Устройство автоматического контроля и управления плотностью набивки формы Советский патент 1986 года по МПК B22C19/04 

IsD 112 Изобретение относится к литейному производству, конкретно к устройствам контроля и управления плотностью набивки песчаных литейных форм, изготавливаемых на встряхивающих машинах. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, повышение точности и надежности устройства в работе. На фиг. 1 представлена структурная схема устройства автоматического контроля и управления плотностью набивки песчаных форм; на фиг. 2 структурная схема блока сравненияf на фиг. 3 - структурная схема счетчика количества ударов; на фиг. 4 ,структурная схема элемента блокировки на фиг. 5 - структурная схема блока управления циклом; на Фиг. 6 структурная схема блока управления встряхивающей машиной; на фиг. 7 структурная схема блока задатчиков; на фиг. 8 - структурная схема мультиплексора. Устройство содержит встряхивающую машину 1, на станине которой установ лены электромеханический преобразова тель 2, последовательно соединенный с аналого-цифровым преобразователем 3 и блоком 4 сравнения, и вибродатчик 5 5 выход которого подключен к счетному входу счетчика 6 количества ударов и входу элемента 7 блокировки, выход которого соединен с бло кирующим входом электромеханического преобразователя 2 и входом синхронизации блока 4 сравнения. Первый управляющий вход блока 8 управления циклом сос.динен с входом синхронизации счетчика 6 количества ударов, а второй управляющий выход подключен к блоку 9 управления машиной и управляющим входам Элемента 7 блокировки к мультиплексора 10, к информационному входу которого подключен блок t1 задатчиков. Счетчик 12 циклов соединен с информационным, выходом блока 8 управления циклом, пер вьй и второй информационные входы которого соединены соответственно с выходом блока 4 сравнения и выходом счетчика 6 количества ударов. Выход блока 9 управления машиной соединен с управляющим входом встряхивающей машины 1. Блок 4 сравнения состоит из формирователя 13 задержанного импульса 2 егистра-приемника 14, регистра 15 амяти и нуль-органа 16. Счетчик 6 количества ударов вклюает в себя собственно счетчик 17 и огический элемент 18. Элемент 7 блокировки представлят собой соединение логического элеента 2И 19 и элемента 20 задержки. Блок 8 управления циклом включает себя формироватегль 21 сигнала наальной установки,, генераторы 22 и 23 одиночных импульсов установки, схемы ИЛИ 24 и 25, счетчик 26 импульсов, дешифратор 27 и блок 28 формиователей задержанных импульсов.Блок 9 управления встряхивающей ашиной состоит из схемы ИЛИ 29 и триггера 30. Блок 11 задатчкков состоит из ряда галетных переключателей 31, на выходе которых подключены шифраторы 32. Структурная схема мультиплексора 10 представляет собой набор схем И 33 и ИЛИ 34. Устройство работает следующим образом. Полный цикл работы машины прерывист и состоит из ряда технологических частей цикла, в процессе которых осуществляется предварительное уплотнение формовочной смеси и выполнение некоторых технологических операций, и рабочей части цикла, в процессе которой производится окончательная набивка песчаной формы с контролем текущей :плотности набивки по моменту появления предела пластических деформаций формы. С помощью блока 11 задатчикоа задается количество ударов машины в каждой технологической части цикла. Количество и длительность остановов машины в процессе одного полного цикла, а также последовательность частей цикла определяется блоком В управления циклом. При подаче питания -мультиплексор 10 по сигналам от блока 8 управления циклом выбирает из блока 11 задатчиков код, соответствующий первому этапу цикла л и заносит его в счетчик 6 количества ударов. При этом (при выполнении технологической части цикла) элемент 7 блокировки блокирует электромеханический преобразователь 2, а через блок 9 управления включается встряхивающая машина

31. При каждом ударе машины 1 на выходе вибродатчика 5 формируется импульс, и содержимое счетчика 6 количества ударов изменяется на единицу При достижении содержимого счетчика 6 заданного значения сигналом с его выхода через блок 8 управления циклом и блок 9 управления останавливается встряхивающая машина 1, и блок 8 управления циклом подготавливается к выполнению очередной части цикла. По истечении времени останова, определяемого блоком 8 управления циклом, устройство начинает выполнять очередную часть цикла. Если снова выполняется технологическая часть цикла, то устройство работает аналогично.

