130冷芯盒射芯機若干問題總結

王向飛，王新星，李艷青（一拖（洛陽）鑄造有限公司，河南洛陽 471004）

130冷芯盒射芯機若干問題總結

王向飛，王新星，李艷青
（一拖（洛陽）鑄造有限公司，河南洛陽 471004）

針對130制芯機在使用過程中存在的控制程序不規范、小車進出過程中工作臺零位偏移的問題進行提出解決方案，提高了設備故障排除效率，避免了工作臺零位偏移問題。

冷芯盒制芯機；程序；零位偏移

1 引言

(1)冷芯盒射芯機工藝原理

氣硬冷芯盒造芯是將樹脂砂填入芯盒，而后吹氣硬化制成砂芯。根據使用的粘結劑和所吹氣體及其作用的不同分為三乙胺法、二氧化硫法、酯硬化法、低毒和無毒氣體促硬造芯法等方法[1]。我公司使用的國產130冷芯盒射芯機的工藝原理采用的就是三乙胺法。

(2)130射芯機的設備結構

130射芯機基本框架如圖1所示。

(3)130射芯機的工作過程

小車帶著下芯盒從頂芯工位進入到射砂工位→工作臺帶著下芯盒上升與上芯盒合緊后繼續上升頂緊射砂板→射砂單元將混好的砂子射入芯盒中→工作臺和提升框同時帶著合緊的芯盒下降→吹氣罩帶著上頂芯板進入到射砂工位→上頂板下降到壓平位再升到位→吹胺固化→吹胺時間到后工作臺帶著下芯盒下降同時上頂芯板下降頂芯，將固化的砂芯頂離上芯盒保留在下芯盒中→工作臺下降到位后，小車帶著下芯盒從射砂工位移出到頂芯工位→下頂芯上升將下芯盒中的砂芯頂起→取芯插將頂起的砂芯取走，整個工作過程完成。

1 130射芯機若干問題分析

1.1 射芯機控制程序優化

(1)問題說明

130射芯機的控制程序采用的是西門子S7-300控制系統，由于射芯機程序中存在很多不使用的程序，這樣就導致在設備維修過程中，設備維修人員不能直接明了地根據程序判斷故障原因，造成故障維修時間延長，影響設備生產效率。

(2)問題分析

這可能是開發商在程序設計過程中，并沒有完全消化吸收轉變成自己的獨立程序，在系統中仍然保留了很多射芯機不使用的程序，使得控制程序比較雜亂。下面以我廠2010年安裝使用的130射芯機中的設備自動控制程序為例進行說明。

在程序函數塊FB17中自動循環過程總共分32個步驟，分別使用地址M14.0（自動步驟0）到M17.7（自動步驟31）表示，每個步驟調用對應動作的函數FC，每個步驟之間使用置位和復位指令進行跳轉。程序如圖2和圖3所示。

圖2 自動步驟2調用小車進函數塊FC33

圖3 自動步驟2和自動步驟3跳轉過程

設備在實際自動循環過程中只使用了15個步驟，其余的17個步驟均為空步驟，并且這些空步驟也調用函數塊，這樣就不容易直接判斷自動步驟的執行情況，給設備維修帶來困難。

(3)問題解決方案

在程序控制方面，我們可以借鑒德國LEAMPE 130冷芯機控制程序的邏輯思路，然后根據其邏輯思路編寫適合自身設備的控制程序。下面仍以函數塊FB17為例進行說明。

130射芯機實際自動控制過程使用了15個步驟，分別為自動步驟0（M14.0）、自動步驟1（M14.1）、自動步驟2（M14.2）、自動步驟7（M14.7）、自動步驟8（M15.0）、自動步驟11（M15.3）、自動步驟12（M15.4）、自動步驟13（M15.5）、自動步驟14（M15.6）、自動步驟20（M16.4）、自動步驟26（M17.2）、自動步驟27（M17.3）、自動步驟28（M17.4）、自動步驟29（M17.5），我們可以將不用的步驟直接刪除，直接在實際使用的步驟之間進行跳轉循環。例如自動步驟2之后直接跳轉到自動步驟7，自動步驟8之后直接跳轉到自動步驟11，中間的自動步驟3、4、5、6、9、10以及所調用函數塊的步驟直接刪除。程序修改后如圖4和圖5所示：

