Система управления машины литья под давлением

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУбЛИК А 1 22 Р 17/3 РЕТЕНИЯ;"ВУ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ фЩ аачг(71) Новосибирское специальное конструкторское бюро тяжелых литейных машин и автоматических линий(56) Автоматизация процесса литья под давлением на основе применения промышленных роботов и приборов контроля. Обзор. М.: НИ И Ма ш, 1978, с. 73 - 81.Авторское свидетельство СССР1130433, кл. В 22 Р 17/32, 1984(54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ МАШИНЫ ЛИТЪЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ(57) Изобретение относится к литейному производству, в частности к литью под давлением. Цель изобретения - повышение надежности контроля полноты извлечения отливки, повышение производительности и упрощение конструкции. Система позволяет исключить участие оператора в контроле полноты извлечения отливки из прессформы и повысить производительность за фг г ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ,801405955 счет совмещения операции контроля полноты извлечения отливки и ее охлаждения. Система содержит манипуляторвыполненный в виде механической руки с захватом 2, который извлекает отливку 4 из прессформы и опускает ее в установку 5 для охлаждения. Рабочий сосуд установки 5 в исходном положении заполнен охладителем до верхнего края. Как только деталь 4 опускается в него, излишек перетекает в желоб 6 и по водоводу 7 - в поплавковую камеру 9 жидкостного устройства для контроля полноты извлечения отливки. Поплавок 1 О всплывает и вместе с охладителем поднимается вверх. Если отливка 4 извлечена полностью, то поплавок поднимается до регулируемого упора 11, поднимает его и срабатывает датчик 13 уровня охладителя. Если датчик 13 не сработает, то отливка автоматически переносится в ящик со скрапом, а включение следующего цикла не произойдет до устранения причины брака. Все датчики и электро магниты гидрораспределителей 14 и 17 соединены с блоком управления 22. 5 ил.Изобретение относится к литейному нрозводству, в частности к литью под давением, и может быть использовано в тех отраслях промышленности, где требуется контроль объема деталей сложной геометрической формы и ее охлаждение.Цель изобретения - повышение надежности контроля полноты извлечения отливки, повышение производительности и упрощение конструкции,На фиг.изображена предлагаемая истема,вид в плане; на фиг. 2 - то же, в исходном положении, вид сбоку; на фиг. 3 - то же, во время охлаждения и контроля отливки, вид сбоку; на фиг. 4 - алгоритм работы системы; на фиг. 5 - блоксхема блока управления.Система содержит манипулятор 1, захват 2 которого обладает возможностью входить в разъем пресс-формы 3, извлекать из нее отливку 4 и переносить ее в установку 5 ля охлаждения отливки, рабочий сосуд коорой в верхней части снабжен желобом 6 ля сбора охладителя, сливаемого через край рабочего сосуда, а затем по водоводу 7 поступающего в жидкостное устройство 8 для контроля полноты извлечения отливки. Устройство 8 для контроля полноты извлечения отливки состоит из поплавковой камеры 9, поплавка 10, регулируемого упора 11, воздействуюшего через рычаг 12 на датчик 13 уровня охладителя, причем на водоводе 7 установлен электроуправляемый гидрораспределитель 14, соединяющий водовод 7 со сливом при включенном электромагните 15 и запирающий водовод 7 при отключенном электромагните 15.Для управления подачей охладителя в установку 5 для охлаждения отливки на ее подводящем трубопроводе 16 установлен электроуправляемый гидрораспределитель 17, открывающий подачу охладителя в установку 5 при включенном электромагните 18 и закрывающий подачу охладителя при отключенном электромагните 18.Контроль температуры охладителя в установке 5 осушествляется температурным датчиком 19, установленным на боковой стенке установки 5 для охлаждения отливки.