專利名稱：數(shù)控壓鑄機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種數(shù)控壓鑄機(jī)，屬于鑄造機(jī)械領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
壓鑄機(jī)的發(fā)展趨勢為全電動驅(qū)動，最新的全電動壓鑄機(jī)采用交流伺服電動機(jī)驅(qū)動，但存在價(jià)格昂貴，控制方式復(fù)雜，易損，不容易維修等缺點(diǎn)，最主要的是電動機(jī)不能控制角位移、角速度。壓鑄機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)各裝置需要位移、速度、壓力準(zhǔn)確可控，頻繁起停、頻繁往復(fù)移動，這成為本領(lǐng)域難以解決的技術(shù)難題。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、工作效率高，能夠?qū)崿F(xiàn)微機(jī)智能數(shù)控電動機(jī)角位移和角速度以及起停、正反轉(zhuǎn)，易實(shí)現(xiàn)壓鑄機(jī)各執(zhí)行裝置運(yùn)動的時(shí)間、位移和速度、壓力的數(shù)字化控制，解決本領(lǐng)域長期以來難以解決的技術(shù)難題的數(shù)控壓鑄機(jī)。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該數(shù)控壓鑄機(jī)，包括壓鑄機(jī)和工控微計(jì)算機(jī)，其特征在于設(shè)置開關(guān)磁阻調(diào)速電機(jī)，包括開關(guān)磁阻調(diào)速壓射電機(jī)、開關(guān)磁阻調(diào)速合模電機(jī)、開關(guān)磁阻調(diào)速頂出電機(jī)、開關(guān)磁阻調(diào)速調(diào)模電機(jī)和開關(guān)磁阻調(diào)速插芯電機(jī)，開關(guān)磁阻調(diào)速壓射電機(jī)、開關(guān)磁阻調(diào)速合模電機(jī)、開關(guān)磁阻調(diào)速頂出電機(jī)、開關(guān)磁阻調(diào)速調(diào)模電機(jī)和開關(guān)磁阻調(diào)速插芯電機(jī)分別連接壓鑄機(jī)的壓射裝置、合模裝置、頂出裝置、調(diào)模裝置和插芯裝置，各開關(guān)磁阻調(diào)速電動機(jī)連接控制器，控制器連接轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器連接工控微計(jì)算機(jī)，傳感器安裝在壓鑄機(jī)上，數(shù)據(jù)采集卡分別連接傳感器、按鈕板和工控微計(jì)算機(jī)。
所述的傳感器包括應(yīng)力傳感器和三相電流傳感器。
所述的應(yīng)力傳感器的安裝位置在連接板、拉桿上和頂桿的一端，三相電流傳感器安裝在電源輸入端。
所述的開關(guān)磁阻調(diào)速壓射電機(jī)連接壓鑄機(jī)的壓射裝置是指開關(guān)磁阻調(diào)速壓射電機(jī)通過螺旋副傳動連接壓射桿，開關(guān)磁阻調(diào)速調(diào)模電機(jī)連接調(diào)模裝置是指開關(guān)磁阻調(diào)速調(diào)模電機(jī)通過鏈傳動和螺旋副傳動連接后固定模板，開關(guān)磁阻調(diào)速頂出電機(jī)連接頂出裝置是指開關(guān)磁阻調(diào)速頂出電機(jī)通過花鍵傳動和螺旋副傳動連接頂桿，開關(guān)磁阻調(diào)速合模電機(jī)連接合模裝置是指開關(guān)磁阻調(diào)速合模電機(jī)通過螺旋副傳動和五柱銷肘桿機(jī)構(gòu)連接移動模板，開關(guān)磁阻調(diào)速插芯電機(jī)連接插芯裝置是指兩開關(guān)磁阻調(diào)速插芯電機(jī)分別通過螺旋副傳動連接推桿。
所述的開關(guān)磁阻調(diào)速電動機(jī)U1-U6的A1、A2、B1、B2、C1、C2端連接控制器U7-U12的A1、A2、B1、B2、C1、C2端，開關(guān)磁阻調(diào)速電動機(jī)U1-U6的角度位置信號ANG端連接控制器U7-U12的ANG1端，開關(guān)磁阻調(diào)速電動機(jī)U1-U6的RS232/485信號端連接轉(zhuǎn)換器U13的RS232/485端，轉(zhuǎn)換器U13的RS232端連接工控微計(jì)算機(jī)U16的RS232腳，手動按鈕板的五個(gè)按鈕開關(guān)S1-S5，分別連接到數(shù)據(jù)采集卡U15的DI0、DI2、DI4、DI6、DI8腳，應(yīng)力傳感器T1-T5、三相電流傳感器T6與數(shù)據(jù)采集卡U15的AI1、AI3、AI5、AI7、AI9、AI2端口相連，AI2端口連接三相電流傳感器T6，三相電源A、B、C通過開關(guān)S1連接各開關(guān)磁阻調(diào)速電機(jī)電源L1、L2、L3，數(shù)據(jù)采集卡U15的輸出端與工控微計(jì)算機(jī)U16主板的PCI主線插槽相連，鍵盤U17和顯示屏U14連接于工控微計(jì)算機(jī)U16。
