药芯焊丝自动配粉控制系统的设计

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收稿日期：56657687!6

基金项目：国家自然科学基金资助项目92::826;8<

图!药芯焊丝自动配粉控制系统的结构药芯粉料配制是药芯焊丝生产过程中的关键环节，对药

芯焊丝产品质量和性能有重要影响。实现药芯焊丝配粉系统

的自动化，不仅可以提高配粉速度和精度，而且可以大大降

低工人的劳动强度，降低生产成本，提高劳动生产率，同时

也有利于企业技术信息的保密工作。为此，天津三英焊业有

限公司结合药芯焊丝生产工艺特点=与天津大学合作研制了

药芯焊丝自动配粉生产线。

"药芯焊丝自动配粉生产线的组成

药芯焊丝药粉的配制工艺流程如下：

9"<预混粉配制!预混粉混合!烘干!预混粉入仓；

95<金属粉筛分!金属粉入仓；

9!<成品粉配制!成品粉混合!烘干!交付下一工序。

根据配粉工艺流程，药芯焊丝自动配粉生产线由药粉料

仓、螺旋给料机、称量料斗、复核料斗和配粉控制系统组

成，料仓下方对应称量料斗，为了防止漏称错称，并确保称

量精度，在称量料斗下设置复核料斗，对每次称量的粉料进

行重量复核。每个称量料斗及复核料斗上都配有!个称重传

感器，传感器沿料斗径向安装并经接线盒将重量信号送至称

重仪表。复核料斗由自行小车带动，复核料斗同时起到了集

料斗的作用。

为了减少投资，降低成本，充分利用现有车间和设备，将

预混粉配制和成品粉配制安排在同一生产线上，前面"5个料

仓供预混粉配制使用，后面"5个料仓供成品粉配制使用。可

以分别配制预混粉和成品粉。生产线结构原理如图"所示。

图"药芯焊丝自动配粉生产线结构简图

!药芯焊丝自动配粉控制系统的硬件设计

药芯焊丝自动配粉控制系统由上位机、可编程控制器

（>?@）、称量仪表、行程开关、变频器、温度传感器等组

成。配粉开始时，小车到达指定称量料斗下方，变频器控制

螺旋给料机双速给料，称量仪表将传感器采集的质量信号输

出至>?@，到达设定质量值后=称量料斗的卸料闸门打开=将

所配粉料卸到复核料斗。若卸下的药粉质量值在规定范围

内，则进行下一粉料的配制，否则停机报警。当所选配方中

全部粉料均已配制完毕，复核料斗闸门打开，将配好的粉料

卸出，送至混粉机，开始下一周期的配粉流程。称量过程

中，小车的位置由行程开关控制。由于部分粉料需加热除

湿，因此这些料仓上有加热保温电路，温度传感器按一定时

间间隔采集温度信号并送至>?@，由>?@控制使料仓温度保

持在预定范围。

在药芯焊丝生产过程中，需经常根据用户的特定要求调

整粉料配方，并且在这些配方最终确定前需要进行大量的配

粉样品试验，也就是说，在药芯焊丝自动配粉生产线上还需

要有完善的手动配粉功能，才能方便的对各种粉料进行配制

试验，为此，设计了手动控制面板。

在正常情况下，上位机作为主机，发送各种命令，存储

各种数据。通过>?@控制配粉流程，在需要进行配粉样品试

验时由手动控制面板完成配粉流程的控制。上位机出现故障

时也可以由控制面板上的各手动按钮作应急控制，控制面板

上的按钮与上位机能实现相同的控制功能。控制系统结构如

图5所示。

药芯焊丝自动配粉控制系统的设计文章编号："6657652A95665<62766!"765

张庆彬"，陈邦固"，吴爱国5

（"0天津大学机械工程学院，天津!66685；50天津大学自动化学院，天津!66685）

摘要：主要介绍了应用于药芯焊丝自动配粉生产线的配粉控制系统的硬件组成、控制原理、程序设计，该系统实现了满足药芯焊丝生产要求的高精度快速自动化粉料配制。

关键词：药芯焊丝；自动配粉；控制

中图分类号：*BC550!文献标识码：D

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