CN1727095A - 压铸机计算机测控系统 - Google Patents

Abstract

一种压铸机测控系统，由压铸机1、压力传感器2、位移传感器3和4、开关元件5、动作执行器6、多通道光隔离输入板7、多通道继电器输出板8、数字量输入/输出板9、传感器直流电源10、模拟量信号接入端子板11、模拟量/输出板12和工控机13组成。在调试工艺流程时，工控机13检测动作执行器6的动作结束信号并在检测到结束信号后开始计时，判断当计时超过预先设定的时间而动作执行器6没有执行新的动作，则测控系统自动关闭压铸机1的高、低压油泵21。本发明的测控系统具有调整、手动和自动三种工作方式，能实时监控各种工艺参数，并实时监测和输出压铸机压射过程中的压力、位移和速度曲线，还能节约能源，延长泵体构件的使用寿命。

Description

压铸机计算机测控系统

技术领域

本发明涉及一种压铸机测控系统及其控制方法，特别是一种基于Windows图形界面的压铸机控制和测试系统，属于数字化制造范畴。

背景技术

压铸件的品质与压铸过程中的诸多工艺参数直接有关，如压铸机的合型力、压射力、压射速度、增压时间等。目前对压铸过程的动作控制大都采用可编程序控制器(简称PLC)做主控电脑。中国专利CN02250448.6“压铸机智能控制装置”包括触摸屏、可编程控制器、数模转换器、比例放大板、操作开关，由触摸屏进行机器运行情况及故障报警显示。现有技术的缺点是，压铸生产过程中对产品和工艺的分析大多凭经验进行，无法实时监测和输出工艺曲线并记录相关的记录数据。

另外，以往压铸机测试压铸工艺流程时，在任意两个动作之间，高、低压油泵始终处于工作状态。这样不仅浪费能源，还使得泵体构件长时间受负载作用，降低了使用寿命。

发明内容

本发明的目的是要克服上述现有技术的缺陷，提供一种具有延时卸荷功能、可以实时监测各种工艺参数，并输出压射过程中的压力、位移和速度曲线的压铸机测控系统。

本发明的目的是通过如下技术方案来实现的。

所述的压铸机测控系统由压铸机1、压力传感器2、位移传感器3和4、开关元件5、动作执行器6、多通道光隔离输入板7、多通道继电器输出板8、数字量输入/输出板9、传感器直流电源10、模拟量信号接入端子板11、模拟量/输出板12和工控机13组成，其特征在于：所述的测控系统在调试工艺流程时，通过工控机13检测动作执行器6的动作结束信号并在检测到结束信号后开始计时，判断当计时超过预先设定的时间而动作执行器6没有执行新的动作，则测控系统自动关闭压铸机1的高、低压油泵A-A’。

本发明所述的位移传感器3是用于测量大杠B变形的接触式微位移传感器；位移传感器4是用于测量冲头C位移的直线位移传感器。

本发明所述的压铸机测控系统能提供调整、手动和自动三种工作方式。

1.在“调整”方式下，操作人员能对压铸机进行调整：

这时可对压铸机的压力、模具开合大小、快压跟踪和手动润滑等进行调整；

2.在“手动”方式下，主要用于工艺流程调试：

(1)设置模具参数和压铸参数

通过“模具设定”命令进入模具参数和压铸参数设置界面，可进行模具参数、工作状况、产品信息设定；压铸工艺流程选定；合型参数、工艺时间、压射参数、辅机使用、润滑选择等参数和功能设定。

(2)压铸工艺流程测试

根据压铸产品的压铸工艺需要，本系统对压铸机的12个执行动作组合提供了六种工艺流程。在“自动”运行之前，根据选择的压铸工艺流程进行测试，可通过压铸机面板上的按钮单步进行操作，观察压铸动作的准确性。

(3)输入、输出口参数观察

执行“输入状态”或“输出状态”命令可对各输入、输出口参数实时监控。

(4)系统标定

系统标定能消除系统的常值误差，建立模拟量信号与计算机采样数据之间的对应关系。

(5)大杠调整

在“手动”方式下还可以通过系统的“静态测试”功能对压铸机四根大杠的受力进行调整。

(6)延时卸荷：可以直接通过计算机设置延时卸荷时间，当系统压力达到设定值时，系统自动停止高、低压泵的工作，从而达到节约能源的目的

3.在“自动”方式下，用于批量加工铸件：

此时压铸机根据所设置的压铸工艺流程开始压铸动作，与此同时计算机对各路传感器模拟信号进行采样，通过A/D数据转换，在计算机屏幕上实时显示压射行程、压射速度和压射压力的采样数据曲线，并记录和计算出当前工况的各种技术参数，如合模力、最大压力、建压时间等；当一个产品压铸结束，计算机会以产品的压铸生产时间为文件名将测试数据自动存盘保存。接着下一个产品的压铸又开始，如此周而复始。

基于Windows图形操作系统的软件开发平台编写了本发明所述的测控系统的测控程序。压铸机计算机测控系统由五个模块组成，它们分别是参数设定模块、测控模块，分析模块，监控模块以及帮助模块。

