碼垛機(jī)電氣控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種設(shè)備控制系統(tǒng)，具體地說(shuō)是一種碼垛機(jī)電氣控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市的不斷發(fā)展與擴(kuò)大，越來(lái)越多的產(chǎn)品線上配備了碼垛機(jī)。碼垛機(jī)可將砌塊機(jī)生產(chǎn)出來(lái)的砌塊按一定標(biāo)準(zhǔn)堆疊(或稱碼垛)起來(lái)。碼垛機(jī)一般包括機(jī)架、行走車、升降機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和機(jī)械手，行走車設(shè)置在機(jī)架橫梁上，行走車可帶動(dòng)升降機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和機(jī)械手水平移動(dòng)，機(jī)械手用于夾持砌塊，升降機(jī)構(gòu)用于實(shí)現(xiàn)機(jī)械手所夾持砌塊的升降，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)用于實(shí)現(xiàn)機(jī)械手所夾持砌塊的旋轉(zhuǎn)。
[0003]現(xiàn)有的碼垛機(jī)多是采用伺服系統(tǒng)對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，然而，伺服系統(tǒng)具有成本高和維修困難的缺點(diǎn)。這在有些行業(yè)可能不太適用，例如在建材行業(yè)中對(duì)砌磚機(jī)生產(chǎn)出來(lái)的磚塊進(jìn)行碼垛時(shí)，一般要求碼轉(zhuǎn)機(jī)具有低成本、方便操作、方便維修等特點(diǎn)。這時(shí)，伺服系統(tǒng)用于碼轉(zhuǎn)機(jī)的控制就顯得過(guò)于昂貴，不符合要求。因此，亟待出現(xiàn)一個(gè)成本低、方便維修的控制系統(tǒng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的就是提供一種碼垛機(jī)電氣控制系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的伺服系統(tǒng)成本高及維修困難的問(wèn)題。
[0005]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種碼垛機(jī)電氣控制系統(tǒng)，包括有:
[0006]異步電機(jī)，與變頻器相接，用于帶動(dòng)碼垛機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0007]變頻器，分別與所述異步電機(jī)和可編程邏輯控制器相接，用于調(diào)整異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速；
[0008]第一接近開關(guān)，與計(jì)數(shù)模塊相接，設(shè)置在碼垛機(jī)上，用于通過(guò)對(duì)碼垛機(jī)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)盤上均布的觸點(diǎn)的探測(cè)，以檢測(cè)碼垛機(jī)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)過(guò)角度，并將檢測(cè)信號(hào)送計(jì)數(shù)模塊；
[0009]液壓缸，與液壓閥相接，用于帶動(dòng)碼垛機(jī)的升降機(jī)構(gòu)升降；
[0010]液壓閥，分別與所述液壓缸和可編程邏輯控制器相接，用于控制液壓缸的動(dòng)作啟停;
[0011]編碼器，與計(jì)數(shù)模塊相接，通過(guò)齒輪齒條機(jī)構(gòu)設(shè)置在碼垛機(jī)的升降機(jī)構(gòu)上，用于通過(guò)對(duì)齒輪齒條機(jī)構(gòu)中齒輪轉(zhuǎn)數(shù)的探測(cè)，以檢測(cè)碼垛機(jī)升降機(jī)構(gòu)的升降高度，并將檢測(cè)信號(hào)送計(jì)數(shù)模塊；
[0012]計(jì)數(shù)模塊，分別與所述第一接近開關(guān)、所述編碼器和可編程邏輯控制器相接，用于計(jì)算碼垛機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)角度和碼垛機(jī)的升降機(jī)構(gòu)的升降高度，并將旋轉(zhuǎn)角度信息和升降高度信息發(fā)送到可編程邏輯控制器；
[0013]可編程邏輯控制器，分別與所述計(jì)數(shù)模塊、所述變頻器、所述液壓閥和觸摸屏相接，用于根據(jù)反饋信號(hào)發(fā)出異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制指令和液壓缸的升降高度控制指令；
[0014]觸摸屏，與所述可編程邏輯控制器相接，人機(jī)交互窗口，用于實(shí)現(xiàn)碼垛機(jī)工作參數(shù)的設(shè)定。
