一种自动控制成型套系统
技术领域
本实用新型涉及压棒机领域，尤其涉及一种自动控制成型套系统。
背景技术
螺旋挤压式压棒机主要是应用在农业、食品行业、制药和烟草等行业上，它的工作原理是利用挤压螺杆旋转把来料(粉尘)在成型套腔体内(一个圆锥型管道，前面出口缩口直径变小)往前推送。由于成型套内腔出口前端设计成缩口，迫使松散的粉尘往前输送时有阻力，逐渐被挤压成固体圆棒状。压棒成型的原理就是利用成型套内部腔体和物料运动之间产生的阻力而形成的。
堵料现象是目前国内外机械式压棒机的主要缺点和问题。目前国内外同类设备的成型套缩口是固定的或者人工调节的，不能自动根据不同来料成分(粗细、长短和水分含量等)自动调节缩口大小。在工作时，一旦挤压推力小于棒料和成型套内腔相对运动的阻力，就会导致挤压螺杆或推杆无法挤出棒料而堵料。
实用新型内容
为克服现有技术的不足，本实用新型提供一种自动控制成型套系统。
本实用新型提供的技术方案为：
一种自动控制成型套系统，包括螺旋式挤压装置和电机控制装置；
所述螺旋式挤压装置包括进料仓、驱动连轴器、成型腔、夹钳机构、挤压螺杆和电机；
所述进料仓位于顶部并向所述成型腔内进料，所述挤压杆配置于所述成型腔内，所述挤压杆与所述驱动联轴器连接，所述驱动联轴器与所述电机连接，所述电机驱动所述驱动联轴器转动，所述驱动联轴器带动所述挤压杆转动；所述夹钳机构配置于所述成型腔的出口处，所述夹钳机构用于控制所述成型腔出口处的开启和封闭；
所述电机控制装置包括电流互感器、模数转换器、数据存储装置和比较器，所述电流互感器用于检测所述电机的负载电流，所述模数转换器用于将所述电机的负载电流信息转换为数字量，所述数据存储装置用于存储设定的电流阈值上限和阈值下限，所述比较器用于将所述电机的负载电流与设定的电流阈值上限和阈值下限比较，并将比较的结果发送给所述夹钳机构，控制所述夹钳机构在所述电机的负载电流大于设定的电流阈值上限时开启所述夹钳机构，小于设定的电流阈值下限时关闭所述夹钳机构。
优选的是，所述模数转换器、数据存储装置和比较器均位于PLC内。
优选的是，所述夹钳机构为气动，所述比较器将信号发送给电磁阀，并通过所述电磁阀的开闭控制所述夹钳机构。
优选的是，所述电机和所述驱动联轴器之间还包括减速机。
本实用新型的有益效果：
本实用新型的自动控制成型套系统通过电机控制装置检测电机的电流从而检测扭矩的大小，并通过夹钳机构控制挤压工作时的物料阻力大小，从而减少装置堵料，自动成段，减少操作人员的工作量。
附图说明
图1为本实用新型的自动控制成型套系统的结构示意图；
图2为本实用新型的自动控制成型套系统的电机控制装置的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
如图1和图2所示，一种自动控制成型套系统，包括螺旋式挤压装置和电机控制装置；
所述螺旋式挤压装置包括进料仓1、驱动连轴器2、成型腔3、夹钳机构4、挤压螺杆5和电机6；
所述进料仓1位于顶部并向所述成型腔3内进料，所述挤压杆5配置于所述成型腔3内，所述挤压杆5与所述驱动联轴器2连接，所述驱动联轴器2与所述电机6连接，所述电机6驱动所述驱动联轴器2转动，所述驱动联轴器2带动所述挤压杆5转动，从而完成对粉尘物料的挤压成型；所述电机6和所述驱动联轴器2之间还包括减速机7，通过所述减速机7增加扭矩；所述夹钳机构4配置于所述成型腔3的出口处，所述夹钳机构4用于控制所述成型腔3出口处的开启和封闭；
所述电机控制装置包括电流互感器8、模数转换器9、数据存储装置10和比较器11，所述电流互感器8用于检测所述电机6的负载电流，所述模数转换器9用于将所述电机的负载电流信息转换为数字量，所述数据存储装置10用于存储设定的电流阈值上限和阈值下限，所述比较器11用于将所述电机6的负载电流与设定的电流阈值上限和阈值下限比较，并将比较的结果发送给所述夹钳机构4，控制所述夹钳机构4在所述电机6的负载电流大于设定的电流阈值上限时开启所述夹钳机构4，小于设定的电流阈值下限时关闭所述夹钳机构4。所述模数转换器9、数据存储装置10和比较器11均位于PLC内。所述夹钳机构4为气动，所述比较器11将信号发送给电磁阀，并通过所述电磁阀的开闭控制所述夹钳机构。
设备在工作时，散料在成型腔3内逐渐挤压过程，也在阻力也逐渐增大，电机6扭矩以及电流也在逐渐增大。当增大到设定值时，如果不进行打开夹钳机构4，物料会进一步的被压得更紧，最后就会有可能产生堵料。因此当电流值达到设定值i1时，成型腔3的缩口由夹钳机构4打开。减小挤压阻力。这时所挤出的棒料12达到预设的松紧度。
夹钳机构4打开后，成型腔3内的阻力减小，电机电流值也减小。当电流值小于设定值i1向下达到一定幅度时，即设定的阈值电流下限时，夹钳机构4恢复关闭，成型腔3缩口关闭。
因挤压螺杆5在挤压物料时会遇到相应的阻力，阻力越大，随之电机1保持恒速运行的负载功率越大，电流也随之相应的增加。电流值和棒料松紧度的关系是呈正比的关系。
电控系统利用此原理，PLC通过PROFINET/DP网络通讯读取电流互感器8实时采集电机负载电流，比较器输出电压到相应的夹钳电磁阀，夹钳电磁阀通过气路切换从而控制夹钳的松紧，最终棒料成型并挤压到相应的落料口。如此便形成了通过设定不同的实际工作电流上限值达到实现不同硬度的棒料的工艺要求。也就是说，在一定范围内，电流设定值i1设的越大，棒料压得越紧。
不同的物料在压棒时，产生的阻力以及负载电流不相同，因此实际过程中会根据不同的物料配方来设定匹配的设定电流。故设定电流需要综合考虑物料配方及硬度要求。实际电流可通过HMI人机界面通过与PLC的PROFINET/DP网络通讯连接获取，并可通过HMI界面设定相应的实际工作电流上限值。
本专利能根本性的解决堵料问题，在工作时，可满足粉尘来料的成分变化要求。通过电机控制装置检测挤压螺杆5工作电流与电流设定值的比对来控制成型腔3缩口的开/闭，实时动态调节压棒阻力以及压棒棒料松紧度的大小不会超过一个设定的范围。
可以根据需要设定棒料的松紧度。通过调节电控操作面板上的设定值大小就可以改变棒料的松紧度，具体操作为：把设定电流值调大(在一定范围内)，就可以压出更紧密的棒料；反之把设定电流值调小，就可以压出较松的棒料。
自动开机和关机功能，设备自动运行，关机和开机均无需人工干预。设备傻瓜式操作和运行，对操作人员的要求不高，解决了国内外同类设备对操作人员依赖性问题。
