基于LabVIEW斜轧球磨钢球热处理装置的控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术的基于LabVIEW斜轧球磨钢球热处理装置智能控制系统，涉及一种智能控制系统。热处理装置，由控冷回火一体装置、淬火装置、钢球运输管道等组成，用于Φ10~50mm热轧球磨钢球的在线控冷、淬火和回火热处理。控制系统，包括温度检测及控制模块、显示模块、数据采集卡、计算机。设置的传感器和控制设备通过数据采集卡与计算机相连，在LabVIEW前面板上设置了对装置进行人工控制的按钮；温度传感器检测每个装置的进球和出球温度、回火的温度、控冷的温度、淬火介质的温度，计算机通过数据采集卡模拟量输入端口连接温度值读入的信号信息，在前面板上显示动态曲线。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种控制系统，特别是涉及一种基于LabVIEW斜轧球磨钢球热处理装置的控制系统。技术背景球磨钢球广泛用于粉磨各种矿石及其它物料。轧制法生产钢球，是一种先进的球磨钢球生产工艺。轧制后的球磨钢球一般需要进行热处理，以提高钢球硬度和耐磨性能。在球磨钢球热处理生产中，需要对温度等关键热处理参数进行测量和数据分析。传统的方法是用仪表检测及人工记录，不仅费时且可能遗漏重要数据、并存在度数不准等问题。目前，基于虚拟仪器技术的检测设备中使用最为普遍的计算机语言是美国NI公司的LabVIEW。随着虚拟仪器LabVIEW技术的发展，利用LabVIEW技术优势，结合数据采集卡和各相应传感器及外围电路，可设计出一套容易理解和操作、界面友好的控制系统。
技术实现思路
本专利技术提供了基于LabVIEW斜轧球磨钢球热处理装置智能控制系统，该系统利用LabVIEW应用技术和控制方式实现钢球热处理的控制。本专利技术的技术方案如下：一种基于LabVIEW斜轧球磨钢球热处理装置的控制系统，所述控制系统包括一温度检测模块、一控制显示模块、一数据采集卡及一终端执行单元，所述温度检测模块、数据采集卡及终端执行单元依次连接，所述数据采集卡同时连接控制显示模块。进一步地，所述温度检测模块包括多个温度传感器，所述多个温度传感器分别被设置在淬火装置及控冷回火一体装置上，检测淬火装置、控冷回火一体装置的进球及出球温度、淬火装置中淬火介质温度、控冷温度及回火温度；所述终端执行单元包括分别连接控冷单元步进电机、淬火装置步进电机及回火单元鼓风电机的调控装置。进一步地，所述控制显示模块为一具有LabVIEW前面板的计算机终端，所述LabVIEW前面板显示温度检测模块反馈的动态曲线。进一步地，所述LabVIEW前面板上设置有自动、手动切换按钮。进一步地，所述罐式控冷回火一体装置与所述淬火装置连接；所述罐式控冷回火一体装置包括置于下侧的控冷单元及置于上侧并利用控冷单元余热进行回火的回火单元，所述控冷单元连接所述淬火装置的输入端，所述回火单元连接所述淬火装置的输出端。进一步地，所述控冷单元包括一下层外壁、连接下层外壁底部的托架、置于托架上侧的圆盘；所述下层外壁固定在下层支架上；所述圆盘上侧具有一斜轧球移动轨道，所述斜轧球移动轨道一端置于圆盘中心，所述斜轧球轨道盘转于所述圆盘上侧，另一端置于圆盘周缘处；所述斜轧球移动轨道上侧设置有多个刮板装置；所述刮板装置均匀的布置在所述斜轧球移动轨道上侧，并刮板装置一端置于圆盘中心上侧，另一端置于圆盘外周缘上侧；所述下层外壁上设置有一下层进球通道、及一下层出球通道；所述下层进球通道一端置于所述圆盘中心处上侧，另一端置于下层外壁外侧、并连接斜轧出球通道；所述下层出球通道一端连接在圆盘外端部，另一端连接钢球淬火通道；所述下层出球通道的出球方向与所述圆盘转动方向相切。