Устройство для контроля усилия запирания пресс-формы в машине литья под давлением

 

Изобретение относится к области литейного производства, а именно к управлению машинами литья под давлением , и предназначено для контроля усилия запирания пресс-форм в малине литья под давлением. Цель изобретения - повьпвение надежности контроля . В основу технического решения полоя ен косвенный контроль усилия запирания по величине давления масла в гидравлическом цилиндра запирания . Идентификация характерных участков на кривой изменения давления масла в гидравлическом цилиндре запирания позволяет однозначно интерпретировать правильную настройку механизма запирания. Усилие запирания контролируется только при закрытой пресс-форме. Распознавание динамики изменения давления масла в гидравлическом цилиндре запирания с помощью блоков и связей между ними позволяет осуществлять контроль усилия запирания пресс-формы в машине литья под давлением. 8 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИН (19) (П) (51) 4 В 22 D 17 32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (Zl ) 4122604/23"02 (22) 24. 09. 86 (46) 07.03.88. Бюл. Ф 9 (71) Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС (72) В. С. Богушевский и Н. А. Сорокин (53) 621. 74.043(088 ° 8) (56) Патент Японии 1(59-147766, кл. В 22 D 17/26, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ УСИЛИЯ

ЗАПИРАНИЯ ПРЕСС-ФОРМЫ В МАШИНЕ ЛИТЬЯ

ПОД ДАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к области литейного производства, а именно к управлению машинами литья под давлением, и предназначено для контроля усилия запирания пресс-форм в машине литья под давлением. Цель изобретения - повышение надежности контроля ° В основу технического решения полощен косвенный контроль усилия эапирания по величине давления масла в гидравлическом цилиндра запирания, Идентификация характерных участ" ков на кривой изменения давления масла в гидравлическом цилиндре saцирания позволяет однозначно интер" претировать правильную настройку механизма эапирания. Усилие эапирания контролируется только при эак" рытой пресс"форме. Распознавание динамики изменения давления масла в гидравлическом цилиндре запирания с помощью блоков и связей ме)кду ними позволяет осуществлять контроль усилия эапирания пресс-формы в ма" шине литья под давлением. 8 ил.

1379085

Изобретение относится к области литейного производства, а именно, к управлению машинами литья под давлением.

Цель изобретения — повышение надежности контроля.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства контроля усилия запирания пресс-формы; на фиг. 2 — блоксхема блока указания; на фиг. 3—

8 " характерные кривые изменения давления масла в гидравлическом цилиндре при закрывании пресс-формы (Р, — нижний предел давления эапи- !5 ракия); на фиг. 3 — кривая, свидетельствующая о правильной работе механизма эапирания (кривая получена записью на шлейфовом осциллографе).

Поведение кривой может быть интер- 20 претировано следующим образом. На начальном участке, точки О-А, происходит нарастание давления в гид" равлическом цилиндре эапирания до величины, достаточной для преодоле- 25 ния трения покоя в поршневых кольцах и манжетах уплотнения штока. 3атем шток приходит в движение и выбираются зазоры в шарнирах рычажной системы, чем, по-видимому, и объяс- 30 няются колебания давления на участке точки А-Б. В момент времени (точка Б) происходит смыкание подвижной и неподвижной половин пресс-формы и выборка зазоров в местах соединения направляющих колонн машины с плитами и в пакете пресс-формы. На участке (точки В,Г,Д) происходит упругая деформация элементов машины (растяжение колонн, сжатие рычагов, изгиб !0 подвижной и неподвижной плит) и пресс-формы (собственно запирание), причем усилие запирания в это время увеличивается от нуля (точка В) до максимально возможного при данной 45 настройке механизма эапирания (точка Д), На протяжении рассматриваемого периода давление жидкости в гидравлическом цилиндре запирания возрастает до местного "пикового" максимума (точка Г) и снова падает в результате изменения коэффициента усиления рычажной системы, Точки

В,Г,Д соответствуют значениям от десятых долей миллиметров пути перемещения подвижной плиты при небольших усилиях эапирания до 1"2 мм для усилий эапирания порядка 10003000 тс. Затем в результате упора шток цилиндра останавливается и давление возрастает до максимально"

ro в гидросистеме машины (точки Д, Е), На фиг. 4 для сравнения представлена кривая, аналогичная фиг. 3.

Кривая свидетельствует о правильной работе механизма, но с меньшим усилием эапирания.