所述的插芯裝置是連接板連接推桿、型芯。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，該數(shù)控壓鑄機(jī)所具有的有益效果是由于開關(guān)磁阻調(diào)速電動機(jī)驅(qū)動，可數(shù)控電動機(jī)的角位移和角速度，極大地簡化壓鑄機(jī)的構(gòu)造，通過控制開關(guān)磁阻調(diào)速電動機(jī)的角位移、角速度以及起停、正反轉(zhuǎn)和對應(yīng)力傳感器的反饋，實(shí)現(xiàn)壓鑄機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)各裝置轉(zhuǎn)動、移動輸出特性和壓力特性的微機(jī)智能柔性化數(shù)字化無級調(diào)控，低壓、中壓、高壓、低速、中速、高速兼并，達(dá)到壓鑄機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)各裝置運(yùn)動能按照所加工產(chǎn)品的不同、工藝要求的不同和材料的不同而變化的目的。該數(shù)控壓鑄機(jī)起動性能好，對電網(wǎng)無沖擊；傳動安全可靠，穩(wěn)定性高，使用壽命長；低速運(yùn)行不發(fā)熱，效率高，安裝和維修方便。利用工控微計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作，達(dá)到鍵盤輸入、屏幕顯示、系統(tǒng)運(yùn)行、系統(tǒng)監(jiān)測、信號反饋及校正與危機(jī)處理的全閉環(huán)控制。智能數(shù)控，操作便捷，運(yùn)行安全，易于維護(hù)；節(jié)能、整潔、安靜、精度高及易維護(hù)、不易損。工控微計(jì)算機(jī)支撐軟件豐富，聯(lián)網(wǎng)極為方便，適合遠(yuǎn)程控制和制造業(yè)信息化的需求。


圖1是本實(shí)用新型數(shù)控壓鑄機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型數(shù)控壓鑄機(jī)壓射裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實(shí)用新型數(shù)控壓鑄機(jī)調(diào)模裝置、合模裝置、頂出裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本實(shí)用新型數(shù)控壓鑄機(jī)插芯裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是圖1的控制原理框圖。
圖6是圖1的電路原理圖。
圖7是本實(shí)用新型數(shù)控壓鑄機(jī)實(shí)施例2合模裝置、頂出裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是本實(shí)用新型數(shù)控壓鑄機(jī)實(shí)施例3合模裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9是本實(shí)用新型數(shù)控壓鑄機(jī)實(shí)施例4合模裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1-6是本實(shí)用新型數(shù)控壓鑄機(jī)的最佳實(shí)施例，圖1-9中7、21、47聯(lián)軸器 8、19、46、59軸承 9、22、24、37、43、66、71螺母 10、67、73滑塊 11、36、41、56、57、65、70螺桿 12、69、75連接板 13壓射桿 14、51、68、74導(dǎo)軌 16機(jī)身 17、18軸 20鏈輪 23十字頭 25、27、29、31、33柱銷 26中間桿 28撐座 30、64后連桿 32前連桿 34動模 35定模 38前固定模板 39頂桿 42、72移動模板 44花鍵軸 45軸承座板 48、58、61支架 49拉桿 52后固定模板 53墊圈 54大鏈輪 55鏈條 60軸承座 62推桿63型芯。
