一种流量采集监控闭环控制系统

技术领域

本发明涉及压铸模具热平衡技术领域，尤其涉及一种流量采集监控闭环控制系统。

背景技术

目前，压铸是金属成型领域常用的技术，它是通过将液态金属以极高的速度填充模具型腔，在压力的作用下冷却凝固后获得铸件的方法。由于金属溶液以高速喷射的状态填充进型腔，型腔中原有的空气来不及排出，不可避免的滞留在工件内部，导致铸件存在气孔，影响了铸件的质量。

现阶段国内普遍采用的模具冷却方式为直冷或集中点冷，模具热平衡效果差，无法很好地均衡模具温度，且不易使模具温度控制在工艺要求范围内，导致产品内部和外观质量不良，造成产品尺寸偏差，也造成模具寿命降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模具热平衡效果较好的流量采集监控闭环控制系统。

为了实现上述目的，本发明的技术方案提供了一种流量采集监控闭环控制系统，所述控制系统包括：

机架；

模具，所述模具包括动模和定模，其中，所述定模设置于所述机架，且，所述定模设置有第一型腔，所述动模位于所述定模的上方，且，所述动模设置有与所述第一型腔相对应的第二型腔，所述第二型腔设置有注液孔；

推拉机构，所述推拉机构设置于所述机架，且，所述推拉机构能驱动所述动模移动；

顶伸机构，所述顶伸机构包括导向槽、顶伸部、连杆、转盘和伺服电机，其中，所述导向槽设置于所述第一型腔的底部，所述顶伸部设置于所述导向槽内，所述伺服电机设置于所述机架，所述转盘设置于所述伺服电机的转轴上，所述连杆的一端与所述顶伸部转动连接，所述连杆的另一端转动连接在所述转盘的偏心位置；

循环冷却装置，所述循环冷却装置与所述模具连接，且，所述循环冷却装置用于降低所述模具的温度。

进一步地，所述控制系统还包括压铸控制箱，所述压铸控制箱设置于所述机架上，所述动模设置有第一间歇水流道、第一点冷却管孔和第一常通水流道，所述定模设置有第二间歇水流道、第二点冷却管孔和第二常通水流道，所述循环冷却装置包括输水主管路、输气主管路、水回流主管路、第一间歇供水装置、第一常通水装置、第一水回流站、第二间歇供水装置、第二常通水装置、第二水回流站和PLC控制模块，所述PLC控制模块用于控制所述循环冷却装置对所述模具进行冷却；

其中，所述第一间歇供水装置包括第一分配箱、第一分流箱和第一点冷头，所述第一分配箱的两个进口端分别与所述输水主管路、所述输气主管路连通，所述第一分配箱的出口端与所述第一分流箱的进口端连通，所述第一分流箱的一出口端与所述第一点冷头的进口端连通，所述第一分流箱的另一出口端与所述第一间歇水流道的进口端连通，所述第一间歇水流道的出口端通过回流管道与所述第一水回流站连通，所述第一点冷头的出口端通过回流管道与所述第一水回流站连通，所述第一点冷头伸入所述第一点冷却管孔内，所述第一常通水装置的进口端与所述输水主管路连通，所述第一常通水装置的出口端与所述第一常通水流道的进口端连通，所述第一常通水流道的出口端通过回流管道与所述第一水回流站连通，所述第一水回流站与所述水回流主管路连通；

其中，所述第二间歇供水装置包括第二分配箱、第二分流箱和第二点冷头，所述第二分配箱的两个进口端分别与所述输水主管路、所述输气主管路连通，所述第二分配箱的出口端与所述第二分流箱的进口端连通，所述第二分流箱的一出口端与所述第二点冷头的进口端连通，所述第二分流箱的另一出口端与所述第二间歇水流道的进口端连通，所述第二间歇水流道的出口端通过回流管道与所述第二水回流站连通，所述第二点冷头的出口端通过回流管道与所述第二水回流站连通，所述第二点冷头伸入所述第二点冷却管孔内，所述第二常通水装置的进口端与所述输水主管路连通，所述第二常通水装置的出口端与所述第二常通水流道的进口端连通，所述第二常通水流道的出口端通过回流管道与所述第二水回流站连通，所述第二水回流站与所述水回流主管路连通。

