CN110406300B - 一种自动化板材表面烫印装置的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化板材表面烫印装置的控制系统，包括电磁阀1、电磁阀2、电磁阀3、下行程开关SQ1、上行程开关SQ2、断电延时继电器KT1、断电延时继电器KT2、断电延时继电器KT3、断电延时继电器KT4以及通电延时继电器KT5，断电延时继电器KT4的延时时间不低于所述断电延时继电器KT3的延时时间；通过上述元器件的串并联以及合理的延时时长设置实现各个机构协调稳定的自动运行。

Description

一种自动化板材表面烫印装置的控制系统

技术领域

本发明属于木材烫印加工装置技术领域，具体地说是涉及一种自动化板材表面烫印装置的控制系统。

背景技术

在木质家具生产过程中，常常为了印制公司的LOGO或者其他装饰图案，以便于现有的产品进行区分或者增加家具的美感，现有的烫印常常使用烫印机进行烫印。

烫印机是通过发热板发热，用一定的压力、特定的温度和时间，将转印纸上的图层和热固贴合到承印物上或者渗透到承印物上面；现有的烫印机在下压过程中压力稳定性较差，容易影响烫印质量；并且大都使用手动的方式进行烫印操作，影响工作效率，并且烫印过程中均需要通过手动向模具内放入被加工木材，在烫印结束后在手工取出，这样的操作方式效率低下，而且还容易出现手指被夹伤或者被烫伤等情况。

当然，实现自动化的烫印生产，离不开一套稳定可靠的控制系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动化板材表面烫印装置的控制系统，其通过简单可靠的机械结构以及控制系统实现自动化烫印生产。

为解决上述技术问题，本发明的目的是这样实现的：

一种自动化板材表面烫印装置的控制系统，包括电磁阀1、电磁阀2、电磁阀3、下行程开关SQ1、上行程开关SQ2、断电延时继电器KT1、断电延时继电器KT2、断电延时继电器KT3、断电延时继电器KT4以及通电延时继电器KT5；

所述断电延时继电器KT1的线圈两端与电源连通，其具有常开触点KT1；断电延时继电器KT2的线圈两端与电源连通，下行程开关SQ1的常开触点以及常开触点KT1并联后串接于断电延时继电器KT2的线圈的电源回路中，上行程开关SQ2的常开触点以及下行程开关SQ1的常闭触点均串接于通电延时继电器KT5的线圈电流回路中，断电延时继电器KT2的常开触点KT2以及通电延时继电器KT5的常开触点KT5并联后串接于电磁阀1线圈的电源回路中；上行程开关SQ2的常开触点还分别串接于断电延时继电器KT3以及断电延时继电器KT4的线圈电源回路中，断电延时继电器KT3的常开触点KT3串接于电磁阀2的线圈电源回路中，其常闭触点KT3与断电延时继电器KT4的常开触点均串接于电磁阀3的线圈电源回路中；

断电延时继电器KT4的延时时间不低于所述断电延时继电器KT3的延时时间。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：还包括启动电路，启动电路包含接触器K以及启动开关SB，启动开关SB以及接触器K的一个常开触点K1并联后串接在接触器K的线圈电源回路中，接触器K的常开触点K2串接于断电延时继电器KT1的线圈电源回路中，常开触点K3串接于电磁阀1、电磁阀2、电磁阀3、断电延时继电器KT1、断电延时继电器KT2、断电延时继电器KT3以及断电延时继电器KT4的电源总回路中。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：还包括急停电路，其包含急停开关ST，急停开关ST串接于接触器K的线圈电源回路中。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述急停开关为按下锁住且旋转释放的红色蘑菇头按钮开关。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述电磁阀1、电磁阀2以及电磁阀3均为两位三通单线圈电磁阀。

本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：1、通过简单可靠的电路结构实现控制系统实现自动化生产，设备投入成本低，稳定性高，工作可靠，维护保养率低。

附图说明

图1是本发明的整体结构立体图；

图2是本发明的整体结构立体图；

图3是本发明的整体结构主视图；

图4是本发明的整体结构俯视图；

图5是本发明的整体结构右视图；

图6是控制系统电路原理图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于已给出的实施例，本领域普通技术人员在未做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

