CN110814319B - 基于局部挤压行程监控判定压铸产品质量的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于局部挤压行程监控判定压铸产品质量的系统和方法,采用挤压油缸套件进行局部挤压，生产过程中自动监测挤压销挤压行程，设定挤压参数，监测局部挤压销行程，确认局部挤压效果，压铸机自动识别判定不符合挤压工艺要求的产品，由取件机器人自动选去除不良品。能够对挤压过程进行有效管控，精确设定挤压行程，从而提高压铸质量，及时发现挤压异常事件并处理，有效提高良品率及生产效率；能够记录生产过程中每一模数的挤压关键参数，从而对局部挤压工艺进行追溯；能够对挤压行程连续超差一定模数之后，自动停止压铸机，防止批量报废。

Description

基于局部挤压行程监控判定压铸产品质量的系统和方法

技术领域

本发明涉及局部挤压工艺技术领域，具体地，涉及一种基于局部挤压行程监控判定压铸产品质量的系统和方法。

背景技术

压铸件内部缩松、缩孔缺陷占据所有压铸缺陷比例较高，特别是对于产品局部壁厚过厚，其他压铸工艺没有办法解决的压铸件内部缩松、缩孔问题，局部挤压工艺可在压铸充型完成后、完全凝固前，对产品局部施加超高压力(一般为200MPa以上，普通铸造压力的2倍以上)，对产品进行强制补缩，使产品局部在半凝固状态下凝固成型，提高压铸件局部紧实度，可有效减少缩松、缩孔缺陷。

目前，普通的局部挤压工艺一般采用行程控制开关，或者定位台阶控制挤压行程。不管是采用行程控制开关，还是定位台阶控制挤压行程，其机理在于局部挤压工艺设计时，提前设计限定局部挤压行程最大值，挤压过程中，只要设置足够短的挤压延迟时间、足够大的挤压压力、足够快的挤压速度，都可以满足挤压行程要求，即设计的挤压行程最大值。但是，挤压延迟时间过短时，进料口部位未凝固时实施挤压，会造成型腔内金属液逆流，无法起到挤压效果；挤压延迟时间过长时，局部挤压部位凝固率过高，挤压压力过大或者挤压速度过快容易造成挤压部位内部裂纹。即使在压铸工艺调试阶段，局部挤压工艺能够满足产品质量标准，在大批量生产时，由于压铸工艺的复杂多变性，挤压工艺不能得到有效的管控，局部挤压效果难以判定，生产过程中的产品质量不能得到有效的管理。

与本申请相关的现有技术是专利文献CN107486549A，公开一种压铸模具内挤压销的检测防错方法及装置，通过在挤压销油缸对应位置设置耐高温的光电感应开关，通过该光电感应开关对挤压销回退动作进行检测；若耐高温光电感应开关均检测到回退信号，回退信号经PLC处理，冷却时间一到压铸机开模，然后完全取件、喷雾一系列操作后等待进入下一个循环；若耐高温光电感应开关中有一个未检测到回退信号，则PLC接收不到回退信号，进行报警提醒操作技术人员进行处理。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于局部挤压行程监控判定压铸产品质量的系统和方法。

根据本发明提供的一种基于局部挤压行程监控判定压铸产品质量的系统，采用挤压油缸套件进行局部挤压，生产过程中自动监测挤压销挤压行程，压铸机自动识别判定不符合挤压工艺要求的产品，由取件机器人自动将所述产品进行分拣。

优选地，配置有挤压显示器，以实现生产过程中挤压行程的可视化。

优选地，设置有比测仪，比测仪接收挤压油缸套件发出的电压信号，令电压信号转换为速度数据和行程数据。

优选地，挤压显示器内部集成PLC控制单元，PLC控制单元接收速度数据和行程数据后进行分析转化为挤压动作波形，形成输出信号传输至压铸机，压铸机根据输出信号控制取件机器人将产品分拣为良品和不良品。

优选地，所述挤压显示器上设定挤压行程，挤压动作波形在挤压行程范围内的部分，则判定受挤压产品为良品，挤压动作波形超出挤压行程范围的部分，则判定受挤压产品为不良品。

优选地，所述挤压显示器能够记录数据，记录生产过程中每一模数的局部挤压关键参数。

优选地，所述压铸机判定连续设定模数出现不符合挤压工艺要求的产品，则自动停止运行。

优选地，所述挤压显示器监测挤压油缸套件的挤压销的运动轨迹，形成挤压曲线，识别挤压异常事件。

优选地，所述比测仪能够同时接收多个挤压油缸套件的发出的电压信号，分别转换后传输至挤压显示器。

根据本发明提供的一种基于局部挤压行程监控判定压铸产品质量的方法，采用挤压油缸套件进行局部挤压，局部挤压后发出电压信号，由比测仪将电压信号转化为速度数据和行程数据，由挤压显示器将速度数据和行程数据转化为挤压动作波形进行监控，并形成输出信号传输至压铸机，压铸机根据输出信号控制取件机器人将产品分拣为良品和不良品。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、能够对挤压过程进行有效管控，精确设定挤压行程，从而提高压铸质量，及时发现挤压异常事件并处理，有效提高良品率及生产效率；

