杜曉平 周子超 魏鐵亮

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生產(chǎn)卡扣式絕緣套管自動(dòng)切割設(shè)計(jì)方案

杜曉平 周子超 魏鐵亮

（天津雙安勞保橡膠有限公司）

高壓卡扣式絕緣套管是電力系統(tǒng)維修高壓設(shè)備或者架空裸導(dǎo)線增加絕緣的必不可少的絕緣材料，它的安裝方法是在架空線路的高壓裸線上把卡扣式絕緣套管的卡扣打開，包在導(dǎo)線上再合上卡扣，安裝非常方便。我單位生產(chǎn)的高壓卡扣式絕緣套管是用擠出機(jī)和牽引機(jī)來生產(chǎn)，切割時(shí)采用人工方法既人工測量長度并用剪刀來切割，這種方法效率低，切割的長度及外觀不夠理想，現(xiàn)提出一種自動(dòng)測量、自動(dòng)切割、自動(dòng)計(jì)數(shù)的設(shè)計(jì)方案，可以節(jié)省人力并且使切割出來的產(chǎn)品長度一致，端面整齊。

絕緣套管；自動(dòng)切割；安全防護(hù)；電力系統(tǒng)

1、前言

1.1 目前我單位生產(chǎn)高壓卡扣式絕緣套管切割現(xiàn)狀。

目前我單位生產(chǎn)卡扣式絕緣套管采用手動(dòng)切割。擠出機(jī)擠出來的卡扣式絕緣套管是接連不斷的，需要根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格把它切成需要的長度，擠出的絕緣套管經(jīng)過冷水冷卻，進(jìn)入牽引機(jī)，絕緣套管長度達(dá)到要求后，比好長短，用剪子剪斷。目前生產(chǎn)一根兩米絕緣套管的時(shí)間大約1分鐘45秒，1小時(shí)可生產(chǎn)34根，一天8小時(shí)可生產(chǎn)270根左右。計(jì)數(shù)采用人工計(jì)數(shù)，一般20根一個(gè)包裝箱。

2、改造方案介紹

2.1 改造目的

通過改造達(dá)到可設(shè)定長度和數(shù)量，當(dāng)測量長度與所設(shè)定長度一致時(shí)自動(dòng)切斷，切斷后把切下的產(chǎn)品用氣缸自動(dòng)推到臺(tái)子下面周轉(zhuǎn)箱內(nèi)并計(jì)數(shù)，到達(dá)設(shè)定的數(shù)量后報(bào)警提示，操作人員聽到報(bào)警音后可將成品高壓絕緣管打包，放到待檢區(qū)域。改造的目的是提高產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)省勞動(dòng)力。

2.2 改造后的總體結(jié)構(gòu)

如“圖一”所示：擠出機(jī)擠出的絕緣套管夾在牽引機(jī)的上輥和下輥之間，原牽引機(jī)的上下棍驅(qū)動(dòng)電機(jī)由變頻器來驅(qū)動(dòng)，可以調(diào)速。改造需加三個(gè)氣缸分別是（1）固定氣缸，它的作用是切割絕緣管時(shí)固定絕緣管用，（2）推拉氣缸用來推拉切割電機(jī)，切割電機(jī)下部有燕尾槽可使電機(jī)連同圓形刀片橫向移動(dòng)，（3）推成品氣缸，作用是將剪下的絕緣管成品推到臺(tái)子下面的周轉(zhuǎn)箱。另外，加一切割電機(jī)，切割電機(jī)選用370W 三相二級(jí)電機(jī)，帶動(dòng)圓形切割刀片。增加氣動(dòng)系統(tǒng)，包括：空氣壓縮機(jī)、氣缸、電磁閥，三聯(lián)件等。

增加的電器部分有：PLC，觸摸屏，編碼器等。

3、工作原理

編碼器裝在牽引機(jī)的壓軸側(cè)面，擠出機(jī)擠出絕緣套管的長度可通過編碼器的脈沖數(shù)由PLC計(jì)算獲得，在觸摸屏上設(shè)定好長度及數(shù)量。操作時(shí)按啟動(dòng)按鈕，每天開機(jī)先用手動(dòng)切割零頭，之后就可連續(xù)切割了。