Для контроля положения захвата манипулятора 1 у машины литья под давлением и над установкой 5 охлаждения отливки установлены датчики 20 и 21.Датчики 13, 19, 20 и 21 и электромагниты 15 и 18 электрически связаны с блоком 22 управления.Выдержка времени охлаждения отливки контролируется таймером (не показан), входящим в блок 22 управления.В качестве блока управления, реализуюшего алгоритм управления системы, можно использовать любой перепрограммируемый контроллер, применяемый для управления работой машины литья под давлением. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 2В простейшем случае функции блока 22 управления могут быть реализованы шестью логическими элементами 23 - 28 И, одним элементом 29 ИЛИ, одним инвертором 30, таймером 31 на охлаждение и таймером 32 на компенсацию охладителя, связанными между собой, как показано на фиг. 5.Система работает следуюшим образом.В начале технологического цикла в зависимости от температуры охладителя в установке 5 для охлаждения отливки и настройки температурного датчика 19 электро- управляемый гидрораспределитель 17 может быть открыт или закрыт.Электроуправляемый гидрораспределитель 14 в начале цикла всегда открыт, т. е. электромагнит 15 включен.При открытом электроуправляемом гидрораспределителе 17 свежий охладитель по трубопроводу 16 подается в нижнюю часть рабочего сосуда установки 5 для охлаждения отливки, а через верхний край сливается в желоб 6 и далее по водоводу 7 через электроуправляемый гидрораспределитель 14 идет на слив или в систему кондиционирования (не показана).Таким образом, уровень охладителя постоянно находится у верхней кромки рабочего сосуда установки 5 для охлаждения отливки.При достижении заданного уровня температуры охладителя в установке 5 электроуправляемый гидрораспределитель 17 закрывается и весь охладитель из желоба 6, поплавковой камеры 9 и водовода 7 через открытый электроуправляемый гидрораспределитель 14 сливается, а рабочий сосуд установки 5 остается заполненным до верхней кромки.Терморегулирование охладителя происходит в установке 5 до тех пор, пока не будет изготовлена очередная отливка 4.После кристаллизации отливки прессформа 3 раскрывается и захват 2 манипулятора 1 извлекает отливку 4. В конце хода извлечения срабатывает датчик 20 положения захвата манипулятора 1 у машины литья под давлением, в результате чего закрывается электроуправляемый гидрораспределитель 17 (если он был открыт), и прекращается подача свежего охладителя независимо от его температуры в установке 5 для охлаждения отливки. В закрытом положении электроуправляемый гидрораспределитель 17 остается до завершения операции контроля - охлаждения, так как до этого времени он не получает электрических сигналов.Электроуправляемый гидрораспределитель 14 остается открытым для слива остатков охладителя из водовода 7.Следующим ходом манипулятор 1 переносит отливку 4 в положение над установкой 5. Прн этом срабатывает датчик 21 положения захвата манипулятора 1 над уста 1405955новкой 5 для охлаждения отливки, в результате чего отключается электромагнит5, и электроуправляемый гидрораспределитель 14 перекрывает сливное отверстие водовода 7.Далее манипуляторделает ход вниз до отказа (всегда до одного и того же положения), при этом отливка 4 погружается в охладитель; вытесняемый охладитель через верхний край рабочего сосуда переливается в желоб 6, а оттуда по водо- воду 7 в поплавковую камеру 9. Поплавок 10 всплывает и вместе с охладителем поднимается.После погружения отливки в охладитель включается таймер 31 на охлаждение. За это время весь охладитель, вытесненный отливкой 4, из желоба 6 перетечет в поплавковую камеру 9.Если отливка 4 извлечена из прессформы 3 полностью, то вытесненного охладителя будет достаточно, чтобы поплавок поднялся до регулируемого упора 11 и приподнял его, что приведет к срабатыванию датчика 13 уровня охладителя.