U1(1)開關(guān)磁阻調(diào)速壓射電機(jī) U2(2)開關(guān)磁阻調(diào)速調(diào)模電機(jī) U3(3)開關(guān)磁阻調(diào)速頂出電機(jī) U4(4)開關(guān)磁阻調(diào)速合模電機(jī) U5(5)開關(guān)磁阻調(diào)速插芯電機(jī) U6(6)開關(guān)磁阻調(diào)速插芯電機(jī) U7-U12控制器 U13 232/485轉(zhuǎn)換器 U14顯示屏 U15數(shù)據(jù)采集卡 U16工控微計(jì)算機(jī) U17鍵盤 T1-T5(15)、(40)、(50)應(yīng)力傳感器 T6三相電流傳感器、S1三刀開關(guān) S2-S6開關(guān)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖1-9對本實(shí)用新型數(shù)控壓鑄機(jī)作進(jìn)一步說明實(shí)施例1如圖1所示數(shù)控壓鑄機(jī)的壓射裝置、調(diào)模裝置、頂出裝置、合模裝置和插芯裝置的電動機(jī)分別采用開關(guān)磁阻調(diào)速壓射電機(jī)1、開關(guān)磁阻調(diào)速模調(diào)電機(jī)2、開關(guān)磁阻調(diào)速頂出電機(jī)3、開關(guān)磁阻調(diào)速合模電機(jī)4和開關(guān)磁阻調(diào)速插芯電機(jī)5、6。開關(guān)磁阻調(diào)速壓射電機(jī)1、開關(guān)磁阻調(diào)速調(diào)模電機(jī)2、開關(guān)磁阻調(diào)速頂出電機(jī)3、開關(guān)磁阻調(diào)速合模電機(jī)4和開關(guān)磁阻調(diào)速插芯電機(jī)5、6分別安裝在壓射裝置、調(diào)模裝置、頂出裝置、合模裝置和插芯裝置上。
如圖2所示壓射裝置包括開關(guān)磁阻調(diào)速壓射電機(jī)1安裝在機(jī)身16上，開關(guān)磁阻調(diào)速壓射電機(jī)1的輸出軸通過聯(lián)軸器7連接螺桿11，螺桿11通過軸承8安裝在機(jī)身16內(nèi)，螺桿11與螺母9螺旋副傳動，螺母9與滑塊10聯(lián)結(jié)為一體，機(jī)身16上設(shè)置有導(dǎo)軌14，導(dǎo)軌14與滑塊10滑動配合，連接板12得一端與滑塊10連接為一體，連接板12的另一端與壓射桿13連接為一體。
連接板12上安裝有應(yīng)力傳感器15，應(yīng)力傳感器15共三個(gè)，此處安裝一個(gè)。
如圖3所示合模裝置包括開關(guān)磁阻調(diào)速合模電機(jī)4安裝在支架58上，支架58與后固定模板52聯(lián)結(jié)為一體，開關(guān)磁阻調(diào)速合模電機(jī)4的輸出軸通過聯(lián)軸器21連接螺桿57，螺桿57外圓段通過軸承59安裝在后固定模板52內(nèi)，螺母22與螺桿57螺旋副傳動，十字頭23與螺母22連接為一體，十字頭23與中間桿26通過柱銷25連接，中間桿26通過柱銷27連接后連桿30，后連桿30通過柱銷31連接前連桿32的一端，前連桿32的另一端通過柱銷33連接移動模板42。撐座28的一端通過柱銷29連接后連桿30，撐座28的另一端與后固定模板50聯(lián)結(jié)為一體。以機(jī)身的對稱軸線為中心，四根拉桿49分別連接后固定模板52、移動模板42和前固定模板38，四根螺桿56與拉桿49連接，移動模板42與拉桿49滑動配合。
頂出裝置包括開關(guān)磁阻調(diào)速頂出電機(jī)3安裝在支架48上，支架48與移動模板42聯(lián)結(jié)為一體，開關(guān)磁阻調(diào)速頂出電機(jī)3的輸出軸通過聯(lián)軸器47連接花鍵軸44的一端，花鍵軸44套在螺桿41一端內(nèi)，花鍵軸44與螺桿41花鍵滑動配合，螺桿41的另一端與頂桿39連接為一體，花鍵軸44外圓段連接軸承46，軸承46連接軸承座板45，軸承座板45與移動模板42連接為一體，螺母43與螺桿41螺旋副連接，螺母43與移動模板42聯(lián)結(jié)為一體。
應(yīng)力傳感器40安裝在螺桿41一端。
調(diào)模裝置包括開關(guān)磁阻調(diào)速調(diào)模電機(jī)2安裝在支架61上，支架61與后固定模板52聯(lián)結(jié)為一體。開關(guān)磁阻調(diào)速調(diào)模電機(jī)2的輸出軸通過聯(lián)軸器17連接軸18的一端，軸18通過軸承19安裝在軸承座60上，軸18與鏈輪20聯(lián)結(jié)為一體，鏈輪20通過鏈條55與鏈輪20鏈條傳動，鏈輪20的內(nèi)孔有螺紋，內(nèi)孔的螺紋與螺桿56螺旋副傳動，螺桿56與拉桿49的一端連接為一體，鏈輪54的端部與墊圈53相配合，墊圈53套在螺桿56外被鏈輪53壓緊在后固定模板50上，后固定模板52與導(dǎo)軌51滑動配合。
