模具噴涂系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及壓鑄噴涂技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種模具噴涂系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]壓鑄工藝是利用高壓將金屬液高速壓入精密的金屬模具型腔內(nèi)，金屬液在壓力作用下冷卻凝固而形成鑄件。壓鑄工藝的優(yōu)勢是可以制造形狀復(fù)雜、輪廓清晰、薄壁深腔的金屬零件，且材料的利用率高。在壓鑄過程中，噴涂是很關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，它可以有效的避免壓鑄件與壓鑄模焊合，使壓鑄模易磨損的部分在高溫下具有潤滑性能，減少壓鑄件頂出時的摩擦阻力、防止粘模，并起到冷卻作用避免壓鑄模過分受熱。
[0003]現(xiàn)有的壓鑄模具噴涂系統(tǒng)，其往往存在以下問題:1.采用的是開環(huán)控制，即控制系統(tǒng)控制噴涂裝置的噴涂時間周期是固定的，其噴涂時間無法根據(jù)模具的溫度變化而進行相應(yīng)調(diào)整，冷漠不合格產(chǎn)品率較高，且噴涂裝置的噴涂量也是固定的，無法根據(jù)模具的溫度變化進行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。
[0004]2.壓鑄機冷卻水的流量無法根據(jù)壓鑄機的工作狀態(tài)(停機時間、連續(xù)生產(chǎn)時間以及壓鑄件數(shù))進行調(diào)節(jié)，一旦冷卻水的用量過多或不足，將直接影響到鑄件的成型，導(dǎo)致壓鑄的不合格產(chǎn)品增多，同時還會降低壓鑄模具的使用壽命。
[0005]3.現(xiàn)有壓鑄機的溫度檢測通常采用的是溫度傳感器，但是由于壓鑄機工作的環(huán)境惡劣，溫度傳感器檢測的誤差往往較大，導(dǎo)致壓鑄模具溫度控制的不準確性。
[0006]4.噴嘴與涂料閥一體設(shè)計，體積過大，因此噴嘴只能進行斜面噴涂，模腔內(nèi)噴嘴射面會產(chǎn)生噴涂盲區(qū)，由于模具結(jié)構(gòu)限制不能更好地使模腔整體表面形成均膜，由此會造成脫模不良或模具表面足部區(qū)域溫度較高，影響脫模。
[0007]5、涂料的流量調(diào)節(jié)通常采用的是外部結(jié)構(gòu)，噴嘴流量的調(diào)節(jié)極為不便。
[0008]6、涂料與壓縮空氣在噴嘴腔內(nèi)混合后直接從噴嘴噴射至模具，因此在涂料通道不能形成有效負壓，噴射力度和噴嘴霧化扇面不足，噴出液體霧化粒子不均勻，同時結(jié)構(gòu)設(shè)計涂料通道小易造成噴嘴堵塞。
[0009]7.噴嘴與噴涂板采用的是固定連接方式，無法根據(jù)需要調(diào)節(jié)噴嘴的噴涂角度?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0010]本實用新型意在提供一種可根據(jù)壓鑄機的工作狀態(tài)實時調(diào)節(jié)脫模劑的噴涂量和冷卻水流量的模具噴涂系統(tǒng)，以降低冷漠不合格產(chǎn)品率。
[0011]本實用新型方案中的模具噴涂系統(tǒng)，其特征在于，包括PLC控制模塊、人機界面、壓鑄機工作狀態(tài)輸入模塊、噴涂機器人模塊、模具噴涂流量控制模塊；
[0012]所述的PLC控制模塊包括壓鑄機工作狀態(tài)檢測部分、壓鑄機異常判斷部分、噴涂量計算部分、冷卻水流量計算部分和數(shù)據(jù)的存儲與恢復(fù)部分；