(1)设定模块的主要功能

设定模块就是在使用系统前，对压铸工况、产品信息、模具参数进行设定，除此之外，还要选择压铸工艺流程和确定工艺参数，工艺参数包括合型参数、工艺时间、压射参数、辅机使用选择、润滑选择等。

(2)测试模块的主要功能

测试模块分自动测控和手动测控。自动测控用于批量生产，手动测控由动态测试、静态测试两部分组成。动态测试可对系统在目前设置状态下进行测试，并将结果以曲线方式显示在屏幕上，以供调试人员测定压射力和压射速度，以调试压铸曲线。静态测试可对压铸机的四根大杠进行测试，供调试人员测定大杠的变形，从而求出合模力。

(3)分析模块的主要功能

分析模块由历史曲线、数据汇总两部分组成。

历史曲线功能可打开保存在硬盘上的压铸机产品的数据文件，以图形方式显示压铸机压射过程中的压力、位移和速度曲线。通过时间标尺线，拖曳鼠标可放大或缩小图形进行分析。

数据汇总功能能将所有产品的重要数据以表格汇总，并分别用红黄两色显示出高于设定值10％和低于设定值10％的产品数据供技术人员分析。

(4)监控模块的主要功能

由输入状态、输出状态模块组成。可以表格方式显示压铸机各输入接口和输出接口的实时状态。

(5)帮助模块的主要功能

帮助模块由系统简介、帮助说明、维修指南和参数浏览四部分组成。

本发明所述的压铸机测控系统与现有技术相比具有如下优点：

1.采用基于Windows图形界面的工控机完成对合型、压射、压回、开型、顶出、顶回等所有压铸动作的控制，实时监控各种工艺参数，并实时监测和输出压铸机压射过程中的压力、位移和速度曲线，对每一个产品提供加工过程中工艺参数的记录数据，为压铸产品的品质提供依据。

2.压铸机“手动”方式下测试压铸工艺流程，当任意两个执行动作之间的间隔时间过长时，系统自动关闭高、低压油泵。这样不仅节约能源，还减少泵体构件的受负载时间，降低其使用寿命。

附图说明

图1是压铸机设备图。

图2是压铸机计算机测控系统原理方框图。

图3是压铸机压射过程的压力、位移和速度曲线。

图4是由七个动作组成的某一压铸工艺流程的测试顺序过程。

图5是压铸机测控系统延时卸荷功能程序设计图。

如图2中所示，图中1-压铸机；2-压力传感器；3-位移传感器；4-位移传感器；5-开关元件；6-动作执行器；7-多通道光隔离输入板；8-多通道继电器输出板；9-数字量输入/输出板；10-传感器直流电源；11-模拟量信号接入端子板；12-模拟量/输出板；13-工控机。

图3是典型的一次压铸实时采样曲线，由图可见压铸过程中的顶出位移量；速度有突变分别代表快压射和慢压射；以及压铸时压力变化情况。从采用数据中可以分析出锁模力、最大压力、建压时间等参数。

具体实施方式

实例1：在“手动”方式下调试工艺流程(延时卸荷功能)

某一工艺流程调试时，这时任意两个动作之间的执行过程如图5所示。

实例2：在“自动”方式下批量加工铸件：

压铸机根据所设置的压铸工艺流程开始压铸动作，同时计算机对各路传感器模拟信号进行采样，通过A/D数据转换，在计算机屏幕上实时显示压射行程、压射速度和压射压力的采样数据曲线(图3)，并记录和计算出当前工况的各种技术参数，如合模力、最大压力、建压时间等；当一个产品压铸结束，计算机会以产品的压铸生产时间为文件名将测试数据自动存盘保存。

Claims (7)

1.一种压铸机测控系统，由压铸机1、压力传感器2、位移传感器3和4、开关元件5、动作执行器6、多通道光隔离输入板7、多通道继电器输出板8、数字量输入/输出板9、传感器直流电源10、模拟量信号接入端子板11、模拟量/输出板12和工控机13组成，其特征在于：所述的测控系统在调试工艺流程时，通过工控机13检测动作执行器6的动作结束信号并在检测到结束信号后开始计时，判断当计时超过预先设定的时间而动作执行器6没有执行新的动作，则测控系统自动关闭压铸机1的高、低压油泵21。

2.如权利要求1所述的压铸机测控系统，其特征在于：所述的位移传感器3是用于测量大杠14变形的接触式微位移传感器。

3.如权利要求1所述的压铸机测控系统，其特征在于：所述的位移传感器4是用于测量冲头17位移的直线位移传感器。

4.一种压铸机测控系统，其特征在于：测控系统具有调整状态、手动状态和自动状态三种工作方式。

5.如权利要求4所述的压铸机测控系统，其特征在于：调整状态用于调整机器，即模具调整、压型调大、压型调小、压射跟踪和手动润滑。

6.如权利要求4所述的压铸机测控系统，其特征在于：手动状态用于单件加工和调试工艺流程。

7.如权利要求4所述的压铸机测控系统，其特征在于：自动状态用于批量生产铸件。

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