應(yīng)力傳感器50安裝在墊圈53上。
如圖4所示插芯裝置的結(jié)構(gòu)與圖2所示壓射裝置結(jié)構(gòu)不同的是連接板12連接推桿62、型芯63。應(yīng)力傳感器15二個(gè)分別安裝在兩組插芯裝置的連接板12上。
如圖5所示，工控微計(jì)算機(jī)連接數(shù)據(jù)采集卡、轉(zhuǎn)換器、鍵盤和顯示屏，數(shù)據(jù)采集卡連接按鈕板、傳感器。轉(zhuǎn)換器連接控制器，控制器分別連接開關(guān)磁阻調(diào)速壓射電機(jī)、開關(guān)磁阻調(diào)速合模電機(jī)、開關(guān)磁阻調(diào)速頂出電機(jī)、開關(guān)磁阻調(diào)速調(diào)模電機(jī)和兩臺開關(guān)磁阻調(diào)速插芯電機(jī)。開關(guān)磁阻調(diào)速壓射電機(jī)、開關(guān)磁阻調(diào)速合模電機(jī)、開關(guān)磁阻調(diào)速頂出電機(jī)、開關(guān)磁阻調(diào)速調(diào)模電機(jī)和兩臺開關(guān)磁阻調(diào)速插芯電機(jī)連接壓射裝置、合模裝置、頂出裝置、調(diào)模裝置和兩套插芯裝置，壓射裝置、合模裝置、頂出裝置、調(diào)模裝置和兩套插芯裝置組成壓鑄機(jī)。壓鑄機(jī)連接傳感器。
如圖6所示，開關(guān)磁阻調(diào)速電動機(jī)與控制器相連，開關(guān)磁阻調(diào)速電動機(jī)U1-U6的A1、A2、B1、B2、C1、C2端連接控制器U7-U12的A1、A2、B1、B2、C1、C2端，開關(guān)磁阻調(diào)速電動機(jī)U1-U6的角度位置信號ANG端連接控制器U7-U12的ANG1端，開關(guān)磁阻調(diào)速電動機(jī)U1-U6的RS232/485信號端連接轉(zhuǎn)換器U13的RS232/485端，轉(zhuǎn)換器U13的RS232端連接工控微計(jì)算機(jī)U16的RS232腳，手動按鈕板的五個(gè)按鈕開關(guān)S1-S5，分別連接到數(shù)據(jù)采集卡U15的DI0、DI2、DI4、DI6、DI8腳，應(yīng)力傳感器T1-T5、三相電流傳感器T6與數(shù)據(jù)采集卡U15的AI1、AI3、AI5、AI7、AI9、AI2端口相連，AI2端口連接三相電流傳感器T6，三相電源A、B、C通過開關(guān)S1連接各開關(guān)磁阻調(diào)速電機(jī)電源L1、L2、L3，數(shù)據(jù)采集卡U15的輸出端與工控微計(jì)算機(jī)U16主板的PCI主線插槽相連。鍵盤U17和顯示屏U14連接于工控微計(jì)算機(jī)U16。
實(shí)施例2如圖7所示與實(shí)施例1圖3不同的是合模裝置中的后連桿64連接柱銷29和柱銷31，中間桿61連接柱銷31和柱銷25。頂出裝置中螺桿65通過螺母66、滑塊67、連接板69連接頂桿39，螺桿65與螺母66螺旋副傳動，螺母66與滑塊67連接為一體，滑塊67與導(dǎo)軌68滑動連接，連接板69與滑塊68連接為一體，頂桿39的一端與連接板69連接為一體，導(dǎo)軌68固定在移動模板42內(nèi)。
實(shí)施例3如圖8所示與實(shí)施例1圖3不同的是合模裝置中螺桿70與螺母71螺旋副傳動，螺母71與移動模板72連接為一體。
實(shí)施例4如圖9所示與實(shí)施例2圖7不同的是合模裝置中的螺母22與滑塊73連接為一體，滑塊73與導(dǎo)軌74滑動配合，滑塊73連接板75連接為一體，導(dǎo)軌74固定在機(jī)身16上。后連桿64通過柱銷29連接后固定模板52。
本實(shí)用新型的數(shù)控原理是在工控微計(jì)算機(jī)上分段或不分段輸入和設(shè)定材料名稱、制品體積V、壓射速度v1、保壓時(shí)間t1、冷卻時(shí)間t2、頂出時(shí)間t3、合模時(shí)間t4、插芯時(shí)間t5、t6，調(diào)模行程s2、壓射壓力p1、保壓壓力p2、頂出力P3、合模力P4、插芯力P5、P6、模腔數(shù)m的工作參數(shù)數(shù)值，以及控制器數(shù)據(jù)信息和壓鑄機(jī)上的傳感器數(shù)據(jù)信息，按鈕板開關(guān)信號。由傳感器檢測頂出力P3、合模力P4、插芯力P5、P6的數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)信息傳給工控微計(jì)算機(jī)，工控微計(jì)算機(jī)確定頂出行程S3和角位移A3、合模行程S4和角位移A4、插芯行程S5、S6和角位移A5、A6。
