专利名称：活塞环三工位造型机砂型厚度控制方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于活塞环三工位造型机砂型厚度控制的方法，同时，还涉及一种能够实现活塞环三工位造型机砂型厚度控制的系统。
背景技术：
活塞环三工位造型机是活塞环浇注工艺的关键装备，用于高效制作浇注活塞环所需砂型。从带有模板的压实台预升开始，经向模板部位下砂、布砂、压制、脱模，最后砂型转出，制作一件砂型约7秒钟左右。在此过程中，压实台预升到位位置决定着模板上的布砂量，即决定着成品砂型的厚度。砂型不宜太厚或太薄，太厚，工艺过程中耗砂量和耗能量过大；太薄，砂型强度不足易导致浇注失败。所谓砂型厚度控制，实际上，是通过对压实台预升到位位置的控制来实现的。压实台预升到位位置就是模板接砂和布砂的位置。在此位置上，型砂经送砂通道被输送并堆积在模板上，此为接砂；然后，布砂板由后向前推，使砂均匀满布整个模板之上，即为布砂。布砂板下边沿高于模板表面的尺寸，就是布砂完成后满布在模板表面的型砂厚度，该厚度取决于压实台预升到位位置的高低，它决定着砂型成品的厚度。换句话说，只要能使压实台总是预升到恰当位置，就可确保砂型厚度恰到好处。不可回避的是，同样厚度的型砂因其成分(主要是水分含量)的不同，压制成型的砂型会具有不同的厚度，水分含量高一些，砂型厚度就会薄一些，反之，则厚一些。所以，压实台预升到位位置并非一成不变的固定位置，它应能随着型砂成分(主要是水分含量)的变化而自动调整，即对砂型厚度的自动控制。但目前，还没有专用于砂型厚度调整的控制活塞环三工位造型机砂型厚度控制的方法公开，因此有必要设计出一种专用于砂型厚度调整的控制活塞环三工位造型机砂型厚度控制方法。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种活塞环三工位造型机砂型厚度控制方法，本发明的目的之二是提供一种活塞环三工位造型机砂型厚度控制系统。本发明的目的之一是通过以下技术方案实现的该活塞环三工位造型机砂型厚度控制方法，包括以下步骤步骤一在砂型的制作过程中，通过检测压实台的升降幅度，对压制成型的砂型厚度进行“过厚”或“过薄”判定；步骤二 设备控制器根据判定结果，发出修正指令至压实台的升降控制机构；步骤三压实台的升降调整机构根据修正指令，实时调整压实台的预升到位位置，进行下一砂型的制作过程。进一步，在步骤一中，将感应式接近开关固定地安装在压实台的升降油缸附近的适当位置，与之配套的金属发讯块采用与感应式接近开关在同一垂直轨迹上相对的方式设置在升降油缸上，且随升降油缸同升同降，感应式接近开关与金属发讯块之间的垂直距离根据具体砂型的规格进行调整；当砂型压制完成，发讯块靠近接近开关，使之发讯，从而判定“过薄”，需要加厚；当砂型压制完成，发讯块未到达接近开关的高度，使之不能发讯，则判定砂型“过厚”，需要减薄；进一步，在步骤三中，通过改变压实台驱动油缸中的厚薄油缸的注油量，来实现压实台的下压头预升到位位置的调整；在判定砂型“过薄”时，减少注油量，在判定砂型“过厚”时，增加注油量。本发明的目的之二是通过以下技术方案实现的
该活塞环三工位造型机砂型厚度控制系统，包括检测单元，通过检测压实台的升降幅度，发出相关信号；设备控制器，根据检测单元的检测结果，对压制成型的砂型厚度进行“过厚”或“过薄”判定，根据判定结果，发出修正指令；压实台升降调整机构，用于接收设备控制器发出的修正指令，对压实台下压头的预升到位位置实施精确调整。进一步，所述检测单元包括感应式接近开关以及与该感应式接近开关相适配的金属发讯块，所述感应式接近开关设置于压实台的升降油缸附近的适当位置，所述金属发讯块采用与感应式接近开关在同一垂直轨迹上相对的方式设置在升降油缸上，且随升降油缸同升同降，感应式接近开关与金属发讯块之间的垂直距离根据具体砂型的规格进行调整；进一步，所述压实台升降调整机构通过改变压实台驱动油缸中的厚薄油缸的注油量，来实现压实台的下压头预升到位位置的调整。