噴鋅機噴槍啟停控制系統及方法技術方案

本發明專利技術公開了一種噴鋅機噴槍啟停控制系統及方法，屬于球墨鑄鐵管噴鋅機配套設備技術領域，包括PLC控制柜以及分別與PLC控制柜連接的人機界面操作箱、噴鋅小車位置檢測裝置和噴鋅機頂尖定位裝置，突破了原有手工操作噴槍的方式，噴槍單獨控制，噴槍按照結束側至起始側的噴射順序，當相應噴槍對應起始側開槍位置時，相應噴槍自動開始噴射；當相應噴槍對應結束側停槍位置時，相應噴槍自動停止噴射；最后一個噴槍停止噴射后，噴鋅小車停車，并停掉噴鋅機氣體供應。本系統和方法可精確控制噴槍的啟動位置和停止位置，減少鋅絲浪費和噴涂質量不達標，有效提高噴鋅機噴鋅質量，減輕職工勞動強度。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種噴鋅機噴槍啟停控制系統及方法，屬于球墨鑄鐵管噴鋅機配套設備

技術介紹
球墨鑄鐵管的生產工藝中，為了增加球墨鑄鐵管外表面的耐腐蝕性，需要在球墨鑄鐵管外表面噴涂一層鋅或者其他抗腐蝕金屬涂層，該工藝主要是用于埋藏在腐蝕性較強的土質，例如沼澤土壤、泥濘土壤、含硫酸鹽土壤、垃圾臟土及受排水污染的土壤下的鑄鐵管的保護。該工藝通過使用噴鋅機來完成。噴鋅機主要由機架、夾緊旋轉機構、舉升機構、噴鋅機構、電液控制系統和煙氣回收系統組成的，噴鋅機是利用燃燒于兩根連續送進的被噴涂金屬線材之間的電弧作為熱源來使金屬線材熔化，用高速氣流把熔化的金屬霧化成微粒，并使用霧化金屬粒子加速，霧化粒子射流高速沉積到工件表面形成涂層。傳統球墨鑄鐵管噴鋅機操作由人工控制，存在以下問題：1、噴槍啟動位置不精確，或遲或早，造成鋅絲浪費或噴鋅質量不達標；2、噴槍停止位置不精確，造成鋅絲浪費或質量不達標；3、噴鋅機頂尖位置不準，造成鑄管外表面噴鋅位置發生變化；4、原控制系統臺噴槍的開停不可分別控制，即使可以手動控制，操作工也來不及操作，職工勞動強度大。
技術實現思路
本專利技術需要解決的技術問題是提供一種噴鋅機噴槍啟停控制系統及方法，可以提高噴鋅機噴鋅質量、減少鋅絲浪費、減輕職工勞動強度。為解決上述技術問題，本專利技術所采用的技術方案是：一種噴鋅機噴槍啟停控制系統，包括PLC控制柜以及分別與PLC控制柜連接的人機界面操作箱、噴鋅小車位置檢測裝置和噴鋅機頂尖定位裝置；PLC控制柜包含CPU模塊、分別與CPU模塊連接的數字輸入模塊、數字輸出模塊、編碼器位置模塊和電源模塊、與數字輸出模塊連接的繼電器控制單元，電源模塊還分別連接數字輸入模塊、數字輸出模塊、繼電器控制單元和編碼器位置模塊，人機界面操作箱連接CPU模塊，繼電器控制單元連接噴槍；噴鋅小車位置檢測裝置包括設置在噴鋅小車外側的兩個鏈輪、纏繞在兩個鏈輪上并與該噴鋅小車連接的鏈條、齒壓在鏈條上并位于兩個鏈輪中間的漲緊輪、與其中一個鏈輪連接的絕對位置旋轉編碼器，絕對位置旋轉編碼器連接編碼器位置模塊；噴鋅機頂尖定位裝置包括設置在頂尖導軌下方的機架上并與頂尖的液壓伸縮桿限位配合的定位塊、設置在液壓油路上的進油流量控制裝置和回油流量控制裝置，定位塊、進油流量控制裝置、回油流量控制裝置均設置在頂尖的非驅動端。本專利技術技術方案的進一步改進在于：噴鋅小車上沿車身運動方向每工位設有兩把噴槍。本專利技術技術方案的進一步改進在于：噴鋅機為雙工位噴鋅機，噴鋅小車為一個整體，鏈輪設置在噴鋅小車的外側，漲緊輪為三個，三個漲緊輪沿著鏈條傳動方向一字排開設置。本專利技術技術方案的進一步改進在于：噴鋅機頂尖定位裝置為兩組，進油流量控制裝置和回油流量控制裝置均為液壓截止閥。