一种压铸机智能调模方法及一键调模系统

摘要

本发明实施例公开了一种压铸机智能调模方法及一键调模系统，所述智能调模方法包括以下步骤：S1、将压铸机模具模面贴紧，调模电眼感应器获取调模脉冲；S2、可编程控制器接收所述调模脉冲并获得当前锁模力；S3、所述可编程控制器根据所述当前锁模力控制调模系统自动调模。具有如下有益效果：采用本发明提供的压铸机智能调模方法，仅仅通过调模电眼感应器采集的调模脉冲信号就能获得当前锁模力，进而实现自动化调模过程，大大简化了压铸机调模系统的结构、节约了成本；本发明实现一次性一键自动调模，无需多次反复微调，操作简单、自动化程度高，提高了调模效率，从而节约了调模时间。

说明书

技术领域

本发明涉及压铸机自动控制技术，尤其涉及一种压铸机智能调模方法及一 键调模系统。

背景技术

压铸机是将金属液直接压射入模具中，使金属液在模具内高压下冷却成形 的设备，生产过程中要求机器锁模力必须大于模具胀开力。

调模装置是压铸机结构中很重要的组成部分。目前，国内外传统的压铸机 多采用液压驱动的调模机构，即机器的调模液压马达转动，使压铸机尾板和中 板一起移动，从而调整模具厚度，并在机绞完全伸直后获得目标锁模力。

调模是压铸工艺中必不可少的步骤，在给压铸机更换模具或机器锁模力不 达标的情况下，需要进行调模动作，但当使用手动调模操作时，完全是凭借压 铸师傅的经验进行，即使是有经验的师傅也是具有很大的盲目性，也只能凭经 验进行模薄或模厚动作，且手动调到设定的锁模力目标值也需要很多次的锁开 模动作及调模动作，若是在模具厚度较大且调模流量较大的情况之下，容易发 生撞模等危险动作，造成模具的损害。

虽然，目前也有多种智能调模方式，如本公司之前申请的一种智能调模控 制系统(CN 202824595 U)，但是，这些智能调模控制系统都是通过安装专业的 锁模力检测仪器进行锁模力的检测，所需的成本费及安装问题也是很棘手的。 另外，通过安装锁模力检测仪器会使结构更加复杂，同样还需要多次反复调模 才能完成一次调模过程。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，针对现有智能调模系统需要使用 锁模力检测仪且无法实现一次性完成自动调模的缺陷，提供一种无需使用锁模 力检测仪就能一键自动调模的压铸机智能调模方法及一键调模系统。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种压铸机智能调模方法， 包括以下步骤：

S1、将压铸机模具模面贴紧，调模电眼感应器获取调模脉冲；

S2、可编程控制器接收所述调模脉冲并获得当前锁模力；

S3、所述可编程控制器根据所述当前锁模力控制调模系统自动调模。

其中，所述步骤S1包括以下步骤：

S11、所述调模电眼感应器检测调模装置中小齿轮转动的位置；

S12、所述调模电眼感应器计算当前的容模量；

S13、所述调模电眼感应器根据所述容模量向所述可编程控制器输出对应数 量的所述调模脉冲。

优选地，在所述步骤S2中，所述调模脉冲与所述锁模力之间的关系为一次 函数关系。

其中，所述步骤S3包括以下步骤：

S31、所述可编程控制器读取目标锁模力并计算目标锁模力与所述当前锁模 力的锁模力差值；

S32、所述可编程控制器根据所述锁模力差值获得对应的调模脉冲数；

S33、所述可编程控制器根据所述调模脉冲数输出流量阀开度控制信号；

S34、所述流量阀接收所述开度控制信号并调节流量阀的开度，进而控制锁 开模装置和调模装置动作，使锁模力达到所述目标锁模力。

优选地，在所述步骤S32中，所述锁模力差值与所述调模脉冲数之间的关 系为一次函数关系。

相应地，本发明还提供了一种压铸机一键调模系统，包括：数据显示终端、 可编程控制器、油泵及压力流量阀、锁开模油缸、锁开模装置、液压马达、调 模装置、锁开模电子尺和调模电眼感应器；