进一步地，所述刮板装置置于圆盘中心上侧的一端均固定在一旋转轴的上端处，所述旋转轴的下端处连接一置于托架下侧的直连式电机；所述直连式电机通过减速器支架固定在托架下侧。进一步地，所述回火单元包括一上层外壁、一圆形球框、及一连接圆板，所述连接圆板置于所述下层外壁顶部，所述上层外壁置于所述连接圆板上侧，所述圆形球框置于所述上层外壁内侧；所述圆形球框包括框体、框体挡板及支撑座，所述支撑座置于所述连接圆板上侧，所述框体底部连接于所述支撑座，并所述框体挡板环置于所述框体外部，并置于所述框体及上层外壁之间；所述上层外壁顶部具有一上层盖子，所述上层盖子具有一上层进球装置。进一步地，所述淬火装置包括一水箱、一旋转淬火单元，所述旋转淬火单元架设在水箱上；所述水箱内侧设置有一与所述旋转淬火单元形状相配的弧形板，所述旋转淬火单元周侧均匀设置多个转轮挡板，进入淬火装置的钢球在转轮挡板及弧形板的作用下持续滚动；所述旋转淬火单元为一转轮，所述弧形板中心弧线的圆心与转轮的几何中心位置重合；所述转轮的半径小于弧形板的半径，所述弧形板的半径与转轮的半径差为4-10mm；所述转轮包括一圆环板及一圆形板，所述圆环板及圆形板通过转轮挡板连接；所述圆环板外周侧圆的半径与圆形板外周侧圆的半径相等；所述圆环板外周侧圆心与圆形板外周侧圆心处于同一轴向方向；所述转轮挡板的设置方向均指向所述转轮几何中心。进一步地，所述水箱于圆环板的一侧面设置一进球装置及一出球装置，所述进球装置及出球装置分置于转轮中心轴向方向的两侧；所述进球装置及出球装置分别具有一进球延伸口及出球延伸口，所述进球延伸口及出球延伸口延伸至所述转轮内侧，并进球延伸口及出口延伸口的进球方向及出球方向均相反于转轮的几何中心；所述转轮中心轴向方向上连接一转轴，所述转轴连接在所述圆形板中心处，所述转轴于所述转轮的两侧的位置处设置有左轴承座及右轴承座，所述左、右轴承座安装在水箱两侧面上；所述转轴于右轴承座的一侧还设置有一减速器及一电机；所述水箱具有一出水管接口及一进水管接口。本专利技术的优点在于：1）本专利技术是以LabVIEW作为主控软件，结合相关的外围电路实现斜轧球磨钢球热处理装置的智能控制。利用温度传感器对钢球温度、控冷温度、回火温度和水池水温进行测量，计算机通过数据采集卡读入数据并在前面板上显示出来，经过处理对钢球热处理温度、时间进行有效的记录和控制。2）本专利技术的斜轧球磨钢球热处理装置中的控冷回火一体装置，下层控冷的余热作为上层回火装置的热源，节约能源。3）本专利技术在LabVIEW前面板上设置了人工控制按钮以实现对斜轧球磨钢球热处理装置的人工控制。附图说明图1为本专利技术实施例的总体设计方案图；图2为本专利技术实施例的整体示意图；图3为本专利技术实施例的控冷回火一体装置结构示意图；图4为本专利技术实施例的淬火装置水池和转轮结构示意图；图5为本专利技术实施例的系统程序运行流程图；图6为本专利技术实施例的LabVIEW前面板的示意图。图中：1.控冷回火一体装置，101.控冷进球通道，102.控冷出球通道，103-106.空冷回火一体装置测温点，2.淬火装置，201.进水管接口，202.出水管接口，203-205.水池温度传感器安放处，3.回火进球通道，401-404.钢球红外测温点。具体实施方式如图1~6所示，本专利技术的控制系统包括温度检测及控制模块、显示模块、数据采集卡、计算机。本专利技术通过USB口连接到计算机上，在LabVIEW前面板上显示出来。利用温度传感器对钢球温度、控冷温度、回火温度和水池水温进行测量，计算机通过数据采集卡读入数据并在前面板上显示出其变化曲线，经过处理对钢球热处理温度、时间进行有效的记录和实时控制。