Устройство управления литьевой машиной Советский патент 1983 года по МПК B29F1/00 G05D27/00 

Йзобретёйиё относится к области мадиностроёния щзёимуществеиног химического, и может выть использовано при автоматизации литьевых машин, реализующих процесс изготовлеНИН изделий из пластмасс и эластомеров метрйом литья под давлением.

Процесс литья под давлением состоит из ряда последовательно реалв, зуемых стадий, в том числе вщжюка и пластикации. На стадии впрыска червяк совершает поступательное, перемещение, а на стал: и пластикации вращательно-поступательнре. При этом скорость перемещения червяка на выделенных стадиях регулируется по пути его перемещения.; Это необходимо для правильной организации процессор заполнения расплавом полости Форш и набора необходимой дозы расплава, обеспечивающей высокое качество /отливаегФах изделий,. / Известно управление литьевой

машинЬй,согласно которому необхоЯИмый график скорости перемещения, иервяка в функции пути устанавливается посредством разделения всего пути, проходимого червяком, на несколько (УСЛОВНЫХ участков (4-10), на каждом из которых задаются требуемые тек{Нологические параметры стадий .впрыска и пластикации . При использовании для этой цели контактных либо бесконтактных командоаппаратов форлдарование. требуемых кривых изменений впрыска и пластикш ки требует уста-, новки от четырех до десяти Дополнительных конечных выключателей, осуществляющих разбивку пути червяка

10 на условные участии. Это существенно усложняет КОНСТРУКЦИЮ ксмандоаппара-, тов и увеличивает время и трудоемкость растройки технологических режимов при переналадках маиосны. :

15

Ближайшим по технической сущности и достигаемому результату к изовретению является устррйствр; дяя уя- v равления литьевой машинной, содержащее блок автоматического регулирова20ния объемной дозы рас1шава,г перемещения червяка, блок управления, выэ(од которого соединен с приводом перемещения червяка, а входы соединены с выходами блоков -сравне25ния, первые входа которых соединены с задатчикгида участков червяка С2 .

В этом устройстве датчик переме щения червяка выполнен в виде потен1циометра. Сигнал этого датчика пос30тупает на вторые входы блоков срав нения, на первые, входу которых пос тупают сигналы от задатчиков участ пути перемещения червяка,. По мере перемещения червяка при пластикации до координаты, определенной блоком автоматического регулировани объемной дозы расплава, уровень си нала датчика меняется, и в момент его совпадения в одном из блоков сравнения с уровнем сигнала соотве ствующего задатчика на выходе блок сравнения генерируется командный сигнал блоку управления на изменение значений технологических параме ров стадий впрыска и пластикации. Один датчик позволяет получать необходимое число команд по пути перемещения червяка. Однако при переналадке литьевой машины на новое изделие наладчику обходимо вручную перенастроить все задатчики, число которых может колебаться от четырех до десяти. Эта операция требует остановки машины на 30-40 мин. В среднем литьевая ма шина переналаживается до 30 раз в месяц, поэтому длительное время пер наладки МИШИНЫ существенно снижает производительность и ухудшает эксплуатационные характеристики машины Целью изобретения является повышение производительности и улучшение эксплуатационных характеристик литьевой машины за счет упрощения процесса переналадки. Поставленная цель достигается тем что устройство дпя управления литьевой машиной , содержащее блок а томатического регулирование объемной дозы расплава, датчик перемещения червяка, блок управления выход которого соединен с приводом переме щения червяка, а входы соединены с выходами блоков сравнения, первые входы которых соединены с задатчика ми участков пути червяка/снабжено масштабным преобразователем и логическим блоком, первые входы которых соединены с выходом датчика пер мещения червяка, вторые входы - с выходом блока автоматического регулирования объемной дозы расплава. Выход масштабного преобразователя соединен с вторыми входами блоков сравнения, а выход логического блока - со входом блока управления. Это устраняет необходимость прерыва ния установившегося режима циклической работы мадиины для разбивки пути червяка на участки, поскольку эта операция осуществляется автоматически без участия обслуживающего персонала с помощью перенастраивае 1ых задатчиков и масштабного преобразователя. На чертеже изображена схема предложенного устройства. Устройство содержит червяк 1, смонтированный в материальном цилиндре 2 дпя приготовления расплава, подаваемого в форму 3. Дпя перемещения червяка 1 предназначен привод 4. Скорость перемещения червяка 1 при впрьаске и скорость его вращения при пластикации регулируются блоком 5 управления. Путь, проходимый червяком 1 на стадиях впрыска и пластикации, контролируется датчиком 6 ггеремещения. Устройство снабжено блоками, сравнения 7 - 10 и неперенастраиваемыми задатчиками 11 - 14 участков пути червяка 1. Число бло ков сравнения и соответственно задатчиков может быть любым в зависимости ОТ требований к качеству изделий, т.е. определяется числом участков пути червяка 1 (на чертеЯсе показано четыре}. В состав устройства также входят логический блок 15, масштабный преобразователь 16 и блок 17 автоматического регулирования объемной дозы расплава. Входы блока 5 управления соединены с выходами блоков сравнения 7 10, первые входы которых соединены с задатчиками 11 - 14 пути червяка 1. Первые входы преобразователя 16 и блока 15 соединены с выходом датчика б, вторые входы - с выходом блока 17. Выход преобразователя 16 соединен с вторыми входами блоков сравнения 7-10, а выход блока 15 со входом блока 5 управления. Устройство работает следующим образом., Червяк 1 на стадии дластикации, вращаясь в материальном цилиндре 2, пластицйрует материал и перемещает его в направлении к форме 3. Накопленный у выхода цилиндра 2 расплав отодвигает червяк 1 в направлении от формы 3. По окончании пластикации и выполнения необходимых вспомогательных операций осуществляется стадия впрыска, в результате которой червяк 1 под действием привода 4 совершает линейное перемещение, м впрыскивая накопленный в цилиндре 2 расплав в полость формы 3. Путь, проходимый червяком при пластикации, для Каждого конкретного цикла огфеделяется блоком 17 автоматического регулирования объемной дозы расплава. Задатчики 11 - 14 участков пути червяка 1 предварительно настроены на величины, кратные отношению 155, К где К - число задатчиков. В рас- сматриваемом примере К 4, поэтому задатчики настраиваются на величины, кратные 20%. Так, например, задатчик 11 настроен на 20%, задатчик 12на 40%, задатчик 13 - на 60%, а задатчик 14 - на 80%.

