多工位自动扩底锚杆供料系统及供料方法转让专利

申请号 : CN201810079166.5

文献号 : CN108249095B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 张建立王建立冯小雨赵梦涛裴红星李延民陈中中

申请人 : 郑州大学

摘要 :

本发明公开了一种多工位自动扩底锚杆供料系统,包括探伤仪、链条输送机构和PLC控制系统;链条输送机构包括工位链条输送机构和上游链条输送机构;探伤仪位于上游链条输送机构上游端部,各工位均设有接料装置,各加工工位的上游端部设有工位来料光电开关;各加工工位均设有翻料机构,满料位置处设有满料检测光电开关;PLC控制系统具有三个按钮;上游链条输送机构对应设置有上料气缸,各加工工位均对应设有一不要料按钮。本发明还公开了一种供料方法。本发明能够实现高效、稳定地输送原料杆、结构紧凑、工作效率高、送料稳定、节省成本和人力,各动作匹配程度高。本发明的供料方法非常灵活,各加工工位等待原料杆的时间最为接近。

权利要求 :

1.多工位自动扩底锚杆供料系统,其特征在于:包括探伤仪、链条输送机构和PLC控制系统,PLC控制系统内置有存储器;

链条输送机构包括工位链条输送机构和上游链条输送机构;工位链条输送机构沿加工工位布置;以原料杆的输送方向为下游方向;

加工工位由上游至下游分别为第一加工工位、第二加工工位至第N加工工位,N为偶数;

各加工工位均设有滚丝机;加工工位的工位序号由上游向下游位次递增;

奇数加工工位的滚丝机用于加工锚杆左旋圆螺纹,偶数加工工位的滚丝机用于加工锚杆右旋圆螺纹;上游链条输送机构位于工位链条输送机构的上游;

各链条输送机构均包括主动链轮、从动链轮、传动轮、输料轮和链轮电机;各链条输送机构的链轮电机均与PLC控制系统相连接;

主动链轮与从动链轮之间绕设有主链条,主动链轮和从动链轮均同轴安装有传动轮,传动轮通过传动链条驱动所述输料轮;各链条输送机构的输料轮均设置在同一直线上;原料杆的长度为L米,相邻输料轮之间的距离小于等于1/3L米;输料轮的轴线方向垂直于原料杆的输送方向,输料轮轴线方向两端部的直径大于中部直径从而形成输料凹槽,原料杆支撑于相邻两个以上输料轮的输料凹槽上并随输料轮的转动向下游方向输送;各输料轮所在直线为原料杆的传送路线;以垂直于传送路线的方向为左右方向;

探伤仪位于上游链条输送机构上游端部,上游链条输送机构位于第一加工工位的工位链条输送机构上游方向;

各加工工位沿上下游方向均有一段长度;以该加工工位的上下游方向的中间位置为界限,位于中间位置上游的部分为该加工工位的上游部分,位于中间位置下游的部分为该加工工位的下游部分;

各加工工位均设有接料装置,奇数加工工位的接料装置位于该加工工位的上游部分,偶数加工工位的接料装置位于该加工工位的下游部分;各加工工位的上游端部的传送路线处均设有用于检测来料的工位来料光电开关;接料装置包括若干接料杆,各接料杆均沿左右方向设置,同一接料装置的各接料杆在上下游方向上平行并排间隔设置;

以传送路线朝向接料装置的一侧方向为右向,以相反方向为左向;

各加工工位于接料装置对应的传送路线处均设有用于将原料杆送至接料装置上的翻料机构,翻料机构包括翻料叉和位于翻料叉下方并与翻料叉相连接的翻料气缸;翻料叉位于传送路线的正下方,翻料叉左高右低且其叉杆与输料轮交错设置;翻料气缸顶升时,翻料叉高于传送路线且其右端与接料装置相齐平且翻料叉右端与接料装置之间的距离小于原料杆的直径;接料装置的各接料杆均左高右低设置,且接料装置的右端设有挡料板;PLC控制系统内置有每循环原料杆抬升送料计数器C0,任一翻料气缸动作时,PLC控制系统控制C0的值加1;

各加工工位的接料装置接受原料杆的最大数目为MAXGW,MAXGW的具体数目由设计人员确定;由于接料装置左高右低,因此原料杆在接料装置上堆积时由右向左堆积;原料杆在接料装置上堆积数量达到MAXGW时,接料装置上最左侧的原料杆所在位置为满料位置,满料位置处设有满料检测光电开关,满料检测光电开关位于接料装置的接料杆之间的间隙处;满料检测光电开关检测到满料位置处堆积有原料杆时,该加工工位的接料装置接受原料杆的数目达到MAXGW;满料检测光电开关与PLC控制系统相连接;

