模具喷涂系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及压铸喷涂技术领域，具体涉及一种模具喷涂系统。
【背景技术】
[0002]压铸工艺是利用高压将金属液高速压入精密的金属模具型腔内，金属液在压力作用下冷却凝固而形成铸件。压铸工艺的优势是可以制造形状复杂、轮廓清晰、薄壁深腔的金属零件，且材料的利用率高。在压铸过程中，喷涂是很关键的一个环节，它可以有效的避免压铸件与压铸模焊合，使压铸模易磨损的部分在高温下具有润滑性能，减少压铸件顶出时的摩擦阻力、防止粘模，并起到冷却作用避免压铸模过分受热。
[0003]现有的压铸模具喷涂系统，其往往存在以下问题:1.采用的是开环控制，即控制系统控制喷涂装置的喷涂时间周期是固定的，其喷涂时间无法根据模具的温度变化而进行相应调整，冷漠不合格产品率较高，且喷涂装置的喷涂量也是固定的，无法根据模具的温度变化进行相应的调节。
[0004]2.压铸机冷却水的流量无法根据压铸机的工作状态(停机时间、连续生产时间以及压铸件数)进行调节，一旦冷却水的用量过多或不足，将直接影响到铸件的成型，导致压铸的不合格产品增多，同时还会降低压铸模具的使用寿命。
[0005]3.现有压铸机的温度检测通常采用的是温度传感器，但是由于压铸机工作的环境恶劣，温度传感器检测的误差往往较大，导致压铸模具温度控制的不准确性。
[0006]4.喷嘴与涂料阀一体设计，体积过大，因此喷嘴只能进行斜面喷涂，模腔内喷嘴射面会产生喷涂盲区，由于模具结构限制不能更好地使模腔整体表面形成均膜，由此会造成脱模不良或模具表面足部区域温度较高，影响脱模。
[0007]5、涂料的流量调节通常采用的是外部结构，喷嘴流量的调节极为不便。
[0008]6、涂料与压缩空气在喷嘴腔内混合后直接从喷嘴喷射至模具，因此在涂料通道不能形成有效负压，喷射力度和喷嘴雾化扇面不足，喷出液体雾化粒子不均匀，同时结构设计涂料通道小易造成喷嘴堵塞。
[0009]7.喷嘴与喷涂板采用的是固定连接方式，无法根据需要调节喷嘴的喷涂角度。
【发明内容】
[0010]本发明意在提供一种可根据压铸机的工作状态实时调节脱模剂的喷涂量和冷却水流量的模具喷涂系统，以降低冷漠不合格产品率。
[0011]本发明方案中的模具喷涂系统，其特征在于，包括PLC控制模块、人机界面、压铸机工作状态输入模块、喷涂机器人模块、模具喷涂流量控制模块；
所述的PLC控制模块包括压铸机工作状态检测部分、压铸机异常判断部分、喷涂量计算部分、冷却水流量计算部分和数据的存储与恢复部分；
所述的人机界面与PLC控制模块单向通信连接，人机界面用于系统参数的设定、系统运行状态的监控、数据和事件的录入； 所述的压铸机工作状态输入模块与PLC控制模块单向通信，用于将压铸机的工作状态信息实时传输给PLC控制模块；
所述的喷涂机器人模块与PLC控制模块双向通信，喷涂机器人模块向PLC控制模块反馈其运行的工作状态信息，PLC控制模块用于控制喷涂机器人模块的运行；
所述的模具喷涂流量控制模块与PLC控制模块单向通信，PLC控制模块根据检测的压铸机工作状态信息，判断压铸机工作的异常，从而调节模具喷涂流量控制模块的喷涂量。
[0012]本发明方案的优势在于:1.该模具喷涂系统采用半闭环系统，通过对压铸机工作状态信息的实时检测，来判断压铸机工作的异常，从而调节模具喷涂流量控制模块的喷涂量，例如检测到压铸机产生异常停机，模具温度较低时，模具喷涂流量控制模块的喷涂量也会相应的减少，从而使模具快速升温至正常生产状态的温度值，然后恒定喷涂量，使模具保持温度恒定正常生产，这种方式能够大幅缩短压铸机由冷态到正常生产状态的时间，最大限度减少不合格产品件数，提高产品合格率，提升生产效率。2.系统通过采集压铸机工作状态数据，判断压铸机工作异常与否，进而通过调节模具喷涂量来调节模具温度，避免在压铸机恶劣的工作环境下，直接使用温度传感器采集模具温度数据存在的误差大的问题。3.在PLC控制模块设置了数据的存储和恢复部分，能够保持模具参数，以便在更换模具后能快速恢复该模具的喷涂参数，免除反复调整带来的麻烦。
