[发明专利]一种石墨电极自动填充矿样控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种石墨电极自动填充矿样控制系统，其特征在于，包括：

筛料模块，包括自上而下设置的料盒、摆动气缸和料槽，所述料盒内设有多根未填料的石墨电极，所述料盒底部设有出料口，所述摆动气缸用于摆动所述料盒，使所述石墨电极从所述料盒落入到所述料槽；

塞料模块，包括漏斗、直线气缸和塞杆，所述漏斗底部设有横向设置的塞料孔，所述塞料孔中部设有用于抵挡所述石墨电极移动的环状挡板，所述漏斗内设有矿样，所述塞杆固定在所述直线气缸伸出的活塞杆末端且正对所述塞料孔的一端；

运动模块，包括推杆和推动装置，所述推杆设置在所述推动装置上且正对所述塞料孔的另一端，所述推动装置用于推动所述推杆移动，所述推杆进而推动所述料槽内的所述石墨电极移动至所述塞料孔中；

信号检测模块，包括位置传感器、磁性开关和第一光纤传感器，所述位置传感器用于确定所述推动装置的位置，所述磁性开关用于检测所述直线气缸和所述摆动气缸的动作状态，所述第一光纤传感器用于检测所述石墨电极是否落入料槽；

输出控制模块，包括电磁阀和控制器，所述电磁阀包括第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀用于改变所述直线气缸的动作状态，所述第二电磁阀用于改变所述摆动气缸的动作状态，所述控制器基于位置传感器、磁性开关和第一光纤传感器的检测信号，调控所述推动装置、所述第一电磁阀和所述第二电磁阀的工作状态。

2.根据权利要求1所述的石墨电极自动填充矿样控制系统，其特征在于：所述推动装置包括丝杠模组，所述丝杠模组包括丝杠、驱动丝杠转动的丝杠电机和在丝杠上滑动的滑块，所述推杆设在所述滑块上。

3.根据权利要求2所述的石墨电极自动填充矿样控制系统，其特征在于：所述滑块上固定有支撑座，所述推杆设在所述支撑座内，所述支撑座内还设有力补偿装置，所述力补偿装置包括压力传感器和弹簧，所述压力传感器正对所述推杆远离所述塞料孔的一端，所述弹簧一端固定在所述推杆上，另一端固定在所述压力传感器上。

4.根据权利要求3所述的石墨电极自动填充矿样控制系统，其特征在于：所述丝杠模组上设有第二光纤传感器，控制器控制第二光纤传感器的检测信号，调控所述推动装置的工作状态。

5.根据权利要求2所述的石墨电极自动填充矿样控制系统，其特征在于：所述位置传感器包括负限位传感器、正限位传感器和光电传感器，所述负限位传感器和所述正限位传感器分别安装在所述丝杠的两端，用于限制所述滑块的位置，所述光电传感器安装在所述限位传感器和所述正限位传感器间，所述光电传感器的光源位置为原点位置。

6.根据权利要求1所述的石墨电极自动填充矿样控制系统，其特征在于：所述石墨电极自动填充矿样控制系统还包括漏斗电机和漏斗架，所述漏斗电机设在所述直线气缸的下方，所述漏斗架为十字形且通过所述漏斗电机带动转动，所述漏斗架的末端均固定有漏斗。

7.一种石墨电极自动填充矿样控制方法，使用权利要求4所述的石墨电极自动填充矿样控制系统，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、在启动系统工作之前，确保料盒内有充足的石墨电极，确保无误后，控制系统开始工作；

步骤二、控制器控制第二电磁阀闭合，使摆动气缸摆动，将料盒内的石墨电极筛落在料槽内；

步骤三、控制器控制推动装置工作，推动推杆移动，进而推动料槽内的未填料的石墨电极移动至塞料孔内；

步骤四、控制器控制第一电磁阀闭合，使直线电机工作，推动塞杆将漏斗内的矿样塞进石墨电极中。

8.根据权利要求7所述的石墨电极自动填充矿样控制方法，其特征在于：所述步骤二中，通过第一光纤传感器检测石墨电极是否落入料槽，如果第一光纤传感器未检测石墨电极、落入料槽，控制器控制摆动气缸再次抖动，重复此过程，直至料槽内落入石墨电极。

9.根据权利要求7所述的石墨电极自动填充矿样控制方法，其特征在于：所述步骤三中，根据第二光纤传感器光源的位置限定石墨电极的工作位置，将落入料槽中的石墨电极靠近塞料孔的一端至塞料孔的中部的距离分为两段，第一段为落入料槽中的石墨电极靠近塞料孔的一端到第二光纤传感器的距离，第二段为第二光纤传感器光源至塞料孔中部的距离，第一段的长度由石墨电极的长度决定，第二段的长度恒定，当推杆推动石墨电极向前移动至石墨电极的一端遮住第二光纤传感器光源时，光电传感器将信号反馈给控制器，控制器控制丝杠电机运动，使推杆推动石墨电极移动到塞料孔中部，此过程中，丝杠电机运动的脉冲数为：

式(4)中，P分别代表控制丝杠电机帮助石墨电极从第二光纤传感器处移动至塞料孔中部所需要的脉冲数，x表示第二光纤传感器光源至塞料孔中部的距离，n代表丝杠电机转动一圈所需的脉冲数，S代表丝杆的导程。