PLC控制系统具有三个按钮,分别为按下处于自动控制状态的SB01按钮、按下处于手动控制状态的SB02按钮以及按下停止工作的SB03按钮;

上游链条输送机构对应设置有上料气缸,上料气缸每动作一次向上游链条输送机构供应一根原料杆;PLC控制系统内置有每循环总上料计数器C1;上料气缸每动作一次,PLC控制系统控制C1的值加1;上料气缸位于探伤仪的上游;

各链条输送机构的送料速度均相同并为V米/秒,每一加工工位中,工位来料光电开关与翻料叉下游端之间的距离为S米,V和S的值均由设计人员确定;每一加工工位中,原料杆的下游端由工位来料光电开关处到达翻料叉下游端的时间为TL秒,TL=S/V;

原料杆通过工位来料光电开关所需要的时间为TZ秒,TZ=L/V;

各加工工位均对应设有一不要料按钮,不要料按钮与PLC控制系统相连接,PLC控制系统内存储有原料杆的长度L。

2.根据权利要求1所述的多工位自动扩底锚杆供料系统,其特征在于:

一个奇数加工工位与其下游相邻的偶数加工工位组成一组工位,每组加工工位对应一套工位链条输送机构。

3.一种使用权利要求2所述多工位自动扩底锚杆供料系统的供料方法,其特征在于:

采用循环供料的工作方式,每一供料循环中,每一加工工位最多供一根原料杆;供料循环的过程是:首先是开始步骤,本步骤中,C0、C1和MD的值均清零;

其次是选择控制方式步骤;工作人员根据需要按下SB01、SB02和SB03按钮中的任一个;

按下SB03按钮时,多工位自动扩底锚杆供料系统停止工作;按下SB02按钮时,多工位自动扩底锚杆供料系统进入手动控制模式,各装置的动作均由工作人员手动控制;按下SB01按钮时,按以下自动控制步骤进行;

每一加工工位均具有要料状态和不要料状态;当以下两种条件均不具备时,相应加工工位处于要料状态;反之,当以下两种条件中至少一种条件具备时,相应加工工位处于不要料状态;所述两种条件是:条件一是满料检测光电开关检测到满料位置处堆积有原料杆;这种情况表明该加工工位的接料装置接受原料杆的数目达到MAXGW;

条件二是加工工位所对应不要料按钮被按下处于接通状态;

自动控制步骤的第一子步骤是统计本次供料循环需要供给的原料杆的总数量MD;

PLC控制系统中存储有工位供料循环的当前工位序号X,令X等于1;先进行循环判断,循环判断是判断X是否大于N;如果X小于等于N,则对于第X加工工位进行状态判断;

状态判断是PLC控制系统通过检测满料检测光电开关和不要料按钮的状态,判断第X加工工位是否处于处于要料状态;如果第X加工工位处于要料状态,则MD的值加1,并使X的值加1;如果如果第X加工工位处于不要料状态,则MD的值保持不变,并使X的值加1;X的值加1后,执行循环判断,直到X大于N时,MD的值为所有处于要料状态的加工工位的数量总和,此时执行自动控制步骤的第二子步骤;

自动控制步骤的第二子步骤是PLC控制系统判断MD的值是否等于零,如果MD=0,停止本次供料循环,开始下一次供料循环;

如果MD≠0,则启动探伤仪和所有的链条输送机构的链轮电机,进入工位供料循环步骤和总供料步骤;总供料步骤与工位供料循环步骤同时启动;

总供料步骤是PLC控制系统通过探伤仪检测原料杆来料是否合格,对于合格的原料杆,PLC控制系统启动上料气缸,将原料杆传送至上游链条输送机构的输料轮上,同时C1的值加

1;如果新的C1的值仍然小于MD,则重复进行总供料步骤,直到C1的值等于MD时,停止执行总供料步骤;

工位供料循环由工位序号最大的第N加工工位向工位序号最小的第一加工工位进行;

令X的值等于N;

工位供料循环步骤是首先判断C0的值是否等于MD,如果C0的值等于MD,则结束本次供料循环;

