专利名称：干粉压机专用程序式电调系统及其控制方式的制作方法
技术领域：
本发明干粉压机专用程序式电调系统及其控制方式涉及的是一种应用在机械式全自动干粉压机的成形参数调节机构上的专用程序式电调系统及其控制方式，适用于所有粉末冶金、磁性材料、硬质合金、精细陶瓷等粉末制品成型所使用的机械式全自动干粉压机。
背景技术：
近年来，粉末制品的成型技术及其装备发展很快，尤其机械式全自动干粉压机我国已从无到有、直至普及仅花了大约10多年时间。但是目前，国内在粉末冶金、磁性材料、硬质合金、精细陶瓷等粉末制品成型所使用的机械式全自动干粉压机在成型参数调节机构方面几乎都是手动式的。由此而带来了，劳动强度大，换模架(具)效率低，调节精度不高，材料浪费多等不足。
数控系统在若干年前已运用于机械式干粉压机中，然而没有普及。分析原因有以下几点(1)成本较高，压机的调节有压制行程、顶压行程、填料高度、上冲等调节行程、主电机转速及模架下内冲、下外冲填料行程等，如运用数控系统需要七轴以上，这样的数控系统价格不菲。
(2)由于压机的调整是静态的，所以数控系统中联动、插补功能运用不上，而这一部分又是数控系统的精华所在。上述两点说明在普通机械式压机上运用数控系统作为调整轴，既不经济，又造成了浪费。
发明内容
本发明的目的针对上述不足之处提供一种干粉压机专用程序式电调系统及其控制方式，程序式电调系统具有两个主要的功能一是调整功能，即用电动调整代替手工调整，它可以减轻操作员的劳动强度，二是将调节机构实行程序化，它可以将每个压制品的调节参数存储在压机中，每次压制该件时，只需在压机中调出其参数即可。通过专用程序式电调系统能实现自动化，提高干粉压机成型参数调整的效率和精度。
于粉压机专用程序式电调系统及其控制方式是通过以下方案实现的干粉压机专用程序式电调系统包括变频器、减速电机、旋转编码器、传动轴、传动齿轮副、转动手柄、万向传动节、编码器齿轮、PLC可编程控制器(以下简称PLC)、触摸屏、接近开关、电机接触器。变频器、PLC可编程控制器、电机接触器安装在电气控制箱内部；触摸屏安装在电气控制箱的面板上；减速电机、旋转编码器、传动轴、传动齿轮副、转动手柄、万向传动节、编码器齿轮等安装在干粉压机床身一侧，接近开关安装在干粉压机床身内部。减速电机为带有减速器的电机，减速电机装有刹车机构。
电源与变频器相连，变频器通过电机接触器与相应减速电机相连，PLC可编程控制器与电机接触器相连，通过信号线控制电机接触器线圈的得失电，同时PLC可编程控制器也与变频器的信号端相连，控制变频器的运行，安装在减速电机一侧的旋转编码器及相应行程的上下限接近开关通过电机接触器的辅助触点与PLC可编程控制器相连，旋转编码器将各调节轴的行程以A/B相脉冲方式将信号发送给PLC可编程控制器，触摸屏通过专用通讯电缆与PLC可编程控制器相连。
变频器可采用安川公司Varispeed G7系列等变频器，将来自电网的50HZ电能通过逆变，转换成频率可调的三相电能，其目的是为了有效控制减速电机的转速和力矩，采用高速和低速两种控制方法，高速为了快速调整，提高效率，低速为了定位准确，提高精度。
减速电机带有刹车机构，通过1∶30～1∶60的减速比将速度变为24～48转/分钟，此速度约为人手摇动的节拍，另外通过减速器可将输出功率输出放大，使电机的功率仅为0.1-0.2kW即可。刹车主要是防止惯性越程，使定位准确，另外也可以防止自溜。
旋转编码器安装在减速电机一侧，与减速电机同步，减速电机设置有若干台，每台减速电机一端均装有一个旋转编码器，旋转编码器可采用日本KOYO公司TDR-500-RZ型等编码器，旋转编码器通过屏蔽线与可编程控制器PLC相连，将各调节轴的行程以A/B相脉冲方式将信号发送给PLC，由PLC进行内部运算。
PLC可编程控制器为控制的核心，可采用日本KOYO公司SN64型等可编程控制器，通过接收旋转编码器脉冲计算各调节行程并保存，并将该值显示在触摸屏上，同时处理外部的各种信号，根据触摸屏输入值及旋转编码器反馈回的信号，控制减速电机的启停及高低速运行，达到闭环控制的目的。
