CN203076561U - 冷室压铸机开锁模智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种冷室压铸机开锁模智能控制系统，该系统包括用于通过油缸来驱动与十字头相连接的双曲肘机构以及安置模具的动板的伺服油泵，伺服油泵包括转速可控制的油泵电机；还包括可编程序控制器、用于采集十字头行走距离的电子尺和起控制调节作用的动作油阀，其中电子尺安装在十字头上，动作油阀安装在油箱正上方，可编程序控制器分别与油泵电机、电子尺以及动作油阀电连接，动作油阀与伺服油泵管路连接。实施本实用新型，具有实时、精确控压与控流的功能，大大缩短了开锁模的动作时间，同时也提高了开锁模重复定位的精度，可将其重复开锁模定位精度控制在1mm内。

Description

冷室压铸机开锁模智能控制系统

技术领域

本实用新型涉及开锁模控制系统，更具体地说，涉及一种冷室压铸机开锁模智能控制系统。 

背景技术

开锁模装置是压铸机结构中很重要的组成部分。目前，国内外传统的压铸机多采用液压驱动的开锁模机构，即机器的开锁模油缸通过双曲肘连杆系统与动模板连接，用较小的油缸推力推运活塞杆往复运动来实现开锁模的动作。 

开锁模动作是压铸机完成压铸工艺必须的步骤，锁模动作可分为四个功能段，分别是慢速锁模、快速锁模、低压锁模以及高压锁模，而开模动作可分为三个功能段，分别是高压开模、快速开模以及慢速开模。开锁模动作的实现就是通过油泵从油箱中吸油，再将液压油通过油阀送入开锁模油缸，通过油压来推动油缸活塞杆。 

随着工业自动化程度的提高，越来越多的压铸设备厂采用工业机器人代替人工取出铸件，采用工业机器人取出压铸件对开锁模的重复定位精度要求很高，采用传统的异步电机与比例阀相结合来实现开锁模各功能的动作与功能，由于比例阀的响应时间较长和受外部条件的影响，传统的控制方法无满足工业机器人对开锁模重复定位精度的要求，而满足工业机器人对开锁模重复定位的要求，只能将开模速度设定至很慢，以达到开模的定位精度，但这样也就增加了工艺生产的周期，直接造成生产成本增加，故传统的控制方法无法满足同时达到开模速度快、开模定位精度高的要求；异步电机与比例阀无法实现对压力与流量进行细致控制，在运动过程中，根据开锁模各功能段的要求，液压系统所提供的压力与流量会突变，造成开锁模运动的不稳定，严重者甚至造成机身振动，严重影响了整个压铸机的运行，甚至整个机器的使用寿命。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术上缺陷，提供一种冷室压铸机开锁模智能控制系统。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种冷室压铸机开锁模智能控制系统，包括用于通过油缸来驱动与十字头相连接的双曲肘机构以及安置模具的动板的伺服油泵，该伺服油泵包括转速可控制的油泵电机；冷室压铸机开锁模智能控制系统还包括可编程序控制器、用于采集十字头行走距离的电子尺和起控制调节作用的动作油阀，其中电子尺安装在十字头上，动作油阀安装在油箱正上方，可编程序控制器分别与油泵电机、电子尺以及动作油阀电连接，动作油阀与伺服油泵管路连接。 