对于第X加工工位,PLC控制系统通过检测满料检测光电开关和不要料按钮的状态,判断第X加工工位是否处于处于要料状态;如果第X加工工位处于不要料状态,则X的值减1,重新执行工位供料循环步骤;如果第X加工工位处于要料状态,则当PLC控制系统通过第X加工工位的工位来料光电开关检测到原料杆后,延时TL秒,使原料杆到达翻料叉处,然后PLC控制系统启动第X加工工位的翻料气缸;将原料杆输送至接料装置上;然后先使C0的值加1,再使X的值减1,重新执行工位供料循环步骤;直到C0的值等于MD。

4.根据权利要求3所述的供料方法,其特征在于:在工位供料循环步骤中,当PLC控制系统通过第X加工工位的工位来料光电开关检测到原料杆后,该加工工位的工位来料光电开关停止来料检测TZ秒,然后继续进行来料检测。

5.根据权利要求3或4所述的供料方法,其特征在于:在供料循环进行当中的任何时刻,如果操作人员手动按下SB03按钮,则在本次供料循环结束后,停止系统运行。

说明书 :

多工位自动扩底锚杆供料系统及供料方法

技术领域

[0001] 本发明涉及锚杆加工技术领域,尤其涉及自动扩底锚杆供料系统的供料方法。

背景技术

[0002] 锚杆最初出现在煤矿中,是当代煤矿当中巷道支护的最基本的组成部分,它将巷道的围岩加固在一起,使围岩自身支护自身。随着工程技术的发展,锚杆不仅用于矿山,也用于工程技术中,对边坡,隧道,坝体进行主体加固,应用领域广泛。
[0003] 扩底锚杆为风力发电机组主要的基础构件。多工位自动扩底锚杆供料系统为多个加工工位供料,将原料杆输送至各加工工位。
[0004] 现有的多工位自动扩底锚杆供料系统采用行车吊运系统,工作时需要一名行车司机,两名地面工作人员,两名地面工作人员在原料杆的两端将原料杆搬运至行车吊挂装置上,然后行车司机操作行车吊运原料杆,两名地面工作人员跟着原料杆一起跑,来到需要原料杆的加工工位后,两名地面工作人员再进行卸料工作。
[0005] 现有的多工位自动扩底锚杆供料系统成本高(行车系统成本较高),需要人员多,地面人员需要跟行车一起跑,劳动强度较高。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供一种多工位自动扩底锚杆供料系统。
[0007] 为实现上述目的,本发明的多工位自动扩底锚杆供料系统包括探伤仪、链条输送机构和PLC控制系统,PLC控制系统内置有存储器;
[0008] 链条输送机构包括工位链条输送机构和上游链条输送机构;工位链条输送机构沿加工工位布置;以原料杆的输送方向为下游方向;
[0009] 加工工位由上游至下游分别为第一加工工位、第二加工工位至第N加工工位,N为偶数;各加工工位均设有滚丝机;加工工位的工位序号由上游向下游位次递增;
[0010] 奇数加工工位的滚丝机用于加工锚杆左旋圆螺纹,偶数加工工位的滚丝机用于加工锚杆右旋圆螺纹;上游链条输送机构位于工位链条输送机构的上游;
[0011] 各链条输送机构均包括主动链轮、从动链轮、传动轮、输料轮和链轮电机;各链条输送机构的链轮电机均与PLC控制系统相连接;
[0012] 主动链轮与从动链轮之间绕设有主链条,主动链轮和从动链轮均同轴安装有传动轮,传动轮通过传动链条驱动所述输料轮;各链条输送机构的输料轮均设置在同一直线上;原料杆的长度为L米,相邻输料轮之间的距离小于等于1/3L米;输料轮的轴线方向垂直于原料杆的输送方向,输料轮轴线方向两端部的直径大于中部直径从而形成输料凹槽,原料杆支撑于相邻两个以上输料轮的输料凹槽上并随输料轮的转动向下游方向输送;各输料轮所在直线为原料杆的传送路线;以垂直于传送路线的方向为左右方向;
[0013] 探伤仪位于上游链条输送机构上游端部,上游链条输送机构位于第一加工工位的工位链条输送机构上游方向;
[0014] 各加工工位沿上下游方向均有一段长度;以该工位的上下游方向的中间位置为界限,位于中间位置上游的部分为该工位的上游部分,位于中间位置下游的部分为该工位的下游部分;
[0015] 各工位均设有接料装置,奇数加工工位的接料装置位于该工位的上游部分,偶数加工工位的接料装置位于该加工工位的下游部分;各加工工位的上游端部的传送路线处均设有用于检测来料的工位来料光电开关;接料装置包括若干接料杆,各接料杆均沿左右方向设置,同一接料装置的各接料杆在上下游方向上平行并排间隔设置;
[0016] 以传送路线朝向接料装置的一侧方向为右向,以相反方向为左向;