触摸屏作为人机界面，是系统的重要组成部分，各轴行程及参数调整均通过它来与PLC通讯。可采用日本KOYO公司GC-53LM3型等触摸屏。
电机接触器可采用施耐德公司的LC1-0911C型等电机接触器，主要控制减速电机、旋转编码器、接近开关的得电和失电，是整套系统的重要辅助部分。
调节行程的极限位置采用软限位和硬限位双保险控制，软限位有两种方式接近开关和PLC内部程序控制，从零点开始至最大行程，接近开关可采用OMRON公司PR12-4DN型等接近开关；硬限位由机械挡块实现，保证各调节行程不至于脱落。
干粉压机专用程序式电调系统的控制方式粉末制品成型所使用的机械式全自动干粉压机(以下简称压机)，调节机构参数包括上冲行程调整、顶压行程调整、填料行程调整、压制行程调整、下一冲行程调整、下二冲行程调整参数等，根据压机型号不同有些参数可选。每一参数的调整均配有一台减速电机。各参数的调整并非同时进行，所以我们可以采用一台变频器轮流控制若干台减速电机的方法来实现。
整个程序式电调系统控制包括电机拖动和顺序控制两大部分。电机拖动是对减速电机的控制，减速电机是带有刹车的减速电机，由一台变频器轮流驱动若干台减速电机。顺序控制是指通过触摸屏进行操作，由PLC进行处理，控制各电机接触器的吸合和断开，从而控制减速电机的启停。
通过触摸屏选择需要进行调整的操作，触摸屏通过专用通讯电缆将信息发送到PLC，由PLC进行处理，PLC根据接收到的信号控制电机接触器的吸合断开，一次只有一只电机接触器吸合，一旦电机接触器吸合，那么该电机接触器控制的相应减速电机与变频器接通，相应的减速电机刹车机构和旋转编码器、接近开关同时通电，并将信号反馈回PLC内部，其它的减速电机及相应的刹车机构、旋转编码器、接近开关处于失电无效状态。一旦某一减速电机得电，我们就可以通过触摸屏进行参数调整了，方法是PLC向变频器发送命令，由变频器控制该减速电机的启停及运行速度，该旋转编码器向PLC发送A/B相脉冲，PLC内部高速计数对A/B相脉冲计数，经运算得出调整的实际行程，并将数据存储在PLC寄存器内记忆，以便下次通电能记忆实际行程。调节行程的极限位置采用软限位和硬限位双保险控制，软限位有两种方式接近开关和PLC内部程序控制。当调整行程为零或下限接近开关感应时，不可再进行向下调整，同样当行程最大或上限接近开关感应时，不可再进行向上调整。同时采用硬限位控制，由机械挡块实现，保证各调节行程不至于脱落。
电调控制系统方式系统的操作主要通过触摸屏来完成的，分手动控制、半自动控制及全自动控制(配方)功能。
a)手动控制。触摸屏上参数单位均为mm。
1)、选择“电调选择”画面，根据需要选择需要调整的减速电机行程，以上模冲调整为例，选择“上模冲调整”画面。上模冲调整电机接触器吸合，减速电机与变频器接通，相应的减速电机刹车机构和旋转编码器、接近开关同时通电，并将信号反馈回PLC内部，其它的若干只减速电机及相应的刹车机构、旋转编码器、接近开关处于失电无效状态。
2)、上模冲实际的行程位置显示在触摸屏上，选择手动控制按钮。
3)、高速和低速选择，需要进行粗调时，选择高速，电调变频器高速运行，一般50HZ；需要进行微调时，选择低速，变频器低速运行，一般10HZ，精确度一般可达到0.01mm。
4)、调整。按“升”按钮，则相应减速电机正转，行程增大；按“降”按钮，则相应减速电机反转，行程减小。松开相应按钮，则减速电机立刻停止。
5)、相应调整行程处于下限位置时，不可再进行行程减小操作；相应调整行程处于上限位置时，不可再进行行程增大操作。同时触摸屏上上、下限指示灯亮。
b)半自动控制。触摸屏上参数单位均为mm。
1)、选择“电调选择”画面，根据需要选择需要调整的减速电机行程，以上模冲调整为例，选择“上模冲调整”画面。上模冲调整电机接触器吸合，减速电机与变频器接通，相应的减速电机刹车机构和旋转编码器、接近开关同时通电，并将信号反馈回PLC内部，其它的若干减速电机及相应的刹车机构、旋转编码器、接近开关处于失电无效状态。
