專利名稱：全自動(dòng)真空注型控制系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種新型全自動(dòng)真空注型控制系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)采用由計(jì)算 機(jī)和可編程邏輯控制器組成的兩級(jí)分布式結(jié)構(gòu)，特別適用于真空度和澆注材料氣泡的自 動(dòng)檢測(cè)、監(jiān)視及控制，針對(duì)不同的澆注材料及客戶需求提供不同的工藝參數(shù)，完成真空 注型工藝過程的全自動(dòng)控制。
背景技術(shù)：
快速成型與快速模具技術(shù)使得企業(yè)縮短了產(chǎn)品的開發(fā)和制造周期，從而實(shí)現(xiàn)了 企業(yè)應(yīng)對(duì)市場變化的快速反應(yīng)能力，提高了產(chǎn)品的市場競爭力。作為典型的間接快速 模具技術(shù)之一的真空注型技術(shù)可以在真空狀態(tài)下注型，從而較好地解決材料中的氣泡問 題，廢品率較低，所以發(fā)展迅速。真空注型技術(shù)首先在真空條件下利用母模制做出硅膠模具，然后對(duì)澆注材料進(jìn) 行抽真空、混合攪拌、進(jìn)氣消泡等操作之后，將其注入硅膠模具型腔，最后通過交聯(lián)、 固化等化學(xué)反應(yīng)完成液體向固體的形態(tài)轉(zhuǎn)變，從而得到所需的零件。真空注型技術(shù)在制 造薄壁件和透明件方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，在汽車、家電、輕工、工藝品和兒童玩具等行業(yè) 有廣闊的應(yīng)用前景，所以國內(nèi)外一些企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)都在研制真空注型設(shè)備。真空注型設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量主要依賴以下幾個(gè)方面澆注材料的混合均勻程 度、澆注工藝參數(shù)(如澆注過程中模具入口壓力、澆注速度、混合材料的凝固時(shí)間等)、 澆注材料氣泡檢測(cè)和消除程度及真空度的調(diào)控準(zhǔn)確性。因此，如何依據(jù)客戶的不同需求 最優(yōu)化地控制澆注工藝參數(shù)，最大程度地消除澆注材料中的氣泡是解決真空注型產(chǎn)品質(zhì) 量的關(guān)鍵問題?，F(xiàn)有的真空注型設(shè)備主要采用手動(dòng)、電動(dòng)和記憶模式自動(dòng)三種控制方式。對(duì)于 手動(dòng)和電動(dòng)控制的真空注型設(shè)備，其真空度的檢測(cè)和消泡效果的判斷，都是通過人為目 測(cè)主觀判斷，容易造成生產(chǎn)效率低和誤操作等問題，人為因素影響大不利于制品質(zhì)量的 穩(wěn)定控制。而記憶模式的自動(dòng)控制存在生產(chǎn)柔性差、抗干擾能力不足等缺陷，即設(shè)定的 一組參數(shù)只能適應(yīng)一種生產(chǎn)條件，無法實(shí)現(xiàn)根據(jù)不同的澆注材料、成型件幾何特征及質(zhì) 量標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)地調(diào)整工藝參數(shù)?？傊F(xiàn)有的真空注型控制系統(tǒng)對(duì)操作者的經(jīng)驗(yàn)和熟練程 度依賴性強(qiáng)，而且生產(chǎn)效率低、生產(chǎn)柔性差，從而導(dǎo)致產(chǎn)品的質(zhì)量難以保證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有的真空注型控制系統(tǒng)和方法的缺陷，提供一種將軟 件和硬件有機(jī)集成的開放式全自動(dòng)真空注型控制系統(tǒng)和方法，以實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵工藝參數(shù)的 實(shí)時(shí)自動(dòng)控制，提高其自動(dòng)化程度和加工柔性、降低廢品率。