Если устройство перешло к выполнению рабочей части цикла, блок 8 уп равления циклом подает разрешающий сигнал на элемент 7 блокировки и включает через блок 9 управления встряхивающую машину 1, На время удара машины электромеханический преобразователь 2 заблокирован. Измерение текущей плотности набивки формы осуществляется между ударами машины. Аналоговый сигнал на выходе электромеханического преобразователя 2.пропорционален текущей плотности набивки формы, определяемой положением сердечника в катушке электромеханического преобразователя 2. Аналого-цифровой преобразователь 3 npeo разует аналоговый сигнал плотности в пропорциональный цифровой код. Разблокировка электромеханического преобразователя 2 осуществляется сигналом с выхода вибродатчика 5, задержанным и сформированным в элементе 7 блокировки. Этим лее сигналом с элемента блокировки осуществляется синхронизация блока 4 сравнения, сравнивающего цифровые коды предыдущего и текущего значений плотности набивки. При равенстве кодов блок 4 сравнения вырабатывает сигнал и встряхивающая машина останавливается,

В устройстве использован электромеханический преобразователь 2, представляющий собой индукционный датчик с дополнительной обмоткой, запитываемой от источника постоянного тока, предназначенный для блокировки преобразователя,

В качестве аналого-цифрового преобразователя 3 использован цифровой

6344

вольтметр типа Ф219, имеющий вывод измеренного результата в виде цифрового кода на внешний разъем, а в качестве вибродатчика 5 - бесконтактн датчик типа БК,

Электронная часть устройства выполнена на базе промьшшенно выпускаемых элементов управления серии Лгика И,

Блок 4 сравнения может быть выполнен, например, на элементах И-113, И-121 и И-119, На каждом такте измерения код с выхода преобразователя 3 по сигналу от элемента 7 блокировки записывается в регистр-приемник 14, предыдущее значение с выхода которого переписывается в регистр 15 памяти. Коды с выходов этих регистров сравниваются нуль-органом 16, на выходе которого формируется сигнал при совпадении значений входных кодов. Этот сигнал подается на один из входов блока 8 управления циклов, Формирователь 13 вырабатывает короткий синхроимпульс, начало которого задержано относительно входного сигнала,

Счетчик 6 количества ударов можно выполнять на элементах И-114 и И-Ю2 После выполнения каждой технологической части цикла сигналом с блока 8 управления циклом осуществляется подготовка счетчика к выполнению следующей части цикла, В это же время от мультиплексора 10 в счетчик записывается информация о необходимом числе ударов в текущей части цикла в виде кода, дополняющего до 9, так что при поступлении импульсов на счетныйвход код числа 9 на выходе счетчика соответствует отсчету заданного числа ударов. Логический элемент 18 на выходе счетчика служит для формирования управляющего сигнала на вход блока 8 управления циклом при отработке счетчиком заданного количества ударов I, .