进一步地，所述第一常通水装置和所述第二常通水装置均设置有比例调节阀，所述比例调节阀用于控制水流流量。

进一步地，所述第一分配箱和所述第二分配箱均设置有电磁阀，所述电磁阀用于控制水流通断。

进一步地，所述推拉机构包括多个导轨、多个滑动件、基板和伸缩油缸，其中，所述多个导轨水平且均匀设置于所述机架，所述多个滑动件分别设置于所述多个导轨，所述动模设置于所述多个滑动件，所述基板设置于所述多个导轨的上端，所述伸缩油缸设置于所述基板，且，所述伸缩油缸的活塞杆与所述动模连接。

进一步地，所述模具设置有热成像仪，所述热成像仪用于监控所述模具温度变化。

进一步地，所述第一分配箱和所述第二分配箱均设置有进水流量计，所述第一水回流站和所述第二水回流站均设置有回水流量计。

进一步地，所述多个导轨的数量为四个，且，呈矩形阵列布置在所述机架上，所述多个滑动件的数量为四个，且四个所述滑动件分别一一对应设置于四个所述导轨上。

进一步地，所述PLC控制模块通过所述成像仪采集的所述模具温度、所述进水流量计采集的进水流量以及回水流量计采集的回水流量之间的关系，而控制所述循环冷却装置对所述模具进行降温冷却。

进一步地，所述伸缩油缸驱动所述动模沿着所述导轨向右移动，而使所述第二型腔与所述第一型腔对应盖合，所述伸缩油缸驱动所述动模沿着所述导轨向左移动，而使所述第二型腔打开所述第一型腔。

综上所述，运用本发明流量采集监控闭环控制系统的技术方案，至少具有如下的有益效果：该流量采集监控闭环控制通过循环冷却装置降低模具内部的温度，而实现模具的热平衡效果，对于动模而言，循环冷却装置通过第一间歇供水装置的第一分配箱和第一分流箱将输水主管路内的水源分流为多个支路，其中一个支路水流通过第一点冷头对动模内的第一点冷却管孔进行点冷却，点冷却方式具有点冷位置集中、冷却速度快、效果好等优点，其中另一个支路水流通入动模内的第一间歇水流道进行循环降温，循环流动的水流从第一间歇水流道流出后通过回流管道回流至第一水回流站，从而对动模内部进行循环间歇性供水冷却，此外，输水主管路内的一部分水源通过第一常通水装置持续性的通入动模内的第一常通水流道进行循环降温，循环降温后的水流通过回流管道回流至第一水回流站，第一水回流站内冷却后的水源再次通过水回流主管路流入车间的储水箱内，从而完成对动模进行间歇供水循环冷却、持续供水循环冷却和点冷却；其中，PLC控制模块接收第一分配箱的进水流量计检测采集的进水流量信号、第一水回流站的回水流量计检测采集的回水流量信号以及热成像仪检测的模具降温效果变化信号，处理并输出控制信号而控制循环冷却装置对模具进行冷却降温，通过第一分配箱内的电磁阀来控制每条支路的通水时间长短，通过控制第一常通水装置的比例调节阀开度大小来控制每条支路的水流流量，PLC控制模块采集并对比分析进水流量、回水流量以及模具温度之间的关系，通过运算，并与压铸控制箱实时建立通讯，自动控制通水时间长短和水流流量大小，从而形成闭环控制，与现有技术相比，模具的热平衡效果较好。

另外，推拉机构通过伸缩油缸驱动动模沿着导轨平移，而使所述第二型腔与所述第一型腔对应盖合或开启，顶伸机构通过伺服电机带动转盘转动，通过连杆进而带动顶伸部沿着导向槽向上移动，从而推动第一型腔内成型的产品进行出模，结构设计简单，安全可靠。