Кривые (фиг. 5,6,7,8) говорят о том, что механизм запирания либо настроен неправильно фиг ° 4, либо неисправен. В этом случае литейный цикл должен быть заблокирован, Кривая В получается в случае настройки механизма на недопустимо большое усилие запирания. Расстояние между подвижной и неподвижной плитами машины задается в этом случае слишком малым для полного выпрямления рычагов и при запрессовке металла усилие от давления жидкого металла в пресс-форме частично передается на шток цилиндра, в результате чего происходит отдача подвижной плиты и, как следствие, выброс металла ° На кривой фиг. 6 произошло преждевременное нарастание давления до момента смыкания двух половин пресс-формы, Такая ситуация возможна при повреждении механизма запирания, например, осей шарниров, недопустимых по вели" чине задиров, отсутствие смазки в шарнирах и т.п. Кривая фиг. 7 свидетельствует о том, что шток гидроцилиндра не пришел в движение, в результате чего уже в начале цикла работы механизма давление рабочей жидкости повысилось до максимального значения, обеспечиваемого насосами машины, Такой вариант возможен при заклинивании поршня в цилиндре, поднятии манжет, механического повреждения рычажной системы. Наконец, по кривой фиг. 8 можно сделать вывод о неисправности гидравлической части машины (не срабатывает электромагнитный клапан, нарушена герметичность системы и т.п ° ).

Шарнирно-рычажный механизм 1 (фнг. 1) шарнирно соединен с подвижной и упорной плитами 2 и 3 машины литья под давлением (на фиг. 1 условно не показана нижняя, симметрично расположенная группа рычагов).

Под позицией 4 изображен таймер.

Выход первого блока 5 памяти через

1379085 первый блок 6 задержки соединен с первым ключом 7. Датчик 8 давления масла в гидравлическом цилиндре 9 запирания соединен через первый ключ 7 с блоком 10 сравнения, выход

5 которого через первый блок И 11 соединен с блоком ИЛИ 12. Шток поршня гидравлического цилиндра 9 запирания шарнирно соединен с шарнирно-рычажным механизмом 1. Выход блока

ИЛИ 12 соединен со входом блока 13 указания. Таймер 4 через первый блок

НЕ 14 соединен с вторым входом первого блока И 11. Блок IO сравнения подключен к второму блоку И 15, второй вход которого подключен через блок 16 сигнализации и первый дифференциатор 17 на первый ключ 7. Выход второго блока И 15 соединен через второй дифференциатор 18 со счетчиком 19, Выход счетчика 19 соеди" нен со схемами сброса таймера 4, первого блока 5 памяти, выходом блока ИЛИ 12 и входом блока 13 указа" ния. Выход блока ИЛИ 12 соединен также со схемой сброса счетчика 19.

Выход первого ключа 7 соединен с входом второго блока 20 памяти.

Выход второго блока И 15 подсоединен ко второму блоку 20 памяти че"

pcs третий блок И 21 и непосредствен" но к третьему блоку 22 памяти, выход последнего связан через второй блок 23 задержки, второй блок НЕ 24 с вторым входом блока И 21. Выход второго блока И 2!. Выход второго блока 20 памяти соединен через первый сумматор 25, второй сумматор 26 с вторым ключом 27, который также связан с выходом тре40 тьего блока И 21, Выход первого сумматора 25 соединен с входом блока

13 указания. Выход ключа 27 связан через третий блок 28 задержки с чет45 вертым блоком И 29 и непосредственно с входом блока 13 указания. Выход счетчика 19 соединен со схемами сброса третьего блока 22 памяти и вторым входом четвертого блока И 29.

Блок 13 указания содержит (фиг. 2) первое сигнальное табло 30 "Блокировка", второе сигнальное табло 31

"Закрыто", элемент НЕ 32, соединенный с элементами И 33 и 34. Второй вход элемента И 33 соединен с сумматором 25, а выход " с третьим сигнальным табло 35 "Меньше". Второй вход элемента И 34 соединен с элементом НЕ 36, а выход — с четвертым сигнальным табло 37 "Больше".

В качестве датчика давления используют например, Сапфир-22ДИ, бло" ков сравнения, сигнализации, сумматоров и дифференциаторов — блоки

АКЭСР, блоков И, НЕ, ИЛИ, памяти, задержки, ключей, таймера и счетчика - стандартные блоки вычислительной техники.

Устройство работает следующим образом.

Прн повышении давления рабочего тела гидросистемы в левой полости цилиндра происходит перемещение вправо поршня со штоком, в результате чего с помощью шарнирно-рычажного механизма 1 удаляется подвижная плита 2 машины с укрепленной на ней подвижной половиной пресс-формы (не показана) от упорной плиты 3 машины.

