專利名稱：高壓玻璃鋼管纏繞機控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及復合材料制品纖維纏繞成型技術(shù)領域，尤其是涉及一種高壓玻璃鋼管纏繞機控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
高壓玻璃鋼管具有質(zhì)輕、高強、耐腐蝕、不結(jié)垢、不結(jié)蠟、不易積沙、內(nèi)壁光滑、流體阻力小的特性，其安裝方便、維修工作量小、管材保溫性能好、不污染水質(zhì)和使用年限長，因此被廣泛地應用在世界各國用來輸送液體介質(zhì)和解決油田腐蝕問題。目前高壓玻璃鋼管纏繞工藝一般采用液壓馬達驅(qū)動的機械式纏繞模式或外固化生產(chǎn)線式的纏繞模式。當采用液壓馬達驅(qū)動的機械式纏繞模式時，需要人工計算纏繞線型、計算掛輪傳動比、設計鏈條節(jié)數(shù)、根據(jù)傳動比選擇掛輪并更換掛輪箱的掛輪組，從而完成制品的纏繞工作，這種工作方式的缺點是生產(chǎn)不同規(guī)格的制品時需頻繁改變傳動機械，生產(chǎn)效率低下，操作不方便；當采用外固化生產(chǎn)線式的纏繞模式時，管道在進行結(jié)構(gòu)和線型設計和原材料準備后進入到正常纖維纏繞成型，纏繞完成后，需要加熱固化，固化后進入脫模工序，該工序利用移動小車帶動管體使纏繞固化后的玻璃鋼管管體與芯模分離，脫模完成后的管道送至磨螺紋機進行端部連接陽螺紋制作，對高壓玻璃鋼管進行水壓檢驗、噴涂標識、安裝螺紋護套后形成成品。這種生產(chǎn)工藝是用三臺獨立的設備(纏繞機、固化爐和脫模機)進行管道纏繞、固化和脫模，采用從外向內(nèi)加熱管體和芯模的外固化工藝對FRP管道進行固化，這增加了設備成本和生產(chǎn)成本。這種固化方式熱效率低，脫模困難，和內(nèi)壁難以形成富樹脂區(qū)，且內(nèi)壁不夠光滑致密，更難以實現(xiàn)纏繞、固化、脫模一機完成，生產(chǎn)效率不高。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種高壓玻璃鋼管纏繞機控制系統(tǒng)，集對高壓玻璃鋼管的纖維纏繞、固化和脫模三種功能于一體，實現(xiàn)了一機多用，使兩組芯模的纏繞進程及固化和脫模進程同步進行，大大提高了高壓玻璃鋼管纏繞機的生產(chǎn)效率。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是高壓玻璃鋼管纏繞機控制系統(tǒng)，包括連接在一起的工業(yè)控制計算機和運動控制板卡，所述工業(yè)控制計算機連接有數(shù)字量輸入板和數(shù)字量輸出板，所述數(shù)字量輸入板和數(shù)字量輸出板共同連接有纏繞主控制面板；所述運動控制板卡分別連接有第一芯模伺服驅(qū)動器、第二芯模伺服驅(qū)動器和小車伺服驅(qū)動器，所述第一芯模伺服驅(qū)動器連接有第一芯模伺服電機，所述第二芯模伺服驅(qū)動器連接有第二芯模伺服電機，所述小車伺服驅(qū)動器連接有小車伺服驅(qū)動電機；所述工業(yè)控制計算機、纏繞主控制面板、第一芯模伺服驅(qū)動器、第二芯模伺服驅(qū)動器和小車伺服驅(qū)動器之間通過主控制電路連接在一起。優(yōu)選的，所述纏繞主控制面板包括設置于所述纏繞主控制面板上的輸出指示燈。采用了上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果為1、高壓玻璃鋼管的纏繞和固化在可以一根芯模上完成，從而節(jié)省了大量芯模，省去了固化爐，大大簡化了生產(chǎn)線的硬件設備成本。2、高壓玻璃鋼管的纏繞、固化和脫模在一臺設備上完成，省去了工人的吊裝作業(yè)，大大減少了芯模使用數(shù)量，極大地降低了管道生產(chǎn)的人工和管理成本。