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Z8025冷芯盒射芯机芯盒移动机构原理、常见故障及排除方法

2015-01-03王平军

汽车实用技术 2015年3期
关键词:四通电液油缸

王平军

(陕西金鼎铸造有限公司,陕西 岐山 722408)

Z8025冷芯盒射芯机芯盒移动机构原理、常见故障及排除方法

王平军

(陕西金鼎铸造有限公司,陕西 岐山 722408)

本文重点分析Z8025冷芯盒射芯机芯盒移动机构的工作原理,常见故障及排除方法,其中对芯盒移动机构自动运行西门子PLC程序做了详尽分析,对了解西门子程序,排除芯盒移动机构一般故障有一定的借鉴作用。

PLC程序;芯盒移动机构;故障;排除方法

CLC NO.: U469 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)03--

1、概况

芯盒移动机构是Z8025冷芯盒射芯机的一个关键部件,其示意图如图1所示,它主要由图1中的芯盒移动油缸3、工作台导轨4、芯盒移近到位接近开关2、芯盒移近变速位接近开关5、外导轨6、芯盒移出变速位接近开关9、芯盒移出到位接近开关8、芯盒小车7、下芯盒10、上芯盒1、图3至图16中的西门子PLC程序段组成,制芯时,下芯盒10装载在芯盒小车7上,芯盒移动油缸3运动,带动芯盒小车7从设备外运行至设备内部,到芯盒移近到位接近开关2亮时芯盒小车运行停止,小车停在工作台上(图略),工作台上升至予上芯盒1合模状态时停止,射砂机构(图略)经过上芯盒射入混好的树脂砂,射砂完毕后,射砂机构移出,吹气机构(图略)经过上芯盒1向芯盒中吹入100℃的三乙胺与压缩空气的混合气体,吹气完毕,工作台下降,下降到位后,芯盒小车移出,制芯工作完成。

2、液压原理

芯盒移动机构液压原理图如图2所示, 当图1中的芯盒小车7装在下芯盒10移进时,图2中的三位四通电液比例换向调速阀4工作在右位,油液从三位四通电液比例换向调速阀4右位流出,经过叠加式平衡阀3流出,流出的油液分两路,一路打开液控单向阀2,另一路进入油缸中活塞右侧,推动活塞向左运行,使油缸拖动图1中的芯盒小车7向设备内部的上芯盒下部已移进,油缸活塞左侧的油液经过三位四通电液比例换向调速阀4进入油箱(图略),从而实现芯盒移进的目的,芯盒小车移出时原理与移进相同,当图1中的芯盒小车7移进或移出到位时,三位四通电液比例换向调速阀4处于中位,左位与右位比例电磁铁失电,液控单向阀2关闭,油缸右腔中的油压低于平衡阀3的设定压力,油缸停止运动,芯盒移出时,叠加式平衡阀3作用调节压力,起到调节小车速度的作用,调节方法是手动调节平衡阀3的开度大小,从而达到调节小车速度的目的,芯盒移出时平衡阀3的作用是在回油路上形成背压,起到缓冲作用,防止形成液压冲击,手动调节平衡阀3开度大小可以达到调节背压压力的作用,三位四通电液比例换向调速阀4是通过从界面(图略)设定芯盒速度,进而设定比例阀功率放大器5电压大小,使三位四通电液比例换向调速阀4开度大小得以调节,从而达到控制芯盒小车运行速度的目的,三位四通电液比例换向调速阀4的功率放大器5电压范围是0V至10V,0V时开度最小,10V时开度最大,此时图1中的芯盒小车7速度最大,速度设定为4位16进制数,速度设定范围是1000至FFFF(对应十进制数65535),FFFF对应功率放大器10V电压。图2中的液控单向阀2、叠加式平衡阀3、三位四通电液比例换向调速阀4、功率放大器5均是日本油研公司产品。

3、PLC控制原理

芯盒移动程序控制采用德国西门子PLC程序控制,具体如下:

