09V001振动控制阀总成在线监测平台设计方案
桂林电子科技大学自动化采煤技术研究中心 2011.10.07
《09V001振动控制阀总成在线监测平台》与生产线同步运行，模拟工作环境，依照相关检测要求，对下线总装成品进行密封性、电磁换向、换向过程阀体泄漏三项指标实时检测。
1.检测平台功能实现
1.1设备基本结构
检测平台设计成独立系统，安装于产品生产线终端，可根据生产线现场具体需求作适当的空间位置调整。设备外形见图1.。
图1.主机外形及设备总体布局
1.2主要参数
（1）检测台预设计外形尺寸：长1600×宽1020×高1500（mm）
（2）电源及总功率：AV380V三相电源，总功率约12kw
（3）预计最大工作速率：15min/件。
1.3自动检测工步分解
（1）人工上料，液压定位（见图2.）
人工上料到图示位置，启动进料控制按钮，进料液压缸推进，接近开关控制液压缸行程约450mm，工件进入正确检测位置。
图2.进出料示意图
（2）液压夹紧及液路快速对接
工件到达检验正确位置后，两套压紧液压缸启动，实现工件横向、竖向夹紧（见图3.），同时实现检测液压通道A、B、P、T口与工件上A、B、P、T口快速对接，对接嘴结构及密封措施（见图4.，T口对接原理类似）。
图3.工件横向、竖向压紧示意图
图4.A、B、P口快速对接及密封示意图
（3）泄漏检测
启动检测（高压泵）按钮，高压泵运行,大流量低压泵不启动，检测平台液压系统处于高压、小流量状态（20MPa，30L/min）。A、B、T口闭合，阀体内保持压力20MPa，维持120秒以上，电器参数（屏幕）显示与人工观测相结合，判断有否泄露及泄漏点方位。
若出现泄漏，系统压力异常波动，系统报警，检测中止，出料液压缸启动将工件送至人工下料出料位置。（见图2.）
（4）工件电磁换向功能
工件泄漏检测正常（液路内压稳定、维持120秒以上），低压大流量泵自动启动（高压泵同时工作），液压系统进入低压10MPa、合流流量大于180L/min状态，加载液路保持工作压力7MPa：工件电磁阀1启动，B口闭合，保持一定时间，观测A、B、P口压力；工件电磁阀1关闭，工件电磁阀2同时启动，A口闭合，保持一定时间，观测A、B、P口压力。电器参数（屏幕）显示阀体正确换向与否及相应参数。
换向异常或换向过程泄漏，系统报警，出料液压缸启动将工件送至人工下料位置。（见图2.）
（5）出料
上述检测程序完毕，出料液压缸启动，将合格工件送至人工下料位置。（见图2.）
2.液压系统配置及工作原理
2.1主液压系统设计及工作原理
主液压系统是完成工件三项检测系统，原理图见图5.。
（1）主系统中所有溢流阀人工调整，通过调节油路中相应溢流阀达到对应检测压力需求。
图5.主液压系统原理图
（2）主系统中所有电池阀及工件上2件电磁阀由电气系统可编程控制器（PLC）集中按指定程序控制。
（3）主液路中所用压力表为带传感功能数字式压力表。
（4）主液路2台柱塞泵总功率约10kw。
2.2辅助液压系统
辅助液压系统用于驱动进料缸、横向夹紧缸、竖向夹紧缸、出料缸共4套油缸工作，包括柱塞泵3功率约2kw，系统压力6MPa；溢流阀、压力表、三位五通电磁阀，与主系统共用液压箱。（原理图略）
（1）进料缸
进料缸活塞直径φ30，行程450mm，接近开关控制终点位置，将被检工件送入正确检测位置。（见图2.）
（2）横向夹紧缸
横向夹紧缸活塞直径φ60，行程80mm，与夹紧机械配合，实现横向定位夹紧和A、B、P口快速对接。
（3）竖向夹紧缸
竖向夹紧缸活塞直径φ60，行程80mm，与夹紧机械配合，实现竖向定位夹紧和T口快速对接。
（4）出料缸
出料缸活塞直径φ30，行程450mm，将被检工件从检测位置输送到人工出料位置，（见图2.）包括检测过程中的不合格品及检测结束的合格品。
4套油缸皆采用常规三位五通阀控制驱动，其中2套夹紧油缸的液路将根据实施中出现的问题，考虑增加蓄能等稳定元件。
3.电气控制系统
3.1强电控制系统
强电控制系统对三台柱塞泵启停控制，主要包括电控柜、空气开关、接触器、指示灯等。
3.2弱电控制系统
若电控制系统核心为PLC工业可编程控制器，实现对上述主液压系统、辅助液压系统、强电系统的集中逻辑控制。主要包括控制柜、面板、PLC主机及IO模块、模拟量模块、变压器、电源、接近开关、中间继电器、指示灯、按钮等。
4.机械系统
4.1平台设计
采用60×60×3方钢管作框架、Q235钢板焊接成形，机械加工局部安装平面，预想尺寸、形状见图1，外壳喷塑处理。
平台主要部分包括工作平台、进出料导向系统、压紧系统、快速接口系统、防护系统、送料动力系统等。
4.2液压器件安装系统
液压泵安装支架、各类元件定位、液压管道安装等。