2)、上模冲实际的行程位置显示在触摸屏上，选择自动控制按钮。自动控制时自动选择变频器高速运行。
3)、增量设定输入所要调整的位移量，在自动调整中，该值会随减速电机运转逐渐减小，直至为0，减速电机停止运行。
4)、调整。按一下“升”按钮，则变频器驱动相应减速电机正转，行程增大一设定值(此设定值在“增量设定”中设置)，开始时高速运行，待接近目标位置0.1mm～1.0mm时，PLC控制变频器转换为低速运行，确保到位的准确；按一下“降”按钮，则相应减速电机反转，行程减小一设定值(此设定值在“增量设定”中设置)，同样，开始时高速运行，待接近目标位置0.1mm～1.0mm时，PLC控制变频器转换为低速运行，确保到位的准确。按“暂停”按钮，则自动调整暂停进行。
5)、相应调整行程处于下上限位置时，不可再进行行程减小操作；相应调整行程处于上限位置时，不可再进行行程增大操作。同时触摸屏上上、下限指示灯亮。
6)、触摸屏上不可调范围。在此范围内不可进行电调，这是安全保护设置，在压机的工作循环周期内，某些相位的调节已处于互锁状态如处于填料位置时，填料高度的调节无法进行，而进入脱模位置时，则可以进行。顶压行程则只能在填料位置时方可，否则会损外元器件，并导致电机过载损坏，产生不可预料的后果。此参数根据调整对象不同来设置，设置范围为0°～360°。
c)全自动控制(配方功能)。共能存储60组数据，分别为“存储器1～60”，下面以存储器1为例，其它存储器操作控制方式均与存储器1相同1)、数据存储。在将一种产品的上模冲、填料、压制、顶压、下一冲、下二冲的行程参数调整好后，将其相关数据存储在存储器1寄存器中，同时也可输入产品编号。方法为在“电调选择”画面上的一输入域中，输入数字1(即选择存储器1)，然后再选择相应的行程画面，如“上模冲调整”画面，选择“确认写入”按钮，则上模冲行程的当前值已保存在存储器1中。依次保存装粉高度、压制、顶压、下一冲、下二冲的行程的当前值。存储完后，在“存储器1”画面输入产品编号。
2)、调用存储的数据。更换产品时，若原来已有存储数据时，只需要调用相关数据后，再进行相应的微调即可。方法为在“电调选择”画面上选择“自动”画面，选择“存储器1”，则原来存储的各行程数据显示在触摸屏上，按下“自动”按钮，则上模冲、填料、压制、顶压、下一冲、下二充行程依次进行自动调整，使实际位置与存储器存储的数据相符。
本发明干粉压机专用程序式电调系统及其控制方式，设计合理结构简单，整个程序式电调系统全部设置于机器内部，布局巧妙、合理，这样使得压机的外表整洁、美观。程序式电调系统具有两个主要的功能一是调整功能，即用电动调整代替手工调整，它可以减轻操作员的劳动强度，二是将调节机构实行程序化，它可以将每个压制品的调节参数存储在压机中，每次压制该件时，只需在压机中调出其参数即可。本发明电调系统只需通过触摸屏设定好数值后，按下执行，压机会自动进给到位，精度高、速度快。通过专用程序式电调系统能实现自动化，提高干粉压机成型参数调整的效率和精度。
以下将结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1干粉压机压制曲线示意图。
图2干粉压机专用程序式电调系统电调机构示意图。
图3干粉压机专用程序式电调系统的电调控制系统原理图。
图4干粉压机专用程序式电调系统的电调系统全自动控制流程图1。
图5干粉压机专用程序式电调系统的电调系统全自动控制流程图2。
图6干粉压机专用程序式电调系统的电调系统触摸屏控制画面一。
图7干粉压机专用程序式电调系统的电调系统触摸屏控制画面二。
图8干粉压机专用程序式电调系统的电调系统触摸屏控制画面三。
图9干粉压机专用程序式电调系统的电调系统触摸屏控制画面四。
附图2中1、减速电机，2、传动轴，3、传动齿轮副，4、转动手柄，5、接近开关，6、万向传动节，7、安装螺钉，8、安装板，9、支架，10、旋转编码器，11、编码器齿轮。
附图3中M1——上冲调整减速电机，M2——顶压调整减速电机M3——压制调整减速电机，M4——填料调整减速电机