При этом подвижная половина прессформы смыкается с неподвижной с определенным усилием запирания.

Сигнал нв эапирание пресс-формы

"Пуск", поступающий, например, от электромеханической кнопки, включает таймер 4 и первый блок 5 памяти и через первый блок 6 задержки поступает на первый ключ 7. Время задержки устанавливается больше времени переходного процесса по преодолению трения покоя в поршневых кольцах и манжетах. Первый ключ 7 открывается и сигнал от датчика 8 о давлении масла в гидравлическом цилиндре 9 эапирания поступает на блок 10 сравнения, на который в виде уставки поступает сигнал о нижнем пределе давления запирания (Р, ).

Если давление масла выше уставки, что возможно, если шток гидравлического цилиндра эапирания не пришел в движение (фиг. 7) или произошло прежпреждевреиенное нарастание давления (фиг, Ь), то на выходе блока 10 появляется единичный сигнал, который, проходят через первый блок И 11 и блок ИЛИ 12, блокирует цикл машины литья под давлением, сигнализируя о ее неисправности. Одновременно этот же сигнал сбрасывает таймер 4, блок 5 памяти и поступает на вход блока 13 указания. Если давление масла ниже уставки, то на вход блока ИЛИ !2 поступает нулевой сигнал, По истечении времени, соответствую1379085 6 щего минимальной продолжительности эапирания пресс-формы, с первого выхода таймера 4 поступает единичный сигнал, который инвертируется в первом блоке НЕ 14 и запирает первый блок И 11, т.е. в дальнейшем при появлении единичного сигнала с выхода блока 10 сравнения блокировка цикла машины не происходит. Единичный сигнал с выхода блока 10 сравнения поступает на вход второго блока И 15. На блок 16 сигнализации подается выходной сигнал с первого дифференциатора 17, на вход которого поступает сигнал, пропорциональный давлению, На входе блока сигнализа" ции появляется единичный сигнал при наступлении условия dp/d7ü =0 (фиг. 3, точка 4). Информация с выхода блока

16 сигнализации поступает на второй вход второго блока И 15, на выходе которого также появляется единичный сигнал. Напряжение с выхода второго блока И 15 проходит через второй дифференциатор 18, на котором формируется импульсный сигнал на счетчик 19 импульсов. При поступлении на счетчик 19 трех импульсов (фиг, 3, точка 4,5 и 6) на выходе счетчика 19 появляется единичный сигнал, свидетельствующий о нормальном прохождении процесса закрывания пресс-формы, Этот сигнал поступает на вход блока 13 указания и сбрасывает таймер 4 и блок 5 памяти. При отсутствии сигнала с выхода счетчика в течение времени, соответствующего максимальной продолжительности эапирания пресс-формы, что свидетельствует о неисправности гидравлической части машины (фиг. 8) или неправильной ее настройке (фиг ° 5), срабатывает таймер 4 и с его второго выхода поступает сигнал о несрабатывании механизма запирания прессформы, который поступает через блок

ИЛИ 12 на вход блока 13 указания, в схему таймера 4, блока 5 памяти и на блокировку цикла машины. При поступлении сигнала на вход блока 13 указания зажигается первое сигнальное

30 табло Блокировка", а при поступлении его на второй вход — второе сигнальное табло 31 "Закрыто". Сиг" нал о давлении масла в гидравлическом цилиндре 9 запирания поступает с первого ключа 7 на второй блок 20 памяти. Сигнал разрешения записи в

55 блок 20 памяти формируется в третьем блоке И 21. При поступлении единичного сигнала с второго блока

И 15 на первый вход третьего блока

И 21, т.е. пои достижении давления масла экстремального значения этот сигнал одновременно поступает и на второй блок 22 памяти, где запоминается и подается через второй блок

23 задержки на вход второго блока

НЕ 24. Сигнал с выхода блока НЕ 24 поступает на второй вход третьего блока И 21, При первом достижении давления масла экстремального значения на первый вход третьего блока

И 21 поступает единичное напряжение. Такое же напряжение поступает и на второй вход блока И 21. Далее единичное напряжение с блока 22 памяти задерживается во втором блоке

