门式行车自动生产线控制系统

自动电镀机的控制系统由手动控制(简称手控)系统及程序自动控制系统(简称程控系统)两部分组成。在调试、检修、事故处理及吊运阴极杆等工作时用手控系统，自动线正常生产时用程控。手控与程控都设计在控制线路中，并且互锁。控制台可安装在自动线操作面的行车侧架下方，也可以设在便于观察及操作的地方或者设立单独的控制室。从电气设备的防腐及改善工人的工作环境来看，设立单独的控制室较为合适。
程控是按照电镀工艺的要求，预先编制好一定的程序，然后程控系统按照所编制的程序，自动指挥行车上的电动机使其正转或反转，从而在完成某个指定动作后，由检测元件发出一个反馈信号，使程序转入下一个动作。这样装有零件的阴极杆或滚筒，按照电镀工艺顺序及各镀种规定的电镀时间通过各个工艺槽，完成全部过程。
虽然程控装置的种类较多，但其基本组成仍然是信号输入机构、控制单元及执行机构三个部分。下面分别简述。
1)信号输入机构
信号输入机构是由主令元件，现场检测元件及定时元件组成。
①主令元件有手动按钮、开关等电器，用以实现“手动”、“自动”、“开机”、“停机”等状态的转换。
②现场检测元件现场检测元件的作用是当一个动作完成后发出改变动作的信号，使自动电镀机转入下一个动作。常用的有行程开关、光电转换开关等类型。丑．行程开关行程开关又叫限位开关，它在撞块的配合下，能将机械信号转变为电气信号，可起到自动线行车定位的作用。
根据检测对象，一个行车上应装有四种行车开关，分别控制前进、后退、上升、下降四个动作的终点。

“前进”行程开关在行车前进过程中对行车位置进行检测发出信号，行车后退过程则不
起作用。“后退”行程开关作用则相反，行车前进时不起作用，后退过程才起作用。“前进”及“后退”行程开关均安装在行车侧面接近轨道的位置，行车轨道上则安装与行程开关相对应的撞块。撞块分为前进撞块和后退撞块两种，分别与前进及后退行程开关相配合。当撞块碰到行程开关时，开关动作，发出电气信号。前进撞块只对前进行程开关起作用，应安装在行车在前进过程中需要改变动作的工位所对应的轨道部分。后退撞块只对后退行程开关起作用，应安装在行车在后退过程中需要改变动作的工位所对应的轨道部分。如一个工位在前进及后退过程均需改变动作，则该工位对应轨道上应分别安装前进及后退撞块各一个。
“上升”及“下降”行程开关分别当吊钩上升或下降到终点时与上升及下降撞块配合发出转换信号。一个吊钩上安装一个撞块，升降行程开关分别安装在导轨上端及下端。当吊钩上升到最高位置时，撞块撞压上限行程开关；吊钩下降到最低位置时，撞块撞压下限行程开关，发出动作转换信号。
当撞块离开行程开关后，行程开关复位，为下次发出信号做好准备。
实际生产中，行车上除了安装有四个行程开关外，一般还装有限位保护的行程开关，当行车出现到达自动线两端终点时未停止或两台行车相撞或吊钩升或降到终点位置未停止等故障时，保护行程开关会自动的发出停车信号，从而保护设备不被损坏。
综上所述，单钩行车一般应安装八个行程开关(四个作现场检测元件，四个作限位保护)。平行双吊钩行车应装设十二个行程开关(六个作现场检测元件，六个作限位保护)。由于触压式行程开关工作较稳定可靠，安装调试简单，为大多数工厂所采用。但工作时要注意防止行程开关上的触点发生腐蚀而影响行车动作的准确性b．光电转换开关 随着电子技术的发展，国内外已有不少直线式自动电镀机行车采用光电转换系统来实现现场信号的检测。红外光波长位于可见光波长之外，穿透能力较强，使用红外发光二极管发出的红外线可穿透两张普通白纸，因此，在车间雾气较大时仍可采用。信号接收元件采用光敏二极管。发光二极管与光敏二极管间采用薄铁片进行遮挡，薄铁片在遮挡与不遮挡时，光电转换开关系统内部的电子电路处于不同工作状态。如果将薄铁片安装在行车轨道上，当行车经过时，红外线发光二极管的光线被薄铁片切断，光敏二极管收不到红外线，使相应线路的状态改变，从而发出信号。