M5——下一冲调整减速电机，M6——下二冲调整减速电机具体实施方式
参照附图1～9，干粉压机专用程序式电调系统包括变频器、减速电机、旋转编码器、传动轴、传动齿轮副、转动手柄、万向传动节、编码器齿轮、PLC可编程控制器(以下简称PLC)、触摸屏、接近开关、电机接触器。变频器、PLC可编程控制器、电机接触器安装在电气控制箱内部；触摸屏安装在电气控制箱的面板上；减速电机、旋转编码器、传动轴、传动齿轮副、转动手柄、万向传动节、编码器齿轮等安装在干粉压机床身一侧，接近开关安装在干粉压机床身内部。
干粉压机专用程序式电调系统的运动由旋转编码器控制同步指令，PLC可编程进行程序控制。按设定的参数，各调节机构调整至指定位置后进行压制。产品经测量，如合格则正常生产。如不合格则可对相应调整行程进行微调，直至合格为止，再将新的数据存储在PLC可编程控制器中，以便下次直接调用。
机械式全自动干粉压机的压制原理可用压制曲线图表达，见附图1，图中可显现出上冲、凹模、下冲、送料机构的运动轨迹，同时可以对应显示出双向非同时三次压制及预加载和保护脱模。其上冲的运动轨迹为一近似的正弦曲线。
参照附图2，干粉压机专用程序式电调系统的电调机构包括减速电机1、传动轴2、传动齿轮副3、转动手柄4、接近开关5、万向传动节6、安装螺钉7、安装板8、支架9、旋转编码器10、编码器齿轮11。安装板8装在干粉压机床身一侧。减速电机1通过安装螺钉7固定在安装板8上，传动轴2装在安装支架9上，安装支架9安装在安装板8上，万向传动节6与传动轴2相连，传动轴2通过万向传动节6输出传动力矩，用于电动调整。传动轴2上装有传动齿轮副3与编码器齿轮11相啮合。转动手柄4上装在干粉压机床身一侧，转动手柄4上装有传动齿轮，与传动齿轮副3相啮合。
干粉压机专用程序式电调系统电调机构的动力由减速电机1经传动轴向2、万向传动节6向任意方向输出传动力矩(电力传动)；可通过转动手柄4带动传动齿轮幅3输出传动力矩(手动)，此时刹车处于松开状态，接近开关5将信号反馈回PLC，由PLC控制电机的刹车的开合；编码器齿轮11将传动齿轮副3速比与转换成旋转编码器10得整数倍(以便于数据转换)后，带动旋转编码器10旋转，从而将传动信息传递给PLC。减速电机1带有刹车机构，通过1∶30～1∶60的减速比将速度变为24～48转/分钟，此速度约为人手摇动的节拍，另外通过减速器可将输出功率输出放大，使电机的功率仅为0.1-0.2kW即可。刹车主要是防止惯性越程，使定位准确，另外也可以防止自溜。旋转编码器10安装在减速电机1一侧，与减速电机1同步，减速电机设置有若干台，每台减速电机一端均装有一个旋转编码器，旋转编码器通过屏蔽线与PLC相连，将各调节轴的行程以A/B相脉冲方式将信号发送给PLC，由PLC进行内部运算。
参照附图3，电源与变频器相连，变频器通过电机接触器与相应减速电机相连，PLC与电机接触器相连，通过信号线控制电机接触器线圈的得失电，同时PLC也与变频器的信号端相连，控制变频器的运行，安装在减速电机一侧的旋转编码器及相应行程的上下限接近开关通过电机接触器的辅助触点与PLC相连，旋转编码器将各调节轴的行程以A/B相脉冲方式将信号发送给PLC，触摸屏通过专用通讯电缆与PLC相连。
具体实施方法，结合附图4、5系统全自动控制流程图及附图6～9电调系统的触摸屏控制画面图。电调控制系统的总控制由PLC完成，操作主要通过触摸屏来完成的。全套系统分手动控制、半自动控制及全自动控制(配方)三种功能。
a)手动控制。触摸屏上参数单位均为mm。
1)、选择“电调选择”画面，根据需要选择需要调整的减速电机行程，以上模冲调整为例，选择“上模冲调整”画面。上模冲调整电机接触器吸合，减速电机与变频器接通，相应的减速电机刹车机构和旋转编码器、接近开关同时通电，并将信号反馈回PLC内部，其它的若干只减速电机及相应的刹车机构、旋转编码器、接近开关处于失电无效状态。
2)、上模冲实际的行程位置显示在触摸屏上，选择手动控制按钮。