Элемент 7 блокировки может быть выполнен на элементах И-102 и И-301,

Сигналом от блока 8 управления циклом при наступлении рабочей части цикла элемент 19 отпирается для прохождения сигналов от вибродатчика 5 на его выход. Элементом .20 задержки эти сигналы задерживаются для разблокировки электромеханического преобразователя и управления блоком сравнения с целью выполнения измерений 5 плотности в интервале между ударами стола машины. При включении питания формирователь 21 сигнала начальной установки вырабатывает импульс, который через схему ИЛИ 25 устанавливает устройство в исходное состояние, так что на его выходе Устанавливается значение соответствующее началу первой части цикла. С приходом сигналов от блока 4 сравнения или счетчика 6 числа уда ров на выходе генератора 22 или 23 соответственно вырабатывается импульс, который через схему ИЛИ 24 проходит на счетный вход Т счетчика 26, увеличивая значение его выходного кода Q на единицу, вследствие чего изменяется состояние выходных потенциалов дешифратора 27, работающего в режиме распределителя импульсов, и на отключение встряхивающей машины. Таким образом осуществляется переход на очередную часть цикла. При этом в блоке 28 формирователей задержанных импульсов вырабатываются сигналы на управление мультиплексором 10 для записи информации в счет чик 6 числа ударов и блоком 9 управ ления машиной, задержанные относительно окончания предыдущей части цикла на время, заданное технологическим регламентом. По окончании последней части цик ла формируется сигнал на последнем выходе дешифратора 27, с которого снимается счетный импульс на счетчик 12 циклов и сигнал установки счетчика 26 в исходное положение, подготавливая устройство к выполнению следующего цикла. Блок 9 управления встряхивающей машиной можно реализовать на элемен тах И-105 и И-110 и триггере 30 (эле мент И-110). Схема ИЛИ 29 объединяет сигналы, приходящие с распредели теля импульсов блока 8 управления циклом для установки триггера 30, с выхода которого снимается управляющий сигнал на машину 1. Машина вклю чается при установке триггера 30 в 1 и отключается при сбросе триггера в О, что осуществляется сигналом, приходящим на вход R триггера 30 с выхода схемы 24 блока 8 управления циклом. В блоке 11 задатчиков в качестве шифратора 32 можно использовать зле 346 мент И-118. Количество задатчиков, используемых в блоке, определяется числом технологических частей цикла. В каждой технологической части цикла с помощью галетных переключателей задается необходимое число ударов машины, так что на выходе шифратора 32 получаем двоичный код, который затем заносится в счетчик 6 через мультиплексор 10. Мультиплексор 10 может быть выполнен на элементах И-102 и И-105. На каждую изсхем ИЛИ 34 приходят сигналы с выходов соответствующих схем И 33, первые входы которых подключены к одноименным разрядам блока 11, а на вторые входы каждой из схем И 33 подаются сигналы от соответствующих выходов распределителя импульсов блока 8 управления циклом. Таким образом, в каждой данной части цикла на выходе мультиплексора 10 формируется код, соответствующий положению одного из переключателей блока 11 задатчиков. В качестве счетчика 12 циклов использован двоично-десятичный счетчик (элемент И-114). Таким образом, блокированием электромеханического преобразователя 2 на все время выполнения технологических частей цикла и на время каждого удара машины в рабочей части цикла, а также выполнения измерений в интервале между ударами стола машины обеспечивается более высокая надежность устройства и повьш1ается точность контроля плотности набивки за счет исключения динамических погрешностей. При этом обеспечивается автоматическая работа устройства с прерывистым циклом и сохранением функции счета циклов, что расширяет функциональные возможности устройства. Формула изобретения Устройство автоматического контроля и управления плотностью набивки формы, содержащее электромеханический преобразователь, установленный на станине встряхивающей машины, блок сравнения и бпок управления машиной, отличающее ся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, повьциения точности и надежности устройства в работе, оно снабжено элементом блокировки, виб71

родатчиком, счетчиками количества ударов и циклов, мультиплексором, блоком задатчиков, блоком управления циклами и аналого-цифровым преобразователем, вход которого подсоединен к выходу электромеханического преобразователя, а выход соединен с первым входом блока сравнения, первый и второй 1нформационные входы блока управления циклом соединены соответственно с выходом блока сравнения и выходом счетчика количества ударов, информационный выход подсоединен к счетчику циклов, первый управляющий выход соединен с входом синхронизации счетчика количества

34.8

ударов, второй управляющий выход подсоединен к входу блока управления встряхивающей машиной и управляющим входам элемента блокировки и мультиплексора, вход которого соединен с выходом блока задатчиков, а выход подсоединен к входу занесения данных счетчика количества ударов, счетный вход которого через элемент блокировки подсоединен к блокирукмцему входу электромеханического преобразователя и входу синхронизации блока сравнения, вибродатчик подсоединен к счетному входу счетчика количества ударов.

Изобретение относится к литейному производству. Цель изобретения - повышение точности и надежности устройства в работе, а также расширение его функциональньк возможностей. Существо предложения заключается в том, что во время удара стола встряхивающей машины блокируется работа электромеханического преобразователя 2 элементом 7 блокировки. За счет наличия в устройстве блока 11 задатчиков, мультиплексора 10 и блока 8 управления циклами машины обеспечивается его работа в автоматическом режиме с прерывистым циклом, соответствующим технологическому регламенту работы оборудоС/) вания. 8 нп.

ОтЪ

От

Фиг 2

От§. От 5

tej

Фиг.

K19JO

Фиг 5