[发明专利]一种立式径向挤压制管机自动化生产系统及其使用方法

权利要求书

1.一种立式径向挤压制管机自动化生产系统，其特征是，包括PLC系统、传感器系统、执行器系统，所述PLC系统用于接收控制信号、输出控制指令，包括加载准备控制模块、喂料控制模块、搅拌控制模块、成型控制模块、卸载脱模控制模块；所述传感器系统用于检测各执行机构的实时状态和传输信号，包括传动装置初始位置传感器、传动装置工作位置传感器、插口装置初始位置传感器、插口装置工作位置传感器、工作台位置传感器；所述执行器系统用于执行控制指令，该执行器系统包括支架、传动装置、传动装置升降滑块组、成型头、料斗、喂料传送带、插口装置、插口装置升降滑块组、模具、工作台；

所述支架固定在地面上，用于支撑整个立式径向挤压制管机，所述模具与所述工作台相连，所述工作台与支架连接，工作台置于支架下部；所述喂料传送带一端连接料斗，另一端与模具相连；所述插口装置通过插口装置升降滑块组与支架滑动连接，所述传动装置通过传动装置升降滑块组与支架滑动连接，所述传动装置置于插口装置上方，所述插口装置置于模具上方，所述传动装置包括驱动电机、传动轴，所述驱动电机通过传动轴与成型头相连；

所述传动装置初始位置传感器、传动装置工作位置传感器置于传动装置升降滑块组滑动范围内，传动装置初始位置传感器置于传动装置工作位置传感器上方；所述插口装置初始位置传感器、插口装置工作位置传感器置于传动装置升降滑块组滑动范围内，插口装置初始位置传感器置于插口装置工作位置传感器上方；

所述传感器系统的5个传感器分别与加载准备控制模块连接，所述加载准备控制模块分别连接传动装置升降滑块组、插口装置升降滑块组、工作台；所述喂料控制模块的输入端与加载准备控制模块连接，喂料控制模块的输出端分别连接喂料传送带以及料斗；所述搅拌控制模块的输入端与喂料控制模块连接，搅拌控制模块的输出端与传动装置的驱动电机相连；所述成型控制模块的输入端分别与搅拌控制模块、传动装置初始位置传感器、传动装置工作位置传感器相连，成型控制模块的输出端分别连接传动装置升降滑块组、成型头；所述卸载脱模控制模块的输入端分别连接成型控制模块、插口装置初始位置传感器、插口装置工作位置传感器、工作台位置传感器，卸载脱模控制模块的输出端分别连接插口装置升降滑块组、工作台。

2.根据权利要求1所述的一种立式径向挤压制管机自动化生产系统，其特征是，该自动化生产系统还设有安全预警系统，用于安全预警及应急处理，所述安全预警系统与所述PLC系统连接。

3.根据权利要求1所述的一种立式径向挤压制管机自动化生产系统，其特征是，所述传动装置初始位置传感器、传动装置工作位置传感器由两个红外传感器组成，与所述支架相连，用于检测传动装置的位置；所述插口装置初始位置传感器、插口装置工作位置传感器由两个红外传感器组成，与所述支架相连，用于检测插口装置的位置；所述工作台位置传感器由一个红外传感器组成，与所述支架相连，用于检测工作台的位置。

4.根据权利要求1所述的一种立式径向挤压制管机自动化生产系统，其特征是，所述支架通过铰链竖直固定在地面上。

5.根据权利要求1所述的一种立式径向挤压制管机自动化生产系统，其特征是，所述成型头与所述传动装置相连，用于挤压成型，包括上挤压盘、下挤压盘以及抹光盘。

6.根据权利要求1所述的一种立式径向挤压制管机自动化生产系统，其特征是，所述料斗与所述支架相连，用于搅拌、存放水泥料，料斗内部设有一根搅拌铰刀。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的立式径向挤压制管机自动化生产系统的使用方法，其特征是，包括以下步骤：

1)工作台位置传感器检测工作台是否在工作位置，传动装置初始位置传感器与插口装置初始位置传感器分别检测传动装置以及插口装置是否在初始位置，然后将位置信号输入给加载准备控制模块；所述传动装置的初始位置、工作位置置于传动装置升降滑块组滑动范围内，初始位置置于工作位置上方；所述插口装置的初始位置、工作位置置于插口装置升降滑块组滑动范围内，初始位置置于工作位置上方；

若工作台位置传感器检测到工作台未在工作位置，传动装置初始位置传感器与插口装置初始位置传感器分别检测到传动装置以及插口装置在初始位置，加载准备控制模块根据上述传感器的输入信号，输出信号给各对应执行机构：

工作台旋转180°使模具(13)进入工作位置，即模具入料口与喂料传送带对接；传动装置通过传动装置升降滑块组下降，插口装置通过插口装置升降滑块组下降；当传动装置工作位置传感器与插口装置工作位置传感器检测到传动装置以及插口装置到达各自的工作位置时，此时输出信号给加载准备控制模块，则加载准备生产环节结束，进入喂料环节；

2)喂料控制模块与加载准备控制模块相连，接收加载准备控制模块信号，根据所接收的信号，输出控制信号给喂料传送带以及料斗；料斗开始工作，启动料斗内置的搅拌铰刀，将料斗内的泥料进行充分搅拌后，输送到喂料传送带上，均匀地向模具内喂料，紧接着进入搅拌环节；

3)搅拌控制模块与喂料控制模块相连，接收喂料控制模块信号，根据所接收的信号，输出控制信号给传动装置，启动驱动电机，通过传动轴带动成型头，对模具内的水泥料进行搅拌，随后进入产品成型环节；

4)成型控制模块分别与搅拌控制模块、传动装置初始位置传感器以及传动装置工作位置传感器相连，接收搅拌控制模块、传动装置初始位置传感器以及传动装置工作位置传感器的信号，根据所接收的信号，输出控制信号给成型头与传动装置升降滑块组；

成型头启动，上挤压盘、下挤压盘以及抹光盘开始自转，通过离心力对模具内的水泥料进行挤压成型，并在传动装置升降滑块组的牵引下匀速向上移动，直到产品成型，传动装置移动至初始位置；

此时传动装置初始位置传感器与传动装置工作位置传感器将各自的位置信号输出给成型控制模块，当传动装置工作位置传感器检测到传动装置不在工作位置，而传动装置初始位置传感器检测到传动装置在初始位置时，产品成型环节结束，最后进入卸载脱模环节；

5)卸载脱模控制模块分别与成型控制模块、工作台位置传感器、插口装置初始位置传感器以及插口装置工作位置传感器相连，接收成型控制模块、工作台位置传感器、插口装置初始位置传感器以及插口装置工作位置传感器的信号，输出控制信号给插口装置升降滑块组与工作台；

启动插口装置升降滑块装置，将插口装置移动至初始位置，旋转工作台至卸载位置，同时插口装置初始位置传感器与插口装置工作位置传感器将位置信号输出给卸载脱模控制模块，当插口装置工作位置传感器检测到插口装置不在工作位置，而插口装置初始位置传感器检测到插口装置在初始位置时，卸载脱模环节结束，整个生产流程结束；

6)当该自动化生产系统出现异常时，安全预警系统的指示灯发出红色预警，紧急停止生产，检查故障；所述异常包括PLC系统中任何子模块无法接收各传感器的信号、执行器系统中任一执行器机构未按控制指令工作。