3)、高速和低速选择，需要进行粗调时，选择高速，电调变频器高速运行，一般50HZ；需要进行微调时，选择低速，变频器低速运行，一般10HZ，精确度一般可达到0.01mm。
4)、调整。按“升”按钮，则相应减速电机正转，行程增大；按“降”按钮，则相应减速电机反转，行程减小。松开相应按钮，则减速电机立刻停止。
5)、相应调整行程处于下上限位置时，不可再进行行程减小操作；相应调整行程处于上限位置时，不可再进行行程增大操作。同时触摸屏上上、下限指示灯亮。
b)半自动控制。触摸屏上参数单位均为mm。
1)、选择“电调选择”画面，根据需要选择需要调整的减速电机行程，以上模冲调整为例，选择“上模冲调整”画面。上模冲调整电机接触器吸合，减速电机与变频器接通，相应的减速电机刹车机构和旋转编码器、接近开关同时通电，并将信号反馈回PLC内部，其它的若干减速电机及相应的刹车机构、旋转编码器、接近开关处于失电无效状态。
2)、上模冲实际的行程位置显示在触摸屏上，选择自动控制按钮。自动控制时自动选择变频器高速运行。
3)、增量设定输入所要调整的位移量，在自动调整中，该值会随减速电机运转逐渐减小，直至为0，减速电机停止运行。
4)、调整。按一下“升”按钮，则变频器驱动相应减速电机正转，行程增大一设定值(此设定值在“增量设定”中设置)，开始时高速运行，待接近目标位置0.1mm～1.0mm时，PLC控制变频器转换为低速运行，确保到位的准确；按一下“降”按钮，则相应减速电机反转，行程减小一设定值(此设定值在“增量设定”中设置)，同样，开始时高速运行，待接近目标位置0.1mm～1.0mm时，PLC控制变频器转换为低速运行，确保到位的准确。按“暂停”按钮，则自动调整暂停进行。
5)、相应调整行程处于下限位置时，不可再进行行程减小操作；相应调整行程处于上限位置时，不可再进行行程增大操作。同时触摸屏上上、下限指示灯亮。
6)、触摸屏上不可调范围。在此范围内不可进行电调，这是安全保护设置，在压机的工作循环周期内，某些相位的调节已处于互锁状态如处于填料位置时，填料高度的调节无法进行，而进入脱模位置时，则可以进行。顶压行程则只能在填料位置时方可，否则会损外元器件，并导致电机过载损坏，产生不可预料的后果。此参数根据调整对象不同来设置，设置范围为0°～360°。
c)全自动控制(配方功能)。共能存储60组数据，分别为“存储器1～60”，下面以存储器1为例，其它存储器操作控制方式均与存储器1相同
1)、数据存储。在将一种产品的上模冲、填料、压制、顶压、下一冲、下二冲的行程参数调整好后，将其相关数据存储在存储器1寄存器中，同时也可输入产品编号。方法为在“电调选择”画面上的一输入域中，输入数字1(即选择存储器1)，然后再选择相应的行程画面，如“上模冲调整”画面，选择“确认写入”按钮，则上模冲行程的当前值已保存在存储器1中。依次保存装粉高度、压制、顶压、下一冲、下二冲的行程的当前值。存储完后，在“存储器1”画面输入产品编号。
2)、调用存储的数据。更换产品时，若原来已有存储数据时，只需要调用相关数据后，再进行相应的微调即可。方法为在“电调选择”画面上选择“自动”画面，选择“存储器1”，则原来存储的各行程数据显示在触摸屏上，按下“自动”按钮，则上模冲、填料、压制、顶压、下一冲、下二充行程依次进行自动调整，使实际位置与存储器存储的数据相符。
全自动控制(配方)的实现程序控制参见附图4的流程图。首先选择自动调整或手动调整，若手动调整，则在触摸屏上可直接对其进行手动操作，具体操作见上叙。若选择自动调整，先要选择存储器号(一种产品对应一种存储器)，例如选择存储器1，触摸屏上按下确认按钮，则自动进行上冲调整的操作，分两步进行，判断上冲调整是否在可调范围内，如是，则程序自动计算出目标位置与实际位置的差值，控制变频器启动，先高速运行，接近目标值0.1mm～1.0mm时，变频器低速运行，直至行程到位；如否，则跳出自动调整画面，此时需要对压机进行操作，使之在可调范围内后，再重新进行自动调整操作。上冲行程到位后，再以同样的方法依次对填料行程、顶压行程、压制行程、下一冲行程、下二冲行程进行调整，直至各行程调整均到位为止。运行压机，对压制出的产品进行检测，如合格，则可以正常生产运行了；如不合格，则需要对相应的行程参数进行手动微调，直至合格，再将新修改的行程参数重新以前叙方式存储。