α=2πsh,A=2πSh---(1)]]>v=st---(2)]]>ω=2πhv=2πsht,---(3)]]>S1=kVA=k4VπD2---(4)]]>α02＝iα2(5)式中α為角位移(rad)；ω為角速度(rad/s)；s為直線運(yùn)動線位移(m)；A為全行程角位移，S為全行程直線位移，v為直線運(yùn)動線速度(m/s)；h為螺桿螺紋的導(dǎo)程(m)；t為時(shí)間，D為壓室直徑，k為修正系數(shù)，V為制品體積、v1為壓射速度。A為角位移量，S為直線位移量，α02為調(diào)模電機(jī)角位移，α2為調(diào)模角位移，i為鏈傳動傳動比，S1為壓射位移。
工控微計(jì)算機(jī)根據(jù)公式(1)-(5)，計(jì)算出各開關(guān)磁阻調(diào)速電動機(jī)的角位移和角速度，由輸入值制品體積V、壓射速度v1計(jì)算出開關(guān)磁阻調(diào)速壓射電機(jī)的角位移A1和角速度ω1，由調(diào)模行程s2計(jì)算出開關(guān)磁阻調(diào)速調(diào)模電機(jī)角位移iα2，由頂出行程S3和頂出時(shí)間t3計(jì)算出開關(guān)磁阻調(diào)速頂出電機(jī)角速度ω3、由合模行程S4和合模時(shí)間t4計(jì)算出開關(guān)磁阻調(diào)速合模電機(jī)角速度ω4，由插芯時(shí)間t5、t6、插芯行程S5、S6計(jì)算出開關(guān)磁阻調(diào)速插芯電機(jī)角速度ω5、ω6。
工作過程如下工作原理和過程分為試模、生產(chǎn)工作二種狀況。試模時(shí)，先在工控微計(jì)算機(jī)上輸入調(diào)模行程s2、頂出力P3、合模力P4、插芯力P5、P6的運(yùn)行數(shù)據(jù)；調(diào)模啟動，松開螺母24，工控微計(jì)算機(jī)控制開關(guān)磁阻調(diào)速調(diào)模電機(jī)2轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)過角位移iα2，驅(qū)動鏈輪20轉(zhuǎn)動，通過鏈條55鏈輪54傳動，鏈輪54螺旋運(yùn)動使后固定模板52沿導(dǎo)軌51移動調(diào)模行程s2，再緊固螺母24。開關(guān)磁阻調(diào)速合模電機(jī)4正轉(zhuǎn)起動，帶動螺桿57轉(zhuǎn)動，螺母22移動，推動合模機(jī)構(gòu)動作，驅(qū)動移動模板42運(yùn)動，使模具閉合，當(dāng)應(yīng)力傳感器50監(jiān)測的值達(dá)到合模力P4時(shí)，開關(guān)磁阻調(diào)速合模電機(jī)4停止轉(zhuǎn)動，位置保持，工控微計(jì)算機(jī)儲存此時(shí)的角位移量A4和合模行程S4的值；開關(guān)磁阻調(diào)速頂出電機(jī)3，正轉(zhuǎn)起動，驅(qū)動螺桿41螺旋運(yùn)動，頂桿39移動，頂出制件，當(dāng)應(yīng)力傳感器40監(jiān)測的值達(dá)到頂出力P3，工控微計(jì)算機(jī)記錄此時(shí)開關(guān)磁阻調(diào)速頂出電機(jī)3轉(zhuǎn)過的角位移A3和頂出行程S3。開關(guān)磁阻調(diào)速插芯電機(jī)5、6，正轉(zhuǎn)起動，當(dāng)應(yīng)力傳感器監(jiān)測的值達(dá)到插芯力P5、P6，工控微計(jì)算機(jī)記錄此時(shí)開關(guān)磁阻調(diào)速插芯電機(jī)5、6轉(zhuǎn)過的角位移A5、A6和頂出行程S5、S6。在工控微計(jì)算機(jī)上分段或不分段輸入和設(shè)定材料名稱、制品體積V、壓射速度v1、保壓時(shí)間t1、冷卻時(shí)間t2、頂出時(shí)間t3、合模時(shí)間t4、插芯時(shí)間t5、t6，壓射壓力p1、保壓壓力p2、模腔數(shù)m的工作參數(shù)數(shù)值。