Целесообразность разбиения пути |чврвяка на пропорциональные участки может быть подтверждена следующим образом. Платикация расплава начинается по окончании формования изделия, при этом червяк 1 находится в крайнем переднем положении, т.е. полностью вдвинут в цилиндр 2. При таком положений червяка 2 материал, поступающий из бункера- литьевой, машины, перемещается по всем виткам червяка 1 и. проходит по всем зонам цилиндра 2. По мере накопления расплава перед червяком 1 последний выдвигается из цилиндра 2, и его эффективная длина уменьшается. Если осуществлять пластикацию на постоянном режиме (без изменения CKopoctH и давления по пути червяка), то в набранной дозе расплава появится значительный градиент вязкости по длине объемной дозы. Для устранения этого грахшента вводится переменный резким пластикации с изменением технологических параметров пластикации по пути червяка 1. Для этого путь червяка 1 разбивают на 4-10 пропорциональных участков, на: каждом из которых изменяется, скорость пластикации таким образом, чтобы линейная скорость выдвижения червяка 1 из цилиндра. 2 линейно уменьшалась, обеспечивая по мере умньшения эффективной длины червяка 1 пропорциональное возрастание энергии, передаваемой расплаву, ТЗким образом, цель переменного режима пластикации заключается в обеспечении набора дозы расплава равномерной вязкости по длине объемной дозы Только в этом случае может быть достигнута равномерность внутренних напряжений в изделиях, что определя их качество.

При пластикации блок 17 определяет величин требуемой объемной дозы расплава. Сигнал, пропорциональный этой величине, поступает на второй вход логического блока 15, преобразующего его в сигнал, щ)опорциональный величине пути, который нужно пройти червяку 1-для набора требуемой дозы расплава. На первый вход блока 15 поступает сигнал от датчика б, пропорциональный текущей коррдинате червяка 1. При совпадении этой координаты с сигналом, определенным блоком 15, на выходе блока 1 вырабатывается сигнал, который блок 5 управления преобразует в команду приводу 4 на прекращение пластикции. Таким образом, перед червяком набрана объемная доза расплава, определенная блоком 17. Величина этой дозы (независимо от ее номинального значения) преобразуется преобразователем 16 в величину, условно равную 100%,

При впрыске текущая координата червяка 1, контролируемая датчиком 6, через преобразователь 16 поступает на вторые входы блоков сравнения. Движение червяка 1 на первом участке, величина которого ВР рассматриваемом примере равна 20% всего пути, осуществляется со скоростью, заданной соответствующим задатчиком скорости (эадатчики технологических параметров на чертеже не показаны). При совпадении .координаты червяка 1 с величиной, заданной задатчиком 1 14 (80%), блок сравнения 10 вырабатывает сигнал блоку 5 управления

на изменение скорости привода 4. Таким образом, второй участок пути будет пройден червяком 1 скороетью, заданной соответствующим задатчиком скорости. При совпадении крординаты червяка 1 с величиной, заданной задатчиком 13 (60%), блок сравнения 9 вырабатывает сжгнал блоку 5 управления на изменение скорости приводу 4 и т.д.

Припереналадке Машины на новое изделие задатчики 11-14 перенастраивать, не приходится, так как независимо от объема нового изделия путь, проходи1Уый червяком 1 при наборе объемной дозы расплав.а, преобразуется преобразователем 16 в величину, соответствуюпо ю 100%.

Ориентировочный экономический эффект от внедрения изобретения в полном объеме на одной литьевой МШ1Шне составляет 14 тыс. руб в год за счет улучшения эксплуатационных характеристик- машины, уменьшения времени и упрощения переналадки машины на новое изделие.

Формула изобретения

Устройство для управления литьевой машиной, содержащее блок автоматического регулирования объемной дозы расплава, датчик перемещения червяка , блок управления, илход которого .соединен с приводом перемоцения червяка,, а входы - с выХрдами блоков сравнения, первые входы которых соединены с задатчикаьга участков пути червяка, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и улучшения эксплуатационных характеристик литьевой машины за счет упрощения процесса переналадки, оно снабжено масштабным преобразователем и логическим блоком, первые входы которых

соединены с выходом датчика перемещеIния червяка, вторые входы - с выходом блока автоматического регулирования объемной дозы расплава, причем выход масштабного преобразователя

соединён с вторыми входами блоков сравнения, а выход -логического блока - с входом блока управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Капинчев Э.Л. и др. Автоматизированные литьевые машины и системы управления ими М., НИИМАШ, 1980, с. 26, 31. 2. Патент США 3647309, : кл. В 29 Fl/00, опублик. 1972 (прототип).