所述锁开模电子尺用于检测压铸机各机构的位置并反馈给所述可编程控制 器；所述数据显示终端连接所述可编程控制器，用于设置和显示系统参数；所 述可编程控制器用于接收所述调模电眼感应器检测的所述调模装置的当前调模 脉冲，计算当前锁模力，从而输出控制信号控制所述油泵及压力流量阀，进而 通过所述锁开模油缸和所述液压马达分别控制所述锁开模装置和所述调模装置 动作。

优选地，所述调模电眼感应器进一步包括：检测模块、计算模块和转换模 块；

所述检测模块用于检测所述调模装置小齿轮转动的位置；所述计算模块用于 计算当前的容模量；所述转换模块用于将所述容模量转换成对应数量的所述调 模脉冲，并发送至所述可编程控制器。

优选地，所述可编程控制器计算的所述当前锁模力与所述当前调模脉冲的关 系为一次函数关系。

优选地，所述可编程控制器包括：锁模力计算模块、调模脉冲计算模块和控 制信号输出模块；

所述锁模力计算模块用于根据所述数据显示终端设置的目标锁模力和所述 当前锁模力计算锁模力差值；所述调模脉冲计算模块用于根据所述锁模力差值 计算对应的调模脉冲数；所述控制信号输出模块用于根据所述调模脉冲数输出 相应的流量阀开度控制信号。

优选地，所述锁模力差值与所述调模脉冲数之间为一次函数关系。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：采用本发明提供的压铸机智能调 模方法，仅仅通过调模电眼感应器采集的调模脉冲信号就能获得当前锁模力， 进而实现自动化调模过程，大大简化了压铸机调模系统的结构、节约了成本； 本发明实现一次性一键自动调模，无需多次反复微调，操作简单、自动化程度 高，提高了调模效率，从而节约了调模时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述 中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付 出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的第一实施例智能调模方法流程图；

图2是本发明提供的第二实施例智能调模方法流程图；

图3是本发明提供的第三实施例一键调模系统方框图；

图4是本发明提供的第四实施例调模装置结构示意图；

图5是本发明提供的第五实施例压铸机结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造 性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1，图1是本发明提供的第一实施例智能调模方法流程图。如图1 所示，本发明实施例提供的压铸机智能调模方法包括以下步骤：

S1、将压铸机模具模面贴紧，调模电眼感应器获取调模脉冲；

S2、可编程控制器接收所述调模脉冲并获得当前锁模力；

S3、可编程控制器根据当前锁模力控制调模系统自动调模。

从本实施例提供的智能调模方法可知，本发明提供的智能调模方法在现有 智能调模系统的基础上，通过调模电眼感应器检测调模脉冲，进而根据调模脉 冲计算出当前的锁模力，进而根据当前锁模力发出精确的控制信号，使调模系 统在控制信号作用下一次完成自动调模过程，无需反复微调。本实施例提供的 智能调模方法不但不需要专业的锁模力检测仪来检测当前的锁模力，而且发出 的控制信号可使调模一次到位，实现自动化调模过程，大大简化了压铸机调模 系统的结构、节约了成本，而且操作简单、自动化程度高，提高了调模效率， 从而节约了调模时间。

请参见图2，图2是本发明提供的第二实施例智能调模方法流程图。如图2 所示，为了进一步说明第一实施例的智能调模过程，在上述第一实施例基础上， 本实施例给出了另一个优选智能调模方法，具体包括以下步骤：