工作起動時(shí)，工控微計(jì)算機(jī)控制兩臺開關(guān)磁阻調(diào)速插芯電機(jī)5、6正轉(zhuǎn)起動，轉(zhuǎn)過的角位移A5、A6，通過螺旋副傳動，兩個(gè)型芯63移動插芯行程S5、S6，分別驅(qū)動型芯63插入模具中，同時(shí)開關(guān)磁阻調(diào)速合模電機(jī)4起動以角速度ω4轉(zhuǎn)過角位移A4，帶動螺桿57轉(zhuǎn)動，螺母22與十字頭23直線移動合模行程S4，使模具閉合，開關(guān)磁阻調(diào)速合模電機(jī)4起動位置保持功能；開關(guān)磁阻調(diào)速壓射電機(jī)1正轉(zhuǎn)起動，當(dāng)應(yīng)力傳感器15的值達(dá)到輸入設(shè)定值p1，螺桿7角速度達(dá)到ω1，壓射桿13壓射速度v1運(yùn)動，把熔料注入到模腔內(nèi)，開關(guān)磁阻調(diào)速壓射電機(jī)1在傳感器15壓力小于保壓壓力p2時(shí)微進(jìn)，直到傳感器15壓力等于保壓壓力p2，保壓時(shí)間啟動計(jì)時(shí)，壓射電機(jī)1起動位置保持功能；保壓時(shí)間達(dá)到t1時(shí)，冷卻時(shí)間開始計(jì)時(shí)；當(dāng)達(dá)到冷卻時(shí)間t2時(shí)，開關(guān)磁阻調(diào)速合模電機(jī)4起動反轉(zhuǎn)角位移A4，開模，回到初始位置后制動；二臺開關(guān)磁阻調(diào)速插芯電機(jī)5、6反轉(zhuǎn)角位移A5、A6分別驅(qū)動型芯63退回到初始位置，同時(shí)工控微計(jì)算機(jī)指令開關(guān)磁阻調(diào)速頂出電機(jī)3以角速度ω3正轉(zhuǎn)角位移A3，螺桿41螺旋運(yùn)動，頂桿39移動頂出行程S3，頂出制件，然后起動反轉(zhuǎn)回到初始位置，制動和停止。
當(dāng)按下停止/制動按鈕開關(guān)S2-S6時(shí)，動作信號通過數(shù)據(jù)采集卡U15的開關(guān)量DI端口輸入工控微計(jì)算機(jī)，工控微計(jì)算機(jī)發(fā)制動指令，控制器制動電動機(jī)，壓鑄機(jī)停止在所制動的位置上。
屏幕圖形動畫及菜單顯示設(shè)定參數(shù)和過程參數(shù)及過程變化曲線，顯示屏的級聯(lián)菜單實(shí)時(shí)顯示開關(guān)磁阻調(diào)速電動機(jī)的運(yùn)動時(shí)間和角位移、角速度。
按鈕設(shè)置點(diǎn)動、手動、半自動、全自動、制動共5個(gè)按鈕開關(guān)S2-S6。鍵盤或者觸摸屏設(shè)置(1)點(diǎn)動在鍵盤上的按鈕有六個(gè)壓射電機(jī)點(diǎn)動按鈕、頂出電機(jī)點(diǎn)動按鈕、合模電機(jī)點(diǎn)動按鈕、調(diào)模電機(jī)點(diǎn)動按鈕、兩個(gè)插芯電機(jī)點(diǎn)動按鈕，當(dāng)按住點(diǎn)動按鈕時(shí)，相應(yīng)的電機(jī)啟動點(diǎn)動狀態(tài)，電機(jī)慢速轉(zhuǎn)動，松開按鈕，電機(jī)制動，動作停止。(2)手動在鍵盤上的按鈕有十二個(gè)壓射電機(jī)前進(jìn)與后退按鈕、頂出電機(jī)前進(jìn)與后退按鈕、合模電機(jī)前進(jìn)與后退按鈕、調(diào)模電機(jī)前進(jìn)與后退按鈕、兩臺插芯電機(jī)前進(jìn)與后退按鈕，當(dāng)按下手動按鈕時(shí)，相應(yīng)的電機(jī)啟動手動狀態(tài)，電機(jī)慢速轉(zhuǎn)動，直到完成該動作為止，當(dāng)電機(jī)角位移到達(dá)控制點(diǎn)，電機(jī)制動，動作停止。(3)半自動工藝全過程的各個(gè)動作按順序自動進(jìn)行，完成一個(gè)工作循環(huán)。(4)全自動壓鑄機(jī)一個(gè)工作循環(huán)接一個(gè)工作循環(huán)自動進(jìn)行下去。
頂出電機(jī)動作往返一次，計(jì)數(shù)器增1×m。初始設(shè)定值可為0。
由于工控微計(jì)算機(jī)的記憶存儲功能，當(dāng)加工生產(chǎn)同樣的工件時(shí)，工控微計(jì)算機(jī)智能自動提示輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)。在更新材料或模具時(shí)，需要輸入工作參數(shù)數(shù)據(jù)，在不更新材料或模具時(shí)，工控計(jì)算機(jī)自動執(zhí)行記憶的數(shù)據(jù)直到數(shù)據(jù)變更。當(dāng)采用壓鑄專家系統(tǒng)軟件時(shí)，分析數(shù)據(jù)可直接存儲在工控微計(jì)算機(jī)內(nèi)，工控微計(jì)算機(jī)智能自動提示輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)。