一種噴鋅機噴槍啟停控制方法，步驟如下：步驟A、在人機界面操作箱上輸入噴鋅小車、待噴管型、所有噴槍的雙向啟停設定位置參數，然后啟動噴鋅機；步驟B、通過絕對位置旋轉編碼器獲取噴鋅小車的實際位置參數，并與設定位置參數進行比較，判斷出噴鋅小車運動方向的起始側和結束側，噴槍按照結束側至起始側的噴射順序，當噴鋅小車運行至相應噴槍對應起始側開槍位置時，相應噴槍自動開始噴射；當噴鋅小車運行至相應噴槍對應結束側停槍位置時，相應噴槍自動停止噴射；最后一個噴槍停止噴射后，噴鋅小車停車，并停掉噴鋅機氣體供應，全過程中記錄下管型的噴鋅數據；步驟C、重復步驟B執行下一步噴鋅作業。本專利技術技術方案的進一步改進在于：噴鋅小車上沿車身運動方向每工位設有兩把噴槍，當噴鋅小車運行至結束側的噴槍對應起始側開槍位置時，結束側的噴槍首先自動開始噴射，起始側的噴槍不噴；當噴鋅小車運行至起始側的噴槍對應起始側開槍位置時，起始側的噴槍開始噴射；當噴鋅小車運行至結束側的噴槍對應結束側停槍位置時，結束側的噴槍停止噴射；當噴鋅小車運行至起始側的噴槍對應結束側停槍位置時，起始側的噴槍停止噴射，同時噴鋅小車停車，并停掉噴鋅機氣體供應，全過程中記錄下管型的噴鋅數據。本專利技術技術方案的進一步改進在于：噴鋅采用乙炔-氧焰或電弧噴涂，噴鋅機空壓機壓力為0.3～0.8MPa，噴鋅所用的鋅絲直徑為2mm～5mm，噴鋅層厚度為25～400μm。本專利技術技術方案的進一步改進在于：噴鋅所用的鋅絲為鋅合金絲，該鋅合金絲的成分為Zn80～99.99%，Al0.01～20%，鋅合金絲要求柔軟、表面無毛刺。由于采用了上述技術方案，本專利技術取得的技術進步是：突破了原有手工操作噴槍的方式，噴槍單獨控制，當相應噴槍運行至對應起始側開槍位置（初始側頂尖頭與球墨鑄鐵管接觸位置，也即初始側承插口）時，相應噴槍自動開始噴射，當相應噴槍運行至對應結束側停槍位置（結束側頂尖頭與球墨鑄鐵管接觸位置，也即結束側承插口）時，相應噴槍自動停止噴射，最后一個噴槍停止噴射后，噴鋅小車停車，并停掉噴鋅機氣體供應，提高了球墨鑄鐵管噴鋅機噴鋅的質量，自動化程度高。本專利技術可精確控制噴槍的啟動位置和停止位置，避免鋅絲浪費或質量不達標的問題。設有的噴鋅機頂尖定位位置使球墨鑄鐵管空間位置定位精準，保證球墨鑄鐵管外表面噴鋅位置不會發生變化，進一步提高噴鋅質量；多臺噴槍分別自動控制，降低了職工勞動強度，智能化程度高。噴鋅小車位置檢測裝置選用絕對位置旋轉編碼器而不是增量式編碼器，原因在于增量式編碼器的缺點是啟用或加電時要執行回零操作以確定位置參數的起點，而即使是很短時間的停電也會造成位置信息的丟失。而絕對式編碼器則沒有這樣的缺點，絕對式編碼器的優點是即使處于靜止或關閉后再打開，均可得到位置信息。本專利選用的是北京安格創電子科技有限公司的Angtron品牌絕對位置旋轉編碼器。設有的進油流量控制裝置和回油流量控制裝置，用于控制液壓缸內被輸送到液壓缸的前后缸內腔中的流體流量，實現球墨鑄鐵管噴鋅時機械位置的精確定位，人工手動調節，一經設定好無需更改，方便快捷。噴槍啟停控制中，針對性的選用合適的噴槍，在球墨鑄鐵管開始端應用一個噴槍，在球墨鑄鐵管中間應用兩個噴槍，既可以有效避免球墨鑄鐵管兩端的噴鋅浪費，又可以實現球墨鑄鐵管管身的雙層噴涂，噴涂質量高，耐腐蝕性能好，使用壽命長。在鋅中加鋁，一是可以降低金屬熔點，易于熔化，熔化狀態金屬流動性好，在高壓空氣作用下易于霧化，霧化顆粒細，與管體結合力好；二是耐腐蝕性好，相同厚度的Zn-Al合金層比純Zn層綜合耐腐蝕性能提高一倍以上，耐中性鹽霧腐蝕性能提高兩倍以上。附圖說明圖1是本專利技術控制系統的連接框圖；圖2是本專利技術控制系統的連接示意圖；圖3是本專利技術控制系統的主視結構示意圖；圖4是本專利技術控制系統的俯視結構示意圖；其中，1、鏈輪，2、絕對位置旋轉編碼器，3、PLC控制柜，4、人機界面操作箱，5、漲緊輪，6、鏈條，7、噴鋅小車，8、頂尖頭，9、噴槍Ⅰ，10、噴槍Ⅱ，11、噴槍Ⅲ，12、噴槍Ⅳ，13、定位塊，14、進油流量控制裝置，15、回油流量控制裝置，16、液壓伸縮桿。