一种静压造型线排气冒口自动吹扫机电控系统的制作方法

本发明涉及静压造型领域，具体涉及一种静压造型线排气冒口自动吹扫机电控系统。

背景技术：

铸造公司湿砂静压线，单主机造型，运行节拍为55箱/小时，主要产品是：里卡多四缸体、4nc四缸体、4m5l四缸体、上柴四缸体和各种缸盖铸件等。静压线因为采用压实造型，整个砂型透气性不好，所以工艺上设计了很多排气冒口，用以排气，同时在铸件降温后进行补缩。由于铸件排气冒口数量很多，每个铸型最多的达到40根排气冒口，通常用2台伺服钻气孔机在砂型上钻孔，与排气冒口钻通，达到排气效果，但是钻通排气冒口后，在排气冒口壁上残存大量浮砂，在合箱后，这些浮砂落到型腔内部，浇注后会造成铸件产品缺陷，对产品质量影响很大。

针对静压线废品和不良品进行分析，查找出造成废品和不良品的原因，发现其中不少不良品是由于钻孔机钻孔后，排气冒口中存留浮砂，从而造成铸件表面光洁度粗糙和少量碎砂孔。

为吹干净排气冒口壁上的浮砂，减少其对产品质量的影响，现有技术中由2名生产工人在合箱前用吹气枪对每一个排气冒口逐个吹风。但人工吹扫浇冒口存在以下问题：1、人工吹风是在上箱翻箱前，从型腔向排气孔外吹风，因为型板的排气销直径小于钻孔机钻头直径，所以排气销与钻孔结合面存在孔径差，此处存在浮砂，使用这种吹气方式无法排净；2、由于下芯段是上箱与下箱连续排列，人工吹风极易造成浮砂飞溅，落入相邻下箱中；3由于气孔较多（40根左右），再加运行节拍较快，往往造成漏吹情况，操作工人长时间重复性的机械劳动，人员很容易疲劳，吹风效果不稳定。

技术实现要素：

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种静压造型线排气冒口自动吹扫机电控系统，通过自动控制实现对砂箱冒口的自动吹扫，实现吹扫工艺的智能化、自动化，降低成本，提高效率，提升砂型良品率。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种静压造型线排气冒口自动吹扫机电控系统，所述自动吹扫机设于静压造型线上，包括基板组件、升降组件和吹气组件，所述基板组件包括机架和格子网架，所述升降组件设在基板组件的机架上，所述升降组件包括油缸、油缸连接座，油缸连接液压管路，通过液压控制油缸升降带动吹气组件升降；所述吹气组件包括吹气包、吹风管和阀门；吹气包固定在油缸连接座下方，所述吹气包侧面开孔通过软管和气动压空管路相连，吹气包的底部开有丝孔，通过管接头连接阀门和吹风管，所述格子网架固定在吹气包上，格子网固定在格子网架底部，吹风管下部固定在格子网的网格中；所述电控系统通过plc实现自动控制，主要由电磁感应式接近开关、电磁阀、plc、手动操作界面及电气线路组成；所述电磁感应式接近开关包括：上升到位检测开关，下降到位检测开关和砂箱特征检测开关，分别通过电气线路连接plc数字量输入模块；所述电磁阀包括吹扫气阀，油缸上升控制阀，油缸下降控制阀；分别通过电气线路连接plc数字量输出模块；砂箱特征检测开关设在砂箱转运小车的下方，上升到位检测开关和下降到位检测开关根据油缸上升和下降的垂直位置设置在机架上，吹扫气阀安装在吹扫装置的气路中，油缸上升控制阀和油缸下降控制阀安装在液压管路中；电控系统通过plc接收各接近开关的信号并控制各电磁阀的开闭使升降组件或吹气组件进行相应动作实现对砂箱排气冒口的自动吹扫。

进一步地，油缸所需的压力油来自静压线泵站副机系统，通过液压截止阀连接在自动吹扫机的液压阀板上，所述液压阀板装有电磁阀：油缸上升控制阀和油缸下降控制阀、液压锁及单向节流阀，用于控制油缸动作；油缸上升控制阀吸合油缸上升，油缸下降控制阀吸合油缸下降。

进一步地，吹气包所需压缩空气来自气包，气包的压缩空气来自静压线压空管路，吹气包和气包之间装有吹扫气阀，吹扫气阀吸合通气进行吹气，吹扫气阀断电停止吹气。

进一步地，所述手动操作界面上设有吹气组件上升按键、吹气组件下降按键及吹扫气阀按键，能够通过手动操作辅助进行控制，其中吹扫气阀按钮按下时吹扫气阀打开，松开时吹扫气阀关闭。