本发明电调系统电调时也保留了手动转动手柄调节，要进行转动手柄调节时，只需要在触摸屏上切换为相应的电调对象画面，画面上自动显示并记忆调节对象的实际位置。
干粉压机专用程序式电调系统及其控制方式的技术特点1)整个程序式电调系统全部设置于机器内部，布局巧妙、合理，这样使得压机的外表整洁、美观。参见附图1。
2)程序及进给量是由触摸屏设定，通过PLC控制减速电机的启停，在自动运行中，控制变频器选择减速电机运行速度，先高速运行，接近目标位置时再低速运行，达到准确定位。各调节轴旋转编码器的分辨精度 每360度为500-600线，故设定单段进给量可达0.01mm。如此高的精度用手动时无论如何也达不到的。
①定位精级用激光干涉仪对各调节轴的定位精度进行测量。激光干涉仪的直线分辨精度为0.001mm，圆周分辨精度为1/000度。
在全行程上，将各调节轴置于零点位置，激光干涉仪清“0”。分辨精度设为0.01mm。
下表为部分行程的检测数据。
填料高度行程
由上述数据可以得出，定位精度的误差在0～0.01mm范围内。
②重复定位精度机床的重复定位精度在全行程上均不大于于0.01mm。
3)零件的制造精度电调系统机械加工零件的制造精度有别于手动调整零件精度，主要是基于最大限度的减小传动链误差对调节精度的影响。加工精度由8级提高到6～7级。梯形螺纹的精度等级由6级提高到5级。
4)调模效率在压制中填料高度时常要调整，在更换产品后所有的行程都要重新设定。如果用手动调节，不但费力，而且调节的精度也不高(仅根据计数器)，需反复试压许多次才能达到要求。
而电调系统只需通过触摸屏设定好数值后，按下执行，机器会自动进给到位，精度高、速度快。更换产品后，只需把该产品的压制参数从机器中调出来执行，各行程轴即可达到指定位置。功效要提高3～4倍，并且还减少了试压件。不但节省了工时，还节约了材料。特别是硬质合金这样的高价值材料。
权利要求
1.一种干粉压机专用程序式电调系统，其特征在于该系统包括变频器、减速电机、旋转编码器、传动轴、传动齿轮副、转动手柄、万向传动节、编码器齿轮、PLC可编程控制器、触摸屏、接近开关、电机接触器；变频器、PLC可编程控制器、电机接触器安装在电气控制箱内部；触摸屏安装在电气控制箱的面板上；减速电机、旋转编码器、传动轴、传动齿轮副、转动手柄、万向传动节、编码器齿轮安装在干粉压机床身一侧，接近开关安装在干粉压机床身内部；电源与变频器相连，变频器通过电机接触器与相应减速电机相连，PLC可编程控制器与电机接触器相连，控制电机接触器线圈的得失电，同时PLC可编程控制器也与变频器的信号端相连，控制变频器的运行，安装在电机一侧的旋转编码器及相应行程的上下限接近开关通过电机接触器的辅助触点与PLC可编程控制器相连，旋转编码器将各台减速电机调节轴的行程以A/B相脉冲方式将信号发送给PLC可编程控制器，由PLC可编程控制器进行内部运算，触摸屏通过专用通讯电缆与PLC可编程控制器相连。
2.根据权利要求1所述的干粉压机专用程序式电调系统，其特征在于程序式电调系统的电调机构包括减速电机、传动轴、传动齿轮副、转动手柄、接近开关、万向传动节、安装螺钉、安装板、支架、旋转编码器、编码器齿轮；安装板装在干粉压机床身一侧，减速电机通过安装螺钉固定在安装板上，传动轴装在安装支架上，安装支安装在安装板上，万向传动节与传动轴相连，传动轴通过万向传动节输出传动力矩，传动轴上装有传动齿轮副与编码器齿轮相啮合，转动手柄上装在干粉压机床身一侧，转动手柄上装有传动齿轮，与传动齿轮副相啮合。
3.根据权利要求1所述的干粉压机专用程序式电调系统，其特征在于旋转编码器安装在减速电机一侧，与减速电机同步，减速电机设置有若干台，每台减速电机一端均装有一个旋转编码器。