[0017] 各加工工位于接料装置对应的传送路线处均设有用于将原料杆送至接料装置上的翻料机构,翻料机构包括翻料叉和位于翻料叉下方并与翻料叉相连接的翻料气缸;翻料叉位于传送路线的正下方,翻料叉左高右低且其叉杆与输料轮交错设置;翻料气缸顶升时,翻料叉高于传送路线且其右端与接料装置相齐平且翻料叉右端与接料装置之间的距离小于原料杆的直径;接料装置的各接料杆均左高右低设置,且接料装置的右端设有挡料板;PLC控制系统内置有每循环原料杆抬升送料计数器C0,任一翻料气缸动作时,PLC控制系统控制C0的值加1;
[0018] 各加工工位的接料装置接受原料杆的最大数目为MAXGW,MAXGW的具体数目由设计人员确定;由于接料装置左高右低,因此原料杆在接料装置上堆积时由右向左堆积;原料杆在在接料装置上堆积数量达到MAXGW时,接料装置上最左侧的原料杆所在位置为满料位置,满料位置处设有满料检测光电开关,满料检测光电开关位于接料装置的接料杆之间的间隙处;满料检测光电开关检测到满料位置处堆积有原料杆时,该加工工位的接料装置接受原料杆的数目达到MAXGW;满料检测光电开关与PLC控制系统相连接;
[0019] PLC控制系统具有三个按钮,分别为按下处于自动控制状态的SB01按钮、按下处于手动控制状态的SB02按钮以及按下停止工作的SB03按钮;
[0020] 上游链条输送机构对应设置有上料气缸,上料气缸每动作一次向上游链条输送机构供应一根原料杆;PLC控制系统内置有每循环总上料计数器C1;上料气缸每动作一次,PLC控制系统控制C1的值加1;上料气缸位于探伤仪的上游;
[0021] 各链条输送机构的送料速度均相同并为V米/秒,每一加工工位中,工位来料光电开关与翻料叉下游端之间的距离为S米,V和S的值均由设计人员确定;每一加工工位中,原料杆的下游端由工位来料光电开关处到达翻料叉下游端的时间为TL秒,TL=S/V;
[0022] 原料杆通过工位来料光电开关所需要的时间为TZ秒,TZ=L/V;
[0023] 各加工工位均对应设有一不要料按钮,不要料按钮与PLC控制系统相连接,PLC控制系统内存储有原料杆的长度L。
[0024] 一个奇数工位与其下游相邻的偶数工位组成一组工位,每组工位对应一套工位链条输送机构。
[0025] 本发明的目的还在于提供一种使用上述多工位自动扩底锚杆供料系统进行的供料方法,采用循环供料的工作方式,每一供料循环中,每一加工工位最多供一根原料杆;供料循环的过程是:
[0026] 首先是开始步骤,本步骤中,C0、C1和MD的值均清零;
[0027] 其次是选择控制方式步骤;工作人员根据需要按下SB01、SB02和SB03按钮中的任一个;按下SB03按钮时,多工位自动扩底锚杆供料系统停止工作;按下SB02按钮时,多工位自动扩底锚杆供料系统进入手动控制模式,各装置的动作均由工作人员手动控制;按下SB01按钮时,按以下自动控制步骤进行;
[0028] 每一加工工位均具有要料状态和不要料状态;当以下两种条件均不具备时,相应加工工位处于要料状态;反之,当以下两种条件中至少一种条件具备时,相应加工工位处于不要料状态;所述两种条件是:
[0029] 条件一是满料检测光电开关检测到满料位置处堆积有原料杆;这种情况表明该加工工位的接料装置接受原料杆的数目达到MAXGW;
[0030] 条件二是加工工位所对应不要料按钮被按下处于接通状态;
[0031] 自动控制步骤的第一子步骤是统计本次供料循环需要供给的原料杆的总数量MD;
[0032] PLC控制系统中存储有工位供料循环的当前工位序号X,令X等于1;先进行循环判断,循环判断是判断X是否大于N;如果X小于等于N,则对于第X加工工位进行状态判断;
[0033] 状态判断是PLC控制系统通过检测满料检测光电开关和不要料按钮的状态,判断第X加工工位是否处于处于要料状态;如果第X加工工位处于要料状态,则MD的值加1,并使X的值加1;如果如果第X加工工位处于不要料状态,则MD的值保持不变,并使X的值加1;X的值加1后,执行循环判断,直到X大于N时,MD的值为所有处于要料状态的加工工位的数量总和,此时执行自动控制步骤的第二子步骤;
[0034] 自动控制步骤的第二子步骤是PLC控制系统判断MD的值是否等于零,如果MD等于0,停止本次供料循环,开始下一次供料循环;
[0035] 如果MD≠0,则启动探伤仪和所有的链条输送机构的链轮电机,进入工位供料循环步骤和总供料步骤;总供料步骤与工位供料循环步骤同时启动;
[0036] 总供料步骤是PLC控制系统通过探伤仪检测原料杆来料是否合格,对于合格的原料杆,PLC控制系统启动上料气缸,将原料杆传送至上游链条输送机构的输料轮上,同时C1的值加1;如果新的C1的值仍然小于MD,则重复进行总供料步骤,直到C1的值等于MD时,停止执行总供料步骤;
[0037] 工位供料循环由工位序号最大的第N加工工位向工位序号最小的第一加工工位进行;令X的值等于N;