2、能够记录生产过程中每一模数的挤压关键参数，从而对局部挤压工艺进行追溯；

3、能够对挤压行程连续超差一定模数之后，自动停止压铸机，防止批量报废。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的系统框架示意图。

图中示出：南武挤压油缸套件1；比测仪2；挤压显示器3；压铸机4；取件机器人5。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明通过监视局部挤压销行程，自动判断压铸件产品内部质量，通过设定挤压参数，监测局部挤压销行程，确认局部挤压效果，判定产品品质，自动分选去除不良品，使得挤压开始时间、挤压压力、挤压速度等局部挤压工艺参数设置更加精确；局部挤压效果有明确的判断标准，生产过程产品质量控制更加简单和明确；局部挤压工艺参数可追溯；局部挤压异常品自动识别分选，有效提高良品率及生产效率。

如图1所示，本发明采用挤压油缸套件1进行局部挤压，局部挤压后发出电压信号，由比测仪2将电压信号转化为速度数据和行程数据，由挤压显示器3将速度数据和行程数据转化为挤压动作波形进行监控，并形成输出信号传输至压铸机4，压铸机4根据输出信号控制取件机器人5将产品分拣为良品和不良品，实现生产过程中局部挤压行程可视化，并保证局部挤压工艺的稳定性。其中，挤压油缸套件1采用采用南武局部挤压油缸套件。对于不满足局部挤压工艺要求的产品，压铸机4自动识别，取件取件机器人自动分选放置在指定的位置。

使用过程中，在挤压显示器3套件上可设定挤压行程S₁～S₂(S₁＜S₂)，生产过程中，可设置只有挤压行程S满足S₁≤S≤S₂，压铸机判定挤压工艺符合要求；当S＜S₁或者S＞S₂时，压铸机判定该产品不符合挤压工艺要求，取件机器人自动将该产品放置入废料箱。挤压油缸套件输出为连续的电压信号，油缸套件1输出电压信号，比测仪将挤压油缸套件输出的信号(如连续的电压信号)转换为速度和行程数据。挤压显示器内部集成控制系统，用于显示挤压油缸动作数据(如波形等)，通过PLC对比测仪2发出的速度和行程数据进行分析，输出I/O信号给压铸机4质量监测单元，压铸机根据输入的I/O信号控制取件机器人，分析良品和不良品。挤压显示器集成控制单元，通过PLC向压铸机4的质量监视器单元输入I/O信号。当监测出局部挤压销出现异常时，及时发现问题并且处理。例如，压铸机局部挤压具有挤压完成一段时间退后的功能，监视挤压销的作动状态(前进多少、后退多少等)，防止局部挤压销退后延迟时间过长导致挤压销包紧力过大，进而减少局部挤压销退后产生的裂纹不良。可监视喷涂过程中挤压销顶出状态，防止喷涂不到位导致的产品粘模。监视挤压曲线中的挤压速度，减少因挤压速度过快而导致的产品内部裂纹。

可记录生产过程中每一模局部挤压延迟时间、挤压压力、挤压速度、挤压退后时间、喷涂中顶出等局部挤压关键参数，可对局部挤压工艺参数进行追溯。挤压参数记录在挤压显示器(含控制单元)具有记录数据功能，可记录生产过程中产生的数据。挤压显示器根据比测仪输出的数据(行程)，结合事件，自动生产位移/时间曲线，及挤压曲线，可对挤压速度进行监视，可减少因挤压速度过快而导致的产品内部裂纹。判定挤压销受力状态，延长挤压销寿命。挤压销出现异常时，如受热之后和司筒之间配合间隙过小导致咬死，挤压销的行程会受影响，由此判断异常。

挤压油缸套件1与比测仪2之间连接的装置为控制器，是南武挤压油缸套件的一部分，由于模具内部空间有限，控制器采用外置。压铸机4可设置局部挤压行程连续超差一定模数之后，压铸机可自动停止运行，压铸机4的质量监测单元可设置连续N模不良输出是压铸机自动停止，防止批量报废。