如图3、图4所示,芯盒移进时,在按钮站上把“手动/自动”旋钮旋转至“手动”档位,开启油泵,转动旋钮,按“工作位”按钮,此时图3中的辅助继电器M100.3触点闭合,由于此时围屏门左右前门处于开到位状态,因此常开触点I10.1、I10.4闭合,这时中间继电器Q12.7得电,图2中的三位四通电液比例换向调速阀4右位电磁铁线圈得电,该比例调速阀4工作在右位,芯盒小车移进。芯盒移出时,转动旋钮,按“原位位”按钮,此时图4中的辅助继电器M100.4触点闭合,由于此时围屏门左右前门处于开到位状态,因此常开触点I10.1、I10.4闭合,这时中间继电器Q12.6得电,图2中的三位四通电液比例换向调速阀4左位电磁铁线圈得电,该比例调速阀4工作在左位,芯盒小车移出。

3.2 芯盒小车速度控制

芯盒小车在运行时分为低速运行与高速运行,从而实现芯盒小车的“慢、快、慢”运行步调,具体如下:

(1)芯盒移进与移出速度符号的区分:

如图5所示,为了区分图1中的芯盒小车7移进与移出,规定芯盒移出速度符号为正,芯盒移进速度符号位负,为了实现此功能,图5中引入了补码指令,在按钮站界面(图略)上设定小车移进低速速度大小时,设定的4位16进制数进入图5中的MW28地址位。在按钮站界面(图略)上设定小车移进高速速度大小时,设定的4位16进制数进入图5中的MW30地址位,不管自动运行还是手动运行,I0.0常闭触点与常开触点均有一个闭合接通,整数补码器均处于启动状态,MW28、MW30中的4位16进制取反,分别输出给地址位MW60、MW62,此时该两个地址位中存储的速度值为负,从而达到区分芯盒移进与芯盒移出速度的目的。设定好芯盒小车速度后,接下来就是把各地址位中的速度值经过数模转换器DA(图略),在小车开始运行时,在各快或慢运行状态下数模转换器DA把4位16进制速度值转换为电压模拟信号,经过图2中的功率放大器放大后给图2中的三位四通电液比例换向调速阀4电磁铁线圈,从而达到调节小车速度的目的。

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(2)芯盒小车速度清零

如图6所示,在芯盒小车停止状态,中间继电器Q12.6(芯盒移出)、Q12.7(芯盒移进)常闭触点处于闭合状态,这时经过MOVE传送指令,把十六进制0传送给PQW370,PQW370经过数模转换器DA(图略),把0值赋给图2中的功率放大器5,使功率放大器输出电压为0V,使图2中的三位四通电液比例换向调速阀4起始电压为零,这时该阀左右两端线圈电压为0V,处于完全关闭状态,保证芯盒小车可靠停止。

(3)芯盒小车低速与高速的控制:

如图8所示,芯盒小车处于移进低速位分为两个状态,一个状态是图1中芯盒小车7在起点开始移进运行时的状态,此时芯盒移出变速位接近开关9接通闪亮,小车以低速开始移动,另一个状态是图1中的芯盒小车7快速运行至芯盒小车移进变速位接近开关5接通闪亮时的状态,此时小车由高速转换为低速。在这两个状态下,图11中接近开关I4.5或I4.6接通闭合,中间继电器Q12.7触点闭合,MOVE传送指令启动,把地址位MW60中的4位16进制低速速度值给外设输出地址位PQW370,PQW370中的数值经过扩展模块即数模装换器DA(图略)和图2中的功率放大器5后输出给图2中的三位四通电液比例换向调速阀4的电磁铁线圈,从而控制芯盒小车速度。芯盒移进状态高速位如图7所示,这时图1中芯盒小车7处于芯盒移进变速位接近开关5与芯盒移出变速位接近开关9之间,接近开关5、9均熄灭,I4.5、I4.6长常闭触点闭合,此时Q12.7芯盒移进中间继电器得电,触点闭合,这样,MOVE传送指令启动,把地址位MW62中的4位16进制高速速度值给外设输出地址位PQW370,PQW370中的数值经过扩展模块即数模装换器(图略)和图2中的功率放大器5后输出给图2中的三位四通电液比例换向调速阀4的电磁铁线圈,从而控制芯盒小车速度。