[0038] 工位供料循环步骤是首先判断C0的值是否等于MD,如果C0的值等于MD,则结束本次供料循环;
[0039] 对于第X加工工位,PLC控制系统通过检测满料检测光电开关和不要料按钮的状态,判断第X加工工位是否处于处于要料状态;如果第X加工工位处于不要料状态,则X的值减1,重新执行工位供料循环步骤;如果第X加工工位处于要料状态,则当PLC控制系统通过第X加工工位的工位来料光电开关检测到原料杆后,延时TL秒,使原料杆到达翻料叉处,然后PLC控制系统启动第X加工工位的翻料气缸;将原料杆输送至接料装置上;然后先使C0的值加1,再使X的值减1,重新执行工位供料循环步骤;直到C0的值等于MD。
[0040] 在工位供料循环步骤中,当PLC控制系统通过第X加工工位的工位来料光电开关检测到原料杆后,该加工工位的工位来料光电开关停止来料检测TZ秒,然后继续进行来料检测。
[0041] 在供料循环进行当中的任何时刻,如果操作人员手动按下SB03按钮,则在本次供料循环结束后,停止系统运行。
[0042] 本发明具有如下的优点:
[0043] 本发明结构较为简单,相比采用行车大大节省了成本。本发明能够实现自动供料,供料过程自动运行,只有在启动时、异常情况下或者需要手动进行个别控制时,工作人员才需要现场操作,而且也只需要一名工作人员即可。相比以往需要3名工作人员(1名行车司机,两名地面工作人员),大大节省了人力成本并降低了劳动强度。
[0044] 虽然本发明的多工位自动扩底锚杆供料系统采用的各部件均为现有部件,但这些现有部件有机组合在一起,为实现为实现高效、稳定地输送原料杆、防止输送的原料杆不合格、将原料杆翻转到接料装置上、监测接料装置上的原料杆数量是否达到了MAXGW、监测原料杆是否进入加工工位、使翻转气缸的动作时原料杆刚好来到翻料叉处等等功能提供了基础,构成一种结构紧凑、工作效率高、稳定、各动作匹配程度高的多工位自动扩底锚杆供料系统。
[0045] 本发明的供料方法非常灵活,既可手动控制,又可自动送料。如果采用先向位于上游的加工工位供料,再向位于下游的加工工位供料,如先供给第一加工工位,最后供给第十加工工位,由于最下游的加工工位最远,原料杆输送到最下游的加工工位所需要的时间最长,就会导致第一加工工位得料时间远远早于第十加工工位的得料时间。本发明由工位序数较高的加工工位向工位序数低的加工工位供料,即由下游向上游的方向依次为各加工工位供料,这样,可以使各加工工位等待原料杆的时间最为接近。
[0046] 本发明通过将接料装置设置为左高右低、左侧进料(原料杆在重力作用下自动在接料装置上向右侧滚动至挡料板),以及设置满料检测光电开关,使PLC控制系统有能力通过工位来料光电开关发现特定工位是否需要供料。
[0047] 本发明通过设置工位来料光电开关,使PLC控制系统有能力通过工位来料光电开关检测到工位来料。PLC控制系统根据TZ=L/V计算出翻料气缸的翻料时间,一方面使得翻料时间非常准确及时,能够保证恰好将原料杆送至接料装置,另一方面非常便于将本发明应用在不同的加工生产线上。不同的加工生产线,所加工的锚杆的型号、长度有所差异,链条输送机构的送料速度也有所不同,因此翻料气缸的等待时间也各不相同。工作人员只需要根据不同的生产线设置L和V的具体数值,就能够保证翻料时间非常准确及时,十分便于将本发明应用在不同的生产线上。
[0048] 翻料叉左高右低且其叉杆与输料轮交错设置,使得翻料叉与输料轮互不干涉,并且翻料叉只需要向上升起,就能够使原料杆向右滚动至接料装置上。
[0049] 每个加工工位对应设置有不要料按钮,便于工作人员根据具体情况将特定加工工位设置为不要料状态,在系统自动工作的同时增强了系统灵活性,能够适应工位检修等特殊情况。
[0050] 本发明的供料方法能够保证供料工作稳定有序地进行,在一个供料循环中,由下游向上游方向向每一个需要供料的加工工位依次输送一根原料杆,并能够在送料结束后自动停止。
[0051] 即便偶数位加工工位中工位来料光电开关与翻料叉的距离不同,工位供料循环步骤也可以采用一套程序对各工位的供料过程实现控制,非常便于编制控制程序。
[0052] 在试运行中,发明人发现,工位来料光电开关有时会出现不正常的检测结果,将同一根原料杆误报为两根甚至多根原料杆。经深入思考并检查分析,这是由于原料杆在输送过程中会发生抖动、振动现象,造成工位来料光电开关将同一根原料杆误报为两根甚至多根原料杆。TZ秒是原料杆通过来料光电开关所需要的时间,停止检测TZ秒,可以防止将同一根原料杆误报为两根甚至多根原料杆,保证系统运行中不出现误报来料数量、导致系统运行异常的现象。