Срабатывание датчика 13 свидетельствует о том, что отливка годная и манипулятор 1 по истечении времени охлаждения передает ее на последующую технологическую операцию,Если отливка 4 извлечена из прессформы 3 не полностью, то охладителя, вытесненного ею при охлаждении, будет меньше и поплавок 10 не приподнимает регулируемый упор 11. При этом за время охлаждения отливки 4 датчик 13 не сработает - это будет свидетельствовать, что отливка Брак и по истечении времени охлаждения манипулятор 1 перенесет ее в тару брака, а включение следующего цикла машины литья под давлением не произойдет до устранения причины брака.По завершении операции охлаждение - контроля для восполнения вытесненного отливкой 4 охладителя электроуправляемые гидрораспределители 14 и 17 открываются и включается таймер 32 на компенсацию охладителя, установленный в блоке 22 уп равления, по истечении выдержки времени которого происходит процесс терморегулирования охладителя, как описано выше, в зависимости от его температуры.Блок управления 22 работает следующим образом.При включении манипулятора 1 на первый вход элемента 23 поступает сигнал. В конце хода извлечения срабатывает датчик 20 положения захвата 2 манипулятора 1 у машины литья под давлением, в результате чего на второй вход элемента 23 также поступает сигнал. Сигнал с выхода элемента 23, поступая на вход элемента 29, вызывает на его выходе сигнал, отключающий электромагнит 18, тем самым закры. 5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вая гидрораспределитель 17 если он был открыт к этому моменту.Подача свежего охладителя прекращается независимо от температуры в установке 5 охладителя отливки 4.Электроуправляемый гидрораспределитель 14 остается открытым для слива остатков охладителя из водовода 7.Следующим ходом манипулятор переносит отливку 4 в положение над установкой 5. Срабатывает датчик 21 положения захвата 2 манипулятора 1 над установкой 5, сигнал от которого поступает на оба входа элемента 26.Сигнал с выхода элемента 26 отключает электромагнит 15, т. е, закрывает гидрораспределитель 14, включает таймер 31 на охлаждение отливки и включает манипулятор 1 на окунание отливки.При этом слив из водовода 7 оказывается закрытым и при погружении отливки 4 в сосуд установки 5 вся охлаждающая жидкость, вытесненная из сосуда, по водоводу 7 перетекает в поплавковую камеру 9.Если отливка годная (полная по объему), то поплавок 10 всплывает на столько, что срабатывает датчик 13. Сигнал с датчика 13 поступает на второй вход элемента .27 и на вход инвертора 30.По окончании выдержки времени на охлаждение с таймера 31 поступает сигнал на первый вход элемента 27 и при наличии сигнала с датчика 13 с выхода элемента 27 поступает сигнал, включающий электромагниты 15 и 18, а также манипулятор 1 на перенос отливки 4 в пресс (не показан).Сигналы с электромагнитов 15 и 18 через элемент 24 включают таймер 32 на компенсацию охладителя.Таким образом, гидрораспределители 14 и 17 буду открыты и по трубопроводу 16 начинает поступать свежий охладитель в рабочий сосуд установки 5. При достижении заданной температуры охладителя и отработке таймера 32 на оба входа элемента 25 поступают сигналы. С выхода элемента 25 сигнал проходит на вход элемента 29. Сигналом с выхода элемента 29 отключается электромагнит 18, гидрораспределитель 17 закрывается, а весь охлади- тель из желоба 6, поплавковой камеры 9 и водовода 7 сливается через открытый гидрораспределитель 14. Рабочий сосуд установки 5 остается заполненным до верхней кромки. Система готова к началу следующего цикла.