CN109108255A - 智能化压铸控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能化压铸控制系统及其控制方法，智能化压铸控制系统包括压铸机、给汤机、取件机、喷雾机以及控制单元，压铸机上设有压射压力检测传感器和压射位置检测传感器，控制单元分别与压铸机、给汤机、取件机、喷雾机、压射压力检测传感器和压射位置检测传感器电连接；控制单元用于压铸机、给汤机、取件机、喷雾机的集成控制，接收压射压力检测传感器和压射位置检测传感器在压射时的实时检测数据，并将实时检测数据与设定参数值进行比较以获得产品良次信息。本发明结构简单、成本低，兼容性、集成性和智能化程度高，能最大程度上优化各部分动作衔接时间而提高生产效率，同时具备良次品自动判断及取出产品后分类放置功能。

Description

智能化压铸控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及压铸机技术领域，尤其涉及一种智能化压铸控制系统及其控制方法。

背景技术

压铸机是将熔融状态的金属液在高速、高压下压射到铸型中，并在压力下凝固获得铸件的机器。首先，熔融状态的金属液是通过给汤机定量取出并送入压铸机压射部分的料筒中的，然后压铸机压射成型成铸件，成型后的铸件是通过取件机从压铸机模腔中取出放到成品区，取出铸件完成后由喷雾机对压铸机模腔表面进行喷涂，喷涂完成后又从头开始循环动作。

在现有冷室压铸机自动生产过程中，为了实现全自动循环动作控制，一般采用以下方式：周边辅机（给汤机、取件机、喷雾机等）、压铸机采用2个或多个控制系统，其所有的参数设定、动作执行、检测、警告、监控、维护等都是通过各自的控制系统来实现；周边辅机（给汤机、取件机、喷雾机等）与压铸机的互锁及联机信号通过外部硬件直接输入到对方控制器的方式实现。这一种方式因集成性不好，智能化程度不高，生产效率低，且没有实时记录每模产品的生产参数当前值及自动生成压力-速度-位移趋势曲线图等功能，也不具备从生产参数方面自动判断产品是否良品及取出产品后良、次品分类放置的功能。

发明内容

本发明提出一种智能化压铸控制系统及其控制方法以解决上述技术问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

本发明实施例的第一方面，提供了一种智能化压铸控制系统，包括压铸机、给汤机、取件机、喷雾机以及控制单元，所述压铸机上设有压射压力检测传感器和压射位置检测传感器,所述控制单元分别与给汤机、取件机、喷雾机、压射压力检测传感器和压射位置检测传感器电连接；所述控制单元用于给汤机、取件机、喷雾机的集成控制，接收压射压力检测传感器和压射位置检测传感器在压射时的实时检测数据，并将实时检测数据与设定参数值进行比较以获得产品良次信息。

作为优选，所述控制单元具有存储模块，所述压射压力检测传感器和压射位置检测传感器的检测数据传输至控制单元后存储于存储模块。

根据本发明实施例的第二方面，提供了一种基于上述智能化压铸控制系统的控制方法，包括如下步骤：

S1，控制单元收到合模到位信号后向给汤机发出注汤指令，所述的合模到位信号由压铸机自动合模到位后发出；

S2，控制单元收到注汤完成信号后向压铸机发出压射指令，所述的注汤完成信号由给汤机根据注汤指令向压铸机压射室内注完金属溶液后发出；

S3，控制单元接收压射压力检测传感器和压射位置检测传感器在压射时的实时检测数据，并将实时检测数据与设定参数值进行比较，获得产品良次信息；

S4，控制单元收到开模到位信号后向取件机发出取件请求指令及产品良次信息，所述的开模到位信号由压铸机根据压射指令进行压射动作及开模动作后发出；

S5，控制单元收到喷雾启动请求信号后向喷雾机发出喷雾启动指令，所述喷雾启动请求信号由取件机根据取件请求指令进入压铸机模腔中将产品取出并根据产品良次信息进行良次品分类放置后发出；