本实用新型的冷室压铸机开锁模智能控制系统中，所述的可编程序控制器包括模数转换器(A/D)与数模转换器(D/A)。 

本实用新型的冷室压铸机开锁模智能控制系统中，在可编程序控制器与油泵电机之间设置有伺服驱动器；可编程序控制器与伺服驱动器电连接，伺服驱动器与油泵电机电连接。 

本实用新型的冷室压铸机开锁模智能控制系统，冷室压铸机开锁模智能控制系统还包括与与动作油阀管路连接传动部件，传动部件为开锁模油缸。 

本实用新型的冷室压铸机开锁模智能控制系统中，还包括与可编程序控制器电连接的输入设备，输入设备是触摸面板或人机界面。 

本实用新型的冷室压铸机开锁模智能控制系统中，还包括与动作油阀管路连接传动部件，传动部件为开锁模油缸。 

本实用新型的冷室压铸机开锁模智能控制系统，电子尺安装在传动部件上。 

本实用新型的冷室压铸机开锁模智能控制系统中，所述可编程序控制器与所述输入设备电连接。 

本实用新型的冷室压铸机开锁模智能控制系统中，所述的伺服油泵与开锁模油缸通过油阀与管路来连接。 

本实用新型的冷室压铸机开锁模智能控制系统中，所述的油泵电机通过伺 服驱动器与PLC进行电连接，所述伺服驱动器与所述可编程序控制器电连接，所述伺服驱动器与油泵电机电连接。 

在本实用新型所述的冷室压铸机开锁模智能控制系统中，所述动作油阀安装压铸机油箱上方与所述液压油泵管路连接，所述动作油阀与所述可编程序控制器电连接，所述动作油阀与所述开锁模油缸管路连接。 

在本实用新型所述的冷室压铸机开锁模智能控制系统中，所述电子尺安装在动作油缸上，与所述开锁模油缸同步动作，所述电子尺与所述可编程序控制器电连接。 

实施本实用新型的冷室压铸机开锁模智能控制系统，具有以下有益效果：通过伺服电机直接控制开锁模控制系统的油压与流量，避免了传统的异步电机与比例阀相结合的控制方式中响应时间长，开模重复定位精度不受控，以及开锁模过程中对速度控制不细致而对设备整体造成的振动大等缺点；为压铸机自动化程度的提高起到了关键性的作用。采用自适应控制，根据模具重量、开锁模各功能段速度与压力来直接对开锁模各功能段位置进行分配，对采集的电子尺值与预设的各功段位置进行闭环控制，实现自动调节开锁模各功能段位置以及保证满足开模重复定位精度的要求，由于采用伺服油泵，直接对开锁模动作的流量与压力进行控制，节省了响应时间，通过伺服油泵的闭环控制可维持开锁模压力与流量按照所设定的值运行，不会出现很大的波动，采用本实用新型，具有实时、精确控压与控流的功能，大大缩短了开锁模的动作时间，同时也提高了开锁模重复定位的精度，可将其重复开锁模定位精度控制在1mm内。 

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中： 

图1是本实用新型的压铸机整体结构示意图； 

图2是本实用新型的各部件示意图； 

图3是本实用新型的控制原理框图； 

图4是本实用新型控制方法的流程图； 

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。 

如图1、图2、图3所示，本实用新型的压铸机开锁模智能控制系统主要是用于对压铸机开锁模的状态进行实时控制与开模重复定位精度的精确控制。 

如图2和图3所示，本实用新型的压铸机开锁模智能控制系统包括输入设备1、可编程序控制器2、伺服驱动器3、油泵电机4、传动部件5、动作油阀6、电子尺7。其中伺服驱动器3与油泵电机电连接4，可编程序控制器2分别与输入设备1、伺服驱动器3、动作油阀6、电子尺7电连接，油泵电机4通过油泵与动作油阀6、传动部件5管路连接，电子尺7与传动部件5机械连接，电子尺7安装在传动部件5的侧面。应当说明的是，本实用新型所有图示中各设备之间的连接关系是为了清楚阐释其信息交互及控制过程的需要，因此应当视为逻辑上的连接关系，而不应仅限于物理连接。 

在具体工作时，其工作流程如图4所示，可编程序控制器2通过安装在传动部件5侧面的电子尺7对开锁模位置信号进行采集，将采集到的电子尺信号进行A/D转换后预设的开锁模各功能的位置值进行比较，然后再将开锁模各功能段所需要的压力与流量值经过D/A转换后传送给伺服驱动器3，再由伺服驱动器3根据从可编程序控制器2所得到的模拟量信号来实施对油泵电机转速的控制，同时由于伺服油泵的自反馈作用，可以实时检测，以保护伺服油泵提供的压力与流量值与预设值保持一致。 

