一、技術(shù)背景

我們公司有多年豐富的防爆壓片機(jī)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和*的工藝制造、自動(dòng)化控制技術(shù)。本設(shè)備具有可靠性高、自動(dòng)化程度高，且能工作在易爆工作場(chǎng)合。操作方便、準(zhǔn)確、可靠。

二、主要技術(shù)參數(shù)

2.1主要技術(shù)參數(shù)

2.2配用沖模：

2.2.1 IPT型沖模。

2.2.2 主要結(jié)構(gòu)尺寸：

三、工作原理及主要結(jié)構(gòu)

該機(jī)旋轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)盤安裝有16套沖模，每旋轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生16個(gè)藥柱。裝藥量、壓藥高度通過伺服控制進(jìn)行高精度調(diào)整，保證原料出現(xiàn)變化（顆粒大小、堆積密度）時(shí)，能夠快捷有效的進(jìn)行微量調(diào)節(jié)。同時(shí)該機(jī)具有排除多余原料裝料裝置、配有變頻調(diào)速裝置及遠(yuǎn)程觸摸屏操作控制裝置，具有釋放過載壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)器，防止損壞機(jī)器，提高生產(chǎn)安全性。

3．1 主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)

主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

本設(shè)備核心部件為轉(zhuǎn)盤，通過轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)沖模，沿軌道按軌跡運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)裝藥、壓藥、出片等工藝流程，從而達(dá)到藥柱壓制目的。在主傳動(dòng)軸上安裝有離合器，與開門停機(jī)保護(hù)連接，當(dāng)打開機(jī)房大門或防護(hù)罩時(shí)，離合器分離。防止誤操作轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤。離合器帶有手動(dòng)鎖，只有專業(yè)的維護(hù)人員有權(quán)限打開，以方便調(diào)試設(shè)備。

3.2 轉(zhuǎn)盤

3.2.1轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)采用分體式轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)。

3.2.2中模頂絲

中模采用“一拖二”結(jié)構(gòu)的組合頂絲，組合頂絲由錐形頂絲、緊定螺釘和內(nèi)六角連接螺釘三部分組成，與傳統(tǒng)的中模頂絲相比較接觸面積更大，定位更準(zhǔn)確。

3.3上下軌導(dǎo)

3.3.1整體式上軌導(dǎo)

整體式上軌導(dǎo)三維視圖

軌導(dǎo)的作用在于引導(dǎo)沖模運(yùn)動(dòng)。

主電機(jī)通過主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而轉(zhuǎn)盤上沖?？變?nèi)的沖模亦會(huì)跟隨轉(zhuǎn)盤做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而上軌導(dǎo)的作用就是引導(dǎo)上沖沖模在沖?？變?nèi)做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)壓片。我們?cè)O(shè)計(jì)上軌導(dǎo)，采用的是一體成型的加工工藝，各個(gè)軌道區(qū)間之間無縫隙連接，以保證沖模精確的運(yùn)動(dòng)軌跡。

3.3.2下軌導(dǎo)組件

下軌導(dǎo)組件主要有下行軌、充填軌、壓輪過橋軌和出片軌組成。其主要的作用是引導(dǎo)沖?？變?nèi)下沖沖模，在沖?？變?nèi)做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)壓片過程中充填、壓制和吐片的功能。

下軌導(dǎo)組件三維視圖

下沖下行軌導(dǎo)截面圖

為滿足壓片的精度要求，出片軌和下行軌的加工，利用加工中心采用成形法加工，相比于傳統(tǒng)的近似法加工，軌導(dǎo)的曲線精度更高，沖模的運(yùn)動(dòng)更加順暢，使用壽命更長(zhǎng)。

3．4充填調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)

本結(jié)構(gòu)通過遠(yuǎn)程控制精密伺服電機(jī)提供動(dòng)力，經(jīng)過一個(gè)蝸輪蝸桿減速箱，將伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為滾珠絲杠的直線運(yùn)動(dòng)，來驅(qū)動(dòng)充填軌的升降，從而達(dá)到精確調(diào)整裝藥量的目的。

3.5 主壓調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)

主壓輪是設(shè)備中為壓制藥柱提供壓力，保證壓藥高度的部件。根據(jù)壓藥工藝的不同，需要調(diào)整下壓輪的高度，來保證壓藥高度。本結(jié)構(gòu)的基本工作原理是：通過遠(yuǎn)程控制伺服電機(jī)提供動(dòng)力，經(jīng)過二級(jí)減速箱提高扭矩，并將原有的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，來調(diào)節(jié)壓輪所在的杠桿機(jī)構(gòu)活動(dòng)端，從而實(shí)現(xiàn)下壓輪高度的調(diào)節(jié)，達(dá)到改變壓藥高度的目的；本結(jié)構(gòu)還設(shè)有過載保護(hù)裝置，當(dāng)壓輪承受的壓力超出設(shè)定的壓力時(shí)，氣囊快速響應(yīng)，泄壓，連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)作，片厚放大，從而保證設(shè)備的正常運(yùn)行，還能增加模具的使用壽命。本結(jié)構(gòu)同時(shí)通過傳感器將出現(xiàn)的異常情況傳入控制終端，并自動(dòng)停機(jī)提醒操作者檢查異常。

主壓調(diào)節(jié)工作原理結(jié)構(gòu)圖

3.6加料組件

加料器組件主要有加料器、料斗、加料器調(diào)節(jié)螺釘、刮粉板和攔片板等組成。加料器的主要功能是將料斗內(nèi)的物料均勻、定量的架中?？變?nèi)。加料器加料是否穩(wěn)定，直接影響加料的精度，壓片的重量和密度。

