和卡槽（43），两块所述连接板（40）分别固定在所述防护壳（12）一侧的顶端和底端，所述卡块（41）固定在所述连接板（40）的底端，所述卡块（41）的两侧均固定有所述橡胶。

4.根据权利要求3所述的一种钢骨架塑料复合管生产线钢丝堆丝保护系统，其特征在于：

所述卡块（41）的外径小于所述卡槽（43）的内径，所述卡块（41）和所述卡槽（43）之间构成卡合结构。

5.根据权利要求1所述的一种钢骨架塑料复合管生产线钢丝堆丝保护系统，其特征在于：

所述旋转编码器（1）的内部设置有对所述主轴（10）进行润滑的润滑机构（6），所述润滑机构（6）包括轴套（60）、槽口（61）和滚珠（62），所述轴套（60）固定在所述旋转编码器（1）内部的中间位置处，所述轴套（60）内部的顶端和底端均设置有所述槽口（61），所述滚珠（62）设置在所述槽口（61）的内部。

6.根据权利要求5所述的一种钢骨架塑料复合管生产线钢丝堆丝保护系统，其特征在于：

所述槽口（61）的内径大于所述滚珠（62）的外径，所述槽口（61）和所述滚珠（62）之间构成滚动结构。

7.根据权利要求1所述的一种钢骨架塑料复合管生产线钢丝堆丝保护系统，其特征在于：

所述防护壳（12）内部的一侧设置有电路板（7），所述电路板（7）上设置有编码器控制电路和编码器内置电路；

所述编码器控制电路包括主控MCU，所述主控MCU内置电阻R1和电阻R2，所述编码器内置电路包括开关S1、开关S2，所述开关S1和开关S2分别连接有外置电阻R3和外置电阻R4，所述开关S1的另一端接地，所述开关S2的另一端接地，所述电阻R1的一端连接在所述开关S1和所述外置电阻R3之间，所述电阻R2的一端连接在所述开关S2和所述外置电阻R4之间。

8.根据权利要求7所述的一种钢骨架塑料复合管生产线钢丝堆丝保护系统，其特征在于：

所述外置电阻R3和外置电阻R4的阻值大于所述电阻R1和电阻R2的阻值。

9.根据权利要求7所述的一种钢骨架塑料复合管生产线钢丝堆丝保护系统，其特征在于：

所述主控MCU包括引脚1、引脚2、引脚3和引脚4，所述电阻R1连接在所述主控MCU的引脚1和引脚3之间，所述电阻R2连接在所述主控MCU的引脚1和引脚4之间，所述主控MCU的引脚1连接供电端，所述主控MCU的引脚4接地。

10.根据权利要求8所述的一种钢骨架塑料复合管生产线钢丝堆丝保护系统，其特征在于：

所述外置电阻R3和外置电阻R4的另一端并联连接所述旋转编码器（1）的电池供电端。

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