采用光电耦合装置做现场检测元件，工作可靠性较高，但线路复杂，成本较高。
除以上介绍的两种现场检测元件外，还有的自动线采用无触点接近开关等装置。从上面讨论可知，无论哪一种现场检测元件，都是由两个部分组成，一部分安装在行车或吊钩等移动物体上，另一部分安装到静止物体上，两部分相互配合完成发出信号工作。
③定时检测元件 自动电镀线行车在进行吊运零件过程中，常常需要在某些工位停留较长时间，以满足工艺的要求。如停留时间较长，大于一个节拍，可采用增加工位数量的方法加以解决。如停留时间较短，小于一个节拍，则控制系统应设有延时动作。当行车进行到该工位时控制系统发出指令，行车停车在原位置不进行任何操作。当预定时间结束后，定时检测元件发出信号，控制系统便结束延时，开始下一个动作。常用的定时检测元件是时间继电器。在数字程序控制系统及微型计算机程序控制系统中，定时信号可由数字编码或程序指令来完成。
2)控制单元
控制单元是程序控制系统的核心部分。它能够记忆自动线动作变化规律。当输入机构发出的现场检测信号送人控制单元后，控制单元将做出判断，确定一个动作的类型，并对执行机构发出指令，从而完成动作之间的转换。
a．手控一般是在行车的吊臂一侧，安装控制行车电动机的按钮开关，或将其集中安装在自动线的控制器中，由人工来控制行车作平移及吊钩升降运动。这种控制电路比较简单，工作十分可靠，但必须有专人操作按钮开关，跟随行车来回行走，很不方便。
在使用先进自动控制装置的自动电镀机中，一般同时装有与自控电路并联的手控按钮，当自动控制开关损坏或维修安装需调试行车时，就用手控来完成任务。

b．微型计算机程序控制装置 电子计算机是近年来迅速发展起来的一门技术，在电镀生产中也获得了日益广泛应用。微型计算机用于自动线程序自动控制，可实现节拍时间控制及显示，班产量计数及显示，行车运行位置显示及程序步数等功能，与其他控制方式相比具有功能多，性能稳定，改变程序顺序容易等优点。另外，微型计算机在实行自动程序控制的同时，还可实现恒电位、恒电流密度、恒温、稳定液位、稳定pH值、光亮剂自动添加、镀层厚度控制、各种数据的存储和打印等功能，应用于电镀生产，容易实现全线集中监控，因而具有广泛的前景。
(6)行车周期
行车周期是指带有一挂极杆待镀零件的行车，往返一次至原地并开始吊装下一挂极杆零件所用的时间。对于单行车自动线，行车周期是指完成电镀工艺流程全部工序的时间。对于多行车自动线，由于全部工序分别由数架行车完成，因此行车周期不是指全部的电镀工序均由一台行车来完成所需的时间，而是指多台行车共同完成所有电镀工序的时间。由于各行车完成一次循环的全部动作时间不相等，因此，完成较早的行车就要进行延时等待其他行车。当所有行车均完成一次循环全部动作后，再同时开始下一个循环。因此，行车周期必须包括这一段等待时间。一般程序中称这段时间为“同步”。行车程序中如没有此动作，各行车间的工作秩序就会发生混乱，以致不能进行正常工作。

行车周期由下式计算，即

T=Tl+T2+T3一T4

式中T一行车的周期，min；

T1——行车水平往返一次的时间，Tl一竺l7，rain；

T2——各工序的升降时间，Tz一矿"ZnL2，min；y 2

T3——各有关工序的总延时，T3=T3a+T3b+…，min；

T4——两钩同时动作所节省的时间，min；

L1——行车单程的总长度，m；

L2——吊钩升降的总距离(单程)，m；

V1——行车的水平移动速度，m／min；

V2——行车的升降速度，m／min；

n——行车的吊钩升降次数；

T3a——该工序的延时时间，min；

T3b——吊钩下降立即上升的延时时间，rain。

图8—28所示为双钩双行车电镀自动线的布置。A行车从装卸处水平运行至工序22处，L1为10．1m。水平速度V1为13m／min。吊钩升降次数咒为17次，吊钩升降距离L2为1．4m，升降速度V2为14m／min。酸洗槽中延时T3n为1min，行车至热水、流动水、回收、活化等槽时，吊钩下降后立即上升，延时各为1s，共l0处，T3b=10s=0．17min。工序5的换钩是在延时中进行的，节省了0．41m的水平移动行程，即T4=0．41／13=0．03min，T3=0．13min。

则

因此，A行车的周期为6min。

行车周期与产量有直接关系，周期越短，产量越高。缩短周期的途径很多，在保证镀层质量的前提下，可采用以下方法：

a．使用多辆双钩行车；

b．尽可能提高车速；

C．缩小辅助槽的宽度

d．尽可能缩小槽与槽之间的间隙；

e．采用抑雾剂，省去吸风罩的占地；

f．缩短延时时间；

9．采用效率高、沉积速度快的电镀工艺。以上各种措施需互相配合。