当多个(2个或2个以上)局部挤压装置共同实施挤压时，行程监测可分别监视每个挤压销的挤压行程和效果。通过比测仪同时接收多个挤压油缸套件的信号，进行转换，输出给挤压显示器进行监测，分别监视每个挤压销的挤压行程和效果。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (8)

1.一种基于局部挤压行程监控判定压铸产品质量的系统，其特征在于，采用挤压油缸套件进行局部挤压，生产过程中自动监测挤压销挤压行程，压铸机自动识别判定不符合挤压工艺要求的产品，由取件机器人自动将所述产品进行分拣；

配置有挤压显示器，以实现生产过程中挤压行程的可视化；

设置有比测仪，比测仪接收挤压油缸套件发出的电压信号，令电压信号转换为速度数据和行程数据；

使用过程中，在挤压显示器套件上设定挤压行程S₁～S₂，S₁＜S₂，生产过程中，设置只有挤压行程S满足S₁≤S≤S₂，压铸机判定挤压工艺符合要求；当S＜S₁或者S＞S₂时，压铸机判定该产品不符合挤压工艺要求，取件机器人自动将该产品放置入废料箱；挤压油缸套件输出为连续的电压信号，挤压油缸套件输出电压信号，比测仪将挤压油缸套件输出的连续的电压信号转换为速度和行程数据；挤压显示器内部集成控制系统，用于显示挤压油缸动作数据，通过PLC对比测仪发出的速度和行程数据进行分析，输出I/O信号给压铸机质量监测单元，压铸机根据输入的I/O信号控制取件机器人，分析良品和不良品；挤压显示器集成控制单元，通过PLC向压铸机的质量监视器单元输入I/O信号；当监测出局部挤压销出现异常时，及时发现问题并且处理；压铸机局部挤压具有挤压完成一段时间退后的功能，监视挤压销的作动状态，防止局部挤压销退后延迟时间过长导致挤压销包紧力过大，进而减少局部挤压销退后产生的裂纹不良；监视喷涂过程中挤压销顶出状态，防止喷涂不到位导致的产品粘模；监视挤压曲线中的挤压速度，减少因挤压速度过快而导致的产品内部裂纹；

所述基于局部挤压行程监控判定压铸产品质量的系统，记录生产过程中每一模局部挤压延迟时间、挤压压力、挤压速度、挤压退后时间、喷涂中顶出这些局部挤压关键参数，对局部挤压工艺参数进行追溯。

2.根据权利要求1所述的基于局部挤压行程监控判定压铸产品质量的系统，其特征在于，挤压显示器内部集成PLC控制单元，PLC控制单元接收速度数据和行程数据后进行分析转化为挤压动作波形，形成输出信号传输至压铸机，压铸机根据输出信号控制取件机器人将产品分拣为良品和不良品。

3.根据权利要求2所述的基于局部挤压行程监控判定压铸产品质量的系统，其特征在于，所述挤压显示器上设定挤压行程，挤压动作波形在挤压行程范围内的部分，则判定受挤压产品为良品，挤压动作波形超出挤压行程范围的部分，则判定受挤压产品为不良品。

4.根据权利要求1所述的基于局部挤压行程监控判定压铸产品质量的系统，其特征在于，所述挤压显示器能够记录数据，记录生产过程中每一模数的局部挤压关键参数。

5.根据权利要求1所述的基于局部挤压行程监控判定压铸产品质量的系统，其特征在于，所述压铸机判定连续设定模数出现不符合挤压工艺要求的产品，则自动停止运行。

6.根据权利要求1所述的基于局部挤压行程监控判定压铸产品质量的系统，其特征在于，所述挤压显示器监测挤压油缸套件的挤压销的运动轨迹，形成挤压曲线，识别挤压异常事件。

7.根据权利要求1所述的基于局部挤压行程监控判定压铸产品质量的系统，其特征在于，所述比测仪能够同时接收多个挤压油缸套件的发出的电压信号，分别转换后传输至挤压显示器。

8.一种基于局部挤压行程监控判定压铸产品质量的方法，其特征在于，基于权利要求1所述的基于局部挤压行程监控判定压铸产品质量的系统，采用挤压油缸套件进行局部挤压，局部挤压后发出电压信号，由比测仪将电压信号转化为速度数据和行程数据，由挤压显示器将速度数据和行程数据转化为挤压动作波形进行监控，并形成输出信号传输至压铸机，压铸机根据输出信号控制取件机器人将产品分拣为良品和不良品。

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