一种自动化板材表面烫印装置，包括机架100，

工作平台110，固设于机架100的上端面；

烫印模具200，其位于工作平台110上方，包含模具本体210以及加热装置230；烫印模具200包含模具本体210以及位于模具本体210底面的成型面212，成型面212具有根据需要设置的凸起LOGO或其他图文信息，模具本体210开设有加热装置230的容置空间211，加热装置230可由外部置入到容置空间211内。

优选的，加热装置230为电热棒或电热板，其通过容置空间211最右侧的开口插入到容置空间211内，加热棒或加热板通电后将会发热，热量传递至模具本体210，从而使模具本体的温度升高到设定值，使成型面212足以在板材表面产生烙印或烫痕，具体烙印或烫痕的深度和颜色深度可以通过控制温度的高低实现。

还包含恒温控制组件，恒温控制组件包含温度传感器和温控器，温度传感器的感应端位于容置空间内，用于检测模具本体当前的温度值，对温控器进行温度设定，那么通过温度传感器检测的温度与设定的温度值进行比对，从而对加热装置230的电源通断进行控制，从而实现加热装置以及模具本体的温度恒定在设定的温度范围内。

烫印模具下压组件300，驱使烫印模具200直线往复移动，具体的，其包含固设于烫印模具下压组件300输出端311的安装块320，烫印模具200具有与安装块320连接的支架220，通过螺钉由上至下穿过安装块并旋紧在支架220内实现模具本体210与烫印模具下压组件输出端的连接。

板材送料机构400，包含集料装置410、推料装置420以及滑道430，滑道430位于工作平台110上端面，板材依次竖直堆叠置放于集料装置410内，集料装置410下端于工作平台之间具有一出料口4111，推料装置420将集料装置410最底部的板材由出料口4111推出，且推入至滑道430内，烫印模具200位于滑道430的正上方；

集料装置410包含集料槽，集料槽固设于工作平台110上方，其具有集料空腔415，集料空腔415的截面形状与板材外轮廓相适配；本实施例中优选集料空腔415的截面形状稍大于板材的外轮廓，以使得板材可以顺利的放入到集料空腔415内，并且在重力的作用下向集料空腔415的最下端移动。

具体的，本实施例中，集料槽包含匚形的第一集料槽体411、位于第一集料槽体411前端开口侧的第二集料槽体412，第一集料槽体411与第二集料槽体412围合出集料空腔415，优选出料口4111位于第一集料槽体411下端，出料口4111恰好与滑道430的入口434相对应，以使推料装置420可以使板材沿轴向进入滑道430内。

第一集料槽体411通过第一调节机构413与工作平台411固定连接，第二集料槽体412通过第二调节机构414与工作平台110固定连接，通过第一调节机构413和第二调节机构414可改变第一集料槽体411与第二集料槽体412的相对距离。

第一调节机构413包含第一调节板4131，其固设于第一集料槽体411且与工作平台110相贴合，第一调节板4131上开设有调节槽4132，螺钉4133穿过调节槽4132后旋紧于工作平台110，第二调节机构414包含第二调节板4141，其固设于第二集料槽体412且与工作平台110相贴合，第二调节板4141上开设有调节槽4142，螺钉4143穿过调节槽4142后旋紧于工作平台110。在需要对第一集料槽体411和第二集料槽体412进行调整的时候，旋松螺钉4133/4143后，分别沿调节槽4132/4142移动第一调节板4131和第二调节板4141，便可以实现第一集料槽体411和第二集料槽体412相对距离的调整。

第一集料槽体411以及第二集料槽体412的上端均具有向外的弯折边4112/4121，弯折边的设置可在向集料空腔内放置板材的时候起到导向作用，使得板材的放入更加快速方便。

滑道430由安装于工作平台110上端面的两块相对设置且相互平行的限位板431围合而成。

为了可以根据不同的板材宽度调节滑到的宽度，本实施例中优选两块限位板431上均开设有调节槽432，螺钉433穿过调节槽432后旋紧于工作平台110。在调节滑道宽度的时候只需要旋松螺钉433，然后将限位板431沿调节槽432平行移动，调节到合适位置后将螺钉433旋紧即可。