附图说明

[0053] 图1是本发明的多工位自动扩底锚杆供料系统的结构示意图;
[0054] 图2是输料杆支撑于输料凹槽上的俯视示意图;
[0055] 图3是接料装置接料时原料杆达到MAXGW时的结构示意图;
[0056] 图4是本发明的电控原理示意图;
[0057] 图5是接料装置的俯视结构示意图;
[0058] 图6是本发明的控制流程示意图;
[0059] 图7是当前加工工位状态判断流程图;
[0060] 图8是工位供料循环步骤的流程示意图;
[0061] 图9是总供料步骤的流程示意图。

具体实施方式

[0062] 如图1至图9所示,本发明的多工位自动扩底锚杆供料系统包括探伤仪1、链条输送机构和PLC控制系统2,PLC控制系统2内置有存储器;
[0063] 链条输送机构包括工位链条输送机构3和上游链条输送机构4;工位链条输送机构3沿加工工位布置;以待输送的原料杆12(即待加工的锚杆)的输送方向为下游方向;
[0064] 加工工位由上游至下游分别为第一加工工位6、第二加工工位7至第N加工工位8,N为偶数,本实施例中N=10,也就是说共有10个加工工位;各加工工位均设有滚丝机9(滚丝机为现有装置,具体结构不再详述);加工工位的工位序号(如第一、第二)由上游向下游位次递增;
[0065] 奇数加工工位的滚丝机9用于加工锚杆左旋圆螺纹,偶数加工工位的滚丝机9用于加工锚杆右旋圆螺纹;上游链条输送机构4位于工位链条输送机构3的上游;
[0066] 各链条输送机构均包括主动链轮、从动链轮、传动轮、输料轮10和链轮电机11;各链条输送机构的链轮电机11均与PLC控制系统2相连接;主动链轮与从动链轮之间绕设有主链条,主动链轮和从动链轮均同轴安装有传动轮,传动轮通过传动链条驱动所述输料轮10;各链条输送机构的输料轮10均设置在同一直线上;原料杆12的长度为L米,相邻输料轮10之间的距离小于等于1/3L米,这样可以保证传输的稳定性,不会发生输料过程中原料杆12端部悬空下垂的现象;输料轮10的轴线方向垂直于原料杆12的输送方向,输料轮10轴线方向两端部的直径大于中部直径从而形成环形的输料凹槽13,原料杆12支撑于相邻两个以上输料轮10的输料凹槽13上并随输料轮10的转动向下游方向输送;各输料轮10所在直线(连线)为原料杆12的传送路线;
[0067] 链条输送机构为常规技术,本领域技术人员可以根据实际情况和要求的功能自行设计,其具体结构不详述,也不使用附图详细说明。图中详细表示主动链轮、从动链轮和传动轮等结构。
[0068] 以垂直于传送路线的方向为左右方向;探伤仪1位于上游链条输送机构4上游端部,上游链条输送机构4位于第一加工工位的工位链条输送机构3上游方向;
[0069] 各加工工位沿上下游方向均有一段长度;以该工位的上下游方向的中间位置为界限,位于中间位置上游的部分为该工位的上游部分,位于中间位置下游的部分为该工位的下游部分;
[0070] 各工位均设有接料装置14,奇数加工工位的接料装置14位于该工位的上游部分,偶数加工工位的接料装置14位于该加工工位的下游部分;各加工工位的上游端部的传送路线处均设有用于检测来料的工位来料光电开关15;接料装置14包括若干接料杆16,各接料杆16均沿左右方向设置,同一接料装置14的各接料杆16在上下游方向上平行并排间隔设置;
[0071] 以传送路线朝向接料装置14的一侧方向为右向,以相反方向为左向;
[0072] 各加工工位于接料装置14对应的传送路线处均设有用于将原料杆12送至接料装置14上的翻料机构,翻料机构包括翻料叉17和位于翻料叉17下方并与翻料叉17相连接的翻料气缸19;翻料叉17位于传送路线的正下方,翻料叉17左高右低且其叉杆与输料轮10交错设置;翻料气缸19顶升时,翻料叉17高于传送路线且其右端与接料装置14相齐平且翻料叉17右端与接料装置14之间的距离小于原料杆12的直径,从而防止原料杆12由翻料叉17右端与接料装置14之间的间隙坠落;接料装置14的各接料杆16均左高右低设置,且接料装置14的右端设有挡料板18;PLC控制系统2内置有每循环原料杆抬升送料计数器C0(自然数),任一翻料气缸19动作时,PLC控制系统2控制C0的值加1;