4.权利要求1所述的干粉压机专用程序式电调系统的控制方式，其特征在于干粉压机的调节机构参数包括上冲行程调整、顶压行程调整、填料行程调整、压制行程调整、下一冲行程调整、下二冲行程调整参数，根据压机型号不同有些参数可选，每一参数的调整均配有一台减速电机；整个程序式电调系统控制包括电机拖动和顺序控制两大部分，电机拖动是对调整电机的控制，调整电机是带有刹车的减速电机，由一台变频器轮流驱动若干台减速电机，顺序控制是指通过触摸屏进行操作，由PLC可编程控制器进行处理，控制各电机接触器的吸合和断开，从而控制电机的启停；通过触摸屏选择需要进行调整的操作，触摸屏通过专用通讯电缆将信息发送到PLC可编程控制器，由PLC可编程控制器进行处理，PLC可编程控制器根据接收到的信号控制电机接触器的吸合断开，一次只有一只电机接触器吸合，一旦电机接触器吸合，那么该电机接触器控制的相应减速电机与变频器接通，相应的减速电机刹车机构和旋转编码器、接近开关同时通电，并将信号反馈回PLC可编程控制器内部，其它的若干台减速电机及相应的刹车机构、旋转编码器、接近开关处于失电无效状态，一旦某一减速电机得电，就可以通过触摸屏进行参数调整了，方法是PLC可编程控制器向变频器发送命令，由变频器控制该减速电机的启停及运行速度，该旋转编码器向PLC可编程控制器发送A/B相脉冲，PLC可编程控制器内部高速计数对A/B相脉冲计数，经运算得出调整的实际行程，并将数据存储在PLC可编程控制器寄存器内记忆，以便下次通电能记忆实际行程；调节行程的极限位置采用软限位和硬限位双保险控制，软限位有两种方式接近开关和PLC可编程控制器内部程序控制；当调整行程为零或下限接近开关感应时，不可再进行向下调整，同样当行程最大或上限接近开关感应时，不可再进行向上调整；同时采用硬限位控制，由机械挡块实现，保证各调节行程不至于脱落。
5.根据权利要求4所述的干粉压机专用程序式电调系统的控制方式，其特征在于程序式电调系统分手动控制、半自动控制及全自动控制三种方式，操作主要通过触摸屏来完成的a)手动控制1)、选择“电调选择”画面，根据需要选择需要调整的减速电机行程，以上模冲调整为例，选择“上模冲调整”画面。上模冲调整电机接触器吸合，减速电机与变频器接通，相应的电机刹车机构和旋转编码器、接近开关同时通电，并将信号反馈回PLC可编程控制器内部，其它的若干台减速电机及相应的刹车机构、旋转编码器、接近开关处于失电无效状态；2)、上模冲实际的行程位置显示在触摸屏上，选择手动控制按钮；3)、高速和低速选择，需要进行粗调时，选择高速，电调变频器高速运行，一般50HZ；需要进行微调时，选择低速，变频器低速运行，一般10HZ，精确度一般可达到0.01mm；4)、调整按“升”按钮，则相应减速电机正转，行程增大；按“降”按钮，则相应减速电机反转，行程减小，松开相应按钮，则减速电机立刻停止；5)、相应调整行程处于下上限位置时，不可再进行行程减小操作；相应调整行程处于上限位置时，不可再进行行程增大操作，同时触摸屏上上、下限指示灯亮；b)半自动控制1)、选择“电调选择”画面，根据需要选择需要调整的减速电机行程，以上模冲调整为例，选择“上模冲调整”画面，上模冲调整电机接触器吸合，减速电机与变频器接通，相应的减速电机刹车机构和旋转编码器、接近开关同时通电，并将信号反馈回PLC可编程控制器内部，其它的若干台减速电机及相应的刹车机构、旋转编码器、接近开关处于失电无效状态；2)、上模冲实际的行程位置显示在触摸屏上，选择自动控制按钮。自动控制时自动选择变频器高速运行；3)、增量设定输入所要调整的位移量，在自动调整中，该值会随减速电机运转逐渐减小，直至为0，减速电机停止运行；4)、调整升、降按钮与操作面板版上调整升、调整降按钮功能相同，按一下“升”按钮，则变频器驱动相应减速电机正转，行程增大一设定值，此设定值在“增量设定”中设置，开始时高速运行，待接近目标位置0.1mm～1.0mm时，PLC可编程控制器控制变频器转换为低速运行，确保到位的准确；按“降”按钮，则相应减速电机反转，行程减小一设定值，此设定值在“增量设定”中设置，同样，开始时高速运行，待接近目标位置0.1mm～1.0mm时，PLC可编程控制器控制变频器转换为低速运行，确保到位的准确。