CN201226108Y - 一种固化剂自动控制仪 - Google Patents

Abstract

一种固化剂自动控制仪，包括PLC控制单元、至少两个固化剂罐、以及分别与所述固化剂罐输出口连接的计量泵，所述计量泵的输出端均与一混合管道的输入口连通，所述混合管道的输出口与混砂机的固化剂加入口连接，所述PLC控制单元的信号输入端与砂温检测装置相连，与所述计量泵电连接的计量泵调速装置与所述PLC控制单元的信号输出端相连，所述PLC控制单元的信号输入端还连接有环境温度检测装置；本实用新型提供的固化剂自动控制仪能根据砂温和环境温度自动调整固化剂的加入量，使之达到最佳配比值。

Description

一种固化剂自动控制仪

技术领域

本实用新型涉及一种铸造造型设备领域，具体的说是一种固化剂自动配比控制仪。

背景技术

目前，在例如使用自硬呋喃树脂砂造型、制芯铸造过程中，为保持一定的固化速度，通常夏季用低酸值固化剂(B型)，春秋季用中酸值固化剂，冬季用高酸值固化剂(A型)。为了避免在生产过程中随季节和温度的不同频繁更换固化剂，往往利用固化剂控制仪来自动调整向混砂机中加入A型和B型两种固化剂的加入量和加入速度，以获得不同酸值的固化剂。现有的固化剂控制仪只是根据单一砂温来自动调整A型和B型两种固化剂的加入量，但是由于自硬呋喃树脂砂长时间曝露于空气中，砂温必然会受到环境温度的影响，砂温值将趋于与环境温度一致，且不同季节的环境温度差别又比较大，因此如果只依据砂温调节固化剂的配比，是非常不准确的，将严重影响砂型质量。如中国专利文献CN1274399中，公开了一种智能固化剂配比仪，其温度控制器的输入端连接温度传感器，能够根据砂子的温度进行固化剂的动态配比。但是这种固化剂自动控制仪就仅仅考虑了砂温这一个影响因素，忽视了对环境温度、固化剂消耗量和上位机监控等方面的考虑，生产出的砂型质量差。而且随着铸造技术的不断发展，对固化剂自动控制仪的要求也越来越高，可以说上述这种固化剂自动控制仪已经不能满足实际生产的需要。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能够根据砂温和环境温度自动调整固化剂的加入量，使之达到最佳配比的固化剂自动控制仪。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种固化剂自动控制仪，包括PLC控制单元、至少两个固化剂罐、以及分别与所述固化剂罐输出口连接的计量泵，所述计量泵的输出端均与一混合管道的输入口连通，所述混合管道的输出口与混砂机的固化剂加入口连接，所述PLC控制单元的信号输入端与砂温检测装置相连，与所述计量泵电连接的计量泵调速装置与所述PLC控制单元的信号输出端相连，所述PLC控制单元的信号输入端还连接有环境温度检测装置。

上述固化剂自动控制仪中，所述砂温检测装置包括砂温传感器，所述环境温度检测装置包括环境温度传感器，所述砂温传感器和所述环境温度传感器分别通过温度微型控制器与所述PLC控制单元相连。

上述固化剂自动控制仪中，所述计量泵调速装置为变频器。

上述固化剂自动控制仪，还包括与所述PLC控制单元的信号输入端连接的流量检测装置，所述流量检测装置设置于所述混合管道中。

上述固化剂自动控制仪中，所述流量检测装置为流量计。

上述固化剂自动控制仪中，所述混合管道还连接有压缩气体输入管道。

上述固化剂自动控制仪中，所述计量泵的输出端还连接有缓冲器。

上述固化剂自动控制仪中，所述PLC控制单元通过中继器与上位管理机连接。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：①本实用新型提供的固化剂自动控制仪，以砂温为主控制信号，以环境温度为副控制信号，充分考虑了环境温度对砂温的影响，自动校正、调整A型和B型两种固化剂的加入量，并能够使之达到配比的最佳值，以保证砂型和砂芯的固化时间和强度的稳定，确保固化质量；②本实用新型提供的固化剂自动控制仪，在混合管道的输出口进一步与压缩气体输入管道连通，从而向混砂机的固化剂加入口通入压缩空气，以增加固化剂的液体压力，使混砂更加均匀。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1是本实用新型的原理图；

图2是本实用新型的工艺流程示意图；

图3是本实用新型的铸造工艺曲线。

图中附图标记表示为：1-固化剂罐，2-球阀，3-Y型过滤器，4-计量泵，5-背压阀，6-缓冲器，7-安全阀，8-智能流量计，9-气动电磁阀，10-砂温传感器，11-液位计

