Система управления машины литья под давлением Советский патент 1988 года по МПК B22D17/32 

(3 12

СП

со ел сд

15

Изобретение относится к литейному производству, в частности к литью под давлением, и может быть использовано в тех отраслях промышленности, где требуется |контроль объема деталей сложной геометрической формы и ее охлаждение.5

Цель изобретения - повышение надежности контроля полноты извлечения отливки, повышение производительности и упрош,ение конструкции.

На фиг. 1 изображена предлагаемая ю система,вид в плане; на фиг. 2 - то же,

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 - блок- схема 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 для охлаждения отливки, рабочий сосуд ко- 20 горой в верхней части снабжен желобом 6 для сбора охладителя, сливаемого через край рабочего сосуда, а затем по водоводу 7 поступаюш,его 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, воздействующего через рычаг 12 на датчик 13 уровня охладителя, причем на во- .,,. доводе 7 установлен электроуправляемый гидрораспределитель 14, соединяюш,ий 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 |подводяшем трубопроводе 16 установлен электроуправляе.мый гидрораспределитель 17, открывающий подачу охладителя в установку 5 при включенном электромагните 18

35

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 следующим 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 элек- троуправляемый 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 пресс- форма 3 раскрывается и захват 2 мании закрывающий подачу охладителя при от- 40 пулятора 1 извлекает отливку 4. В конце хо- ключенном электромагните 18.да извлечения срабатывает датчик 20 полоКоптроль температуры охладителя в установке 5 осуществляется 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 электро45

жения захвата манипулятора 1 у мащины литья под давлением, в результате чего закрывается электроуправляемый гидрораспределитель 17 (если он был открыт), и прекращается подача свежего охладителя независи.мо от его температуры в установке 5 для охлаждения отливки. В закрытом положении электроунравляемый гидрораспределитель 17 остается до завершения опемагниты 15 и 18 электрически связаны с 50 Р контроля - охлаждения, так как до блоком 22 управления.

Выдержка времени охлаждения отливки контролируется таймером (не показан), входящим в блок 22 управления.

В качестве блока управления, реализующего алгоритм управления систе.мы, можно 55 использовать любой перепрограммируемый контроллер, применяемый для управления работой машины литья под давлением.

этого времени он не получает электрических сигналов.

Электроуправляемый гидрораспределитель 14 остается открытым для слива остатков охладителя из водовода 7.

Следуюшим ходом манипулятор 1 переносит отливку 4 в положение над установкой 5. При это.м срабатывает датчик 21 поло.жения захвата манипулятора 1 над уста5

0

,.

5

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 следующим 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 элек- троуправляемый 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 пресс- форма 3 раскрывается и захват 2 мани5

жения захвата манипулятора 1 у мащины литья под давлением, в результате чего закрывается электроуправляемый гидрораспределитель 17 (если он был открыт), и прекращается подача свежего охладителя независи.мо от его температуры в установке 5 для охлаждения отливки. В закрытом положении электроунравляемый гидрораспределитель 17 остается до завершения опеР контроля - охлаждения, так как до

этого времени он не получает электрических сигналов.

Электроуправляемый гидрораспределитель 14 остается открытым для слива остатков охладителя из водовода 7.

Следуюшим ходом манипулятор 1 переносит отливку 4 в положение над установкой 5. При это.м срабатывает датчик 21 поло.жения захвата манипулятора 1 над установкой 5 для охлаждения отливки, в результате чего отключается электромагнит 15, и электроуправляемый гидрораспределитель 14 перекрывает сливное отверстие водовода 7.

Далее манипулятор I 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

10

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.

Следуюндим ходом манипулятор 1 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 отключавключается таймер 31 на охлаждение. т электромагнит 15, т. е. закрывает

За это время весь охладитель, вытесненный отливкой 4, из желоба 6 перетечет в поплавковую камеру 9.

Если отливка 4 извлечена из пресс- формы 3 полностью, то вытесненного охлагидрораспределитель 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 отдителя будет достаточно, чтобы поплавок 20 ливки 4 в сосуд установки 5 вся охлаж- поднялся до регулируемого упора 11 и при- дающая жидкость, вытесненная из сосуда, по

поднял 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 пресс25

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

формы 3 не полностью, то охладителя, 30 на первый вход элемента 27 и при навытесненного ею при охлаждении, будет меньше и поплавок 10 не приподнимает регулируемый упор II. При этом за время охлаждения отливки 4 датчик 13 не сработает - это будет свидетельствовать, что отливка «Брак и по истечении вре- 35 мени охлаждения манипулятор 1 перенесет ее в тару брака, а включение следующего цикла мащины литья под давлением не произойдет до устранения причины брака. По завершении операции охлаждение -