通过输入设备1，该输入设备可以是触摸面板或触摸屏等同时具有输入输出功能的装置。当该输入设备1是触摸屏时，在该触摸屏上设定预设开锁模各功能段十字头应所处的位置参数以及对应各功能段的压力与流量值，同时将相关的参数传送到可编程序控制器2中。此外，电子尺7再将采集到的十字头的位置信号直接传送到可编程序控制器2。在可编程序控制器中将获得的电子尺信号进行A/D转换后与预设的开锁模各功能段参数相比较，再将各功能段的参数经D/A转换后传送给伺服驱动器达到对压力和流量的控制。 

传统的采用异步电机与比例控制阀，其开模最大的位置偏差s_max为： 

s_max＝Δt×v＝5.6mm 

其中：Δt响应延迟时间，可编程序控制器的响应时间约为15ms；比例阀的响应延迟时间为50ms；v开锁模各功能段的速度，压铸机开模慢速段速度为0.1m/s。 

采用伺服油泵后，它的响应时间为5ms，则开模最大的位置偏差s_max为： 

s_max＝Δt×v＝1.8mm 

同时传统的开锁模控制系统很难实现开锁模功能段实现变速控制，而本实用新型则可以对开锁模的动作实行变速控制，这样就大大缩短了开锁模动作的运行时间。 

以开锁模行程为580mm为例，本实用新型开锁模控制系统与传统开锁模控制系统不同之处在于对开模慢速段实现变速控制，对开模慢速段的速度只能是一个定值，根据传统开模动作的各功能段工艺要求，得出在传统开锁模控制系统下的开模时间t_max为： 

t_max＝s/v＝2.48s 

而采用本实用新型后，能够使开模慢速段的速度随着开模位置的变化而变化，实现变速控制。其慢速开模时的速度与位置关系参照： 

v＝f(x)f(y) 

其中v为开模慢速段速度，x为当前开模位置，y为开模终止行程。 

根据其开模动作的各功能段工艺要求，其参数设置如下，得出在传统开锁模控制系统下的开模时间t_max为： 

t_max＝s/v＝1.32s 

由此可见，大大降低了开锁模控制系统对开模位置、速度控制造成的误差，同时大大缩短了工艺周期的时间。 

Claims (6)

1.一种冷室压铸机开锁模智能控制系统，包括用于通过油缸来驱动与十字头相连接的双曲肘机构以及安置模具的动板的伺服油泵，其特征在于，所述伺服油泵包括转速可控制的油泵电机(4)；所述冷室压铸机开锁模智能控制系统还包括可编程序控制器(2)、用于采集十字头行走距离的电子尺(7)和起控制调节作用的动作油阀(6)，其中所述电子尺(7)安装在十字头上，动作油阀(6)安装在油箱正上方，所述可编程序控制器(2)分别与油泵电机(4)、电子尺(7)以及动作油阀(6)电连接，动作油阀(6)与伺服油泵管路连接。 

2.根据权利要求1所述的冷室压铸机开锁模智能控制系统，其特征在于，所述可编程序控制器(2)包括模数转换器与数模转换器。 

3.根据权利要求1所述的冷室压铸机开锁模智能控制系统，其特征在于，在所述可编程序控制器(2)与油泵电机(4)之间设置有伺服驱动器(3)；所述可编程序控制器(2)与所述伺服驱动器(3)电连接，所述伺服驱动器(3)与所述油泵电机(4)电连接。 

4.根据权利要求1所述的冷室压铸机开锁模智能控制系统，其特征在于，所述的冷室压铸机开锁模智能控制系统还包括与所述可编程序控制器(2)电连接的输入设备(1)，所述输入设备(1)是触摸面板或人机界面。 

5.根据权利要求1所述的冷室压铸机开锁模智能控制系统，其特征在于，所述的冷室压铸机开锁模智能控制系统还包括与动作油阀(6)管路连接的传动部件(5)，所述传动部件(5)为开锁模油缸。 

6.根据权利要求5所述的冷室压铸机开锁模智能控制系统，其特征在于，所述电子尺(7)安装在所述传动部件(5)上。 

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