本发明的有益效果是本发明的方法设计巧妙，通过几个部件的相互配合就能够实现砂型厚度的自动调整控制，解决了现有生产过程中存在的缺陷，提高了砂型生产的合格率，同时整套系统投入改造的成本较低，适合推广使用。本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中图I为砂型厚度控制程序框图；图2为本发明的控制系统的模块连接示意图。
具体实施例方式以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
为了解决砂型厚度自动调整的问题，其核心在于解决如何使压实台预升到位位置随型砂成分的变化而自动调整，自动调整对于造型工艺过程中因环境条件或型砂处理过程的某些因素造成的型砂成分的缓慢或较小幅度的变化应有足够的自适应能力。鉴于这一设计思想，本发明的活塞环三工位造型机砂型厚度控制方法，包括以下步骤步骤一在砂型的制作过程中，通过检测压实台的升降幅度，对压制成型的砂型厚度进行“过厚”或“过薄”判定；步骤二 设备控制器 根据判定结果，发出修正指令至压实台的升降调整机构；步骤三压实台的升降调整机构根据修正指令，实时调整压实台的预升到位位置，进行下一砂型的制作过程。其中，在步骤一中，将感应式接近开关固定地安装在压实台的升降油缸附近的适当位置，与之配套的金属发讯块采用与感应式接近开关在同一垂直轨迹上相对的方式设置在升降油缸上，且随升降油缸同升同降，感应式接近开关与金属发讯块之间的垂直距离根据具体砂型的规格进行调整；当砂型压制完成，发讯块靠近接近开关，使之发讯，从而判定“过薄”，需要加厚；当砂型压制完成，发讯块未到达接近开关的高度，使之不能发讯，则判定砂型“过厚”，需要减薄。而在步骤三中，通过改变压实台驱动油缸中的厚薄油缸的注油量，来实现压实台的下压头预升到位位置的调整；在实际应用过程中，厚薄油缸专责实现砂型厚薄调整，在判定砂型“过厚”时，对其注油量多一些，预升到位后，压实台位置高一些，相应地，布砂量少一些，砂型就薄一些；在判定砂型“过薄”时，对其注油量少一些，预升到位后，压实台位置低一些，相应地，布砂量多一些，砂型就厚一些(在现有的一般认知中，活塞环三工位造型机的“缸”为2油缸加I汽缸的三缸套装结构，这里集中阐述厚薄调整控制，故只提其中的厚薄油缸)；如图I所示，该图即设备控制器作出正确的砂型厚薄判断及指挥实施调整的砂型厚度控制程序框图。如图2所示，本发明的活塞环三工位造型机砂型厚度控制系统，包括(I)检测单元1，用于检测压实台的升降幅度，发出相关信号；本实施例中，检测单元单元包括感应式接近开关以及与该感应式接近开关相适配的金属发讯块，所述感应式接近开关设置于压实台的升降油缸附近的适当位置，金属发讯块采用与感应式接近开关在同一垂直轨迹上相对的方式设置在升降油缸上，且随升降油缸同升同降，感应式接近开关与金属发讯块之间的垂直距离根据具体砂型的规格进行调整；(2)设备控制器2，根据检测单元的检测结果，对压制成型的砂型厚度进行“过厚”或“过薄”判定，根据判定结果，发出修正指令；本实施例中，每当砂型压制完成，设备控制器均会采集接近开关信号，据此信号作出正确的砂型厚薄调整决策，并向负责开闭厚薄油缸油路的液压阀发出相应指令，实施厚薄调整，该设备控制器通过操作面板可以实现参数的输入与相关控制操作。(3)压实台升降调整机构3，用于接收设备控制器发出的修正指令，对压实台下压头的预升到位位置实施精确调整。本实施例中，压实台升降调整机构通过改变压实台驱动油缸中的厚薄油缸的注油量，来实现压实台的下压头预升到位位置的调整。在具体的实施过程中，多数情况下，型砂成分(主要是水分)的变化是缓慢和小幅度的变化，但有时，也会因某种环境或人为原因使某一批次的型砂，其成分发生较大幅度的陡然变化，即会发生砂型厚度的较大幅度跳变。这时，为了及时作出较大幅度的厚薄调整，操作者可通过按动操作面板上的键(或按钮)，将希望的调整方向和调整幅度“告之”设备控制器，设备控制器会立即调整，即可避免自动调整的“步长”偏小，难以尽快调整到位的弊