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的固化剂自动控制仪包括PLC(Programmablelogic Controller，可编程控制器)控制单元、与所述PLC控制单元的砂温检测信号输入端相连的砂温检测装置、与所述PLC控制单元的环境温度信号检测输入端连接的环境温度检测装置、以及与所述PLC控制单元的计量信号输入端连接的流量检测装置。在本实施例中，所述砂温检测装置包括砂温传感器10和温度微型控制器，所述砂温传感器10用于测量砂温，所述温度微型控制器是一种用于进行数模转换的装置。所述砂温传感器10测量砂温后将表示该砂温的电阻信号传送给所述温度微型控制器，由所述温度微型控制器将该砂温电阻信号处理成所述PLC控制单元可识别的砂温数字信号，并进一步提供给所述PLC控制单元。所述环境温度检测装置包括环境温度传感器和另一温度微型控制器，所述环境温度传感器用于测量环境温度，并将表示该环境温度的电阻信号传送给另一所述温度微型控制器，由该温度微型控制器将所述环境温度电阻信号处理成所述PLC控制单元可识别的环境温度数字信号，并进一步提供给所述PLC控制单元。所述砂温传感器10和所述环境温度传感器分别通过各自的所述温度微型控制器与所述PLC控制单元相连。所述流量检测装置用于测量A、B两种固化剂的总流量。所述PLC控制单元的计量泵控制输出端通过计量泵调速装置与A、B两个计量泵电连接，所述计量泵调速装置用于控制、调整所述计量泵，进而调节固化剂液体的输出量，在本实施例中所述计量泵调速装置为变频器，即A泵变频器和B泵变频器，所述变频器用于控制、调整所述计量泵的频率。当然，在其他实施例中，所述计量泵调速装置还可为直流调制器等装置。

所述PLC控制单元为控制核心，通过中继器与上位管理机连接，发送/接收各种信号，实现与所述上位管理机之间的通讯。所述中继器是一种连接网络线路的装置，用于在两个网络节点之间双向转发物理信号。所述上位管理机为一种使人可以直接发出操控命令、进而管理控制所述固化剂自动控制仪运行的计算机，其屏幕上能够显示各种信号变化，一般采用PC(PersonalComputer，个人计算机)。所述PLC控制单元还连接有触摸屏，以方便操作人员进行控制操作。所述A泵变频器和B泵变频器分别连接并控制A计量泵和B计量泵，进而分别控制A、B两种固化剂的加入量，所述A计量泵和所述B计量泵分别设置于A、B两种固化剂的输出管道上，在本实施例中所述A计量泵和所述B计量泵均为隔膜计量泵，所述计量泵4用于根据不同电源频率和泵的行程，来按比例输出固化剂。

下面结合本实施例的图2进行详细阐述。固化剂罐1是用于储存生产用固化剂的装置，两个所述固化剂罐1分别储存A固化剂(高酸值固化剂)和B固化剂(低酸值固化剂)。在每个所述固化剂罐1上均设有液位计11，用于显示所述固化剂罐1内的固化剂液位水平，避免由于所述固化剂罐1内的固化剂过少甚至用完而导致废砂型的产生。设置在所述输出管道上的球阀2与Y型过滤器3相连接，通过所述球阀2的开启/关闭来分别控制两种固化剂输送的通/断，方便设备检修。所述Y型过滤器3用于过滤固化剂中的杂质，两个所述Y型过滤器3的输出端分别连接两个所述计量泵4，所述计量泵4的输出端连接背压阀5。所述背压阀5用于保持所述计量泵4出口压力的恒定，防止所述输出管道内的固化剂发生回流。所述背压阀5的输出端连接有缓冲器6，所述缓冲器6用于减少所述计量泵4输出液体产生的脉冲，确保输出液体的流量稳定。在所述背压阀5和所述缓冲器6之间的所述输出管道上，通过三通连接安全阀7的输入端，而所述安全阀7的输出端连接回所述固化剂罐1。当所述计量泵4、所述输出管道中的压力过大以致超压或者所述输出管道内有空气时，所述安全阀7能够紧急将气体释放出来并将多余的固化剂液体泄放回所述固化剂罐1中，这样既防止了所述计量泵4、所述输出管道发生损坏，消除了安全隐患，又充分利用了有效资源，避免浪费。

两条所述输出管道的输出端通过三通连接混合管道，所述混合管道的输出口连接混砂机的固化剂加入口。在所述混合管道上设置有所述流量检测装置，在本实施例中所述流量检测装置为流量计，进一步说是智能流量计8，所述智能流量计8用于测量A、B两种固化剂的总流量，所述智能流量计8通过所述PLC控制单元和所述上位管理机连接，从而使操作人员能远程监控固化剂自动控制仪的运行状况。所述智能流量计8输出端的所述混合管道的输出口还与电磁阀连接，在本实施例中所述电磁阀为气动电磁阀9，进而使所述混合管道与压缩气体输入管道连通，用于向所述混砂机的所述固化剂加入口位置通入压缩空气，以增加固化剂的液体压力，使混砂更加均匀，所述气动电磁阀9的通/断由所述PLC控制单元控制，以实现对固化剂液体压力的调节。