[0013]进一步，所述的PLC控制模块还包括自动和手动切换部分、报表生成部分、用户的添加和删除部分以及系统运行异常报警部分。1.通过设置自动和手动切换部分，可实现整个系统自动和手动的自由切换，方便操作。2.设置报表生成部分，生产过程实时跟踪，能够导出历史报表供生产调用。3.设置系统运行异常报警部分，当系统发生故障时，及时报警，排出故障。4.用户的添加和删除部分，方便工厂管理人员管理系统，防止不信任的人随意改动参数或者合适的人员无相应的操作权限。
[0014]进一步，还包括模具冷却水控制模块，所述的模具冷却水控制模块与PLC控制模块单向通信，PLC控制模块根据检测的压铸机工作状态信息，判断压铸机工作的异常，从而调节模具冷却水控制模块的冷却水流量。本系统通过进一步设置模具冷却水控制模块，可根据压铸机工作状态对冷却水的流量进行调节，例如当压铸机异常停机时，模具温度会较低，可通过模具冷却水控制模块调节进入模具内的冷却水的流量或通断，从而压铸机重新启动后，模具能快速升温至正常生产状态的温度值，然后恒定冷却水流量，可避免压铸机异常停机时，冷却水流量过多造成的模具温度过低，升温慢，再次生产时产生较多不合格品。
[0015]进一步，模具喷涂流量控制模块采用的喷涂方式是间歇交替喷涂。喷涂方式采用间歇交替喷涂方式，避免了射流喘流现象产生的喷涂盲区。
[0016]进一步，喷涂机器人模块包括喷涂机械手、连接在喷涂机械手自由端的喷涂架和设置在喷涂架上的流量可调的喷嘴。通过采用机械手臂可实现喷涂的自动化、智能化和高效化喷涂，采用自身流量可调的喷嘴，避免通过外部结构调节喷涂流量带来的操作不便的问题。
[0017]进一步，模具喷涂流量控制模块包括通过PLC控制模块控制选通的喷涂电磁阀岛和由喷涂电磁阀岛中的各个电磁阀对应控制的喷涂气控阀，模具喷涂流量控制模块还包括通过PLC控制模块控制选通的吹气电磁阀岛和由吹气电磁阀岛中的各个电磁阀对应控制的吹气气控阀，所述的喷涂气控阀和吹气气控阀分别控制对应的喷嘴的喷涂量和喷气量。此种设计的优点在于，以尽可能少的管路设计去控制尽可能多的喷涂点；由于大流量电磁阀的重量及体积较大，所以由小流量的电磁阀岛控制大流量气控阀的方法，可以实现多喷涂点的控制，同时使控制单元的体积和重量下降，使喷涂架的重量下降，减轻机器人的工作负荷。
[0018]进一步，每个喷涂板上均设有用来安装喷嘴的安装槽，喷嘴的下部位于安装槽内并可在安装槽内转动，喷涂板上设有用来防止喷嘴脱出安装槽的盖板，每个喷涂板上均设有多个涂料孔和空气孔，涂料孔和空气孔均与所述安装槽相通。这种喷嘴的安装方式，在喷涂时可根据需要将喷嘴调整至所需角度，可避免产生喷涂盲区。
[0019]进一步，喷嘴包括球头座、喷头和喷嘴体，球头座安装在外部喷涂基板上且开有进料口，球头座上设有第一凹槽，喷嘴体伸入第一凹槽内，喷头上开设有涂料通道，喷嘴体上开设有出料口，进料口、涂料通道和出料口三者依次相通形成涂料的流通路径，球头座与喷嘴体螺纹连接，喷头可随喷嘴体一起运动，进料口处设有单向阀球，喷头的涂料通道与单向阀球之间设有弹性元件。
[0020]通过在进料口处设置单向阀球，并在单向阀球处设置弹性元件，同时通过喷嘴体的移动带动弹性元件对单向阀球的作用力，最终通过移动喷嘴体实现进料口与单向阀球开口大小的变化，即实现对喷嘴的流量控制，同时采用本方案的喷嘴经实际生产测试，喷嘴的厚度仅为原德国沃尔林公司生产的喷嘴厚度的一半，因此采用本方案的喷嘴一方面该喷嘴能伸入模腔内进行喷射，因此模腔内不会产生喷涂盲区并且更好地使模腔整体表面形成均膜，另一方面该喷嘴流量调节方便，而且结构简单。
[0021 ] 进一步，球头座上周向均布有至少两个空气入口，所述喷嘴体的出料口下部依次设有扩散腔和真空腔，所述空气入口、所述第一凹槽、所述真空腔、所述扩散腔和所述出料口依次相通并形成高速压缩空气的流通路径。在进行模具的喷涂时，从空气入口处通入高速压缩空气，该高速压缩空气经第一凹槽进入真空腔并在真空腔处形成射流产生卷吸作用，在卷吸作用下，真空腔内的空气不断被卷吸走，从而使真空腔内的压力降至大气压以下并形成一定的真空度，此时涂料向喷嘴体扩散