S6，控制单元收到喷雾完成信号后向压铸机发出自动循环启动指令，所述喷雾完成信号由喷雾机进入压铸机模腔中向模面进行吹气及喷涂工作后发出。

作为优选，所述的步骤S3包括如下步骤：

S31，所述控制单元获取压射压力检测传感器和压射位置检测传感器的实时检测数据；

S32，所述控制单元根据所获取的实时检测数据绘制压力-速度-位移趋势曲线图；

S33，所述控制单元根据压力-速度-位移趋势曲线图计算出一个或多个压射参数的实际值；

S34，所述控制单元将计算所得压射参数的实际值与压射参数的设定范围进行比较，若其中一个压射参数的实际值超出压射参数的设定范围则判定该模次的产品为次品，否则即为良品。

作为优选，所述的步骤S32包括如下步骤：

S321，所述控制单元根据所获取的实时检测数据绘制压力-位置趋势曲线图；

S322，所述控制单元根据所获取的实时检测数据计算得到速度，即单位时间内压射位置的改变量，绘制速度趋势曲线图；

S323，所述控制单元将压力-位置趋势曲线和速度趋势曲线整合，得到压力-速度-位移趋势曲线图。

作为优选，所述的步骤S33中，所述压射参数包括下列的一项或多项：慢速压射平均速度、快速压射最大速度、高速切换点、料柄厚度、建压时间、建压压力。

作为进一步的优选，所述的压射参数中，慢速压射平均速度的设定范围为0.1~0.5m/s。

作为进一步的优选，所述的压射参数中，快速压射最大速度的设定范围为0.5~8.0m/s。

作为进一步的优选，所述的压射参数中，高速切换点的设定范围为100~1000mm。

作为进一步的优选，所述的压射参数中，料柄厚度的设定范围为10~50mm。

作为进一步的优选，所述的压射参数中，建压时间的设定范围为15~150ms。

作为进一步的优选，所述的压射参数中，建压压力的设定范围为260~380bar。

与现有技术相比较，本发明结构简单，成本低，兼容性、集成性和智能化程度高，能最大程度上优化各部分动作衔接时间而提高生产效率，同时具备良次品自动判断及取出产品后分类别放置良品和次品功能。

附图说明

图1为本发明智能化压铸控制系统的一种结构框图；

图2为本发明智能化压铸控制方法的一种流程图；

图3为本发明智能化压铸控制方法中步骤S3的一种流程图；

图4为本发明智能化压铸控制方法中步骤S32的一种流程图；

图5为本发明智能化压铸控制方法一示例的压力-位置趋势曲线图；

图6为本发明智能化压铸控制方法一示例的速度趋势曲线图；

图7为本发明智能化压铸控制方法一示例的压力-速度-位移趋势曲线图。

图中，1-压铸机，2-控制单元，3-给汤机，4-取件机，5-喷雾机，6-压射压力检测传感器，7-压射位置检测传感器，8-存储模块，9-显示模块。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

如图1所示，一种智能化压铸控制系统，包括压铸机1、控制单元2以及作为周边辅机的给汤机3、取件机4和喷雾机5，压铸机1上设有压射压力检测传感器6和压射位置检测传感器7，控制单元2分别与给汤机3、取件机4、喷雾机5、压射压力检测传感器6和压射位置检测传感器7电连接。

喷雾机5安装在压铸机上，给汤机3送融化的金属液到压铸机1中的压射部分料筒中，取件机4从压铸机1模腔中取出成型后的压铸产品。控制单元2用于给汤机3、取件机4、喷雾机5的集成控制，接收压射压力检测传感器6和压射位置检测传感器7在压射时的实时检测数据，并将实时检测数据与设定参数值进行比较以获得产品良次信息。

另外，控制单元2具有存储模块8，压射压力检测传感器6和压射位置检测传感器7的检测数据传输至控制单元2后存储于存储模块8；控制单元2还可具有显示模块9，显示模块9用于显示检测数据、产品良次信息及根据检测数据绘制的趋势曲线图等。

本发明的压铸机和给汤机、取件机、喷雾机等周边辅机由同一套控制机构来控制，即图1中的控制单元2，所有的参数设定、动作执行、检测、警告、监控、维护等都是通过同一套控制机构——控制单元2的控制来实现。

本发明实施例的第二方面，提供了一种基于上述智能化压铸控制系统的控制方法，如图2所示，包括如下步骤：

S1，控制单元2收到合模到位信号后向给汤机3发出注汤指令，所述的合模到位信号由压铸机1自动合模到位后发出。

控制单元2先进行程序自检，确认无错误、无异常，启动压铸机自动合模；压铸机1自动合模到位后，向控制单元2发出合模到位信号；控制单元2收到合模到位信号后，向给汤机3发出注汤指令。