推料装置420包含推料直线往复运动机构421以及固设于推料直线往复运动机构输出端4211的推料板422，借助推料直线往复运动机构输出端4211的运动，推料板422插入出料口4111将板材由集料空腔415最底端推出送入至滑道430内。

需要说明的是，出料口4111的尺寸与推料板422的外轮廓相适配，优选出料口的尺寸不小于推料板422的外轮廓尺寸，这样推料板422便可顺利的插入到出料口4111内，从而抵紧与集料空腔最下方的板材的端部，从而将其从出料口另一侧推出，从而进入至滑到内。

本实施例优选滑道430的长度不大于两块板材的长度，且推料装置的推料行程为一块板材的长度，这样设置的目的在于，推料板为进行一次推料动作便可将板材向前推动一个板材的长度，在正常工作过程中，滑道内始终留存有两块板材，靠近滑道出口435位置的板材正上方为烫印模具200，该位置为烫印工位，靠近滑道入口434侧的板材为待烫印位置，紧接着随着推料板将下移板材推出的时候，该板材的一端抵靠于待烫印工位的板材，附随这推料板的继续移动，位于烫印工位的板材向滑道出口移动一个板材的长度，这一长度足以使烫印工位的板材完全滑出滑道等待下料机构将其推出工作平台，而待烫印工位的板材恰好进入烫印工位，如此通过各个机构的尺寸以及推料板运动行程来实现烫印的自动定位，免除了定位装置的使用，简化结构，降低设备成本。

下料机构500，位于滑道430的出口435侧，将滑道430滑出的板材推离工作平台110。

下料机构50包含下料直线往复运动机构510以及下料推板520，下料推板520固设于下料直线往复运动机构的输出端511，下料推板520附随下料直线往复运动机构的输出端511的运动将板材推离工作平台110。

为了防止沿滑道移动过程中的板材在收到推料板推动的时候出现翘起错位的问题，本实施例优选还包括板材稳定组件600，其位于滑道430上方，向进入滑道430的板材施加一趋势力，该趋势力迫使板材向工作平台110的上端面贴近，从而解决了板材受推理翘起错位的问题。

具体的，板材稳定组件600包含滚轮610、滚轮支架620，滚轮610通过滚轮轴611活动安装于滚轮支架620，滚轮支架620固设于任一限位板431。

此外，加工的板材规格不一，那么考虑到加工不同规格的板材时，如果滚轮610的位置不跟随进行调整，那么就极易造成滚轮对板材时间的压力不平衡，从而导致板材在非受力侧翘起甚至翻转的问题。基于此，本实施例优选滚轮支架620包含第一滚轮支架621和第二滚轮支架622，滚轮610活动安装于第一滚轮支架621，第二滚轮支架622与限位板固定连接，第一滚轮支架621通过一调节结构630与第二滚轮支架622连接。

具体的，本实施例中的调节结构630优选包含至少两个对置的调节螺杆631，第二滚轮支架622上开设有与调节螺杆631相应的安装孔，调节螺杆631一端固设于第一滚轮支架621，另一端先旋入一调节螺母632后穿过安装孔，随后在旋入另一调节螺母632。在需要调节的时候，旋松连个调节螺母，然后沿调节螺杆的轴向平移第一滚轮支架621，调节到合适位置后，旋紧两个调节螺母，即可实现滚轮的位置调节。

本实施例中优选滚轮610并排布设有至少两个，这样滚轮向板材上施加的压力平衡，使得板材可以良好的与工作平台贴合。

还包括推料直线往复运动机构行程限位组件700，其包含上限位开关710和下限位开关720，优选烫印模具下压组件300为双出轴气缸，其上出轴312固设有一触发块730，触发块730附随烫印模具下压组件300的输出端在上极限位置和下极限位置之间切换，且在上极限位置和下极限位置分别触动上限位开关710和下限位开关720，从而实现其极限位置的限制，防止其超极限位置运行导致损坏。

当然，实现上述装置各个机构的协调和自动化运行，离不开一套稳定可靠的控制系统，本实施例中优选控制系统包括电磁阀1、电磁阀2、电磁阀3、下行程开关SQ1（下限位开关720）、上行程开关SQ2（上限位开关710）、断电延时继电器KT1、断电延时继电器KT2、断电延时继电器KT3、断电延时继电器KT4；