为使本发明构思和其他发明目的、优点、特征及作用能更清楚易懂，将在下文具体实施方式中特举较佳实施例，并配合附图，作出详细展开说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本发明实施例提供一种流量采集监控闭环控制系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供一种循环冷却装置的结构示意图。

附图标记说明：1、控制系统；2、机架；3、定模；301、第二点冷却管孔；302、第二间歇水流道；303、第二常通水流道；304、第一型腔；305、导向槽；4、动模；401、第一点冷却管孔；402、第一间歇水流道；403、第一常通水流道；404、第二型腔；5、压铸控制箱；6、循环冷却装置；601、PLC控制模块；602、第一水回流站；603、第一分配箱；604、第一分流箱；605、第一点冷头；606、第一常通水装置；607、输气主管路；608、输水主管路；609、水回流主管路；610、第二水回流站；611、第二常通水装置；612、第二分配箱；613、第二分流箱；614、第二点冷头；7、顶伸机构；701、转盘；702、连杆；703、顶伸部；8、伸缩油缸；9、基板；10、导轨；11、滑动件。

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。

在本发明中，为了更清楚的描述，作出如下说明：文中术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接,也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于为了清楚或简化描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或数量。

请一并参见图1和图2，本实施例提供一种流量采集监控闭环控制系统1，所述控制系统1包括机架2、模具、推拉机构、顶伸机构7和循环冷却装置6，其中，模具包括动模4和定模3，其中，定模3设置于机架2，且，定模3设置有第一型腔304，动模4位于定模3的上方，且，动模4设置有与第一型腔304相对应的第二型腔404，第二型腔404设置有注液孔，金属液通过该注液孔注入第二型腔404和第一型腔304内，推拉机构设置于机架2，且，推拉机构能驱动动模4移动；顶伸机构7包括导向槽305、顶伸部703、连杆702、转盘701和伺服电机，其中，导向槽305设置于第一型腔304的底部，顶伸部703设置于导向槽305内，伺服电机设置于机架2，转盘701设置于伺服电机的转轴上，连杆702的一端与顶伸部703转动连接，连杆702的另一端转动连接在转盘701的偏心位置；循环冷却装置6设置于定模3内，且，用于降低模具内的温度，PLC控制模块601通过采集检测到的水流信号和模具温度，精准程序控制循环冷却装置6对模具进行冷却，以获得对模具冷却较为适宜的温度，而提高模具的热平衡效果，从而保障了压铸产品的品质。

在其中一实施例中，所述控制装置还包括压铸控制箱5，压铸控制箱5设置于机架2上，压铸控制箱5用于控制压铸成型，动模4设置有第一间歇水流道402、第一点冷却管孔401和第一常通水流道403，定模3设置有第二间歇水流道302、第二点冷却管孔301和第二常通水流道303，循环冷却装置6包括输水主管路608、输气主管路607、水回流主管路609、第一间歇供水装置、第一常通水装置606、第一水回流站602、第二间歇供水装置、第二常通水装置611、第二水回流站610和PLC控制模块601，PLC控制模块601用于控制循环冷却装置6对模具进行冷却。

其中，第一间歇供水装置包括第一分配箱603、第一分流箱604和第一点冷头605，第一分配箱603的两个进口端分别与输水主管路608、输气主管路607连通，第一分配箱603的出口端与第一分流箱604的进口端连通，第一分流箱604的一出口端与第一点冷头605的进口端连通，第一分流箱604的另一出口端与第一间歇水流道402的进口端连通，第一间歇水流道402的出口端通过回流管道与第一水回流站602连通，第一点冷头605的出口端通过回流管道与第一水回流站602连通，第一点冷头605伸入第一点冷却管孔401内，第一常通水装置606的进口端与输水主管路608连通，第一常通水装置606的出口端与第一常通水流道403的进口端连通，第一常通水流道403的出口端通过回流管道与第一水回流站602连通，第一水回流站602与水回流主管路609连通。