Если отливка 4 извлечена из прессформы 3 не полностью, то охладитсля, вытесненного при погружении в сосуд установки 5, будет недостаточно, чтобы приподнять регулируемый упор 11, т. е. за время охлаждения отливки датчик 13 не срабатывает. На втором входе элемента 27 и, со1405955 Формула изобретения Фигответственно, на его выходе не будетсигнала. Зато на выходе инвертора 30 будет сигнал, который, поступив на вход эле мента 28, вместе с сигналом с таймера 31обеспечивает на выходе элемента 28 сигнал,включающий электромагниты 15 и 18, включающий манипулятор 1 на перенос отливки 4в тару брака и запрещающий включениеследующего цикла машины литья под давлением. Следующий цикл машины будетвключен оператором после устранения причин брака.Из блок-схемы блока 22 управления(фиг. 5) и алгоритма работы системы(фиг. 4) видно, что система терморегулирования включается только после поступления сигналов с элементов 27 и 28, т. е.после завершения цикла работы.С помощью датчика 19 после отработки таймера 32 производится лишь отключение системы терморегулирования, На этомцикл заканчивается.Время охлаждения отливки соизмеримосо временем обслуживания пресс-формы. Таким образом, операции контроля полнотыизвлечения отливки, производимые параллельно обслуживанию пресс-формы, не увеличивают длительность цикла машины.При смене отливки изменяется объем вытесняемой ею жидкости, а значит и уровеньохладителя в поплавковой камере. Настройка на новую отливку (объем) производится простым изменением длины упора безсмены каких-либо деталей,Точность литья под давлением оченьвысока и отливки при одинаковой величине погружения будут вытеснять одинаковые объемы охладителя.При использовании системы отпадает необходимость в контроле полноты извлечениякаждой отливки оператором (только присигнале от контролирующего устройства). Бракованная отливка сразу передается в скрап без прохождения последующих технологических операций. Отпадает необходимость в изготовлении большого количества дорогостоящих матриц для прощупывания пресс-формы.Экономический эффект достигается за счет повышения производительности, сокращения ручного контроля и совмещения операции контроля и охлаждения отливки, повы щения стабильности технологического процесса и упрощения конструкции. Система управления машины литья поддавлением, содержащая манипулятор, выполненный в виде механической руки с захватом, и блок управления, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности контроля полноты извлечения отливки, повы щения производительности и упрощения конструкции, она снабжена устройством для контроля полноты извлечения отливки, двумя электроуправляемыми гидрораспределителями, датчиком положения захвата манипулятора у машины литья под давлением, датчиком положения захвата манипулятора над установкой для охлаждения отливки, температурным датчиком, причем устройство для контроля полноты извлечения отливки выполнено в виде камеры с поплавковым дат- ЗО чиком уровня, соединенной трубопроводомс установкой для охлаждения отливки, один из электроуправляемых гидрораспределителей установлен на трубопроводе подвода охладителя к установке для охлаждения отливки, другой - на трубопроводе для З 5 соединения камеры с установкой для охлаждения отливки, а датчики и электромагниты электроуправляемых гидрораспределителей соединены с блоком управления.1405955 Начало анипупящорключен Нвп Таймер 5 омпгксаций оклодшпвлл ощрабопил оа Закрыть гидроаспределип 7 ель 7 Закрыть гидрораспрвдгеилаю Окунуть ощлибху Вилючищь таймер бокладищель бремени оклшнденил Таима Я смени охлаждена работал.еНе ощчик 13 цроднпоплабкобой камере ссабощал У а ну Пренесви ощлибку б тару брака крыщь гидрараспределищель 14 Включить щаймер ЗЗ крыщь гидрораспреоелипель 7 омпеницоч окладищглл Яащчи сработ Закрыть гиВ аспредгоищьыь тчикВ абощалу перенести ощб пресс Аащчик С работал ТРедактор В. КовтунЗаказ 3 40/13ВНИИПИ Государственного ко113035, Москва,Производственно-полиграфпче Ощкпюццть злсютрцагногп 8 Составитель А. АбросимовТехред И. Верес Корректор О. КравцоТираж 740 Подписноеитета СССР по депаги изобретений и открытий Ж 35, Раушская наб., д. 45скос предприятие, г. ужгород, ул. 11 роектная.