S11、调模电眼感应器检测调模装置中小齿轮转动的位置；

S12、调模电眼感应器计算当前的容模量；

容模量是指锁开模机铰伸直后中板与头板的距离；调模电眼感应器根据小 齿轮转动的位置计算容模量时需要利用锁开模电子尺提供的各部件实际及相对 位置；

S13、调模电眼感应器根据容模量向可编程控制器输出对应数量的调模脉 冲；

S2、可编程控制器接收调模脉冲并获得当前锁模力；

在本发明提供的一个优选实施例中，可编程控制器利用一次函数关系式 y＝kx+b来计算当前锁模力，其中，y表示锁模力，x表示调模脉冲数，k和b为 常数。对于同一系列的压铸机，k和b保持不变，但是不同系列或者不同品牌的 压铸机由于机械结构的差异，k和b会产生变化。从理论上来说，当调模脉冲数 x为零时，锁模力y也为零；但是，实际的试验结果表明，调模脉冲x在10以 下时，锁模力x都近似为零。因此，在本发明提供的另一优选实施例中，x≤10 时，y＝0；x＞10时，y＝kx+b；

应理解，本发明所获得的调模脉冲数与锁模力之间的函数关系，来源于大 量的实际测试数据，并经过Matlab科学计算软件将测试数据点在二维坐标中拟 合出关系曲线。在大量的数据支持下，获得了以上调模脉冲和锁模力之间的一 次函数关系式；

S31、可编程控制器读取目标锁模力并计算目标锁模力与当前锁模力的锁模 力差值；

S32、可编程控制器根据锁模力差值获得对应的调模脉冲数；

本步骤其实是步骤S2的逆过程，可编程控制器根据调模电眼感应器提供的 调模脉冲计算出当前锁模力之后，再根据目标锁模力就可以计算出本次调模过 程需要增加或减少的锁模力(如果目标锁模力大于当前锁模力，超出的部分则 为所需增加的锁模力，反之则为需要减少的锁模力)，再将需要增加或减少的锁 模力转换成对应数量的调模脉冲，进而根据调模脉冲数来输出控制信号；因此， 在本步骤中，锁模力差值与调模脉冲数之间也是一次函数关系y＝kx+b，其中，y 表示锁模力差值，x表示调模脉冲数，k和b为常数，而且，本步骤中的k和b 与步骤S2中的相同，只是本步骤中已知锁模力差值y，需要利用一次函数y＝kx+b 计算调模脉冲数x；而步骤S2中则相反，已知调模脉冲数x需要计算锁模力y；

S33、可编程控制器根据调模脉冲数输出流量阀开度控制信号；

通过步骤S2和步骤S32的两次转换后，可编程控制器输出的控制信号与现 有的直接采用锁模力检测仪来检测当前锁模力进而输出控制信号相比具有如下 有益效果：因为调模装置最终需要调节的是位置信息，即调整容模量，采用专 业的锁模力检测仪检测锁模力最后输出控制信号并没有建立控制信号与容模量 之间的一一对应关系，所以需要反复微调才能达到精确控制。但是本实施例提 供的智能调模方法，将容模量转换成调模脉冲再计算出当前锁模力，然后又将 锁模力差值转换成调模脉冲，根据调模脉冲输出控制信号，间接地将可编程控 制器输出的控制信号与容模量之间建立了一一对应关系，因此，本发明实施例 提供的智能调模方法可一次性完成一次调模过程，无需反复微调，大大简化了 调模操作、提高了调模的自动化过程并提升了调模控制精度；

S34、流量阀接收开度控制信号并调节流量阀的开度，进而控制锁开模装置 和调模装置动作，使锁模力达到目标锁模力。

请参见图3，图3是本发明提供的第三实施例一键调模系统方框图。如图3 所示，本实施例提供的压铸机一键调模系统包括：数据显示终端1、可编程控制 器2、油泵及压力流量阀3、锁开模油缸4、锁开模装置5、锁开模电子尺6、液 压马达7、调模装置8和调模电眼感应器9。

