[发明专利]一种翻转起模机电气控制系统

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种翻转起模机电气控制系统，适用于机械领域。

背景技术

砂型铸造是获得机械产品毛坯的主要方法之一，是机械工业中重要的基础工艺，而砂型铸造成套设备又是先进制造技术的重要内容。上世纪90年代以来，我国砂型铸造成套装备发展迅速，但是就总体而言距离国外先进水平还有一定差距，关键主机设备尤甚。翻转起模机是树脂砂造型过程中所用的关键设备之一，它的作用是把模样与砂型分离，这一工序的成败直接影响型砂质量。但目前在用的设备仍存在结构不合理、驱动精度不高等缺点，容易出现砂型损坏的现象，严重影响铸造生产效率。

电液比例同步技术能实现快速平稳的开环控制、精准的闭环控制和高精度的同步控制，它具有控制性能好、传动能力大的优点，并可简化液压系统，实现复杂程序控制，降低费用，提高可靠性，缩短工作循环时间。因此，将比例同步系统应用于翻转起模机液压系统中较为合适。

发明内容

本发明提出了一种翻转起模机电气控制系统，该系统自动化程度高，工作平稳，控制精度高，结构也相对简单，使用元件较少，对油液污染不敏感，适合工况要求。同时，在控制方式上该研究为多液压缸电液同步系统的应用与研究提供了探索和参考。

本发明所采用的技术方案是：

所述液压系统的执行部分主要包括翻转、升降、夹紧3部分回路。系统翻转时要求平稳，起模要确保两油缸的同步精度。

所述控制系统采用了电液比例控制技术，电液比例阀是一种新型的电液控制元件，虽然它的频率响应比电液伺服阀低，但由于其造价低廉、抗污染能力强、性能良好，由它组成的同步闭环控制系统己大量应用于系统响应速度适中而同步控制精度要求较高的回路中。比例同步系统最大的优点是控制精确，虽然和伺服同步系统相比还有一定的差距，但由于其价格低廉，同时还能达到较高的同步精度，比例同步系统得到了广泛的应用。

所述控制系统采用液压传动，完成夹紧、翻转、起模等工艺。夹紧动作：系统中配置了液压锁、调速阀并采用Y型中位机能的电磁换向阀，既可调节液压缸夹紧速度，又可保证锁紧动作安全可靠。

所述控制系统在升降部分采用四导柱结构，双油缸起模，刚性好，起模稳定可靠。调速阀粗调回路流量；在同步缸活塞处的位移传感器、模数转换器和PLC构成了一个闭环反馈回路，本研究通过控制流量来控制液压缸活塞的行进速度，以达到双缸同步的目的。回转采用比例阀控制，翻转平稳，能满足“慢一决一慢”的工艺要求。

所述系统控制软件包括上位机监控软件和下位机PLC控制软件。上位机监控软件的监控系统主要完成对翻转起模机各变量的数据采集和处理，实现对机器及生产线各动作环节的监控，以达到工艺的要求。本研究采用Borland C++ Builder 6.0软件，主要完成对电液伺服同步驱动系统的调试工作，可以将两个液压缸的同步驱动的指令曲线(位移和速度)和实际运行结果曲线(位移和速度)自动绘出，同时并绘出两个液压缸运行时的同步误差曲线。这样，就可以为实际系统调试和参数修改提供接口。此外还要求对整个系统进行模拟显示并实现报警功能。

所述下位机PLC控制软件用来完成生产工艺的全部任务，包括硬件的组态、各功能块(FB或FC)的创建，符号表的编制等都用西门子STEP7软件编写。程序设计采用了模块化方法，将控制功能细分成子功能块；对于相同或相似的控制对象，本研究建立受控对象的通用控制模型，对应不同的数据块。本研究通过编制程序实现两个液压缸的同步驱动工作。传感器检测到活塞的位移后，发出信号，输入PLC，经过处理后，输出的信号经过数模转换器转换成模拟信号，再传给比例阀，达到对液压缸活塞位移的控制，以实现双缸的同步驱动。

本发明的有益效果是：该系统自动化程度高，工作平稳，控制精度高，结构也相对简单，使用元件较少，对油液污染不敏感，适合工况要求。同时，在控制方式上该研究为多液压缸电液同步系统的应用与研究提供了探索和参考。

附图说明

图1是本发明的翻转起模机液压系统原理图。

图2是本发明的PLC控制系统配置框图。

图3是本发明的系统动作流程图。

图中：1.液压马达；2.单向阀；3.比例阀；4.压力表；5.减压阀；6.电磁阀；7.调速阀；8.夹紧缸；9.升降缸

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，液压系统的执行部分主要包括翻转、升降、夹紧3部分回路。系统翻转时要求平稳，起模要确保两油缸的同步精度。