本实用新型提供的固化剂自动控制仪的具体工作过程如下：

1、首先，向两个所述固化剂罐1中分别加入A固化剂和B固化剂，按下所述固化剂自动控制仪控制面板上的电源开关，所述固化剂自动控制仪控制面板上的电源指示灯亮起，在所述触摸屏上将显示出砂温、环境温度、所述A泵变频器和B泵变频器的频率、固化剂的瞬时流量、累计流量和混砂机运行时间。

2、操作所述触摸屏，使所述固化剂自动控制仪处于自动运行状态。

3、根据铸造工艺的实际情况，通过操作所述触摸屏选择适当的固化速度。

4、通过操作所述触摸屏，定期测量固化剂的加入量，以保证砂、树脂和固化剂三种物质的最佳配比。

5、操作所述触摸屏，定期校验并修正铸造工艺曲线。

6、操作所述上位管理机，在线监控所述固化剂自动控制仪的运行情况，定期打印输出固化剂消耗量班月、年报表。

7、工作结束后，按下所述电源开关，切断所述固化剂自动控制仪的电源。

由于自硬呋喃树脂砂曝露于空气中，砂温必然会受到环境温度的影响，砂温值将趋于与环境温度一致。而且不同季节的环境温度差别又比较大，如果只依据测量的砂温调节固化剂的配比，是非常不准确的，会影响砂型质量。本实用新型所提供的所述固化剂自动控制仪以砂温为主控制信号，以环境温度为副控制信号，再进行数据处理，并将其与预先设定的铸造工艺曲线进行比较，校正固化剂加入量的偏差，以使之达到最佳的配比值。上述原理详述如下：

①通过砂温传感器和环境温度传感器分别测定砂温T₁和环境温度T₂；

②将所述砂温T₁和环境温度T₂传送到PLC控制单元，并按照公式：ΔT＝T₁-T₂，计算出砂温变化值；

③根据砂温变化值ΔT确定出固化剂加入最大偏差ΔQ，通过工艺试验确定出固化剂实际加入量与固化剂理论加入量和固化剂加入最大偏差ΔQ的关系，再根据铸造工艺曲线最终确定出A、B两种固化剂的实际加入量Q_A和Q_B。

本实用新型所提供的所述固化剂自动控制仪，在系统软件的控制下，PLC控制单元通过循环扫描从与所述PLC控制单元输入端连接的温度微型控制器中获取砂温T₁和环境温度T₂的数据信号；然后依照上述原理、按照预定程序进行数据运算处理；之后将处理结果与预先设定的铸造工艺曲线进行比较，如图3所示，从而确定A、B两种固化剂加入量Q_A和Q_B；再由PLC控制单元向的输出端输出相应的控制信号来调节所述A泵变频器和B泵变频器的频率，从而实现对A、B两种固化剂配比的自动调整，以及对A、B两种固化剂输入速度和流量的调整，使A、B两种固化剂达到最佳配比，保证砂型、砂芯的固化时间和强度的稳定，确保产品质量。

当然在其他实施例中，可以依据所需固化剂的种类数设置三个或者多个固化剂罐、以及相应的变频器、计量泵。

当然在其他实施例中，还可以通过使用双头计量泵来减小输出管道内的液体脉冲，确保固化剂液体流量的稳定，而无需再设置缓冲器、背压阀等。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种固化剂自动控制仪，包括PLC控制单元、至少两个固化剂罐、以及分别与所述固化剂罐输出口连接的计量泵，所述计量泵的输出端均与一混合管道的输入口连通，所述混合管道的输出口与混砂机的固化剂加入口连接，所述PLC控制单元的信号输入端与砂温检测装置相连，与所述计量泵电连接的计量泵调速装置与所述PLC控制单元的信号输出端相连，其特征在于：所述PLC控制单元的信号输入端还连接有环境温度检测装置。

2.根据权利要求1所述的固化剂自动控制仪，其特征在于：所述砂温检测装置包括砂温传感器，所述环境温度检测装置包括环境温度传感器，所述砂温传感器和所述环境温度传感器分别通过温度微型控制器与所述PLC控制单元相连。

3.根据权利要求1或2所述的固化剂自动控制仪，其特征在于：所述计量泵调速装置为变频器。

4.根据权利要求1或2所述的固化剂自动控制仪，其特征在于：还包括与所述PLC控制单元的信号输入端连接的流量检测装置，所述流量检测装置设置于所述混合管道中。

5.根据权利要求4所述的固化剂自动控制仪，其特征在于：所述流量检测装置为流量计。

6.根据权利要求1或2所述的固化剂自动控制仪，其特征在于：所述混合管道还连接有压缩气体输入管道。

7.根据权利要求1或2所述的固化剂自动控制仪，其特征在于：所述计量泵的输出端还连接有缓冲器。

8.根据权利要求1或2所述的固化剂自动控制仪，其特征在于：所述PLC控制单元通过中继器与上位管理机连接。

Images