断电延时继电器KT1的线圈两端与电源连通，其具有常开触点KT1；断电延时继电器KT2的线圈两端与电源连通，下行程开关SQ1的常开触点以及常开触点KT1并联后串接于断电延时继电器KT2的线圈的电源回路中，上行程开关SQ2的常开触点以及下行程开关SQ1的常闭触点均串接于通电延时继电器KT5的线圈电流回路中，断电延时继电器KT2的常开触点KT2以及通电延时继电器KT5的常开触点KT5并联后串接于电磁阀1线圈的电源回路中；上行程开关SQ2的常开触点还分别串接于断电延时继电器KT3以及断电延时继电器KT4的线圈电源回路中，断电延时继电器KT3的常开触点KT3串接于电磁阀2的线圈电源回路中，其常闭触点KT3与断电延时继电器KT4的常开触点均串接于电磁阀3的线圈电源回路中；

断电延时继电器KT4的延时时间不低于所述断电延时继电器KT3的延时时间。

需要说明的是，优选烫印模具下压组件300、推料直线往复运动机构421、下料直线往复运动机构510均为气缸，本实施例中电磁阀1控制烫印模具下压组件300的进气方向，电磁阀2控制推料直线往复运动机构421的进气方向，电磁阀3控制下料直线往复运动机构510的进气方向，从而实现优选烫印模具下压组件300、推料直线往复运动机构421、下料直线往复运动机构510的往复直线动作，考虑到控制系统的简化以及电磁阀组的稳定可靠，本实施例优选电磁阀1、电磁阀2以及电磁阀3均为两位三通单线圈电磁阀。

启动电路，用于用于手动控制控制系统的运行开启，启动电路包含接触器K以及启动开关SB，启动开关SB以及接触器K的一个常开触点K1并联后串接在接触器K的线圈电源回路中，接触器K的常开触点K2串接于断电延时继电器KT1的线圈电源回路中，常开触点K3串接于电磁阀1、电磁阀2、电磁阀3、断电延时继电器KT1、断电延时继电器KT2、断电延时继电器KT3以及断电延时继电器KT4的电源总回路中。

急停电路，在遇到故障是通过急停电路可以快速将控制系统停止，从而使各个运动机构停止运动，其包含急停开关ST，急停开关ST串接于接触器K的线圈电源回路中。

优选急停开关为按下锁住且旋转释放的红色蘑菇头按钮开关。

控制系统具体的工作原理为：按下气动按钮SB后，接触器K线圈的得电吸合，常开触点K1闭合实现电路自锁，常开触点K2吸合，断电延时继电器KT1线圈得电其常开触点瞬间吸合，并在延时设定时长后断开，使断开延时继电器KT2的线圈得电，从而使其常开触点KT2瞬间闭合，使电磁阀1的线圈得电，电磁阀1动作使烫印模具下压组件300的输出端下移，从而带动模具压紧在板材上进行烫印，延时设定时间后常开触点KT2断开，电磁阀1的线圈断电从而阀芯在内部压簧作用下移动，恢复到初始状态，从而改变烫印模具下压组件300的进气方向，从而使烫印模具下压组件300的输出端上移，在上移到极限行程位置时会触发上行程开关SQ2（上限位开关710），从而常开触点SQ2闭合使通电延时继电器KT5的线圈得电，通电延时继电器KT5开始计时，延时设定时长后其常开触点KT5闭合，电磁阀1的线圈得电，迫使电磁阀1的阀芯位置改变，从而改变烫印模具下压组件300的进气方向，使烫印模具下压组件300的输出端下移，在下移到极限位置时会触发下行程开关SQ1（下限位开关720），从而下行程开关SQ1的常闭触点闭合，接通断电延时继电器KT2的线圈电源，同时下行程开关SQ1的常闭触点断开，切断通电延时继电器KT5的线圈电源，这就使得通电延时继电器KT5的常开触点断开的同时断电延时继电器KT2的常开触点闭合，电磁阀1仍然保持原状态，直到断电延时继电器KT2到达延时时间后，附随其常开触点的断开，电磁阀1的阀芯状态改变，烫印模具下压组件300的输出端上移，如此循环。

