[发明专利]一种防爆环境下的灌装箱气动伺服定位装置

说明书

本发明一种防爆环境下的灌装箱气动伺服定位装置。该装置包括PLC控制器、电气比例阀、气‑气控制器和三组动作气缸，气源模块与PLC控制机柜相连接置于厂房外；PCL控制机柜与厂房内的防爆控制柜相连接；防爆控制柜与X方向气缸组(4)和Y方向气缸组相连接。首先，PLC控制器接收位置信号，将其转换为电信号模拟量分别传输给电气比例阀；然后，电气比例阀将接收到的电信号转换为气信号传输给气‑气控制器；最后，三组气‑气控制器通过接收到的气信号大小控制气缸分别在X、Y两个方向上的推动行程以推动箱体。所述装置保证了在充满粉尘、易燃气体的厂房内箱体定装置全部无电化，解决了在类似化工厂这种危险环境中灌装箱校正装置带电工作导致的安全问题。

技术领域

本发明属于控制技术和自动化设备领域，具体涉及一种防爆环境下的灌装箱气动伺服定位装置。

背景技术

随着人类进入信息产业革命时代，人工智能技术迅速发展，智能化技术正以前所未有的速度发展革新，逐渐渗透各个行业。智能工厂的建设作为人工智能的一环，可以极大地提高生产效率和保障人民利益。某些化工厂危险品生产过程在灌装环节自动化程度低、危险作业人员多、环境恶劣，存在安全隐患等问题。

发明内容

为了解决化工厂危险品生产过程在灌装环节存在的自动化程度低、危险作业人员多、环境恶劣和存在安全隐患等问题，本发明提供一种防爆环境灌装箱气动伺服定位装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

针对化工厂的特殊环境，灌装箱定位装置需要具有以下特征：工厂生产的流水线上，定位装置不能遮挡箱体进出灌料位，因此定位装置要能够上下移动；气缸只能往一个方向运动，因此要设计Y方向正负两个方向的气缸；由于化工厂产品的特殊性，灌装箱往往带有与箱体相连的盖子，因此只能在三个方向推动灌装箱。

本发明提供的灌装箱气动伺服定位装置包括气源模块、PLC控制机柜、防爆控制柜、X方向气缸组和Y方向气缸组；气源模块与PLC控制机柜相连接置于厂房外；PCL控制机柜与厂房内的防爆控制柜相连接；防爆控制柜与X方向气缸组和Y方向气缸组相连接。气源模块与PLC控制机柜通过通气管道相连接。PCL控制机柜与防爆控制柜通过CAN串口总线以及通气管道相连接。防爆控制柜与X方向气缸组和Y方向气缸组通过防爆继电器和防爆接头相连接。

所述气源模块，包括空气压缩机、过滤减压模块和两通阀；空气压缩机为整个装置的压缩气体来源，为X方向气缸组和Y方向气缸组的动力源；过滤减压模块稳定输出气体压强，过滤压缩空气中存在的杂质，为后续设备提供洁净气源；两通阀为装置气压总开关。空气压缩机)通过管道连接到过滤减压模块入口，过滤减压模块出口与两通阀连接。

所述PLC控制机柜，包括PLC控制器、X方向电气比例阀、Y负方向电气比例阀、Y正方向电气比例阀和顶升机构电气比例阀；PLC控制器接收来自上位机的位置偏移信号，通过控制算法计算X方向气缸组和Y方向气缸组中每个气缸的行程，并将其转换为DC 0到20mA模拟电流信号；X方向电气比例阀、Y负方向电气比例阀和Y正方向电气比例阀分别接收PLC控制器发出的X方向模拟电流信号、Y负方向模拟电流信号和Y正方向模拟电流信号，输出DC 4到20mA模拟电流信号，成比例地对空气压力进行控制；同样的，当X方向和Y方向定位完成后，顶升机构电气比例阀接收PLC控制器发出的顶升气缸控制模拟电流信号，负责灌装箱定位结束后的顶升。

所述防爆控制柜，包括X方向气-气控制器、X方向防爆电磁阀A、X方向防爆电磁阀B、Y负方向气-气定位器和Y正方向气-气控制器；X方向气-气控制器精确控制X方向伺服气缸动作；X方向防爆电磁阀A控制锁紧升降气缸；X方向防爆电磁阀B控制无杆气缸动作；Y负方向气-气控制器控制Y负方向伺服气缸动作；Y正方向气-气定位器控制Y正方向伺服气缸动作。