23 задержки и инвертируется во втором блоке НЕ 24. Третий блок И 21 запирается. Последующие экстремумы давления масла не формируют сигнала разрешения записи во второй блок 20 памяти. Экстремальное давление масла в гидравлическом цилиндре эапирания алгебраически суммируется с номинальным значением в первом сумматоре 25 и результирующий сигнал поступает со значимого выхода на второй сумматор 26, где сравнивается с допустимым значением отклонения давления эапирания от номинального значения. При нахождении разности в допуске со знакового выхода второго сумматора 26 на вход блока 13 указания через ключ 27 поступает единичное напряжение, а при выходе иэ допуска — нулевое напряжение. Ключ открывается в момент срабатывания третьего блока И 21, Напряжение со знакового выхода второго сумматора

26 также поступает через ключ 27 и третий блок 28 задержки в блок И 29, второй вход которого связан с выходом счетчика 19. При появлении единичного напряжения с выхода четвертого блока И 29 подается сигнал на продолжение цикла машины. При поступлении единичного сигнала в блок 13 указания от блока ИЛИ 12 срабатывает первое сигнальное табло 30 "Блокировка", при поступлении единичного сигнала от счетчика 19 срабатывает второе сигнальное табло

31 "Закрыто". При поступлении единичного сигнала от ключа 27 этот

1379085

20

45 счетчика. сигнал инвертируется в элементе

HE 32 и запирает элементы И 33 и 34.

Нулевой сигнал с ключа 27, свидетельствующий о черезмерно высоком или низком усилии запирания, инвертируясь в элементе НЕ 32, подготавливает к срабатыванию элементы И 33 и 34. При появлении единичного сигнала на знаковом выходе первого сумматора 25, т,е ° при значении давления масла в гидравлическом цилиндре эапирания ниже установки, срабатывает элемент И 33 и включает третье сигнальное табло 35 "Меньше", При поступлении нулевого сигнала со знакового выхода первого сумматора 25 этот сигнал инвертируется во втором элементе НЕ 36 и включает элемент И 34, который подает сигнал на включение четвертого сигнального табло 37 "Больше". Одновременно со сбросом таймера 4 и блока 5 памяти напряжение сброса поступает также на третий блок 22 памяти и счетчик

19 °

Таким образом, предлагаемое устройство осуществляет контроль усилия запирания пресс"формы в машине литья под давлением с более высокой надежностью, так как этот сигнал формируется только при запертой пресс-форме.

Использование устройства контроля усилия запирания пресс-формы в машине литья под давлением позволяет исключить выплески металла при прессовании. Это позволяет увеличить выход годного на 0,37, увеличить проиэводительнос rb машины на 0,5%.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для контроля усилия запирания пресс-формы в машинелитья под давлением, содержащее шарнирно" рычажный механизм, соединенный с под" вижной и упорной плитами машины и со штоком поршня гидравлического цилиндра запирания, датчик давления, блок сравнения, таймер и счетчик, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности контроля, оно снабжено тремя блоками памяти, тремя блоками задержки, двумя сумматорами, двумя дифференциаторами, четырьмя блоками И, двумя блоками НЕ, двумя ключами блока ИЛИ, блоком сигнализации и блоком указания, причем выход датчика давления соединен с блоком сравнения через первый ключ, вход которого подсоединен через первый блок задержки к первому блоку памяти, выход блока сравнения соединен с первым входом первого блока И, второй вход ко горого соединен с таймером через первый блок НЕ, а выход через блок ИЛИ, к которому также подсоединен таймер с блоком указания, выход блока сравнения соединен с первым входом второго блока И, второй вход которого подсоединен через блок сигнализации и первый дифференциатор к выходу первого ключа, который также подсоединен к второму блоку памяти, выход второго блока Й соединен непос" редственно с первым входом третьего блока И и вторый дифференциатором, а через третий блок памяти, второй блок задержки и второй блок НŠ— с вторым входом третьего блока И, выход третьего блока И соединен непосредственно и через второй блок памяти, первый и второй сумматоры с вторым ключом, выход счетчика соединен с блоком указания, выход второго ключа соединен с блоком указания и через третий блок задержки с первым входом четвертого блока И, второй вход которого соединен через счетчик с вэорым дифференциатором, выход счетчика соединен с выходом блока ИЛИ, входами сброса таймера, первого и третьего блоков памяти, а также с входом блока указания, выход блока ИЛИ соединен с входом! 379085

1 379085

О А б В Г A Е

Фиг. 3

1379085 иг.

Фиг иг.

Составитель А. Абросимов

Техр ед Л. Ол ийи ьк Корректор А, Ворович

Редактор С, Патрушева

Заказ 932/15 Тирах 740 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ухгород, ул. Проектная, 4