数据显示终端1和油泵及压力流量阀3分别电连接可编程控制器2，油泵及 压力流量阀3分别连接锁开模油缸4和液压马达7，锁开模油缸4连接锁开模装 置5，液压马达7连接调模装置8，锁开模电子尺6安装在锁开模装置5上并电 连接可编程控制器2，调模电眼感应器9检测调模装置8并电连接可编程控制器 2，锁开模电子尺6连接调模电眼感应器9。

锁开模电子尺6为电子定位装置，用于检测压铸机各机构的位置并反馈给 可编程控制器2和调模电眼感应器9；数据显示终端1连接可编程控制器2，用 于设置和显示系统参数；调模电眼感应器9检测的调模装置8中小齿轮的位置， 进而根据锁开模电子尺6提供的位置信息获得调模装置8的当前调模脉冲，进 而将调模脉冲发送给可编程控制器2；可编程控制器2根据接收到的调模脉冲计 算当前锁模力，从而输出控制信号控制油泵及压力流量阀3，进而通过锁开模油 缸4和液压马达7分别控制锁开模装置5和调模装置8。

在本发明提供的另一个优选实施例中(图3中未示出)，调模电眼感应器9 进一步包括：检测模块91、计算模块92和转换模块93。

检测模块91用于检测调模装置8小齿轮转动的位置；计算模块92用于计算 当前的容模量，计算模块92根据小齿轮转动的位置计算容模量时需要利用锁开 模电子尺6提供的各部件实际及相对位置；转换模块93用于将容模量转换成对 应数量的调模脉冲，并发送至所述可编程控制器2。

在本发明提供的另一个优选实施例中(图3中未示出)，可编程控制器2包 括：锁模力计算模块21、调模脉冲计算模块22和控制信号输出模块23。

锁模力计算模块21用于根据数据显示终端1设置的目标锁模力和当前锁模 力计算锁模力差值。首先，锁模力计算模块21利用一次函数关系式y＝kx+b来 计算当前锁模力，其中，y表示锁模力，x表示调模脉冲数，k和b为常数。对 于同一系列的压铸机，k和b保持不变，但是不同系列或者不同品牌的压铸机由 于机械结构的差异，k和b会产生变化。从理论上来说，当调模脉冲数x为零时， 锁模力y也为零；但是，实际的试验结果表明，调模脉冲x在10以下时，锁模 力x都近似为零。因此，在本发明提供的另一优选实施例中，x≤10时，y＝0；x ＞10时，y＝kx+b；接着，锁模力计算模块21计算目标锁模力与当前锁模力的差 值。

调模脉冲计算模块22用于根据锁模力差值计算对应的调模脉冲数。锁模力 差值与调模脉冲数之间也是一次函数关系y＝kx+b，其中，y表示锁模力差值，x 表示调模脉冲数，k和b为常数，而且，调模脉冲计算模块22采用的一次函数 中k和b与锁模力计算模块21中的相同，只是调模脉冲计算模块22中已知锁 模力差值y，需要利用一次函数y＝kx+b计算调模脉冲数x；而锁模力计算模块 21中则相反，已知调模脉冲数x需要计算锁模力y。

控制信号输出模块23用于根据调模脉冲数输出相应的流量阀开度控制信 号。在锁模力计算模块21和调模脉冲计算模块22的两次计算转换后，控制信 号输出模块23输出的控制信号与现有的直接采用锁模力检测仪来检测当前锁模 力进而输出控制信号相比具有如下有益效果：因为调模装置8最终需要调节的 是位置信息，即调整容模量，采用专业的锁模力检测仪检测锁模力最后输出控 制信号并没有建立控制信号与容模量之间的一一对应关系，所以需要反复微调 才能达到精确控制。但是本实施例提供的智能调模方法，将容模量转换成调模 脉冲再计算出当前锁模力，然后又将锁模力差值转换成调模脉冲，根据调模脉 冲输出控制信号，间接地将可编程控制器2输出的控制信号与容模量之间建立 了一一对应关系，因此，本发明实施例提供的智能调模方法可一次性完成一次 调模过程，无需反复微调，大大简化了调模操作、提高了调模的自动化过程并 提升了调模控制精度；