3、采用蒸汽內(nèi)固化加熱方式，使高壓玻璃鋼管在固化時傳熱效率高，節(jié)約了能源，降低了設備運行成本。4、采用4根芯模生產(chǎn)方式，2根芯模進行纏繞工藝操作的同時，另外2根芯模進行固化和脫模工藝操作，兩者交替工作，縮短了高壓玻璃鋼管生產(chǎn)時間，大大提高了生產(chǎn)效率。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。其中1、數(shù)字量輸出板；2、工業(yè)控制計算機；3、數(shù)字量輸入板；4、纏繞主控制面板；5、第二芯模伺服電機；6、第二芯模伺服驅(qū)動器；7、運動控制板卡；8、第一芯模伺服驅(qū)動器；9、第一芯模伺服電機；10、小車伺服驅(qū)動器；11、小車伺服驅(qū)動電機；12、主控制電路。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。如圖1所示，高壓玻璃鋼管纏繞機控制系統(tǒng)，包括連接在一起的工業(yè)控制計算機2和運動控制板卡7，工業(yè)控制計算機2連接有數(shù)字量輸入板3和數(shù)字量輸出板1，數(shù)字量輸入板3和數(shù)字量輸出板I共同連接有纏繞主控制面板4，纏繞主控制面板上設有輸出指示燈(圖中未標出);運動控制板卡7分別連接有第一芯模伺服驅(qū)動器8、第二芯模伺服驅(qū)動器6和小車伺服驅(qū)動器10,第一芯模伺服驅(qū)動器8連接有第一芯模伺服電機9,第二芯模伺服驅(qū)動器6連接有第二芯模伺服電機5，小車伺服驅(qū)動器10連接有小車伺服驅(qū)動電機11 ;工業(yè)控制計算機2、纏繞主控制面板3、第一芯模伺服驅(qū)動器8、第二芯模伺服驅(qū)動器6和小車伺服驅(qū)動器10之間通過主控制電路12連接在一起。需要說明的是，高壓玻璃鋼管纏繞機共有4根芯模，分為兩組，其中1、2號芯模為I組，由第一芯模伺服電機9驅(qū)動，3、4號芯模為I組，由第二芯模伺服電機5驅(qū)動。纏繞主控制面板4發(fā)出的各種控制指令信息經(jīng)數(shù)字量輸入板3傳遞給工業(yè)控制計算機2中的高壓管纏繞專用的控制軟件，經(jīng)命令識別后發(fā)出的各種執(zhí)行指令一部分傳給運動控制板卡7，另一部分經(jīng)數(shù)字量輸出板I傳遞給纏繞主控制面板4上的各種輸出指示燈。運動控制板卡7經(jīng)第一芯模伺服驅(qū)動器8驅(qū)動第一芯模伺服電機9，第二芯模伺服驅(qū)動器6驅(qū)動第二芯模伺服電機5，小車伺服驅(qū)動器10驅(qū)動小車伺服電機11。主控制電路12實現(xiàn)對工業(yè)控制計算機2、纏繞主控制面板4、第一芯模伺服驅(qū)動器8、第二芯模伺服驅(qū)動器6和小車伺服驅(qū)動器10的供電控制。在工業(yè)控制計算機內(nèi)的控制軟件，以在線方式輸入待纏繞高壓管的工藝參數(shù)、選擇合適的纏繞線型并生成針對1、2號芯模和3、4號芯模的兩套運動控制程序，下載到運動控制板卡的存儲緩沖區(qū)中備用。位于主控制面板上設有三位選擇開關(guān)，分別是1、2號芯模纏繞、無纏繞和3、4號芯模纏繞。其工作原理如下[0021]當三位選擇開關(guān)選擇“1、2號芯模纏繞”狀態(tài)時，高壓管纏繞專用的控制軟件調(diào)用運動控制板卡存儲緩沖區(qū)中的1、2號芯模纏繞運動控制程序，1、2號芯模纏繞可進行纏繞工藝，用主控制面板上的程序啟動、停止和1、2號芯模纏繞速度修調(diào)開關(guān)可控制其纏繞進程和纏繞速度，3、4號芯?？蛇M行手動旋轉(zhuǎn)操作，用主控制面板上的3、4號芯模固化/停止二位選擇開關(guān)和速度修調(diào)開關(guān)可控制其固化進程和固化旋轉(zhuǎn)速度以完成固化和脫模工藝過程；當三位選擇開關(guān)選擇“3、4號芯?！