圖一

對(duì)照“圖二”說明硬件情況，編碼器采用ABZ三線方式，Z不用，只接A和B，接在X0和X1上，X3為啟動(dòng)按鈕，X4為推拉氣缸到位磁性開關(guān)，X5為推成品氣缸到位磁性開關(guān)，X6為切零頭手動(dòng)開關(guān)。Y0為牽引電機(jī)信號(hào)，用繼電器給變頻器發(fā)送開、停信號(hào)。Y1為固定絕緣套管氣缸信號(hào)，Y2為切割電機(jī)信號(hào)，Y3為切割電機(jī)的推拉氣缸信號(hào)，Y5為推成品氣缸信號(hào)，Y6為生產(chǎn)數(shù)量到達(dá)每包數(shù)量設(shè)定值時(shí)的訊響信號(hào)。

圖二

對(duì)照“圖三”說明PLC程序運(yùn)行過程。PLC選用豐煒VH-20MR，這種PLC與三菱PLC編程大同小異。開機(jī)，PLC的初始脈沖M9002使步進(jìn)程序進(jìn)入S0，X3為啟動(dòng)按鈕，按X3程序進(jìn)到S20，這時(shí)牽引電機(jī)動(dòng)作，按動(dòng)手切按鈕X6，牽引電機(jī)暫停，固定絕緣桿氣缸Y1動(dòng)作，切割電機(jī)Y2啟動(dòng)，切割電機(jī)啟動(dòng)需要有一會(huì)時(shí)間才能變?yōu)槿?，T0就是啟動(dòng)時(shí)間，T0時(shí)間到，進(jìn)到S22推動(dòng)氣缸Y3動(dòng)作，這時(shí)切割，氣缸限位開關(guān)X1到位后，程序進(jìn)到S23，推動(dòng)氣缸Y3回位，固定氣缸Y1松開，切割電機(jī)Y2停止。測量值清零，若第一次手動(dòng)切零頭不滿足D128>=D148，所以Y5無輸出（不推剪下的成品，因?yàn)榧粝碌氖橇泐^，這時(shí)C0不計(jì)數(shù)），程序回到M20。若S20的D128>=D148(成品長度)，M0變?yōu)镺N，這時(shí)程序進(jìn)入S22走M(jìn)1非、X4那一路，進(jìn)入S23固定絕緣管氣缸Y1回位，切割電機(jī)停止，推成品氣缸工作，將切下的成品推到周轉(zhuǎn)箱，長度測量值D128清零，計(jì)數(shù)器C0計(jì)數(shù)，設(shè)定的包裝數(shù)存在D132中，用Y5到位信號(hào)的X2作為計(jì)數(shù)信號(hào)，若C0的數(shù)值不到設(shè)定值則走C0非、X5那一路回到S20，若C0計(jì)數(shù)到設(shè)定值，則走C0、X5進(jìn)入S24，訊響信號(hào)Y6有輸出，清C0計(jì)數(shù)值，T1時(shí)間到回到S20，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)?！皥D四”是梯形圖。“圖五”是觸摸屏編程畫面，觸摸屏選用威綸通TK-6070IP，長度設(shè)定用豐煒PLC存儲(chǔ)器D148，測量長度即時(shí)顯示值用豐煒PLC存儲(chǔ)器D128。數(shù)量設(shè)定值用豐煒PLC存儲(chǔ)器D132，數(shù)量顯示值用用豐煒PLC存儲(chǔ)器C0。

圖三

圖四

圖五

4 結(jié)論

本設(shè)計(jì)是卡扣式絕緣套管的自動(dòng)剪切設(shè)計(jì)方案，這個(gè)方案可大大節(jié)省人力，在生產(chǎn)中工作人員可邊干其他工作邊干這項(xiàng)工作，聽到報(bào)警音過來打包即可。在實(shí)際應(yīng)用中可能會(huì)遇到一些問題需要解決，并且需要調(diào)試，例如長度的設(shè)定要根據(jù)實(shí)際情況確定與毫米的換算關(guān)系，要乘以一個(gè)系數(shù)。

（1）三菱FX系列PLC應(yīng)用技術(shù)龔仲華編 人民郵電出版社出版時(shí)間2010年10月1日

杜曉平，男，1960 年~，天津人，工業(yè)電氣自動(dòng)化工程師，長期從事有關(guān)橡膠加工及橡膠制品設(shè)備和檢測設(shè)備自動(dòng)化開發(fā)及研究。