端。 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.活塞环三工位造型机砂型厚度控制方法，其特征在于所述方法包括以下步骤 步骤一在砂型的制作过程中，通过检测压实台的升降幅度，对压制成型的砂型厚度进行“过厚”或“过薄”判定； 步骤二 设备控制器根据判定结果，发出修正指令至压实台的升降调整机构； 步骤三压实台的升降调整机构根据修正指令，实时调整压实台的预升到位位置，进行下一砂型的制作过程。
2.根据权利要求I所述的活塞环三工位造型机砂型厚度控制方法，其特征在于在步骤一中，将感应式接近开关固定地安装在压实台的升降油缸附近的适当位置，与之配套的金属发讯块采用与感应式接近开关在同一垂直轨迹上相对的方式设置在升降油缸上，且随升降油缸同升同降，感应式接近开关与金属发讯块之间的垂直距离根据具体砂型的规格进行调整； 当砂型压制完成，发讯块靠近接近开关，使之发讯，从而判定“过薄”，需要加厚；当砂型压制完成，发讯块未到达接近开关的高度，使之不能发讯，则判定砂型“过厚”，需要减薄。
3.根据权利要求I或2所述的活塞环三工位造型机砂型厚度控制方法，其特征在于在步骤三中，通过改变压实台驱动油缸中的厚薄油缸的注油量，来实现压实台的下压头预升到位位置的调整；在判定砂型“过薄”时，减少注油量，在判定砂型“过厚”时，增加注油量。
4.活塞环三工位造型机砂型厚度控制系统，其特征在于所述系统包括 检测单元，通过检测压实台的升降幅度，发出相关信号； 设备控制器，根据检测单元的检测结果，对压制成型的砂型厚度进行“过厚”或“过薄”判定，根据判定结果，发出修正指令； 压实台升降调整机构，用于接收设备控制器发出的修正指令，对压实台下压头的预升到位位置实施精确调整。
5.根据权利要求4所述的活塞环三工位造型机砂型厚度控制系统，其特征在于所述检测单元包括感应式接近开关以及与该感应式接近开关相适配的金属发讯块，所述感应式接近开关设置于压实台的升降油缸附近的适当位置，所述金属发讯块采用与感应式接近开关在同一垂直轨迹上相对的方式设置在升降油缸上，且随升降油缸同升同降，感应式接近开关与金属发讯块之间的垂直距离根据具体砂型的规格进行调整。
6.根据权利要求4或5所述的活塞环三工位造型机砂型厚度控制系统，其特征在于所述压实台升降调整机构通过改变压实台驱动油缸中的厚薄油缸的注油量，来实现压实台的下压头预升到位位置的调整。
全文摘要
本发明公开了一种活塞环三工位造型机砂型厚度控制方法及系统，所述方法包括以下步骤步骤一在砂型的制作过程中，通过检测压实台的升降幅度，对压制成型的砂型厚度进行“过厚”或“过薄”判定；步骤二设备控制器根据判定结果，发出修正指令至压实台的升降调整机构；步骤三压实台的升降调整机构根据修正指令，实时调整压实台的预升到位位置，进行下一砂型的制作过程。本发明的方法设计巧妙，通过几个部件的相互配合就能够实现砂型厚度的自动调整控制，解决了现有生产过程中存在的缺陷，提高了砂型生产的合格率，同时整套系统投入改造的成本较低，适合推广使用。
文档编号B22C15/08GK102615250SQ20121012424
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月25日 优先权日2012年4月25日
发明者李惕新, 汪华平, 陈晓渝 申请人:机械工业第三设计研究院