专利名称：一种小型v法造型生产线的制作方法
技术领域：
本实用新型属于铸造技术领域，主要涉及一种铸造行业中造型工艺中的小型V法 造型生产线。
背景技术：
V法造型即V法(V--Pr0cess)，是一种真空密封造型铸造方法，又称负压造型；所述V法造型的工艺过程如下；a、 将预先加热好的塑料薄膜在负压作用下，吸贴到模板的 整个表面上，然后在塑料薄膜上均勻地喷上快干涂料。b、将带有抽气室的沙箱放上。C、 充填不加粘结剂、水分及附加物的干沙，边加砂边微微振动，以保证干沙填满砂箱。然后刮 平填沙，并在砂箱顶部再覆盖塑料薄膜，通过砂箱箱壁抽真空使上下薄膜紧贴在沙箱的上 下表面。d、起模、翻箱，通过大气压力的作用，塑料薄膜均勻地贴在砂型上，而使型砂处于 紧实状态，便可达到硬度为90度左右的砂型，利用液压支架向上顶起实现模样和型模的分 离，然后利用天车把下型模吊到翻转台处实现翻箱动作，上型模不需要翻转。e、合型，翻转 后的下型模和上型模在铸造区合模完毕，等待浇注，整个型模的负压状态一直维持到浇注 结束，待铸件完全凝固之后除去负压。f、负压解除后，铸型自行溃散，可方便地从铸型干砂 中取出铸件。现有V法造型的优点是a、干砂造型，简化了砂处理，旧砂回收率达95%以 上。d、在模样表面覆盖薄膜，模样不与砂型直接接触，便于起模，模样起模斜度很小或没有， 提高了铸件尺寸精度，减少了对模样的磨损。C、在负压下浇注，金属液流动性好，最薄可浇 出2-3mm的薄壁铸件。d、不必采用振动落砂等设备，改善了车间环境。现在的V法造型技术是第三代造型技术，利用常规方法用继电器完成变频电机或 电磁阀的驱动。利用主开关控制接触器主回路，用继电器之间的相互制约和传动控制接触 器线圈，接通主回路启动电机，实现生产线的运行。现有控制机构的缺点一是增加了操作人 员的劳动强度，操作不方便，存在一定的安全隐患，增加了工艺的人工成本；缺点二是系统 稳定性差，故障发生部位多，安全隐患多，系统适应性不强。，电机直接启动后工作状况较为 单一，不能灵活的适应现场的实际情况，缺乏可控性，所以且存在一定的安全隐患。另外国内也有部分铸造厂采用全套进口的V法造型生产线，但由于其工艺对设备 的自动化控制系统要求较高，采用的都是进口设备，因而设备存在着前期投资大，定货周期 长，需要专业技术人员进行设备维护，大量浪费外汇，零部件更换成本高、周期长等缺点。本人通过观察现有V法造型生产线的工艺过程发现，现有V法常规造型工艺控制 的缺点如下所述；1、继电器控制系统本身连接复杂，故障率高，查线困难。2、功能变更时更 改系统接线工作量大。3、操作复杂，生产成本高。4、全套进口设备的投资大，操作培训困难， 对操作人员素质要求高。5系统维护复杂。
发明内容为了克服背景技术中的不足，本实用新型公开了一种小型V法造型生产线，所述 小型V法造型生产线具有便捷、实用、高效、经济的特点；本实用新型通过西门子S7-300系列PLC作为控制核心，采集现场输入的位置信号、压力信号、和温度信号，根据被控对象所 在的位置，依据工艺的需要，控制相应的中间继电器，中间继电器可根据需要启动相应的变 频器，变频器依据设置好的工作程序和特性来驱动变频电机，同样中间继电器也能在工艺 运行的过程中，根据需要打开相应的电磁阀。为了实现上 述发明目的，本实用新型采用如下技术方案一种小型V法造型生产线，包括用于监控生产线的信号检测及自动控制的控制 柜；用于生产线的动力驱动系统；用于为模板覆盖薄膜的自动覆膜区域工位；用于沙箱加 砂震实的震实工位；用于沙箱成型后型板与沙箱分离的起模工位区；用于连通自动覆膜 台、加砂震实工位、起模区的机动轨道设置；所述控制柜分别连接覆膜区工位、加砂震实工 位、起模工位区及连通覆膜台、震实工位、起模工位的机动轨道a、机动轨道b、机动轨道C、 机动轨道d，所述连通覆膜台、加砂震实工位、起模工位的机动轨道为环形设置；所述的动 力驱动系统由变频电机通过变速箱带动链条来驱动机动辊道的转动，摆渡小车直接由变频 电机驱动小车底部的轮子在机动辊道c和机动辊道d上运行。所述的小型V法造型生产线，所述的连通覆膜台、震实工位、起模工位的辊道由两 条机动辊道构成。