睜顟B(tài)時，高壓管纏繞專用的控制軟件調(diào)用運動控制板卡存儲緩沖區(qū)中的3、4號芯模運動控制程序，3、4號芯模可進行纏繞工藝，用主控制面板上的程序啟動、停止和3、4號芯模速度修調(diào)開關(guān)可控制其纏繞進程和纏繞速度，1、2號芯?？蛇M行手動旋轉(zhuǎn)操作，用主控制面板上的1、2號芯模固化/停止二位選擇開關(guān)和速度修調(diào)開關(guān)可控制其固化進程和固化旋轉(zhuǎn)速度以完成固化和脫模工藝過程；當3位選擇開關(guān)選擇“無纏繞”狀態(tài)時，1、2號芯模和3、4號芯模處于非纏繞模式下的手動操作狀態(tài)，用主控制面板上的1、2號芯模和3、4號芯模固化/停止二位選擇開關(guān)和速度修調(diào)開關(guān)可分別控制其旋轉(zhuǎn)進程和旋轉(zhuǎn)速度以完成模具纏繞前的準備過程。該控制系統(tǒng)以工業(yè)控制計算機2為上位機、運動控制板卡7為下位機，采用基于運動控制板卡7的雙坐標系控制模式，使兩組芯模的纏繞進程及固化和脫模進程同步進行，大大提高了壓玻璃鋼管纏繞機的生產(chǎn)效率。本實用新型不局限于上述具體的實施方式，本領域的普通技術(shù)人員從上述構(gòu)思出發(fā)，不經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動，所作出的種種變換，均落在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.高壓玻璃鋼管纏繞機控制系統(tǒng)，包括連接在一起的工業(yè)控制計算機和運動控制板卡，其特征在于，所述工業(yè)控制計算機連接有數(shù)字量輸入板和數(shù)字量輸出板，所述數(shù)字量輸入板和數(shù)字量輸出板共同連接有纏繞主控制面板；所述運動控制板卡分別連接有第一芯模伺服驅(qū)動器、第二芯模伺服驅(qū)動器和小車伺服驅(qū)動器，所述第一芯模伺服驅(qū)動器連接有第一芯模伺服電機，所述第二芯模伺服驅(qū)動器連接有第二芯模伺服電機，所述小車伺服驅(qū)動器連接有小車伺服驅(qū)動電機；所述工業(yè)控制計算機、纏繞主控制面板、第一芯模伺服驅(qū)動器、第二芯模伺服驅(qū)動器和小車伺服驅(qū)動器之間通過主控制電路連接在一起。
2.如權(quán)利要求1所述的高壓玻璃鋼管纏繞機控制系統(tǒng)，其特征在于，所述纏繞主控制面板包括設置于所述纏繞主控制面板上的輸出指示燈。
專利摘要本實用新型公開了一種高壓玻璃鋼管纏繞機控制系統(tǒng)，包括連接在一起的工業(yè)控制計算機和運動控制板卡，工業(yè)控制計算機連接有數(shù)字量輸入板和數(shù)字量輸出板，數(shù)字量輸入板和數(shù)字量輸出板共同連接有纏繞主控制面板；運動控制板卡分別連接有第一芯模伺服驅(qū)動器、第二芯模伺服驅(qū)動器和小車伺服驅(qū)動器，第一芯模伺服驅(qū)動器連接有第一芯模伺服電機，第二芯模伺服驅(qū)動器連接有第二芯模伺服電機，小車伺服驅(qū)動器連接有小車伺服驅(qū)動電機；工業(yè)控制計算機、纏繞主控制面板、第一芯模伺服驅(qū)動器、第二芯模伺服驅(qū)動器和小車伺服驅(qū)動器之間通過主控制電路連接在一起。該控制系統(tǒng)，集對高壓玻璃鋼管的纖維纏繞、固化和脫模三種功能于一體，實現(xiàn)了一機多用。
文檔編號B29C70/32GK202846900SQ201220507798
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者王桂英, 張明洋 申請人:東北林業(yè)大學, 王桂英, 張明洋