芯盒移出低速与高速速度值大小控制原理与芯盒移进相同,如图8所示,不再讨论。

3.3 芯盒小车自动运行PLC控制

如图9所示,按下自动启动按钮I0.0,启动MOVE传送指令,把数值1赋值于MW116,即移位寄存器的每次需要移动位数,同时程序自动运行,自动运行程序如图10所示,M115.1辅助继电器闭合,下顶芯降,当下顶芯降到位后延时500毫秒后,T40定时器触点闭合,启动图11中的移位寄存器(SHL-DW),移位寄存器左移,辅助继电器M115.1断开,辅助继电器M115.2触点闭合,中间继电器Q12.7得电,常开触点闭合,芯盒自设备外起始位向移进,这时,图1中起始位的的芯盒移出变速位接近开关9由于闪亮,其常开触点I4.6闭合,图7中MOVE传送指令启动,把MW60内预先设定的低速速度值传送给PQW370,再经过数模转换器DA(图略)和功率放大器传送给图2中的三位四通电液比例换向调速阀4的电磁铁线圈,芯盒小车慢速运行。芯盒小车继续移进,越过图1中的接近开关9,接近开关9熄灭,其常开触点断开,常闭触点闭合,此时,由于芯盒小车还没有到达图1中的上芯盒1正下方,图1中的接近开关5也处于熄灭状态,其常闭触点I4.5处于闭合状态,这样,图中的MOVE传送指令启动,把MW62中预先设定的小车高速速度值赋值给PQW370,再经过数模转换器DA(图略)和功率放大器传送给图2中的三位四通电液比例换向调速阀4的电磁铁线圈,芯盒小车由慢速移进转换为快速移进。当芯盒小车移进到图1中上芯盒1下方,到接近开关5闪亮时,其常开触点I4.5闭合,常闭触点断开,图10中的移位寄存器启动移位,M115.2触点断开,辅助继电器M115.3常开触点闭合,这时,由图3可以看出,Q12.7继续保持得电状态,同时启动图7中的慢速运行MOVE传送指令,把MW60内预先设定的低速速度值传送给PQW370,再经过数模转换器(图略)和功率放大器传送给图2中的三位四通电液比例换向调速阀4的电磁铁线圈,同时I4.5常闭触点断开切断图7中的MOVE快速传送指令,使其停止运行,芯盒小车由快速状态转换为慢速运行状态。芯盒小车移进到位后,图1中的芯盒移近变速位接近开关2闪亮,I4.4常开触点闭合,常闭触点断开,图3中的定时器T92启动,延时500毫秒后T92动作,常开触点闭合,常闭触点断开,切断Q12.7电路,使Q12.7失电,芯盒小车停止运行,这时,由于T92常开触点闭合,I4.4常开触点闭合,辅助继电器M115.3闭合,M111.0得电,其常开触点闭合,启动图11中的移位寄存器移位,M115.3触点断开,自动程序进入下一个动作,程序运行至芯子制好后芯盒小车装载芯子移出时,图10中的辅助继电器M113.7触点闭合,这时,图4中的中间继电器Q12.6得电,图2中的三位四通电液比例换向调速阀4线圈得电,芯盒小车开始移出,这时由于图1中的接近开关5闪亮,I4.5常开触点闭合,常闭触点断开,图8中的MOVE传送指令启动,把MW32中的十六进制低速速度值赋给PQW370,小车慢速运行,原理与芯盒移进原理相同,当图1中的接近开关5熄灭时,I4.5常闭触点闭合,这是由于还没移出到位,图1中的接近开关9也处于熄灭状态,I4.6常闭触点也闭合,图8中的MOVE快速传送指令被启动,,把MW34中的高速速度值赋给PQW370,小车由慢速转为快速,原理与移进相同,芯盒继续快速移出,直到图1中的接近开关9闪亮时,I4.6常开触点闭合,图10中的辅助继电器M111.0得电,其常开触点闭合,启动常图11中移位寄存器动作移位,图4中辅助继电器M113.7触点断开,M112.0辅助继电器触点闭合,图4中芯盒移出中间继电器Q12.6继续保持得电状态,同时,图8中MOVE慢速传送指令运行,把MW32中设定的低速数值赋给PQW370,小车由快速转换为慢速,小车移出到位时,图1中的接近开关8闪亮,I4.7常开触点闭合,常闭触点断开,图4中的定时器T91启动,延时100毫秒后定时器动作,常开触点闭合,常闭触点断开,切断图4中中间继电器Q12.6的电路,使其失电,小车停止运行,同时,由于T91常开触点闭合,M112.0触点闭合,图10中的辅助继电器M111.0得电,其常开触点闭合,启动图11中的移位寄存器使其移位,这样,图10中的辅助继电器M112.0触点断开,辅助继电器M112.1触点闭合,下顶芯升起,升起到位后T48定时器延时50毫秒,触点闭合,人工取芯,图8中的移位寄存器动作移位,M112.1触点断开,辅助继电器M112.2触点闭合,图12中MOVE传送指令启动,把数值1赋给MW114(图11中移位寄存器要移的数双字MD112的的低字),把数值0赋给MW112(图11中移位寄存器要移的数双字MD112的高字),图11中的移位寄存器置1复位,这样整个自动程序停止运行,按下自动启动按钮,图,9中MOVE传送指令运行,程序进入下一个循环。