[0073] 各加工工位的接料装置14接受原料杆12的最大数目为MAXGW,MAXGW的具体数目由设计人员确定;由于接料装置14左高右低,因此原料杆12在接料装置14上堆积时由右向左堆积;原料杆12在在接料装置14上堆积数量达到MAXGW时,接料装置14上最左侧的原料杆12所在位置为满料位置,满料位置处设有满料检测光电开关20,满料检测光电开关20位于接料装置14的接料杆16之间的间隙处(从而避免接料杆16阻挡光电开关的检测);满料检测光电开关20检测到满料位置处堆积有原料杆12时,该加工工位的接料装置14接受原料杆12的数目达到MAXGW;满料检测光电开关20与PLC控制系统2相连接;
[0074] PLC控制系统2具有三个按钮,分别为按下处于自动控制状态的SB01按钮、按下处于手动控制状态的SB02按钮以及按下停止工作的SB03按钮;
[0075] 上游链条输送机构4对应设置有上料气缸21,上料气缸21每动作一次向上游链条输送机构4供应一根原料杆12;上料气缸21及其上料结构为常规技术并与翻料机构结构类似,图未详示。
[0076] PLC控制系统2内置有每循环总上料计数器C1(自然数);上料气缸每动作一次,PLC控制系统2控制C1的值加1;上料气缸21位于探伤仪1的上游;
[0077] 各链条输送机构的送料速度均相同并为V米/秒,每一加工工位中,工位来料光电开关15与翻料叉17下游端之间的距离为S米,V和S的值均由设计人员确定;每一加工工位中,原料杆12的下游端由工位来料光电开关15处到达翻料叉17下游端的时间为TL秒,TL=S/V;原料杆12通过工位来料光电开关15所需要的时间为TZ秒,TZ=L/V;原料杆12通过任一输送位置所需要的时间均为TZ秒。
[0078] 各加工工位均对应设有一不要料按钮22,不要料按钮22与PLC控制系统2相连接,PLC控制系统2内存储有原料杆的长度L。
[0079] 一个奇数工位与其下游相邻的偶数工位组成一组工位,每组工位对应一套工位链条输送机构3。
[0080] 本发明还公开了使用上述多工位自动扩底锚杆供料系统的供料方法,采用循环供料的工作方式,每一供料循环中,每一加工工位最多供一根原料杆12;供料循环的过程是:
[0081] 首先是开始步骤,本步骤中,C0、C1和MD的值均清零;
[0082] 其次是选择控制方式步骤;工作人员根据需要按下SB01、SB02和SB03按钮中的任一个;按下SB03按钮时,多工位自动扩底锚杆供料系统停止工作;按下SB02按钮时,多工位自动扩底锚杆供料系统进入手动控制模式,各装置的动作均由工作人员手动控制;按下SB01按钮时,按以下自动控制步骤进行;
[0083] 每一加工工位均具有要料状态和不要料状态;PLC控制系统2对加工工位进行状态判断的方法是:
[0084] 当以下两种条件均不具备时,相应加工工位处于要料状态,本次供料循环需要供给的原料杆的总数量MD的值加1;反之,当以下两种条件中至少一种条件具备时,相应加工工位处于不要料状态;所述两种条件是:
[0085] 条件一是满料检测光电开关20检测到满料位置处堆积有原料杆12;这种情况表明该加工工位的接料装置14接受原料杆12的数目达到MAXGW;
[0086] 条件二是加工工位所对应不要料按钮22被按下处于接通状态;
[0087] 自动控制步骤的第一子步骤是PLC控制系统2统计本次供料循环需要供给的原料杆12的总数量MD;PLC控制系统2对每一加工工位进行一次状态判断,每判断出一个加工工位处于要料状态,MD的值加1。