[0015]本實(shí)用新型所提供的碼垛機(jī)電氣控制系統(tǒng)還包括有:
[0016]快速閥，分別與所述可編程邏輯控制器和所述液壓缸相接，用于在所述可編程邏輯控制器的控制下使所述液壓缸的往復(fù)運(yùn)動(dòng)加快，進(jìn)而使升降機(jī)構(gòu)的升降動(dòng)作加快。
[0017]本實(shí)用新型所提供的碼垛機(jī)電氣控制系統(tǒng)還包括有:
[0018]第二接近開關(guān)，與計(jì)數(shù)模塊相接，設(shè)置在碼垛機(jī)上，用于檢測(cè)碼垛機(jī)的機(jī)械手是否到位，并將檢測(cè)信號(hào)送計(jì)數(shù)模塊。第二接近開關(guān)是用于作為每個(gè)工作循環(huán)的起點(diǎn)，在起點(diǎn)處由可編程邏輯控制器對(duì)升降機(jī)構(gòu)所處高度進(jìn)行復(fù)位，避免了誤差累計(jì)。
[0019]本實(shí)用新型所提供的碼垛機(jī)電氣控制系統(tǒng)包括可編程邏輯控制器(Pr0gra_ableLogic Controller, PLC)、計(jì)數(shù)模塊、觸摸屏、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)控制單元和升降機(jī)構(gòu)控制單元；旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)控制單元又包括第一接近開關(guān)、異步電機(jī)和變頻器；升降機(jī)構(gòu)控制單元又包括第二接近開關(guān)、編碼器、液壓缸、液壓閥和快速閥。通過(guò)將PLC、計(jì)數(shù)模塊、接近開關(guān)以及編碼器等綜合、協(xié)調(diào)運(yùn)用，最終可實(shí)現(xiàn)伺服系統(tǒng)的功能，達(dá)成了對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)進(jìn)行定位以及運(yùn)行速度快慢的控制。
[0020]本實(shí)用新型不僅能保證施工的精度，而且與伺服系統(tǒng)相比，可大大降低設(shè)計(jì)的成本及作業(yè)、檢修的難度。本實(shí)用新型在使用過(guò)程中具有成本低、維修簡(jiǎn)便、操作簡(jiǎn)單、適用范圍廣、可移植性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本實(shí)用新型中所提到的碼垛機(jī)包括機(jī)架、行走車、升降機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和機(jī)械手，行走車設(shè)置在機(jī)架橫梁上，行走車可帶動(dòng)升降機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和機(jī)械手水平移動(dòng)，機(jī)械手用于夾持砌塊，升降機(jī)構(gòu)用于實(shí)現(xiàn)機(jī)械手所夾持砌塊的升降，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)用于實(shí)現(xiàn)機(jī)械手所夾持砌塊的旋轉(zhuǎn)。如圖1所示，本實(shí)用新型中用于對(duì)碼垛機(jī)進(jìn)行控制的碼垛機(jī)電氣控制系統(tǒng)包括PLC2、計(jì)數(shù)模塊3、觸摸屏1、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)控制單元4和升降機(jī)構(gòu)控制單元5。
[0023]旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)控制單元4包括第一接近開關(guān)41、異步電機(jī)43 (即普通的異步電機(jī))和變頻器42。變頻器42與異步電機(jī)43相接，其用于給異步電機(jī)43提供所需電源，所提供的電源的頻率可以根據(jù)需要發(fā)生改變。異步電機(jī)43通過(guò)其輸出軸用于控制旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的正向旋轉(zhuǎn)、反向旋轉(zhuǎn)或停止轉(zhuǎn)動(dòng)。第一接近開關(guān)41設(shè)置在機(jī)架上緊鄰旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的位置，其用于感應(yīng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)所旋轉(zhuǎn)的角度信號(hào)。具體可以在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)盤(圓形)上均勻設(shè)置若干(例如設(shè)置36個(gè))螺帽(作為觸點(diǎn))，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)未旋轉(zhuǎn)時(shí)，使第一接近開關(guān)41正好感應(yīng)到離其最近的一個(gè)螺帽，隨著旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)，第一接近開關(guān)41對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)盤上的螺帽依次進(jìn)行感應(yīng)。在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)開始旋轉(zhuǎn)后，第一接近開關(guān)41每感應(yīng)到旋轉(zhuǎn)盤上的一個(gè)螺帽，就將感應(yīng)到的信號(hào)發(fā)送至計(jì)數(shù)模塊3。