4、常见故障及排除方法

4.1 小车慢速无法实现

(1)应检查比例阀,比例阀阀芯磨损严重就应更换,若脏就需清洗比例阀,同时检查油箱油液,油液太脏时需换油;

(2)检查功率放大器是否完好,若有故障需维修或更换;

(3)检查速度设定是否合理;

4.2 芯盒移动油缸漏油

检查油缸密封圈,磨损严重应更换,同时检查活塞杆弯曲程度,弯曲程度大就需校直活塞杆;

4.3 工作台升时,芯盒小车上的下芯盒与设备内的上芯盒占在一起,使油缸活塞杆弯曲变

形,活塞杆密封圈损坏漏油:

更换密封圈,校直油缸活塞杆,并检查上下芯盒有无油污,若有必须清理;

4.4 芯盒移动无动作

(1)检查接近开关是否可靠;

(2)检查比例阀是否磨损严重形成油液内泄;

(3)检查比例阀的功率放大器有无输出电压,若无检查其是否完好;

(4)检查其他连锁条件是否满足,并检查PLC数模转换器有无输出;

4.5 芯盒移动不稳,有冲击

(1)检查油管接头有无漏油,进入空气,若有需拧紧接头,同时油缸打开放气螺钉排气;

(2)检查油箱油量是否不足造成空气进入油缸,若不足需加油并排除液压系统中的空气;

(3)调节平衡阀,使油有一定背压压力,形成缓冲,若平衡阀失灵,需清洗、维修或更换平衡阀;

4.6 运行中上芯盒突然掉落在芯盒小车上

PLC可能发热产生误动作,应经常检查配电柜换气扇,坏了应及时维修或更换,防止气温过高时因配电柜通风不畅造成PLC过热误动作,同时进入设备内部维修或保养时关闭油泵,以防止误动作。

5、结束语

芯盒移动机构是Z8025冷芯盒射芯机的一个关键部件,比例阀的好坏直接影响着芯盒移动机构乃至整个机器的运行,因此,比例阀需定期清洗,油箱中的油液需定期化验,成分发生变化时就需更换液压油,以防止对比例阀造成危害,比例阀制作周期长,最好库存备件。

[1] 《LHS2010树脂混砂系统使用说明书》,济南优茵科信铸造机械工程有限公司.

[2] 《LHS2010树脂混砂系统PLC程序》,,济南优茵科信铸造机械工程有限公司.

[3] 《西门子300指令(1)》,Foxit reader 3.0.

Z8025 cold box core core box moving mechanism principle, common troubles and troubleshooting

Wang Pingjun
(Shaanxi Jinding Casting Co., Ltd., Shaanxi Qishan 722408)

This paper focuses on the working principle of Z8025 cold box core core box moving mechanism, common troubles and trouble shooting methods, which on the core box moving mechanism of automatic running SIEMENS PLC program to do a detailed analysis, to understand the SIEMENS program, has the certain model function to exclude box moving mechanism of general fault.

PLC program;Core box moving mechanism;Fault;The elimination method

U469

A

1671-7988(2015)03--

王平军,就职于陕西金鼎铸造有限公司。

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