橡塑保溫管切割臺的輸送帶控制電氣線路改造

張君

【摘 要】A公司的橡塑保溫管材切臺，因切割臺的輸送帶手動調速問題，致使切割的管材尺寸不一，甚至導致切割刀片受力不均勻而受損變形或斷裂，經分析排查，通過改進電柜二次控制線路及光敏電阻串接原電位器改變輸入電壓，控制變頻器實現輸送帶的自動調速。

【關鍵詞】光敏電阻；變頻器；自動調速

【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

某公司擁有三條生產橡塑保溫管的流水線，橡塑保溫管切割臺為非標設備，由于輸送帶采用人工調節變頻器調速，經常出現輸送帶速度與切割臺的刀架控制配合不好，致使管材進入切割臺夾具模的時長短不一，影響切割精度，同時由于刀片切割管材受力不均勻，容易發生損壞變形，甚至斷裂，從而影響產品質量和生產效率。

1 切割臺工作原理介紹

切割臺動力系統有輸送帶電機、刀片輪電機、刀架電機，分別用臺達VFD-A變頻器控制，保溫管切割臺的夾具模有12孔、9孔和6孔，切割臺示意圖如圖1所示。生產流程為：擠出機——烘箱（64米）——冷卻輸送裝置（20米）——拉臺（8米）——切臺（8米）——包裝。

電氣控制原理說明：啟動輸送帶及刀片電機運轉——計數器計數——到達設定值——計數器常開觸點閉合——輸送帶停止（刀片仍運轉、同時計數器復位歸0）——刀架下降切管——下行程斷開——刀架上升——上行程斷開——刀架停止——輸送帶運轉，如此循環運行，切割臺的電氣控制線路圖如圖2所示 。

2 導致切割管材故障分析

因為刀架下降切管時，輸送帶停止運轉，故切割臺不能與前端設備聯動調速，只能在拉臺與切割臺之間設置過渡區，切割臺操作員要求經常注意過渡區產品的松緊度，并不斷的調節輸送帶的速度。8米長的距離，監控操作存在相當大困難。輸送帶過慢，導致管材過松，產品垂入地面像繩子一樣盤纏打結，輸送到切割臺時受阻，造成切出的管材長短不一。輸送帶過快，導致管材過緊，管與輸送帶的速度不一致，切出的管長度比設定值短，所以輸送帶速度控制直接影響管材質量及生產效率。

并且，當管材產品更換生產規格時，換模具后重新拉管上切割臺，因剛啟動設備，此時質檢員急需取樣，如果在刀輪高轉速的情況下，按下手切按鈕，將導致刀片變形彎曲受損。

通過仔細觀察、檢查，根據故障出現的原因認真分析、判斷，結果查出導致問題的原因：1是切割臺輸送帶的電位器手動調速功能滿足不了生產要求；2是控制電氣線路缺少聯鎖運行功能。

3 切割臺的控制電氣線路改造

3.1 安裝輸送帶自動調速裝置

輸送帶安裝自動調速裝置，選用MG42-2型光敏電阻、S-24-12型開關電源。具體方法是加工一個有蓋的鐵板小暗盒，里面對稱裝入DC24V的LED光源及光敏電阻，中間有旋轉小凸形擋光片隔開，擋光片的動力擺桿放于管材上面，當管松時下垂擺桿下降，帶動小凸形擋光片轉動，改造后的切割臺結構圖如圖3所示。

將光敏電阻與開關電源串聯，驅動輸送帶的控制變頻器，如圖4切割臺的電氣控制線路改進圖所示，當動力擺桿隨著管材的松緊而上下擺動，帶動擋光板擺動，從而改變LED光源對光敏電阻的光照強度，當光照由弱變強，使得電阻值由大變小，變頻器的模擬輸入電壓由弱變強，即逐漸加速，避免了管材太松墜入地面。當管上升時，擺桿慢慢上升，變頻器逐漸減速，當擺桿上到限位高度，小凸形擋光片已完全阻隔光照，此時光敏電阻阻值最大，變頻器的模擬輸入電壓為0V，停止運行，解決了拉緊管材的故障。光敏電阻的響應性能好，隨光的強弱變化而阻值快速變化，使得輸送帶的速度調節靈敏，穩定。

3.2 原電氣控制電路的連鎖改造

在原電氣控制線路中上加入時間繼電器KT，控制KA2線圈，使它受時間繼電器KT的延時閉合觸點控制，同時KT線圈受KA1的常開觸點控制。即讓刀輪的驅動電機先運轉，延時十幾秒后，待刀輪驅動電機達到最高轉速時輸送帶電機才運轉。電氣原理見圖4所示：啟動——刀輪驅動電機運轉（同時KT得電）——延時——時間數值到——輸送帶電機運轉——計數器計數、、、、、、這樣，即使在刀輪驅動電機在低速狀態時被人為按下手動切割按鈕時，刀架下降，由于輸送帶電機處于停止狀態，管材還沒有到達切口處，刀片切空，解決了刀片被撞的故障。

4 結束語

在實際的改造驗證，事實證明利用光敏電阻、開關電源簡易的改造變頻器自動調速是完全可行的，有效的，有實用價值的。通過簡易的控制線路的改造，使得橡塑管切割流水線速度調節實現自動控制，有效的提高了切割精度，提升了切割生產的效率，增加了刀片的使用壽命，同時降低了操作員的工作強度，節約了勞動成本。并且，在原控制電氣線路中，加入輸送帶電機與刀架電機的聯鎖保護功能，降低切割臺因誤操作導致的刀片受損故障。

【參考文獻】

[1]安建平，裴效中.臺達VFD-A型變頻器V/F函數分析及其應用[J].微計算機信息，2001（02）：52-53.

[責任編輯：王偉平]