可以在樣機(jī)的摩擦部位上設(shè)置溫度傳感器，溫度傳感器數(shù)值通過數(shù)據(jù)采集卡傳給工控微計(jì)算機(jī)，當(dāng)溫度大于設(shè)定值時(shí)，工控微計(jì)算機(jī)啟動潤滑，施加潤滑油，工控微計(jì)算機(jī)存儲潤滑的間隔時(shí)間，供其他同類型號的注射機(jī)使用。
可以在前模板的模具分模面處安置攝像頭和視覺傳感器，監(jiān)測壓鑄件的出件情況和異物情況。當(dāng)物件進(jìn)入工作區(qū)內(nèi)時(shí)或當(dāng)應(yīng)力傳感器的值大于給定值時(shí)，傳感器的信號驅(qū)動微機(jī)發(fā)制動指令，報(bào)警提示燈亮，發(fā)出聲音提示，壓鑄機(jī)緊急制動，然后電動機(jī)反向慢速旋轉(zhuǎn)，退回，卸載。
當(dāng)更換新模具時(shí)，可先采用試驗(yàn)?zāi)＞?，在試?yàn)?zāi)＞呱习惭b溫度傳感器，傳感器數(shù)值通過數(shù)據(jù)采集卡傳給工控微計(jì)算機(jī)，工控微計(jì)算機(jī)記錄儲存其數(shù)值，供工控微計(jì)算機(jī)智能化操作使用；可在模腔內(nèi)設(shè)置熔體壓力傳感器檢測模腔壓力，供工控微計(jì)算機(jī)智能化操作使用?？梢栽O(shè)置溫度傳感器，監(jiān)測加熱溫度、冷卻溫度。還可以把計(jì)算公式編程輸入工控微計(jì)算機(jī)，計(jì)算出相應(yīng)得參數(shù)，供工控微計(jì)算機(jī)智能化操作使用。
螺桿可以采用滾珠絲杠螺桿。合模裝置也可用雙肘桿撐板式。調(diào)模裝置也可以用調(diào)節(jié)連桿長度裝置來代替，頂出裝置也可以用機(jī)械彈簧裝置來代替。插芯裝置也可以不用。聯(lián)軸器選用剛性聯(lián)軸器。當(dāng)需要大扭矩時(shí)，可在電動機(jī)輸出軸增設(shè)齒輪傳動或皮帶傳動。也可用行程開關(guān)和時(shí)間繼電器來輔助控制。應(yīng)力傳感器15也可安裝在軸承座上。
電機(jī)控制器U7-U12為SRD系列，數(shù)據(jù)采集卡U15可選用PCI-1710，應(yīng)力傳感器T1-T5為電阻應(yīng)變式。工控微計(jì)算機(jī)U16可選用IPC610-P4 2.0/256M/40G工作平臺，工控微計(jì)算機(jī)U16也可用微處理器(CPU)、單片機(jī)、可編程計(jì)算機(jī)、可編程控制器(PLC)等具有計(jì)算處理功能的單元來代替。數(shù)據(jù)采集卡U15也可用其它形式的數(shù)據(jù)采集板或裝置來替代。顯示屏可選用觸摸式顯示屏?？砂褦?shù)據(jù)采集卡、顯示屏、鍵盤、工控微計(jì)算機(jī)和控制器集成為一箱體。
本實(shí)用新型可用于熱壓室或冷壓室壓鑄機(jī)、臥式壓鑄機(jī)、立式壓鑄機(jī)、角式壓鑄機(jī)、多模壓鑄機(jī)、通用型壓鑄機(jī)、專用壓鑄機(jī)、偏心壓鑄機(jī)、多組分壓鑄機(jī)、帶有兩個(gè)或兩個(gè)以上壓鑄裝置的壓鑄機(jī)、精密或超精密壓鑄機(jī)、精速密壓鑄成形機(jī)，也可用于半固態(tài)壓鑄成形、真空壓鑄成形、充氧壓鑄成形機(jī)。
權(quán)利要求1.數(shù)控壓鑄機(jī)，包括壓鑄機(jī)和工控微計(jì)算機(jī)，其特征在于設(shè)置開關(guān)磁阻調(diào)速電機(jī)，包括開關(guān)磁阻調(diào)速壓射電機(jī)、開關(guān)磁阻調(diào)速合模電機(jī)、開關(guān)磁阻調(diào)速頂出電機(jī)、開關(guān)磁阻調(diào)速調(diào)模電機(jī)和開關(guān)磁阻調(diào)速插芯電機(jī)，開關(guān)磁阻調(diào)速壓射電機(jī)、開關(guān)磁阻調(diào)速合模電機(jī)、開關(guān)磁阻調(diào)速頂出電機(jī)、開關(guān)磁阻調(diào)速調(diào)模電機(jī)和開關(guān)磁阻調(diào)速插芯電機(jī)分別連接壓鑄機(jī)的壓射裝置、合模裝置、頂出裝置、調(diào)模裝置和插芯裝置，各開關(guān)磁阻調(diào)速電動機(jī)連接控制器，控制器連接轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器連接工控微計(jì)算機(jī)，傳感器安裝在壓鑄機(jī)上，數(shù)據(jù)采集卡分別連接傳感器、按鈕板和工控微計(jì)算機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控壓鑄機(jī)，其特征在于所述的傳感器包括應(yīng)力傳感器