所述的小型V法造型生产线，所述的机动辊道上设有两台摆渡小车。所述的小型V法造型生产线，所述控制柜设置为PLC控制系统所述的小型V法造型生产线，所述摆渡小车及机动轨道a、机动轨道C、机动轨道b、 机动轨道d部分设置为西门子MM440系列变频器驱动。所述的小型V法造型生产线，所述控制柜设置为西门子S7-3152DP程控器控制。由于采用上述技术方案，本实用新型的有益效果是本发明所述的小型V法造型生产线，利用了 PLC判断生产工位的情况，根据实际生 产工艺需要驱动装在电气控制柜中的西门子MM440变频器驱动变频电机带动辊道运行，可 以实现型板的环形运转；通过驱动液压站上的液压比例阀或电磁阀，实现覆膜、加沙、脱模 的工艺步骤；本实用新型采用PLC作为工作核心的工作方式大大减少了设备的故障率，设 备一次性投资可大大减少，摆渡小车和摆渡小车机动辊道的运行采用变频电机驱动，可以 灵活设计工作速度，同时其运行成本也得到大幅减小；本实用新型实现了 V法造型生产线 控制系统的自主设计、研发、实施，且自动化程度高，控制精度得到有效的高，系统运行稳定 可靠；克服了以往V法生产线控制系统造价高的难题和运行成本高的问题；提高了生产效 率，改善了生产环境等优点。
图1是本实用新型的结构示意图。图2是本实用新型的核心控制系统示意图。在图中1、覆膜台；2、机动辊道a ;3、震实工位；4、机动轨道c ；5、机动辊道b ；6、起 模工位；7、机动轨道d ；8、人机界面；9、控制柜；10、摆渡小车。
具体实施方式
结合附图给出的实施例对本实用新型的结构加以进一步说明[0020]如图1或2所示，一种小型V法造型生产线，包括用于监控生产线的信号检测及自 动控制控制柜；用于生产线的动力驱动系统；用于沙箱覆盖薄膜的覆膜台1自动覆膜区域； 用于沙箱加砂震实工位3的震实区；用于沙箱成型后型板与沙箱分离起模工位6的起模区； 用于连通自动覆膜区域、震实区、起模区的机动轨道设置；所述控制柜9分别连接覆膜台1、 震实工位3、起模工位6及连通覆膜台1、震实工位3、起模工位6及机动轨道a2、机动轨道 c4、机动轨道b5、机动轨道d7，所述连通覆膜台1、震实工位3、起模工位6的机动轨道为环 形设置；所述的动力驱动系统连通覆膜台1、震实工位3、起模工位6的机动辊道上部由变频 电机通过变速箱带动链条来驱动摆渡小车10 ；所述的连通覆膜台1、震实工位3、起模工位6 的辊道由两条机动辊道构成；所述的机动辊道上设有两台摆渡小车10 ；所述控制柜9设置 为PLC控制系统；所述摆渡小车10及机动轨道a2、机动轨道c4、机动轨道b5、机动轨道d7 部分设置为西门子MM440系列变频器驱动；所述控制柜9设置为西门子S7-3152DP程控器 控制。本实用新型将生产线设计为循环流水线方式；主体传动部分由两条机动辊道和 两台摆渡10小车组成，摆渡小车10和机动辊道上部的辊道由变频电机通过变速箱带动链 条驱动，实现型板在辊道上按工艺流程方向运转，摆渡小车10的底部是变频电机驱动的车 轮，其目的是实现型板在摆渡小车10上在机动辊道a 2和机动辊道b 5辊道之间的运输。流水线上涉及到的动作分别说明所述自动覆膜区按启动按钮后，PLC驱动电磁阀控制覆膜架自动下降到放有塑 料薄膜的覆膜台1后停止，打开真空电磁阀把薄膜吸起后自动上升到顶部停止位，等到人 工将覆膜台1从覆膜架下拉出同时，其中一台摆渡小车10回到覆膜架下时，开始自动启动 加热管给薄膜加热，等到加热时间到后自动下降到所述摆渡小车10上完成覆膜动作；加热 时间可以通过人机界面8的触摸屏灵活设置。所述加砂震实区在震实工位3型板上已经放上沙箱，PLC控制电磁阀打开进气口，利用沙库下部的 气垫把整个沙箱抬起，自动打开沙库门开始加沙，然后开始启动振实电机，等到沙库加沙结 束和振动电机停止时，气垫自动下降，完成此工艺。加沙时间和振动时间都可以通过人机界 面8的触摸屏设置。所述起模区在起模工位6型板带着沙箱到位之后，按自动脱模按钮，PLC将驱动电磁阀使整个 脱模支架上升带动上部的沙箱一起上升，到位后把四个固定支架旋入沙箱的四个支撑柱下 面，然后自动使模板下降，实现模板与沙箱的分离，完成循环。