[0013]所述的人機界面與PLC控制模塊單向通信連接，人機界面用于系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定、系統(tǒng)運行狀態(tài)的監(jiān)控、數(shù)據(jù)和事件的錄入；
[0014]所述的壓鑄機工作狀態(tài)輸入模塊與PLC控制模塊單向通信，用于將壓鑄機的工作狀態(tài)信息實時傳輸給PLC控制模塊；
[0015]所述的噴涂機器人模塊與PLC控制模塊雙向通信，噴涂機器人模塊向PLC控制模塊反饋其運行的工作狀態(tài)信息，PLC控制模塊用于控制噴涂機器人模塊的運行；
[0016]所述的模具噴涂流量控制模塊與PLC控制模塊單向通信，PLC控制模塊根據(jù)檢測的壓鑄機工作狀態(tài)信息，判斷壓鑄機工作的異常，從而調(diào)節(jié)模具噴涂流量控制模塊的噴涂量。
[0017]本實用新型方案的優(yōu)勢在于:1.該模具噴涂系統(tǒng)采用半閉環(huán)系統(tǒng)，通過對壓鑄機工作狀態(tài)信息的實時檢測，來判斷壓鑄機工作的異常，從而調(diào)節(jié)模具噴涂流量控制模塊的噴涂量，例如檢測到壓鑄機產(chǎn)生異常停機，模具溫度較低時，模具噴涂流量控制模塊的噴涂量也會相應(yīng)的減少，從而使模具快速升溫至正常生產(chǎn)狀態(tài)的溫度值，然后恒定噴涂量，使模具保持溫度恒定正常生產(chǎn)，這種方式能夠大幅縮短壓鑄機由冷態(tài)到正常生產(chǎn)狀態(tài)的時間，最大限度減少不合格產(chǎn)品件數(shù)，提高產(chǎn)品合格率，提升生產(chǎn)效率。2.系統(tǒng)通過采集壓鑄機工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，判斷壓鑄機工作異常與否，進而通過調(diào)節(jié)模具噴涂量來調(diào)節(jié)模具溫度，避免在壓鑄機惡劣的工作環(huán)境下，直接使用溫度傳感器采集模具溫度數(shù)據(jù)存在的誤差大的問題。
3.在PLC控制模塊設(shè)置了數(shù)據(jù)的存儲和恢復(fù)部分，能夠保持模具參數(shù)，以便在更換模具后能快速恢復(fù)該模具的噴涂參數(shù)，免除反復(fù)調(diào)整帶來的麻煩。
[0018]進一步，所述的PLC控制模塊還包括自動和手動切換部分、報表生成部分、用戶的添加和刪除部分以及系統(tǒng)運行異常報警部分。1.通過設(shè)置自動和手動切換部分，可實現(xiàn)整個系統(tǒng)自動和手動的自由切換，方便操作。2.設(shè)置報表生成部分，生產(chǎn)過程實時跟蹤，能夠?qū)С鰵v史報表供生產(chǎn)調(diào)用。3.設(shè)置系統(tǒng)運行異常報警部分，當系統(tǒng)發(fā)生故障時，及時報警，排出故障。4.用戶的添加和刪除部分，方便工廠管理人員管理系統(tǒng)，防止不信任的人隨意改動參數(shù)或者合適的人員無相應(yīng)的操作權(quán)限。
[0019]進一步，還包括模具冷卻水控制模塊，所述的模具冷卻水控制模塊與PLC控制模塊單向通信，PLC控制模塊根據(jù)檢測的壓鑄機工作狀態(tài)信息，判斷壓鑄機工作的異常，從而調(diào)節(jié)模具冷卻水控制模塊的冷卻水流量。本系統(tǒng)通過進一步設(shè)置模具冷卻水控制模塊，可根據(jù)壓鑄機工作狀態(tài)對冷卻水的流量進行調(diào)節(jié)，例如當壓鑄機異常停機時，模具溫度會較低，可通過模具冷卻水控制模塊調(diào)節(jié)進入模具內(nèi)的冷卻水的流量或通斷，從而壓鑄機重新啟動后，模具能快速升溫至正常生產(chǎn)狀態(tài)的溫度值，然后恒定冷卻水流量，可避免壓鑄機異常停機時，冷卻水流量過多造成的模具溫度過低，升溫慢，再次生產(chǎn)時產(chǎn)生較多不合格品。