请参见图4和图5，其中，图4是本发明提供的第四实施例调模装置结构示 意图，图5是本发明提供的第五实施例压铸机结构示意图。

为了进一步详细了解本发明的一键调模系统的机械动作过程，下面将结合 第四和第五实施例进行详细的介绍。应理解的是，从可编程控制器2发出控制 信号，到调模装置8和锁开模装置5响应控制信号进行自动调模，以使锁模力 达到目标锁模力所允许的偏差范围内，这一过程都是现有技术。在现有技术基 础上，本发明创造性地提出了一种锁模力的检测方法，并利用检测到的锁模力 输出精确的控制信号。在第四和第五实施例将全面结合现有技术和本发明的创 新技术从机械结构上阐述调模系统的结构及其工作原理。

如图4所示，本实施例提供的调模装置8包括：调模螺母81、小齿轮82和 大齿轮83。如图5所示，本实施例提供的压铸机包括：油泵及压力流量阀3、 锁开模油缸4、锁开模装置5(具体包括曲肘机构51、机铰52、中板53、头板 54、尾板55、拉杆56和拉杆螺母57)、锁开模电子尺6、液压马达7、调模螺 母81和调模电眼感应器9。液压马达7通过齿轮与大齿轮83啮合并带动大齿轮 83转动，同时，大齿轮83与小齿轮82啮合，从而带动小齿轮82转动，小齿轮 82带动调模螺母81转动，从而使尾板55移动，进而改变尾板55的位置，尾板 进一步通过机铰52和锁开模油缸4推动的曲肘机构51来推动中板53移动，进 而向夹在头板54和中板53之间的模具施加锁模力。拉杆56穿过头板54、中板 53和尾板55，拉杆螺母57将头板54与拉杆56连接，调模螺母81将拉杆56 与尾板55连接进而调节尾板55在拉杆56上的位置。油泵及压力流量阀3通过 液压油管连接锁开模装置5和调模装置8并通过液压油驱动锁开模装置5和调 模装置8。调模电眼感应器9安装于拉杆螺母57上，通过检测小齿轮的位置来 获取当前的容模量，进而输出调模脉冲至可编程控制器2(图4和5中未给出)， 计算容模量时需要利用锁开模电子尺6所检测的各部件位置信息。同时，锁开 模电子尺6检测的位置信息也会反馈给可编程控制器，以输出控制信号。

上述描述涉及各种模块。这些模块通常包括硬件和/或硬件与软件的组合(例 如固化软件)。这些模块还可以包括包含指令(例如，软件指令)的计算机可读 介质(例如，永久性介质)，当处理器执行这些指令时，就可以执行本发明的各 种功能性特点。相应地，除非明确要求，本发明的范围不受实施例中明确提到 的模块中的特定硬件和/或软件特性的限制。作为非限制性例子，本发明在实施 例中可以由一种或多种处理器(例如微处理器、数字信号处理器、基带处理器、 微控制器)执行软件指令(例如存储在非永久性存储器和/或永久性存储器)。另 外，本发明还可以用专用集成电路(ASIC)和/或其他硬件元件执行。需要指出 的是，上文对各种模块的描述中，分割成这些模块，是为了说明清楚。然而， 在实际实施中，各种模块的界限可以是模糊的。例如，本文中的任意或所有功 能性模块可以共享各种硬件和/或软件元件。又例如，本文中的任何和/或所有功 能模块可以由共有的处理器执行软件指令来全部或部分实施。另外，由一个或 多个处理器执行的各种软件子模块可以在各种软件模块间共享。相应地，除非 明确要求，本发明的范围不受各种硬件和/或软件元件间强制性界限的限制。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发 明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流 程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。