橡塑保温管切割台的输送带控制电气线路改造

张君

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【摘 要】A公司的橡塑保温管材切台，因切割台的输送带手动调速问题，致使切割的管材尺寸不一，甚至导致切割刀片受力不均匀而受损变形或断裂，经分析排查，通过改进电柜二次控制线路及光敏电阻串接原电位器改变输入电压，控制变频器实现输送带的自动调速。

【关键词】光敏电阻；变频器；自动调速

【Abstract】A company has the rubber insulation pipe cutting machines， due to conveying belt manual speed control problem， resulting in different size products， and even lead to cutting blade stress inhomogeneous damaged deformation or fracture， through the analysis and investigation， through improved electrical cabinet secondary control circuit and a light sensitive resistor connected in series of the original potentiometer to change the input voltage， control the inverter to realize the conveying belt automatic speed control.

【Key words】Photosensitive resistance； Frequency converter； Automatic speed regulation

某公司拥有三条生产橡塑保温管的流水线，橡塑保温管切割台为非标设备，由于输送带采用人工调节变频器调速，经常出现输送带速度与切割台的刀架控制配合不好，致使管材进入切割台夹具模的时长短不一，影响切割精度，同时由于刀片切割管材受力不均匀，容易发生损坏变形，甚至断裂，从而影响产品质量和生产效率。

1 切割台工作原理介绍

切割台动力系统有输送带电机、刀片轮电机、刀架电机，分别用台达VFD-A变频器控制，保温管切割台的夹具模有12孔、9孔和6孔，切割台示意图如图1所示。生产流程为：挤出机——烘箱（64米）——冷却输送装置（20米）——拉台（8米）——切台（8米）——包装。

电气控制原理说明：启动输送带及刀片电机运转——计数器计数——到达设定值——计数器常开触点闭合——输送带停止（刀片仍运转、同时计数器复位归0）——刀架下降切管——下行程断开——刀架上升——上行程断开——刀架停止——输送带运转，如此循环运行，切割台的电气控制线路图如图2所示 。

2 导致切割管材故障分析

因为刀架下降切管时，输送带停止运转，故切割台不能与前端设备联动调速，只能在拉台与切割台之间设置过渡区，切割台操作员要求经常注意过渡区产品的松紧度，并不断的调节输送带的速度。8米长的距离，监控操作存在相当大困难。输送带过慢，导致管材过松，产品垂入地面像绳子一样盘缠打结，输送到切割台时受阻，造成切出的管材长短不一。输送带过快，导致管材过紧，管与输送带的速度不一致，切出的管长度比设定值短，所以输送带速度控制直接影响管材质量及生产效率。

并且，当管材产品更换生产规格时，换模具后重新拉管上切割台，因刚启动设备，此时质检员急需取样，如果在刀轮高转速的情况下，按下手切按钮，将导致刀片变形弯曲受损。

通过仔细观察、检查，根据故障出现的原因认真分析、判断，结果查出导致问题的原因：1是切割台输送带的电位器手动调速功能满足不了生产要求；2是控制电气线路缺少联锁运行功能。

3 切割台的控制电气线路改造

3.1 安装输送带自动调速装置

输送带安装自动调速装置，选用MG42-2型光敏电阻、S-24-12型开关电源。具体方法是加工一个有盖的铁板小暗盒，里面对称装入DC24V的LED光源及光敏电阻，中间有旋转小凸形挡光片隔开，挡光片的动力摆杆放于管材上面，当管松时下垂摆杆下降，带动小凸形挡光片转动，改造后的切割台结构图如图3所示。

将光敏电阻与开关电源串联，驱动输送带的控制变频器，如图4切割台的电气控制线路改进图所示，当动力摆杆随着管材的松紧而上下摆动，带动挡光板摆动，从而改变LED光源对光敏电阻的光照强度，当光照由弱变强，使得电阻值由大变小，变频器的模拟输入电压由弱变强，即逐渐加速，避免了管材太松坠入地面。当管上升时，摆杆慢慢上升，变频器逐渐减速，当摆杆上到限位高度，小凸形挡光片已完全阻隔光照，此时光敏电阻阻值最大，变频器的模拟输入电压为0V，停止运行，解决了拉紧管材的故障。光敏电阻的响应性能好，随光的强弱变化而阻值快速变化，使得输送带的速度调节灵敏，稳定。

3.2 原电气控制电路的连锁改造

在原电气控制线路中上加入时间继电器KT，控制KA2线圈，使它受时间继电器KT的延时闭合触点控制，同时KT线圈受KA1的常开触点控制。即让刀轮的驱动电机先运转，延时十几秒后，待刀轮驱动电机达到最高转速时输送带电机才运转。电气原理见图4所示：启动——刀轮驱动电机运转（同时KT得电）——延时——时间数值到——输送带电机运转——计数器计数、、、、、、这样，即使在刀轮驱动电机在低速状态时被人为按下手动切割按钮时，刀架下降，由于输送带电机处于停止状态，管材还没有到达切口处，刀片切空，解决了刀片被撞的故障。

4 结束语

在实际的改造验证，事实证明利用光敏电阻、开关电源简易的改造变频器自动调速是完全可行的，有效的，有实用价值的。通过简易的控制线路的改造，使得橡塑管切割流水线速度调节实现自动控制，有效的提高了切割精度，提升了切割生产的效率，增加了刀片的使用寿命，同时降低了操作员的工作强度，节约了劳动成本。并且，在原控制电气线路中，加入输送带电机与刀架电机的联锁保护功能，降低切割台因误操作导致的刀片受损故障。

【参考文献】

[1]安建平，裴效中.台达VFD-A型变频器V/F函数分析及其应用[J].微计算机信息，2001（02）：52-53.

[责任编辑：王伟平]