[0020]進一步，模具噴涂流量控制模塊采用的噴涂方式是間歇交替噴涂。噴涂方式采用間歇交替噴涂方式，避免了射流喘流現(xiàn)象產(chǎn)生的噴涂盲區(qū)。
[0021]進一步，噴涂機器人模塊包括噴涂機械手、連接在噴涂機械手自由端的噴涂架和設(shè)置在噴涂架上的流量可調(diào)的噴嘴。通過采用機械手臂可實現(xiàn)噴涂的自動化、智能化和高效化噴涂，采用自身流量可調(diào)的噴嘴，避免通過外部結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)噴涂流量帶來的操作不便的問題。
[0022]進一步，模具噴涂流量控制模塊包括通過PLC控制模塊控制選通的噴涂電磁閥島和由噴涂電磁閥島中的各個電磁閥對應(yīng)控制的噴涂氣控閥，模具噴涂流量控制模塊還包括通過PLC控制模塊控制選通的吹氣電磁閥島和由吹氣電磁閥島中的各個電磁閥對應(yīng)控制的吹氣氣控閥，所述的噴涂氣控閥和吹氣氣控閥分別控制對應(yīng)的噴嘴的噴涂量和噴氣量。此種設(shè)計的優(yōu)點在于，以盡可能少的管路設(shè)計去控制盡可能多的噴涂點；由于大流量電磁閥的重量及體積較大，所以由小流量的電磁閥島控制大流量氣控閥的方法，可以實現(xiàn)多噴涂點的控制，同時使控制單元的體積和重量下降，使噴涂架的重量下降，減輕機器人的工作負荷。
[0023]進一步，每個噴涂板上均設(shè)有用來安裝噴嘴的安裝槽，噴嘴的下部位于安裝槽內(nèi)并可在安裝槽內(nèi)轉(zhuǎn)動，噴涂板上設(shè)有用來防止噴嘴脫出安裝槽的蓋板，每個噴涂板上均設(shè)有多個涂料孔和空氣孔，涂料孔和空氣孔均與所述安裝槽相通。這種噴嘴的安裝方式，在噴涂時可根據(jù)需要將噴嘴調(diào)整至所需角度，可避免產(chǎn)生噴涂盲區(qū)。
[0024]進一步，噴嘴包括球頭座、噴頭和噴嘴體，球頭座安裝在外部噴涂基板上且開有進料口，球頭座上設(shè)有第一凹槽，噴嘴體伸入第一凹槽內(nèi)，噴頭上開設(shè)有涂料通道，噴嘴體上開設(shè)有出料口，進料口、涂料通道和出料口三者依次相通形成涂料的流通路徑，球頭座與噴嘴體螺紋連接，噴頭可隨噴嘴體一起運動，進料口處設(shè)有單向閥球，噴頭的涂料通道與單向閥球之間設(shè)有彈性元件。
[0025]通過在進料口處設(shè)置單向閥球，并在單向閥球處設(shè)置彈性元件，同時通過噴嘴體的移動帶動彈性元件對單向閥球的作用力，最終通過移動噴嘴體實現(xiàn)進料口與單向閥球開口大小的變化，即實現(xiàn)對噴嘴的流量控制，同時采用本方案的噴嘴經(jīng)實際生產(chǎn)測試，噴嘴的厚度僅為原德國沃爾林公司生產(chǎn)的噴嘴厚度的一半，因此采用本方案的噴嘴一方面該噴嘴能伸入模腔內(nèi)進行噴射，因此模腔內(nèi)不會產(chǎn)生噴涂盲區(qū)并且更好地使模腔整體表面形成均膜，另一方面該噴嘴流量調(diào)節(jié)方便，而且結(jié)構(gòu)簡單。
[0026]進一步，球頭座上周向均布有至少兩個空氣入口，所述噴嘴體的出料口下部依次設(shè)有擴散腔和真空腔，所述空氣入口、所述第一凹槽、所述真空腔、所述擴散腔和所述出料口依次相通并形成高速壓縮空氣的流通路徑。在進行模具的噴涂時，從空氣入口處通入高速壓縮空氣，該高速壓縮空氣經(jīng)第一凹槽進入真空腔并在真空腔處形成射流產(chǎn)生卷吸作用，在卷吸作用下，真空腔內(nèi)的空氣不斷被卷吸走，從而使真空腔內(nèi)的壓力降至大氣壓以下并形