S2，控制单元2收到注汤完成信号后向压铸机1发出压射指令，所述的注汤完成信号由给汤机3根据注汤指令向压铸机1压射室内注完金属溶液后发出。

S3，控制单元2接收压射压力检测传感器6和压射位置检测传感器7在压射时的实时检测数据，并将实时检测数据与设定参数值进行比较，获得产品良次信息。

S4，控制单元2收到开模到位信号后向取件机4发出取件请求指令及产品良次信息，所述的开模到位信号由压铸机1根据压射指令进行压射动作及开模动作后发出。

压铸机1收到压射指令后，按照控制单元2设定的参数要求进行压射动作，并保持直到压射动作结束；压射结束，压铸机1进行开模动作；开模结束，压铸机1发出开模到位信号。

S5，控制单元2收到喷雾启动请求信号后向喷雾机5发出喷雾启动指令，所述喷雾启动请求信号由取件机4根据取件请求指令进入压铸机1模腔中将产品取出并根据产品良次信息进行良次品分类放置后发出。

S6，控制单元2收到喷雾完成信号后向压铸机1发出自动循环启动指令，所述喷雾完成信号由喷雾机5进入压铸机1模腔中向模面进行吹气及喷涂工作后发出。

喷雾机5完成吹气及喷涂工作后，压铸机1执行控制单元2发出的自动循环启动指令，重复步骤S1~S6，进行连续自动生产。

其中，如图3所示，步骤S3包括如下步骤：

S31，控制单元2获取压射压力检测传感器6和压射位置检测传感器7的实时检测数据；

S32，控制单元2根据所获取的实时检测数据绘制压力-速度-位移趋势曲线图；

S33，控制单元2根据压力-速度-位移趋势曲线图计算出一个或多个压射参数的实际值；

S34，控制单元2将计算所得压射参数的实际值与压射参数的设定范围进行比较，若其中一个压射参数的实际值超出压射参数的设定范围则判定该模次的产品为次品，否则即为良品。

其中，步骤S32包括如下步骤，如图4所示：

S321，控制单元2根据所获取的实时检测数据绘制压力-位置趋势曲线图；

S322，控制单元2根据所获取的实时检测数据计算得到速度，即单位时间内压射位置的改变量，绘制速度趋势曲线图；

S323，控制单元2将压力-位置趋势曲线和速度趋势曲线整合，得到压力-速度-位移趋势曲线图。

控制单元2可以实时记录生产过程中每模产品主要生产参数的当前值，且自动生成压力-速度-位移趋势曲线图；并能把历史曲线图数据按照起始号为1的流水号把曲线参数储存于控制单元2的存储模块8中，以作生产历史查看及统计和进行数据分析之用。

具体的，控制单元2收到实时发送的压射压力和压射位置信号值后，以0为X和Y轴的0点，以压射动作的总时间为X轴最大值，以压射动作的压力、位置最大值分别为Y1和Y2轴最大值，按照1ms为基本单位在坐标轴中画出压力-位置趋势曲线图，如图5所示；然后，按照1ms为基本单位，得到单位时间内压射位置的改变量即为速度，并按照1ms为基本单位在坐标轴中画出速度趋势曲线，如图6所示；最后，根据检测数据按照1ms为基本单位画出压力-速度-位移趋势曲线图，如图7所示，并按照起始号为1的流水号把曲线参数储存于存储模块8中，以作生产历史查看及统计和进行数据分析之用。

步骤S33中，压射参数包括下列的一项或多项：慢速压射平均速度、快速压射最大速度、高速切换点、料柄厚度、建压时间、建压压力。以上参数为根据压铸机实际压射操作选取，控制单元2可以对压射参数的设定范围进行预先设置或计算获得。

其中，“慢速压射平均速度”，即低速，设定范围可以设定在0.1~0.5m/s，其中上下限值可以分别放宽±0.02m/s；“快速压射最大速度”即高速，设定范围可以设定在0.5~8.0m/s，其中上下限值可以分别放宽±0.2m/s；“高速切换点”是指低速转高速的位置值，可根据压铸机机型设置，通常可以将设定范围设定在100~1000mm，其中上下限值可以分别放宽0~5mm；“料柄厚度”是指压铸成型后的产品料柄厚度，可根据空压射最大位置及料柄位置算出，设定范围可以设定在10~50mm，其中上下限值可以分别放宽0~5mm；“建压时间”是指增压的启动时间，设定范围可以设定在15~150ms，其中上下限值可以分别放宽±5ms；“建压压力”是指增压完成后的稳态压力，设定范围可以设定在260~380bar，其中上下限值可以分别放宽±5bar。