和三相電流傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)控壓鑄機(jī)，其特征在于所述的應(yīng)力傳感器的安裝位置在連接板、拉桿上和頂桿的一端，三相電流傳感器安裝在電源輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控壓鑄機(jī)，其特征在于所述的開關(guān)磁阻調(diào)速壓射電機(jī)連接壓鑄機(jī)的壓射裝置是指開關(guān)磁阻調(diào)速壓射電機(jī)(1)通過螺旋副傳動連接壓射桿(13)，開關(guān)磁阻調(diào)速調(diào)模電機(jī)連接調(diào)模裝置是指開關(guān)磁阻調(diào)速調(diào)模電機(jī)(2)通過鏈傳動和螺旋副傳動連接后固定模板(52)，開關(guān)磁阻調(diào)速頂出電機(jī)連接頂出裝置是指開關(guān)磁阻調(diào)速頂出電機(jī)(3)通過花鍵傳動和螺旋副傳動連接頂桿(39)，開關(guān)磁阻調(diào)速合模電機(jī)連接合模裝置是指開關(guān)磁阻調(diào)速合模電機(jī)(4)通過螺旋副傳動和五柱銷肘桿機(jī)構(gòu)連接移動模板(42)，開關(guān)磁阻調(diào)速插芯電機(jī)連接插芯裝置是指開關(guān)磁阻調(diào)速插芯電機(jī)(5)、(6)分別通過螺旋副傳動連接推桿(62)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)控壓鑄機(jī)，其特征在于所述的開關(guān)磁阻調(diào)速電動機(jī)U1-U6的A1、A2、B1、B2、C1、C2端連接控制器U7-U12的A1、A2、B1、B2、C1、C2端，開關(guān)磁阻調(diào)速電動機(jī)U1-U6的角度位置信號ANG端連接控制器U7-U12的ANG1端，開關(guān)磁阻調(diào)速電動機(jī)U1-U6的RS232/485信號端連接轉(zhuǎn)換器U13的RS232/485端，轉(zhuǎn)換器U13的RS232端連接工控微計(jì)算機(jī)U16的RS232腳，手動按鈕板的五個(gè)按鈕開關(guān)S1-S5，分別連接到數(shù)據(jù)采集卡U15的DI0、DI2、DI4、DI6、DI8腳，應(yīng)力傳感器T1-T5、三相電流傳感器T6與數(shù)據(jù)采集卡U15的AI1、AI3、AI5、AI7、AI9、AI2端口相連，AI2端口連接三相電流傳感器T6，三相電源A、B、C通過開關(guān)S1連接各開關(guān)磁阻調(diào)速電機(jī)電源L1、L2、L3，數(shù)據(jù)采集卡U15的輸出端與工控微計(jì)算機(jī)U16主板的PCI主線插槽相連，鍵盤U17和顯示屏U14連接于工控微計(jì)算機(jī)U16。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控壓鑄機(jī)，其特征在于所述的插芯裝置是連接板(12)連接推桿(62)、型芯(63)。
專利摘要數(shù)控壓鑄機(jī)，屬于鑄造機(jī)械領(lǐng)域。包括壓鑄機(jī)和工控微計(jì)算機(jī)，其特征在于設(shè)置多個(gè)開關(guān)磁阻調(diào)速電機(jī)，各開關(guān)磁阻調(diào)速調(diào)模電機(jī)分別連接壓鑄機(jī)的壓射裝置、合模裝置、頂出裝置、調(diào)模裝置和插芯裝置，連接控制器，控制器連接轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器連接工控微計(jì)算機(jī)，傳感器安裝在壓鑄機(jī)上，數(shù)據(jù)采集卡分別連接傳感器、按鈕板和工控微計(jì)算機(jī)。具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、工作效率高，能夠?qū)崿F(xiàn)微機(jī)智能數(shù)控電動機(jī)角位移和角速度以及起停、正反轉(zhuǎn)，解決本領(lǐng)域長期以來難以解決的技術(shù)難題等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B22D17/32GK2889553SQ20062008181
公開日2007年4月18日 申請日期2006年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月9日
發(fā)明者趙婷婷, 賈明全, 丁慎言, 張正團(tuán) 申請人:山東科匯電氣股份有限公司