我們?cè)O(shè)計(jì)的加料器為柵格式加料器，柵格之間開有導(dǎo)流槽，柵格下側(cè)開有月牙狀壓料結(jié)構(gòu)。而且加料器的柵格角度、導(dǎo)流槽寬度或壓料的位置等數(shù)據(jù)，均為根據(jù)物料的特性通過嚴(yán)格的試驗(yàn)得出的。

加料器組件

3.7 主體結(jié)構(gòu)

根據(jù)操作習(xí)慣和防爆壓片機(jī)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，為提高操作的舒適性和工作效率，選擇中間受力的主體結(jié)構(gòu)，四周可進(jìn)行360°*操作。根據(jù)人體工程學(xué)原理，將主體裝卸沖模高度定為915mm。

根據(jù)設(shè)計(jì)需要以及維護(hù)維修方便，將設(shè)備長(zhǎng)寬高定為700mm×850mm×1600mm。

四、安全控制原理及防護(hù)措施

本設(shè)備采用遠(yuǎn)程控制的方式，通過遠(yuǎn)程控制終端，實(shí)現(xiàn)充填、片厚的實(shí)時(shí)精確調(diào)節(jié)，同時(shí)可在線分析故障，并顯示故障部位，使操作者不進(jìn)入壓片間即可了解設(shè)備異常狀況，進(jìn)行遠(yuǎn)程恢復(fù)。實(shí)現(xiàn)人機(jī)分離，保障操作者安全。

4.1故障停機(jī)

當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)(如過載、超限等故障)自動(dòng)停機(jī)或無法開機(jī)并顯示故障部位，以便排除故障。

4.2門機(jī)聯(lián)鎖

當(dāng)有人進(jìn)入壓片室或打開設(shè)備上的防護(hù)門時(shí)，設(shè)備自動(dòng)停機(jī)或無法開機(jī)。

4.3卸沖保護(hù)

當(dāng)操作者更換或裝卸模具后，沒有將卸沖軌復(fù)位，將無法開機(jī)。

4.4過載保護(hù)

當(dāng)設(shè)備超出設(shè)定壓力時(shí)，可通過保護(hù)氣囊卸壓并自動(dòng)停機(jī)，以達(dá)到保護(hù)設(shè)備及模具的目的。

4.5超限保護(hù)

充填調(diào)節(jié)、片厚調(diào)節(jié)部分安裝接近開關(guān)，進(jìn)行極限位置保護(hù)。

4.6防塵裝置

轉(zhuǎn)盤四周設(shè)計(jì)有藥劑收集裝置，防止盤面上多余藥劑進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部，與運(yùn)動(dòng)部件接觸。

4.7防靜電措施

設(shè)備整體、控制盤及其他附屬裝置有效接地。

4.8人工手動(dòng)操作位置增加安全防護(hù)玻璃，以便保障在手動(dòng)操作或解除故障過程中人員的安全。

4.9轉(zhuǎn)盤及工作平臺(tái)無清理死角，防止粉塵積累。

4.10對(duì)于易產(chǎn)生摩擦的加料裝置，采用硬度較低的紫銅材質(zhì)。

五、電氣控制

5.1電氣控制系統(tǒng)裝在獨(dú)立的隔爆式電氣控制柜內(nèi)，隔爆式電氣控制柜獨(dú)立在機(jī)器的外部。控制柜內(nèi)電氣元件安裝板上安裝有主電機(jī)變頻器、PLC程序控制器、電器保護(hù)開關(guān)、直流控制電源等，隔爆式電器柜下部有防爆管安裝孔。電控柜前面裝有觸摸屏、急停按鈕。在緊急情況下可以切斷控制部分電源。

5.2該系統(tǒng)是采用的目前工業(yè)控制中運(yùn)用泛的PLC加觸摸屏控制系統(tǒng)，PLC的運(yùn)用使得設(shè)備在保留繼電器控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單易懂、操作方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，同時(shí)具有現(xiàn)代化生產(chǎn)所要求的時(shí)間響應(yīng)快、控制精度高、可靠性好、控制程序可隨工藝改變、維修方便等諸多高品質(zhì)的功能；觸摸屏的使用使得人機(jī)之間的互動(dòng)能力得以加強(qiáng)，使員工能夠方便的操作和監(jiān)控該機(jī)器設(shè)備。

5.3監(jiān)控系統(tǒng)具有下列主要功能：

觸摸輸入，操作簡(jiǎn)單可靠；故障自動(dòng)報(bào)警停機(jī)，并可以查詢；變頻器本身具有智能控制，電氣系統(tǒng)充分發(fā)揮變頻器的功能，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)盤的不過載平穩(wěn)啟動(dòng)、停止、過載保護(hù)、故障報(bào)警，故障停機(jī)，速度、壓力、充填、片厚顯示。

5.4關(guān)鍵元器件的選擇

5.4.1主電機(jī)采用新型節(jié)能防爆電機(jī)。

5.4.2控制元件德國(guó)西門子觸摸屏、PLC、日本三菱伺服控制系統(tǒng)。

5.4.3主機(jī)傳感器選擇德國(guó)產(chǎn)品。

5.4.4氣動(dòng)元件選擇德國(guó)費(fèi)斯托公司和日本SMC公司產(chǎn)品。