Система управления машины литья под давлением

 

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 счет совмещения операции контроля полноты извлечения отливки и ее охлаждения. Система содержит манипулятор, .выполненный 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 10 всплывает и вместе с охладителем поднимается вверх. Если отливка 4 извлечена полностью, то поплавок поднимается до регулируемого упора II, поднимает его и срабатывает датчик 13 уровня ох,1адителя. Если датчик 13 не сработает, то отливка автоматически переносится в яшик 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. § (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК

„„SU„„1405955

А1 (5g 4 В 22 D 17/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ; "- К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4178776/23-02 (22) 09.01.87 (46) 30.06.88. Бюл. № 24 (71) Новосибирское специальное конструкторское бюро тяжелых литейных машин и автоматических линий (72) Ю. В. Сысенко и А. И. Бахман (53) 621.74.043 (088.8) (56) Автоматизация процесса литья под давлением на основе применения промышленных роботов и приборов контроля. Обзор.

М.: НИИМаш, 1978, с. 73 — 81.

Авторское свидетельство СССР № 1130433, кл. В 22 D 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 счет совмещения операции контроля полноты извлечения отливки и ее охлаждения. Система содержит манипулятор, .выполненный 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 10 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.

1405955

Изобретение относится к литейному прозводству, в частности к литью под давением, и может быть использовано в тех отраслях промышленности, где требуется контроль объема деталей сложной геомет рической формы и ее охлаждение.

Цель изобретения — повышение надежности контроля полноты извлечения отливки, повышение производительности и упрощение конструкции.

На фиг. 1 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, реализующего алгоритм управления системы, можно использовать любой перепрограммируемый контроллер, применяемый для управления работой машины литья под давлением.

1О

1I5

2

В 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 электроуправляемый 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 on 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 уста1405955 новкой 5 для охлаждения отливки, в результате чего отключается электромагнит 15, и электроуправляемый гидрораспределитель

14 перекрывает сливное отверстие водовода 7.

Далее манипулятор делает 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 водоводу 7 в поплавковую камеру 9. Поплавок 10 всплывает и вместе с охладителем поднимается.

После погружения отливки в охладитель включается таймер 31 на охлаждение.

3а 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 управления, 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 закры5 !

О

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 эл е м ен та 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 охладитель 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

Фиг 1 ответственно, на его выходе не будет сигнала. Зато на выходе инвертора 30 будет сигнал, который, поступив на вход эле мента 28, вместе с сигналом с таймера 31 обеспечивает на выходе элемента 28 сигнал, включающий электромагниты 15 и 18, включающий манипулятор 1 на перенос отливки 4 в тару брака и запрещающий включение следующего цикла машины литья под давлением. Следующий цикл машины будет включен 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 этом цикл заканчивается.

Время охлаждения отливки соизмеримо со временем обслуживания пресс-формы. Таким образом, операции контроля полноты извлечения отливки, производимые параллельно обслуживанию пресс-формы, не увеличивают длительность цикла машины.

При смене отливки изменяется объем вытесняемой ею жидкости, а значит и уровень охладителя в поплавковой камере. Настройка на новую отливку (объем) производится простым изменением длины упора без смены каких-либо деталей.

Точность литья под давлением очень высока и отливки при одинаковой величине погружения будут вытеснять одинаковые объемы охладителя.

При использовании системы отпадает необходимость в контроле полноты извлечения каждой отливки оператором (только при си гнал е 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 шения стабильности технологического процесса и упрощения конструкции.

Система управления машины литья под давлением, содержащая манипулятор, выполненный в виде механической руки с захватом, и блок управления, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности контроля полноты извлечения отливки, повы20 шения 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 датЗО чиком уровня, соединенной трубопроводом с установкой для охлаждения отливки, один из электроуправляемых гидрораспределителей установлен на трубопроводе подвода охладителя к установке для охлаждения отливки, другой — на трубопроводе для

35 соединения камеры с установкой для охлаждения отливки, а датчики и электромагниты электроуправляемых гидрораспределителей соединены с блоком управления.

1405955

Фиг. 3

Начало поп

Да

Таймер б непу омпенсаций окладшпелл отрабопюл о

Да

Hem

Hem.Да

Закрьппь гидрораспределитель /7

Окунуть отлибху Включить таймер 31 бамадитпель бремени оклшнденил

Hem перенести отлибну беренести отладку б пресс б тару брака бткрьппь гидрораспределитель f4 Включить таймер а2

Йпкрьппь гидрораспреоелипель 17 «омпенсоцьи окладителл

Риа Ф анипупяпюр ключен?

Датчик сработал

Закрыть лЩораспрвделивель /7.4гтчикВ аботал

Закрыть еидрораспределитель хо

Таймер,Р бремени окяаждения работал аачик Яуробн б поплабкобой камере слаболал?

amvux f сработал?

l405955 анагпь таамагмагЮ

0якпюнть aze rporraeeum g

Составитель А. Абросимов

Редактор В. Ковтун Техред И. Верес Корректор О. Кравцова

Заказ 3140/13 Тираж 740 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

I 13035> !москва, Ж --35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-полиграфическое претприятие, г. Ужгород, ул. Проектная. I