对于动模4而言，循环冷却装置6通过第一间歇供水装置的第一分配箱603和第一分流箱604将输水主管路608内的水源分流为多个支路，其中一个支路水流通过第一点冷头605对动模4内的第一点冷却管孔401进行点冷却，点冷却方式具有点冷位置集中、冷却速度快、效果好等优点，其中另一个支路水流通入动模4内的第一间歇水流道402进行循环降温，循环流动的水流从第一间歇水流道402流出后通过回流管道回流至第一水回流站602，从而对动模4内部进行循环间歇性供水冷却，此外，输水主管路608内的一部分水源通过第一常通水装置606持续性的通入动模4内的第一常通水流道403进行循环降温，循环降温后的水流通过回流管道回流至第一水回流站602，第一水回流站602内冷却后的水源再次通过水回流主管路609流入车间的储水箱内，从而完成对动模4进行间歇供水循环冷却、持续供水循环冷却和点冷却；其中，PLC控制模块601接收第一分配箱603的进水流量计检测采集的进水流量信号、第一水回流站602的回水流量计检测采集的回水流量信号以及热成像仪检测的模具降温效果变化信号，处理并输出控制信号而控制循环冷却装置6对模具进行冷却降温，通过第一分配箱603内的电磁阀来控制每条支路的通水时间长短，通过控制第一常通水装置606的比例调节阀开度大小来控制每条支路的水流流量，PLC控制模块601采集并对比分析进水流量、回水流量以及模具温度之间的关系，通过运算，并与压铸控制箱5实时建立通讯，自动控制通水时间长短和水流流量大小，从而形成闭环控制，与现有技术相比，模具的热平衡效果较好。

其中，第二间歇供水装置包括第二分配箱612、第二分流箱613和第二点冷头614，第二分配箱612的两个进口端分别与输水主管路608、输气主管路607连通，第二分配箱612的出口端与第二分流箱613的进口端连通，第二分流箱613的一出口端与第二点冷头614的进口端连通，第二分流箱613的另一出口端与第二间歇水流道302的进口端连通，第二间歇水流道302的出口端通过回流管道与第二水回流站610连通，第二点冷头614的出口端通过回流管道与第二水回流站610连通，第二点冷头614伸入第二点冷却管孔301内，第二常通水装置611的进口端与输水主管路608连通，第二常通水装置611的出口端与第二常通水流道303的进口端连通，第二常通水流道303的出口端通过回流管道与第二水回流站610连通，第二水回流站610与水回流主管路609连通。

具体地，第一常通水装置606和第二常通水装置611均设置有比例调节阀，比例调节阀用于控制水流流量，第一分配箱603和第二分配箱612均设置有电磁阀，电磁阀用于控制水流通断，与现有技术相比，本发明实施例通过电磁阀自动控制水路接通和断开，自动化程度高，避免了不能控制模具通水量而导致处于一种常通或常闭状态，本发明按工艺需要提供有效的冷却时段和冷却水量，进而自动化控制模具的温度平衡。

进一步地，模具设置有热成像仪，热成像仪用于监控模具温度变化，以呈现出模具的冷却效果；第一分配箱603和第二分配箱612均设置有进水流量计，第一水回流站602和第二水回流站610均设置有回水流量计，其中，PLC控制模块601通过成像仪采集的模具温度、进水流量计采集的进水流量以及回水流量计采集的回水流量之间的关系，而控制循环冷却装置6对模具进行降温冷却。