在实时控制情况下，经过LabVIEW的处理，通过数据采集卡的数字量输出端口，控制步进电机的转速、伺服电机的转速和鼓风机的通断，让斜轧球磨钢球热处理装置内的温度参数在希望的范围内。该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于LabVIEW斜轧球磨钢球热处理装置的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括一温度检测模块、一控制显示模块、一数据采集卡及一终端执行单元，所述温度检测模块、数据采集卡及终端执行单元依次连接，所述数据采集卡同时连接控制显示模块。

【技术特征摘要】
1.一种基于LabVIEW斜轧球磨钢球热处理装置的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括一温度检测模块、一控制显示模块、一数据采集卡及一终端执行单元，所述温度检测模块、数据采集卡及终端执行单元依次连接，所述数据采集卡同时连接控制显示模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于LabVIEW斜轧球磨钢球热处理装置的控制系统，其特征在于，所述温度检测模块包括多个温度传感器，所述多个温度传感器分别被设置在淬火装置及控冷回火一体装置上，检测淬火装置、控冷回火一体装置的进球及出球温度、淬火装置中淬火介质温度、控冷温度及回火温度；
所述终端执行单元包括分别连接控冷单元步进电机、淬火装置步进电机及回火单元鼓风电机的调控装置。
3.根据权利要求2所述的一种基于LabVIEW斜轧球磨钢球热处理装置的控制系统，其特征在于，所述控制显示模块为一具有LabVIEW前面板的计算机终端，所述LabVIEW前面板显示温度检测模块反馈的动态曲线。
4.根据权利要求3所述的一种基于LabVIEW斜轧球磨钢球热处理装置的控制系统，其特征在于，所述LabVIEW前面板上设置有自动、手动切换按钮。
5.根据权利要求2所述的一种基于LabVIEW斜轧球磨钢球热处理装置的控制系统，其特征在于，所述罐式控冷回火一体装置与所述淬火装置连接；
所述罐式控冷回火一体装置包括置于下侧的控冷单元及置于上侧并利用控冷单元余热进行回火的回火单元，所述控冷单元连接所述淬火装置的输入端，所述回火单元连接所述淬火装置的输出端。
6.根据权利要求5所述的一种基于LabVIEW斜轧球磨钢球热处理装置的控制系统，其特征在于，所述控冷单元包括一下层外壁、连接下层外壁底部的托架、置于托架上侧的圆盘；所述下层外壁固定在下层支架上；
所述圆盘上侧具有一斜轧球移动轨道，所述斜轧球移动轨道一端置于圆盘中心，所述斜轧球轨道盘转于所述圆盘上侧，另一端置于圆盘周缘处；
所述斜轧球移动轨道上侧设置有多个刮板装置；
所述刮板装置均匀的布置在所述斜轧球移动轨道上侧，并刮板装置一端置于圆盘中心上侧，另一端置于圆盘外周缘上侧；
所述下层外壁上设置有一下层进球通道、及一下层出球通道；
所述下层进球通道一端置于所述圆盘中心处上侧，另一端置于下层外壁外侧、并连接斜轧出球通道；
所述下层出球通道一端连接在圆盘外端部，另一端连接钢球淬火通道；所述下层出球通道的出球方向与所述圆盘转动方向相切。
7.根据权利要求6所述的一种基...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宝雨，黄河，郑振华，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11