控制单元2根据压力-速度-位移趋势曲线图计算所得压射参数的实际值后，将计算所得压射参数的实际值与压射参数的设定范围进行比较，若其中有一个压射参数的实际值超出压射参数的设定范围即可判定该模次的产品为次品，否则即为良品。这里，特别的，比较时可以将压射参数的实际值与压射参数的设定范围上下限放宽后的数值范围比较。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由本申请的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (12)

1.一种智能化压铸控制系统，其特征在于，包括压铸机、给汤机、取件机、喷雾机以及控制单元，所述压铸机上设有压射压力检测传感器和压射位置检测传感器,所述控制单元分别与给汤机、取件机、喷雾机、压射压力检测传感器和压射位置检测传感器电连接；

所述控制单元用于压铸机、给汤机、取件机、喷雾机的集成控制，接收压射压力检测传感器和压射位置检测传感器在压射时的实时检测数据，并将实时检测数据与设定参数值进行比较以获得产品良次信息。

2.根据权利要求1所述的，其特征在于，所述控制单元具有存储模块，所述压射压力检测传感器和压射位置检测传感器的检测数据传输至控制单元后存储于存储模块。

3.一种基于权利要求1或2所述智能化压铸控制系统的智能化压铸控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，控制单元收到合模到位信号后向给汤机发出注汤指令，所述的合模到位信号由压铸机自动合模到位后发出；

S2，控制单元收到注汤完成信号后向压铸机发出压射指令，所述的注汤完成信号由给汤机根据注汤指令向压铸机压射室内注完金属溶液后发出；

S3，控制单元接收压射压力检测传感器和压射位置检测传感器在压射时的实时检测数据，并将实时检测数据与设定参数值进行比较，获得产品良次信息；

S4，控制单元收到开模到位信号后向取件机发出取件请求指令及产品良次信息，所述的开模到位信号由压铸机根据压射指令进行压射动作及开模动作后发出；

S5，控制单元收到喷雾启动请求信号后向喷雾机发出喷雾启动指令，所述喷雾启动请求信号由取件机根据取件请求指令进入压铸机模腔中将产品取出并根据产品良次信息进行良次品分类放置后发出；

S6，控制单元收到喷雾完成信号后向压铸机发出自动循环启动指令，所述喷雾完成信号由喷雾机进入压铸机模腔中向模面进行吹气及喷涂工作后发出。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的步骤S3包括如下步骤：

S31，所述控制单元获取压射压力检测传感器和压射位置检测传感器的实时检测数据；

S32，所述控制单元根据所获取的实时检测数据绘制压力-速度-位移趋势曲线图；

S33，所述控制单元根据压力-速度-位移趋势曲线图计算出一个或多个压射参数的实际值；

S34，所述控制单元将计算所得压射参数的实际值与压射参数的设定范围进行比较，若其中一个压射参数的实际值超出压射参数的设定范围则判定该模次的产品为次品，否则即为良品。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的步骤S32包括如下步骤：

S321，所述控制单元根据所获取的实时检测数据绘制压力-位置趋势曲线图；

S322，所述控制单元根据所获取的实时检测数据计算得到速度，即单位时间内压射位置的改变量，绘制速度趋势曲线图；

S323，所述控制单元将压力-位置趋势曲线和速度趋势曲线整合，得到压力-速度-位移趋势曲线图。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的步骤S33中，所述压射参数包括下列的一项或多项：慢速压射平均速度、快速压射最大速度、高速切换点、料柄厚度、建压时间、建压压力。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的压射参数中，慢速压射平均速度的设定范围为0.1~0.5m/s。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的压射参数中，快速压射最大速度的设定范围为0.5~8.0m/s。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的压射参数中，高速切换点的设定范围为100~1000mm。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的压射参数中，料柄厚度的设定范围为10~50mm。

11.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的压射参数中，建压时间的设定范围为15~150ms。

12.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的压射参数中，建压压力的设定范围为260~380bar。