上述各工位同时工作，可以提高生产效率。所述生产线的中心位置放置由DP总线连接人机界面8电气控制柜9，采用西门子 S7-3152DP程控器对全套设备进行全自动控制。用三台控制柜9分别负责各设备的供配电、 动力驱动、信号检测、自动控制等功能。所述电气控制柜9包含三个DI模块、两个DO模块、 一个AI模块和一个AO模块；其中信号包含AO模块联通 变频器及比例阀驱动信号；AI模 块联通 负压、砂温检测；两个DO模块联通⑥设备驱动及信号指示；三个DI模块联通①现 场动作、位置、信号检测。摆渡小车10及机动辊道部分采用西门子MM440系列变频器驱动， 以保证各辊道之间的平稳过渡。薄膜加热部分采用固态继电器控制，可以根据工艺需要调
5节其预热比率、加热时间等参数。覆膜及起模机构采用液压缸驱动，通过比例阀控制，以实现其高速平稳运行。采用西门子S7-3152DP程控器作为整套控制系统的控制核心，对各设 备进行全自动控制，保证设备的安全稳定运行。现场设置检测元件，检测真空压力、砂温等 信号，在真空压力不足，砂温过高等情况下发出报警，同时锁定系统运行。采用西门子TP277 系列触摸屏作为人机交互界面8，实时监测系统运行状态，记录生产数据，故障报警提示等， 并可方便的对系统的工艺参数进行修改，以满足不同的工艺需要。所述生产线四周，各工位 就近放置现场操作箱，配急停按钮，以保证生产线的安全运行。 本实用新型未详述部分为现有技术。
权利要求一种小型V法造型生产线，其特征在于所述生产线包括用于监控生产线的信号检测及自动控制的控制柜(9)；用于生产线的动力驱动系统；用于为模板覆盖薄膜的自动覆膜区域工位；用于沙箱加砂震实的震实工位(3)；用于沙箱成型后型板与沙箱分离的起模工位(6)区；用于连通自动覆膜台(1)、加砂震实工位(3)、起模区的机动轨道设置；所述控制柜(9)分别连接覆膜区工位、加砂震实工位(3)、起模工位(6)区及连通覆膜台(1)、震实工位(3)、起模工位的机动轨道a(2)、机动轨道b(5)、机动轨道c(4)、机动轨道d(7)，所述连通覆膜台(1)、加砂震实工位(3)、起模工位(6)的机动轨道为环形设置；所述的动力驱动系统由变频电机通过变速箱带动链条来驱动机动辊道的转动，摆渡小车(10)直接由变频电机驱动小车底部的轮子在机动辊道c(4)和机动辊道d(7)上运行。
2.根据权利要求1所述的小型V法造型生产线，其特征在于；所述的连通覆膜台(1)、 震实工位(3)、起模工位(6)的辊道由两条机动辊道构成。
3.根据权利要求1所述的小型V法造型生产线，其特征在于；所述的机动辊道上设有 两台摆渡小车(10)。
4.根据权利要求1所述的，其特征在于；所述控制柜(9)设置为PLC控制系统。
5.根据权利要求1所述的小型V法造型生产线，其特征在于；所述摆渡小车(10)及机 动轨道a (2)、机动轨道c (4)、机动轨道b (5)、机动轨道d (7)部分设置为西门子MM440系列 变频器驱动。
6.根据权利要求1所述的小型V法造型生产线，其特征在于；所述控制柜(9)设置为 西门子S7-315 2DP程控器控制。
专利摘要一种小型V法造型生产线，属于铸造技术领域，所述生产线包括用于监控生产线的信号检测及自动控制的控制柜(9)；用于生产线的动力驱动系统；用于为模板覆盖薄膜的自动覆膜区域工位；用于沙箱加砂震实的震实工位(3)；用于沙箱成型后型板与沙箱分离的起模工位(6)区；用于连通自动覆膜台(1)、加砂震实工位(3)、起模区的机动轨道设置；本实用新型通过西门子S7-300系列PLC作为控制核心，采集现场输入的位置信号、压力信号、和温度信号，根据被控对象所在的位置，依据工艺的需要，控制相应的中间继电器，中间继电器可根据需要启动相应的变频器，变频器依据设置好的工作程序和特性来驱动变频电机。
文档编号B22C25/00GK201613331SQ200920089669
公开日2010年10月27日 申请日期2009年4月17日 优先权日2009年4月17日
发明者张皓, 董志阳 申请人:洛阳新思路电气股份有限公司