进一步地，所述升降组件还包括固定板和活动板，所述固定板焊接在机架上，所述油缸底端通过油缸连接座固定在活动板上，所述吹气包通过活动板固定在油缸连接座下方，固定板和活动板之间还设有导向机构对油缸升降进行导向。

进一步地，所述导向机构包括导向杆和导向套，所述导向套通过螺栓固定在机架的固定板上，所述导向杆在导向套内上下运动，导向杆通过螺栓连接活动板，导向杆和导向套之间通过导向带、槽环和防尘圈形成一个密封腔。

进一步地，所述格子网架采用角钢和两块钢板组成，并固定在吹气包上，其中所述钢板用于防止砂子飞溅到相邻的砂箱上。

有益效果：本发明根据静压造型线的吹扫工艺特点，设计了自动吹扫机及其电控系统，通过电控系统与吹扫结构的配合，实现自动吹扫功能，能够自动识别砂箱特征，自动控制升降组件，自动检测升降是否到位，自动控制气阀开闭，实现吹扫工艺的智能化、自动化，有效克服了人工吹扫漏吹、吹不净、以及浮砂飞溅等缺陷，提高吹扫效率和吹扫质量。

附图说明

图1为本发明自动吹扫机的正视图；

图2为本发明自动吹扫机的左视图

图3为本发明自动吹扫机的俯视图

图4为本发明自动吹扫机电控系统的电气原理图；

图5为本发明自动吹扫机的吹气组件气控原理图；

图6为本发明自动吹扫机的升降组件液控原理图；

图7为本发明自动吹扫机的升降到位检测开关安装示意图；

图8为本发明自动吹扫机的砂箱特征检测开关安装示意图；

图9为本发明自动吹扫装置的手动操作面板示意图。

附图标记：1、机架；2、油缸；3、固定板；4、油缸连接座；5、活动板；6、吹气包；7、格子网架；8、手动球阀；9、吹风管；10、格子网；11、导向杆；12、导向套；13、导向带；14、槽环；15、防尘圈；16、管接头；17、气包；18、液压锁；19、单向节流阀；20、砂箱转运车；21、下模砂箱；22、上模砂箱；b1、上升到位检测开关；b2、下降到位检测开关；b3、砂箱特征检测开关；k1、吹扫气阀；k2、油缸上升控制阀；k3、油缸下降控制阀；f1、吹气组件上升按键；f3、吹扫组件下降按键；f2、吹扫气阀打开按键。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。

本发明用于对静压造型线的排气冒口吹扫机实现自动控制，自动吹扫机的结构如图1-3所示，所述自动吹扫机设于静压造型线上，包括基板组件、升降组件和吹气组件，所述基板组件包括机架1和格子网架7，所述升降组件设在基板组件的机架1上，所述升降组件包括油缸2、油缸连接座4，油缸2连接液压管路，通过液压控制油缸2升降带动吹气组件升降；所述吹气组件包括吹气包6、吹风管9和阀门；吹气包6固定在油缸连接座4下方，所述吹气包6侧面开孔通过软管和气动压空管路相连，吹气包6的底部开有丝孔，通过管接头16连接阀门和吹风管9，所述格子网架7固定在吹气包6上，格子网10固定在格子网架7底部，吹风管9下部固定在格子网10的网格中。

自动吹扫机的升降组件还包括固定板3和活动板5，所述固定板3焊接在机架1上，所述油缸2底端通过油缸连接座4固定在活动板5上，所述吹气包6通过活动板5固定在油缸2连接座下方，固定板3和活动板5之间还设有导向机构对油缸2升降进行导向；所述导向机构包括导向杆11和导向套12，所述导向套12通过螺栓固定在机架1的固定板3上，所述导向杆11在导向套12内上下运动，导向杆11通过螺栓连接活动板5，导向杆11和导向套12之间通过导向带13、槽环14和防尘圈15形成一个密封腔。

所述格子网架7采用角钢和两块钢板组成，并固定在吹气包6上，其中所述钢板用于防止砂子飞溅到相邻的砂箱上。

格子网10固定在格子网架7底部，用于定位吹风管和同砂型冒口的位置，便于根据不同的砂型冒口进行调整吹风管位置，所述的吹风管万向竹节金属管，可任意调节使用长度、角度及吹气量大小；阀门为手动球阀8，可根据冒口数量选择开关，吹风管9下端的吹嘴插入格子网10的网格里面的，防止吹气阀打开后压缩空气的反作用力容易使吹风管位置改变。