личии 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 будут открыты и по трубопроводу 16 начинает поступать свежий охладитель в раконтроля для восполнения вытесненного от- бочий сосуд установки 5. При достиже- ливкой 4 охладителя электроуправляемые нии заданной температуры охладителя и отработке таймера 32 на оба входа элемента 25 поступают сигналы. С выхода

гидрораспределители 14 и 17 открываются и включается таймер 32 на компенсацию охладителя, установленньш в блоке 22 упэлемента 25 сигнал проходит на вход элеравления, по истечении выдержки времени 45 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 устакоторого происходит процесс терморегулирования охладителя, как описано выше, в зависимости от его температуры.

Блок управления 22 работает следующим образом.

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 устаПри включении манипулятора 1 на пер- 50 новки 5 остается заполненным до верхней

кромки. Система готова к началу следующего цикла.

Если отливка 4 извлечена из пре сс- формы 3 не полностью, то охладителя, вытесненного при погружении в сосуд устатакже поступает сигнал. Сигнал с выхода новки 5, будет недостаточно, чтобы припод- элемента 23, поступая на вход элемента 29,нять регулируемый упор 11, т. е. за время

охлаждения отливки датчик 13 не срабатывает. На втором входе элемента 27 и, совый вход элемента 23 поступает сигнал. В конце хода извлечения срабатывает датчик 20 положения захвата 2 манипулятора 1 у мащины литья под давлением, в результате чего на второй вход элемента 23

вызывает на его выходе сигнал, отключающий электромагнит 18, тем самым закры

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.

Следуюндим ходом манипулятор 1 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 отключа т 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 от5

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 будут открыты и по трубопроводу 16 начинает поступать свежий охладитель в рабочий сосуд установки 5. При достиже- нии заданной температуры охладителя и отработке таймера 32 на оба входа элемента 25 поступают сигналы. С выхода

элемента 25 сигнал проходит на вход 29. Сигналом с выхода элемента 29

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

10

ответственно, на его выходе не будет сигнала. Зато на выходе инвертора 30 будет сигнал, который, поступив на вход элемента 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 мащины 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 заверщения 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) производит15

20

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.

Формула изобретения

Система управления машины литья под давлением, содержащая манипулятор, выполненный в виде механической руки с захватом, и блок управления, отличающаяся тем, что, с целью цовыщения надежности контроля полноты извлечения отливки, повышения 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 датся простым изменением длины упора без зо чиком уровня, соединенной трубопроводом

смены каких-либо деталей.

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

с установкой для охлаждения отливки, один из электроуправляемых гидрораспределителей установлен на трубопроводе подвода охладителя к установке для охлаждения отливки, другой - на трубопроводе для

с установкой для охлаждения отливки, один из электроуправляемых гидрораспределителей установлен на трубопроводе подвода охладителя к установке для охлаждения отливки, другой - на трубопроводе для

При использовании системы отпадает не- 35 соединения камеры с установкой для охлажобходимость в контроле полноты извлечения каждой отливки оператором (только при сигнале от контролирующего устройства).

дения отливки, а датчики и электромагниты электроуправляемых гидрораспределителей соединены с блоком управления.

0

5

0

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.

Формула изобретения

Система управления машины литья под давлением, содержащая манипулятор, выполненный в виде механической руки с захватом, и блок управления, отличающаяся тем, что, с целью цовыщения надежности контроля полноты извлечения отливки, повышения 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 датс установкой для охлаждения отливки, один из электроуправляемых гидрораспределителей установлен на трубопроводе подвода охладителя к установке для охлаждения отливки, другой - на трубопроводе для

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

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 пресс- формы 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 пресс- формы 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

;з 12

С Начало j

Нанипулятор Ьклюцен

23

/

С датчика 20

{у

С электромагнита 15

2

/

Сэлектромоднита 18

с дат ц им а температуры 19

Включить манипулятор на онунсг- ние отлидни

J/

Вклн}тть электро магниты 15 и г8

Сдатцика21

С датчика уродня /j

-$

W

29

Отключить электромагниг18

32

Z

25

гОтключить длектропагнит 15

/

J/

Вклн}тть электромагниты 15 и г8

Включить манипулятор на перенос отлидни S пресс

электромагниты 15 и 18

НН

Включить манипулятор на перенос отлидни 8 тару брака

Запретить дклю- иеиие oi epedHoeo цикла литейной маилииы