具體實施方式下面結合實施例對本專利技術做進一步詳細說明：如圖1～圖4所示，一種噴鋅機噴槍啟停控制系統，包括PLC控制柜以及分別與PLC控制柜連接的人機界面操作箱4、噴鋅小車位置檢測裝置和噴鋅機頂尖定位裝置，PLC控制柜內有可編程控制器，通過人機界面操作箱4實現對PLC控制柜的可編程作業。噴鋅機為雙工位噴鋅機，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種噴鋅機噴槍啟停控制系統，其特征在于：包括PLC控制柜以及分別與PLC控制柜連接的人機界面操作箱（4）、噴鋅小車位置檢測裝置和噴鋅機頂尖定位裝置；PLC控制柜包含CPU模塊、分別與CPU模塊連接的數字輸入模塊、數字輸出模塊、編碼器位置模塊和電源模塊、與數字輸出模塊連接的繼電器控制單元，電源模塊還分別連接數字輸入模塊、數字輸出模塊、繼電器控制單元和編碼器位置模塊，人機界面操作箱（4）連接CPU模塊，繼電器控制單元連接噴槍；噴鋅小車位置檢測裝置包括設置在噴鋅小車（7）外側的兩個鏈輪（1）、纏繞在兩個鏈輪（1）上并與該噴鋅小車（7）連接的鏈條（6）、齒壓在鏈條（6）上并位于兩個鏈輪（1）中間的漲緊輪（5）、與其中一個鏈輪（1）連接的絕對位置旋轉編碼器（2），絕對位置旋轉編碼器（2）連接編碼器位置模塊；噴鋅機頂尖定位裝置包括設置在頂尖導軌下方的機架上并與頂尖的液壓伸縮桿（16）限位配合的定位塊（13）、設置在液壓油路上的進油流量控制裝置（14）和回油流量控制裝置（15），定位塊（13）、進油流量控制裝置（14）、回油流量控制裝置（15）均設置在頂尖的非驅動端。

【技術特征摘要】
1.一種噴鋅機噴槍啟停控制系統，其特征在于：包括PLC控制柜以及分別與PLC控制柜連接的人機界面操作箱（4）、噴鋅小車位置檢測裝置和噴鋅機頂尖定位裝置；PLC控制柜包含CPU模塊、分別與CPU模塊連接的數字輸入模塊、數字輸出模塊、編碼器位置模塊和電源模塊、與數字輸出模塊連接的繼電器控制單元，電源模塊還分別連接數字輸入模塊、數字輸出模塊、繼電器控制單元和編碼器位置模塊，人機界面操作箱（4）連接CPU模塊，繼電器控制單元連接噴槍；噴鋅小車位置檢測裝置包括設置在噴鋅小車（7）外側的兩個鏈輪（1）、纏繞在兩個鏈輪（1）上并與該噴鋅小車（7）連接的鏈條（6）、齒壓在鏈條（6）上并位于兩個鏈輪（1）中間的漲緊輪（5）、與其中一個鏈輪（1）連接的絕對位置旋轉編碼器（2），絕對位置旋轉編碼器（2）連接編碼器位置模塊；噴鋅機頂尖定位裝置包括設置在頂尖導軌下方的機架上并與頂尖的液壓伸縮桿（16）限位配合的定位塊（13）、設置在液壓油路上的進油流量控制裝置（14）和回油流量控制裝置（15），定位塊（13）、進油流量控制裝置（14）、回油流量控制裝置（15）均設置在頂尖的非驅動端。2.根據權利要求1所述的噴鋅機噴槍啟停控制系統，其特征在于：噴鋅小車（7）上沿車身運動方向每工位設有兩把噴槍。3.根據權利要求2所述的噴鋅機噴槍啟停控制系統，其特征在于：噴鋅機為雙工位噴鋅機，噴鋅小車（7）為一個整體，鏈輪（1）設置在噴鋅小車（7）的外側，漲緊輪（5）為三個，三個漲緊輪（5）沿著鏈條（6）傳動方向一字排開設置。4.根據權利要求3所述的噴鋅機噴槍啟停控制系統，其特征在于：噴鋅機頂尖定位裝置為兩組，進油流量控制裝置（14）和回油流量控制裝置（15）均為液壓截止閥。5.一種噴鋅機噴槍啟停控制方...

【專利技術屬性】
技術研發人員：溫海軍，
申請(專利權)人：新興鑄管股份有限公司，
類型：發明
國別省市：河北;13