[0088] PLC控制系统2中存储有工位供料循环的当前工位序号X(自然数),令X等于1;先进行循环判断,循环判断是判断X是否大于N;如果X小于等于N,则对于第X加工工位进行状态判断;
[0089] 状态判断是PLC控制系统2通过检测满料检测光电开关和不要料按钮的状态,判断第X加工工位是否处于处于要料状态;如果第X加工工位处于要料状态,则MD的值加1,并使X的值加1;如果如果第X加工工位处于不要料状态,则MD的值保持不变,并使X的值加1;X的值加1后,执行循环判断(即判断X是否大于N),直到X大于N时,MD的值为所有处于要料状态的加工工位的数量总和,MD的值存储于存储器中;此时执行自动控制步骤的第二子步骤;
[0090] 自动控制步骤的第二子步骤是PLC控制系统2判断MD的值是否等于零,如果MD等于0,停止本次供料循环,开始下一次供料循环;
[0091] 如果MD≠0,则启动探伤仪1和所有的链条输送机构的链轮电机11,进入工位供料循环步骤和总供料步骤;总供料步骤与工位供料循环步骤同时启动;
[0092] 总供料步骤是PLC控制系统2通过探伤仪1检测原料杆12来料是否合格,将不合格的原料杆12剔除出去。对于合格的原料杆12,PLC控制系统2启动上料气缸21,将原料杆12传送至上游链条输送机构4的输料轮10上,同时C1的值加1;如果新的C1的值仍然小于MD,则重复进行总供料步骤,直到C1的值等于MD时,停止执行总供料步骤;
[0093] 工位供料循环由工位序号最大的第N加工工位8向工位序号最小的第一加工工位6进行;PLC控制系统2中存储有工位供料循环的当前工位序号X;工位供料循环中令X的值等于N;
[0094] 工位供料循环步骤是首先判断C0的值是否等于MD,如果C0的值等于MD,则结束本次供料循环,停止运行;
[0095] 对于第X加工工位,PLC控制系统2通过检测满料检测光电开关20和不要料按钮22的状态,判断第X加工工位是否处于处于要料状态(上述两个条件均不具备时,第X加工工位处于要料状态);如果第X加工工位处于不要料状态,则X的值减1,重新执行工位供料循环步骤;如果第X加工工位处于要料状态,则当PLC控制系统2通过第X加工工位的工位来料光电开关15检测到原料杆12后,延时TL秒,使原料杆12到达翻料叉17处,然后PLC控制系统2启动第X加工工位的翻料气缸19;将原料杆12输送至接料装置14上;然后先使C0的值加1,再使X的值减1,重新执行工位供料循环步骤;直到C0的值等于MD,表明本循环供料完毕,结束运行。
[0096] 在工位供料循环步骤中,当PLC控制系统2通过第X加工工位的工位来料光电开关15检测到原料杆12后,该加工工位的工位来料光电开关15停止来料检测TZ秒,然后继续进行来料检测。
[0097] 在供料循环进行当中的任何时刻,如果操作人员手动按下SB03按钮,则在本次供料循环结束后,停止系统运行,不再开启下次供料循环。
[0098] 在试运行中,发明人发现,工位来料光电开关15有时会出现不正常的检测结果,将同一根原料杆12误报为两根甚至多根原料杆12。经深入思考并检查分析,这是由于原料杆12在输送过程中会发生抖动、振动现象,造成工位来料光电开关15将同一根原料杆12误报为两根甚至多根原料杆12。TZ秒是原料杆12通过来料光电开关所需要的时间,停止检测TZ秒,可以防止将同一根原料杆12误报为两根甚至多根原料杆12,保证系统运行中不出现误报来料数量、导致系统运行异常的现象。
[0099] 以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明进行修改或者等同替换,而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。