本发明的自动吹扫机通过plc实现自动控制，电控系统主要由电磁感应式接近开关、电磁阀、plc、人机界面及电气线路组成；如图4所示，所述电磁感应式接近开关包括：上升到位检测开关b1，下降到位检测开关b2和砂箱特征检测开关b3，分别通过电气线路连接plc数字量输入模块；所述电磁阀包括吹扫气阀k1，油缸上升控制阀k2，油缸下降控制阀k3，分别通过电气线路连接plc数字量输出模块。

上升到位检测开关b1和下降到位检测开关b2根据油缸2上升和下降的垂直位置设置在机架1上，砂箱特征检测开关b3设在砂箱转运车20的下方，吹扫气阀k1安装在吹扫装置的气路中，油缸上升控制阀k2和油缸下降控制阀k3安装在液压管路中；电控系统通过plc接收各接近开关的信号并控制各电磁阀的开闭使升降组件或吹气组件进行相应动作实现对砂箱排气冒口的自动吹扫。

吹气组件的气控原理如图5所示，吹气包6所需压缩空气来自气包17，气包17的压缩空气来自静压线压空管路，吹气包6和气包17之间装有吹扫气阀k1，吹扫气阀k1吸合通气进行吹气，吹扫气阀k1断电停止吹气。

升降组件的液控原理如图6所示，油缸2所需的压力油来自静压线泵站副机系统，通过液压截止阀连接在自动吹扫机的液压阀板上，所述液压阀板装有电磁阀：油缸上升控制阀k2和油缸下降控制阀k3、液压锁18及单向节流阀19，用于控制油缸2动作；油缸上升控制阀k2吸合油缸2上升，油缸下降控制阀k3吸合油缸2下降。

上升到位检测开关b1和下降到位检测开关b2的安装示意图如图7所示，在机架1上方竖直焊接长度约为1米的金属卡槽，用于固定检测开关b1和b2，根据油缸2上升和下降的位置，定出检测开关b1、b2的垂直位置，分别将其固定在金属卡槽上。

砂箱特征检测开关b3设在砂箱转运车20的下方，如图8所示，本静压造型线的一排砂箱中，是上模砂箱22和下模砂箱21依次排列的，而上模砂箱22有排气冒口，需要进行吹扫；下模砂箱21无排气冒口，不需要吹扫，所以砂箱为下箱时吹扫装置保持不动。

本发明还设有手动操作面板，如图9所示，所述手动操作面板上设有吹气组件上升按键f1、吹气组件下降按键f3及吹扫气阀按键f2，能够通过手动操作辅助进行控制，手动操作时，按下按键f2吹扫气阀k1打开，松开按键f2吹扫气阀k1关闭；按下按键f1，吹扫装置上升阀门k2打开，开始上升，吹扫装置接触到检测开关b1后停止。按下按键f3，吹扫装置下降阀门k3打开，开始下降，吹扫装置接触到检测开关b2后停止。

使用前，先安装好自动吹扫机的机械部件，然后将检测开关b1、b2、b3分别安装到位，电磁阀k1、k2、k3安装在相应的气路或液压管路中，按照图4所示原理图进行线路连接，并制作好手动操作面板，编写好控制程序并下载到plc中，本发明使用西门子300plc，接近开关选用sfm3010-chg型接近式开关。

进行自动吹扫时，砂箱通过砂箱转运车20转运到达吹扫装置工位，砂箱特征检测开关b3检测砂箱特征，当b3有信号，表示当前砂箱为下模砂箱；b3开关无信号，表示砂箱为上模砂箱，plc根据砂箱特征检测开关b3的信号判断砂箱为上模砂箱或下模砂箱；如果为上模砂箱：油缸下降电磁阀k3打开，吹气组件下降，下降到位检测开关b2检测到吹气组件下降到位，开启吹扫气阀k1并计时，达到设定时间后，吹扫气阀k1关闭；油缸上升控制阀k2打开，通过上升到位检测开关b1检测吹气组件上升到位后，完成本次吹扫；如果为下模砂箱，吹气组件保持不动；重复此过程实现静压造型线砂箱排气冒口的自动吹扫。

本发明通过对吹扫机的电气自动控制，完全实现了砂型冒口的自动吹扫，避免设立专门岗位进行人工吹扫，降低成本，且提高吹扫效率，人工吹扫需要50秒以上，而自动吹扫机在15秒内就可以完成；能够自动检测砂箱特征，控制吹气组件动作进行吹扫，提升吹扫质量大大降低了不良品比例。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。