圖4 自動步驟2直接跳轉到自動步驟7

圖5 自動步驟8直接跳轉到自動步驟11

如上程序修改后，130射芯機的自動控制程序清晰直觀，提高了查看程序和故障排除的效率。程序中的其他類似問題采用同樣方法處理。

1.2 小車進出過程中，位移傳感器零位跑偏現象

(1)問題說明

130射芯機的工作臺通過兩個油缸控制上下方向移動，工作臺的實際位置靠位移傳感器的信號來反饋，工作臺下降到底部時，靠四根導桿進行限位。調整工作臺導桿，可以使工作臺下降到底部時工作臺和小車導軌正好在一個水平面上，此時位移傳感器的反饋信號為0，芯盒小車可以執行移進和移出的動作。在小車移進和移出的過程中，工作臺的位置必須保證在 ±0.4之間，否則出于安全考慮，禁止小車運動。工作臺和小車示意圖如圖6所示。

我公司2005年安裝的130射芯機會時常會出現小車進出到一半時，工作臺的零位超出±0.4的范圍導致小車停止運動。然后通過調整位移傳感器使工作臺的位置重新回到±0.4之間后，小車才恢復正常。

(2)問題分析

通過長時間的觀察分析發現，工作臺小車在進出過程中零位偏移的原因為，一方面當工作臺下落到底部，工作臺油路關閉，兩個油缸可能會存在輕微不同步，在油缸不保壓的情況下導致工作臺不平衡，從而使工作臺零位偏移，小車停止運動。另一方面當小車移動到工作臺邊緣時，工作臺兩側受力不均衡，導致工作臺發生翹動，從而使工作臺的零位發生偏移，小車停止運動。同時工作臺經常翹動會磨損工作臺的油缸缸套，進而加劇工作臺油缸的不同步，使工作臺零位偏移現象更加明顯。

(3)問題解決方案

針對小車進出過程中，工作臺發生翹動的情況，通過修改控制程序使小車進出過程中，工作臺一直向下保壓，這樣就可以通過工作臺導桿保證工作臺一直處于水平狀態，避免了小車進出過程中，工作臺翹動導致零位偏移情況的發生。程序修改如圖8。 其中Q38.6為工作臺下降電磁閥，M38.1為工作臺下降標志位（工作臺下降過程中M38.1一直接通，下降到位后M38.1斷開），因此當工作臺下降到底部后M38.1斷開，工作臺停止保壓。現在在M38.1兩端并聯上小車移出標志位M32.1（小車在移出過程總M32.1接通）和小車移進標志位M33.1（小車在移進過程中M33.1一直接通），這樣就可以實現小車在移動過程中，工作臺一直向下保壓。保證小車進出過程中不會因為工作臺翹動而導致小車停止運行。

圖6 小車工作臺運動示意圖

圖7 小車進出過程中工作臺下降不保壓

圖8 小車進出過程中工作臺下降保壓

2 結語

國產130射芯機是國內先進的射芯機之一，今后仍需繼續研究國外的先進技術，吸收并為我用，另一方面在使用過程中繼續優化和改進現有的設備，使其達到完美的設計方案，最終達到世界先進設計水平。

[1] 王文清,李魁盛主編.鑄造工藝學 （第一版）[M].北京：機械工業出版社，2007：185.

[2] 高洪學,SVA60L冷芯盒射芯機[J].中國鑄造裝備與技術,1998(3).

[3] 唐永祥,李為良,張國生.四工位冷芯盒射芯機的研發[J].中國鑄造裝備與技術,2010(6).

Solutions to the procedure problems of 130 cold box core machines

WANG XiangFei，Wang XinXing，Li YanQing
(YTO (Luoyang) Casting Co., Ltd., Luoyang 471004,Henan,China)

there are some problems of domestic cold core box core making machine products, need to continue to improve, such as control procedures are not standardized, the car in the process of import table zero drift and so on. In this article we explain how to solve these problems.

Cold box core machine;Procedure;Zero drift

TG231.6；

A；

1 006-9 658（201 6）06-0039-03

10.3969/j.issn.1 006-9 658.2016.06.01 2

2016-05-11

稿件編號:1605-1370

王向飛（1987—），男，助理工程師，主要從事鑄造車間設備管理、技術改造等工作.