[0024]計(jì)數(shù)模塊3與PLC2相接，PLC2還與觸摸屏I相接。根據(jù)實(shí)際所設(shè)置螺帽的個(gè)數(shù)，可在觸摸屏I上輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)，例如在觸摸屏I上輸入螺帽的個(gè)數(shù)為“36”，則PLC2根據(jù)所輸入的“36”計(jì)算出每相鄰兩個(gè)螺帽之間的角度為10°，然后將每相鄰兩個(gè)螺帽之間的角度為10°輸出給計(jì)數(shù)模塊3 ;當(dāng)然，也可以由PLC2將通過(guò)觸摸屏I所輸入的“36”輸出給計(jì)數(shù)模塊3，由計(jì)數(shù)模塊3計(jì)算出每相鄰兩個(gè)螺帽之間的角度為10°。計(jì)數(shù)模塊3具有高速的計(jì)算、處理數(shù)據(jù)的能力。計(jì)數(shù)模塊3在接收到由第一接近開關(guān)41所發(fā)送的感應(yīng)信號(hào)后，根據(jù)所接收到的感應(yīng)信號(hào)的個(gè)數(shù)以及每相鄰兩個(gè)螺帽之間的角度，計(jì)算旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)所旋轉(zhuǎn)過(guò)的角度。例如，若相鄰兩個(gè)螺帽之間的角度為10°，第一接近開關(guān)41發(fā)送第一個(gè)感應(yīng)信號(hào)給計(jì)數(shù)模塊3，則計(jì)數(shù)模塊3計(jì)算出此時(shí)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)過(guò)的角度為10° ;第一接近開關(guān)41發(fā)送第二個(gè)感應(yīng)信號(hào)給計(jì)數(shù)模塊3，則計(jì)數(shù)模塊3計(jì)算出此時(shí)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)過(guò)的角度為20°。依此類推。
[0025]計(jì)數(shù)模塊3將所計(jì)算的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)過(guò)的角度發(fā)送至PLC2，PLC2根據(jù)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)過(guò)的角度控制變頻器42輸出相應(yīng)的電源頻率給異步電機(jī)43，由異步電機(jī)43帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)正向旋轉(zhuǎn)、反向旋轉(zhuǎn)、停止轉(zhuǎn)動(dòng)以及旋轉(zhuǎn)時(shí)速度的快慢控制等。例如，為了實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)啟動(dòng)和停止時(shí)的穩(wěn)定運(yùn)行，一般設(shè)置旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)啟動(dòng)和停止時(shí)旋轉(zhuǎn)速度較慢，中間過(guò)程旋轉(zhuǎn)速度可以相對(duì)較快。這樣，PLC2就可以在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)初期，控制變頻器42輸出較低的電源頻率給異步電機(jī)43，過(guò)了旋轉(zhuǎn)初期，控制變頻器42輸出較高的電源頻率，待快要停止旋轉(zhuǎn)(即到達(dá)旋轉(zhuǎn)終期)時(shí)，再控制變頻器42輸出較低的電源頻率。對(duì)于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)每次所旋轉(zhuǎn)的總角度以及旋轉(zhuǎn)初期對(duì)應(yīng)的角度、旋轉(zhuǎn)終期對(duì)應(yīng)的角度均可通過(guò)觸摸屏I輸入給PLC2。
[0026]升降機(jī)構(gòu)控制單元5包括第二接近開關(guān)51、編碼器52、液壓缸55、液壓閥53和快速閥(或稱快速電磁閥)54。液壓閥53設(shè)置在液壓缸55上，液壓閥53導(dǎo)通，液壓缸55開始工作(即做往復(fù)運(yùn)動(dòng))，液壓缸55工作帶動(dòng)升降機(jī)構(gòu)做上升運(yùn)動(dòng)或下降運(yùn)動(dòng)；液壓缸55不工作，則升降機(jī)構(gòu)停止動(dòng)作。快速閥54設(shè)置在液