需要说明的是，烫印的时长根据对断电延时继电器KT2的延时时长进行设定来实现。

在烫印模具下压组件300的输出端上移到极限位置时，触发上行程开关SQ2（上限位开关710），使得上行程开关SQ2的常开触点闭合，断电延时继电器KT3和KT4的线圈均得电，从而断电延时继电器KT3和KT4的常开触点闭合，使电磁阀2的线圈得电，电磁阀2的阀芯位置发生改变，使推料直线往复运动机构421的输出端伸出将板材滑道内推送，移动一个板材的长度（断电延时继电器KT3的延时时长不低于推料直线往复运动机构421带动板材移动一个板材的长度所需要的时间），由于断电延时继电器KT4的常开触点闭合的同时，断电延时继电器KT3的常闭触点断开，那么电磁阀3的线圈仍然无法得电，保持原状，直到断电延时继电器KT3的延时时长到达后，断电延时继电器KT3的常开触点断开，电磁阀2的阀芯状态改变，推料直线往复运动机构421的输出端缩回，与此同时断电延时继电器KT3的常闭触点由断开转换为闭合，由于断电延时继电器KT4的延时时间不低于所述断电延时继电器KT3的延时时间，那么在断电延时继电器KT3的常闭触点由断开转换为闭合时，电磁阀3的线圈得电，其阀芯位置改变，使下料直线往复运动机构510的输出端伸出，带动下料推板将板材推离工作平台，在断电延时继电器KT4的延时时间到达后，其常开触点断开，电磁阀3的线圈失电，阀芯位置恢复到初始状态，使下料直线往复运动机构510的输出端缩回，这样设置的目的是避免了推料直线往复运动机构421与下料直线往复运动机构510的动作出现相互干涉的问题；由此每当上行程开关SQ2被触发其常开触点闭合，便是一个循环开始。

当需要停机的时候，按下急停按钮ST，接触器K的线圈断电，常开触点K1、K2、K3断开，即可实现停机。

如此通过多个时间继电器的组合，实现了自动化的控制，并且很好的避免了各个运动机构的运动干涉问题。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种自动化板材表面烫印装置的控制系统，其特征在于：包括电磁阀1、电磁阀2、电磁阀3、下行程开关SQ1、上行程开关SQ2、断电延时继电器KT1、断电延时继电器KT2、断电延时继电器KT3、断电延时继电器KT4以及通电延时继电器KT5；

所述断电延时继电器KT1的线圈两端与电源连通，其具有常开触点KT1；断电延时继电器KT2的线圈两端与电源连通，下行程开关SQ1的常开触点以及常开触点KT1并联后串接于断电延时继电器KT2的线圈的电源回路中，上行程开关SQ2的常开触点以及下行程开关SQ1的常闭触点均串接于通电延时继电器KT5的线圈电流回路中，断电延时继电器KT2的常开触点KT2以及通电延时继电器KT5的常开触点KT5并联后串接于电磁阀1线圈的电源回路中；上行程开关SQ2的常开触点还分别串接于断电延时继电器KT3以及断电延时继电器KT4的线圈；

电源回路中，断电延时继电器KT3的常开触点KT3串接于电磁阀2的线圈电源回路中，其常闭触点KT3与断电延时继电器KT4的常开触点均串接于电磁阀3的线圈电源回路中；断电延时继电器KT4的延时时间不低于所述断电延时继电器KT3的延时时间；

还包括启动电路，启动电路包含接触器K以及启动开关SB，启动开关SB以及接触器K的一个常开触点K1并联后串接在接触器K的线圈电源回路中，接触器K的常开触点K2串接于断电延时继电器KT1的线圈电源回路中，常开触点K3串接于电磁阀1、电磁阀2、电磁阀3、断电延时继电器KT1、断电延时继电器KT2、断电延时继电器KT3以及断电延时继电器KT4的电源总回路中；

还包括急停电路，其包含急停开关ST，急停开关ST串接于接触器K的线圈电源回路中。

2.根据权利要求1所述的一种自动化板材表面烫印装置的控制系统，其特征在于：所述急停开关为按下锁住且旋转释放的红色蘑菇头按钮开关。

3.根据权利要求1所述的一种自动化板材表面烫印装置的控制系统，其特征在于：所述电磁阀1、电 磁阀2以及电磁阀3均为两位三通单线圈电磁阀。