按“暂停”按钮，则自动调整暂停进行；5)、相应调整行程处于下上限位置时，不可再进行行程减小操作；相应调整行程处于上限位置时，不可再进行行程增大操作，同时触摸屏上上、下限指示灯亮；6)、触摸屏上不可调范围，在此范围内不可进行电调，这是安全保护设置，在压机的工作循环周期内，某些相位的调节已处于互锁状态，如处于填料位置时，填料高度的调节无法进行，而进入脱模位置时，则可以进行。顶压行程则只能在填料位置时方可，否则会损外元器件，并导致电机过载损坏，产生不可预料的后果，此参数根据调整对象不同来设置，设置范围为0°～360°；c)全自动控制，共能存储60组数据，分别为“存储器1～60”，下面以存储器1为例，其它存储器控制操作方式与存储器1相同1)、数据存储在将一种产品的上模冲、装粉高度、压制、顶压、下一冲、下二冲的行程参数调整好后，将其相关数据存储在存储器1寄存器中，同时也可输入产品编号，方法为在“电调选择”画面上的一输入域中，输入数字1，即选择存储器1，然后再选择相应的行程画面，如“上模冲调整”画面，选择“确认写入”按钮，则上模冲行程的当前值已保存在存储器1中，依次保存装粉高度、压制、顶压、下一冲、下二冲的行程的当前值，存储完后，在“存储器1”画面输入产品编号；2)、调用存储的数据更换产品时，若原来已有存储数据时，只需要调用相关数据后，再进行相应的微调即可，方法为在“电调选择”画面上选择“自动”画面，选择“存储器1”，则原来存储的各行程数据显示在触摸屏上，按下“自动”按钮，则上模冲、填料、压制、顶压、下一冲、下二充行程依次进行自动调整，使实际位置与存储器存储的数据相符。
6.权利要求4所述的干粉压机专用程序式电调系统的控制方式，其特征在于在触摸屏上首先选择自动调整或手动调整，若手动调整，则在触摸屏上可直接对其进行手动操作；若选择自动调整，先要选择存储器号，一种产品对应一种存储器，例如选择存储器1，触摸屏上按下确认按钮，则自动进行上冲调整的操作，分两步进行，判断上冲调整是否在可调范围内，如是，则程序自动计算出目标位置与实际位置的差值，控制变频器启动，先高速运行，接近目标值0.1mm～1.0mm时，变频器低速运行，直至行程到位；如否，则跳出自动调整画面，此时需要对压机进行操作，使之在可调范围内后，再重新进行自动调整操作；上冲行程到位后，再以同样的方法依次对填料行程、顶压行程、压制行程、下一冲行程、下二冲行程进行调整，直至各行程调整均到位为止；运行压机，对压制出的产品进行检测，如合格，则可以正常生产运行了；如不合格，则需要对相应的行程参数进行手动微调，直至合格，再将新修改的行程参数重新以前叙方式存储。
7.根据权利要求4或6所述的干粉压机专用程序式电调系统的控制方式，其特征在于电调时也保留了手动转动手柄调节，要进行转动手柄调节时，只需要在触摸屏上切换为相应的电调对象画面，画面上自动显示并记忆调节对象的实际位置。
全文摘要
本发明干粉压机专用程序式电调系统及其控制方式涉及的是一种应用在机械式全自动干粉压机的成形参数调节机构上的专用程序式电调系统及其控制方式。该系统包括变频器、减速电机、旋转编码器、传动轴、传动齿轮副、转动手柄、万向传动节、编码器齿轮、PLC可编程控制器、触摸屏、接近开关、电机接触器；变频器、PLC可编程控制器、电机接触器安装在电气控制箱内部；触摸屏安装在电气控制箱的面板上；PLC可编程控制器与电机接触器相连，同时PLC可编程控制器控制变频器的运行，旋转编码器将各台减速电机调节轴的行程以A/B相脉冲方式将信号发送给PLC可编程控制器，由PLC可编程控制器进行内部运算，触摸屏通过专用通讯电缆与PLC可编程控制器相连。
文档编号B30B11/02GK1935499SQ200610096769
公开日2007年3月28日 申请日期2006年10月16日 优先权日2006年10月16日
发明者沈伏葆, 陈秀玲, 许云灿 申请人:南京东部精密机械有限公司