对于定模3而言，循环冷却装置6通过第二间歇供水装置的第二分配箱612和第二分流箱613将输水主管路608内的水源分流为多个支路，其中一个支路水流通过第二点冷头614对动模4内的第二点冷却管孔301进行点冷却，点冷却方式具有点冷位置集中、冷却速度快、效果好等优点，其中另一个支路水流通入定模3内的第二间歇水流道302进行循环降温，循环流动的水流从第二间歇水流道302流出后通过回流管道回流至第二水回流站610，从而对定模3内部进行循环间歇性供水冷却，此外，输水主管路608内的一部分水源通过第二常通水装置611持续性的通入动模4内的第二常通水流道303进行循环降温，循环降温后的水流通过回流管道回流至第二水回流站610，第二水回流站610内冷却后的水源再次通过水回流主管路609流入车间的储水箱内，从而完成对定模3进行间歇供水循环冷却、持续供水循环冷却和点冷却；其中，PLC控制模块601接收第二分配箱612的进水流量计检测采集的进水流量信号、第二水回流站610的回水流量计检测采集的回水流量信号以及热成像仪检测的模具降温效果变化信号，处理并输出控制信号而控制循环冷却装置6对模具进行冷却降温，通过第二分配箱612内的电磁阀来控制每条支路的通水时间长短，通过控制第二常通水装置611的比例调节阀开度大小来控制每条支路的水流流量，PLC控制模块601采集并对比分析进水流量、回水流量以及模具温度之间的关系，通过运算，并与压铸控制箱5实时建立通讯，自动控制通水时间长短和水流流量大小，从而形成闭环控制。

另外，控制装置通过对模具水道间歇性通水冷却之后，输气主管路607再分别向4动摸的第一间歇水流道402和定模3的第二间歇水流道302通入压缩空气，以对模具水道内滞留的水源、杂质和污染物等进行清扫，一方面，通过压缩空气清扫模具水道内的杂质和污染物等，可有效防止模具水道内结垢、堵塞，以提高模具水道通水的均匀性；另一方面，通过压缩空气清扫模具水道内残留的水源，避免了残留的水源使模具一直处于冷却状态，以防止残留的水源影响模具的热平衡效果。

其中，第二分配箱612和第二分流箱613使输水主管路608内的水源分割为多条管路，可同时对多个模具进行冷却使用，通过第二分配箱612内的多个电磁阀分别控制多个支路通水或通气的通断状态，以保证多个模具热平衡工艺的有序进行，使用方便，冷却效率高，智能化、自动化控制水路和气路的通断状态，具有自我诊断功能，设置上下限流量，进水流量和回水流量监控比对，工作中出现异常时，PLC控制模块601输出报警，可知道模具冷却水的流通情况，检测是否存在模具水路堵塞或泄露的缺陷，并显示故障原因记录；出现严重故障时，强制停止设备运行。该控制装置可与压铸机衔接配合，每周期工作过程和压铸机的工作节拍一致，压铸机发出开始指令，设备开始自动循环，在压铸机工作周期内结束，随压铸机指令开始下一周期工作。

在其中一实施例中，所述推拉机构包括多个导轨10、多个滑动件11、基板9和伸缩油缸8，其中，多个导轨10水平且均匀设置于机架2，多个滑动件11分别设置于多个导轨10，动模4设置于多个滑动件11，基板9设置于多个导轨10的上端，伸缩油缸8设置于基板9，且，伸缩油缸8的活塞杆与动模4连接。

在其中一实施例中，所述多个导轨10的数量为四个，且，呈矩形阵列布置在所述机架2上，多个滑动件11的数量为四个，且四个所述滑动件11分别一一对应设置于四个导轨10上。

进一步地，所述伸缩油缸8驱动动模4沿着导轨10向右移动，而使第二型腔404与第一型腔304对应盖合，伸缩油缸8驱动动模4沿着导轨10向左移动，而使第二型腔404打开第一型腔304。

本发明实施例的流量采集监控闭环控制系统1由压铸控制箱5控制进行压铸成型，其中推拉机构通过伸缩油缸8驱动动模4沿着导轨10移动，而使第二型腔404与第一型腔304对应盖合或开启，顶伸机构7通过伺服电机带动转盘701转动，通过连杆702进而带动顶伸部703沿着导向槽305向上移动，从而推动第一型腔304内成型的产品进行出模，结构设计简单，安全可靠。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。