該控制系統(tǒng)采用由計(jì)算機(jī) 和可編程邏輯控制器組成的兩級(jí)分布式結(jié)構(gòu)，集成了傳感器、智能控制、數(shù)據(jù)庫、微機(jī) 接口和圖像處理等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)真空注型過程的自動(dòng)化和智能化。主要體現(xiàn)在能夠?qū)?時(shí)檢測(cè)、判斷、自動(dòng)消除澆注材料的氣泡，能夠根據(jù)客戶需求和成型件幾何特征推薦成型材料并且提供相應(yīng)的最優(yōu)加工工藝參數(shù)，大大減少了設(shè)備對(duì)操作人員經(jīng)驗(yàn)的依賴性， 因此提高了真空注型設(shè)備的柔性、生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。本發(fā)明的構(gòu)思是本發(fā)明的全自動(dòng)真空注型控制系統(tǒng)是用視覺傳感器取代人工目測(cè)實(shí)現(xiàn)氣泡的 自動(dòng)實(shí)時(shí)檢測(cè)，再通過設(shè)計(jì)圖像處理算法并編制程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)采集到的氣泡圖像的客觀分 析與判斷，從而取代主觀判斷消泡效果；用數(shù)字壓力傳感器實(shí)現(xiàn)真空壓力的實(shí)時(shí)檢測(cè)， 并與計(jì)算機(jī)通過實(shí)時(shí)通訊實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)的獲取和處理，從而取代傳統(tǒng)的人工觀察壓力表 主觀判斷執(zhí)行抽氣或進(jìn)氣動(dòng)作；用三菱可編程控制器的編程軟件編寫整個(gè)工藝過程的控 制程序，并與上位機(jī)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通訊以接收指令信號(hào)并控制執(zhí)行對(duì)象；利用數(shù)據(jù)庫軟件建 立真空注型材料庫及工藝庫，組態(tài)軟件通過開放式數(shù)據(jù)接口對(duì)其進(jìn)行訪問并根據(jù)用戶需 求提供智能優(yōu)化的工藝參數(shù)。本全自動(dòng)真空注型控制系統(tǒng)采用由計(jì)算機(jī)和可編程邏輯控制器組成的兩級(jí)分布 式結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)真空注型過程的可視化、自動(dòng)化、智能化控制。為了便于維護(hù)和擴(kuò) 展，其硬件采用模塊化結(jié)構(gòu)，主要包括控制器模塊、檢測(cè)模塊和執(zhí)行模塊。其中控制器 模塊包括主控制器(計(jì)算機(jī)PC)和從控制器(可編程邏輯控制器PLC)；檢測(cè)模塊用于 信號(hào)采集，包括料杯位置檢測(cè)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)速度檢測(cè)、混合材料氣泡檢測(cè)和真空室壓力檢 測(cè)；執(zhí)行模塊按照控制器指令進(jìn)行抽真空、攪拌、傾倒和進(jìn)氣等動(dòng)作，包括攪拌及澆注 驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電磁閥和真空泵。根據(jù)上述發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案一種全自動(dòng)真空注型控制系統(tǒng)，由一個(gè)控制器模塊、一個(gè)檢測(cè)模塊和一個(gè)執(zhí)行 模塊組成，所述控制器模塊連接所述檢測(cè)模塊和執(zhí)行模塊，其特征在于所述控制器模 塊由一個(gè)主控制器聯(lián)接一個(gè)從控制器構(gòu)成；所述檢測(cè)模塊由一個(gè)CCD高速數(shù)字相機(jī)、一 個(gè)數(shù)字壓力傳感器和四個(gè)限位開關(guān)構(gòu)成；所述執(zhí)行模塊是由一個(gè)抽真空電機(jī)聯(lián)接一個(gè)真 空泵、攪拌電機(jī)聯(lián)接一個(gè)攪拌棒、兩個(gè)傾倒電機(jī)分別聯(lián)接一個(gè)固化劑料杯和混合料杯、 以及一個(gè)電磁閥構(gòu)成；所述控制器模塊中，主控制器為計(jì)算機(jī)，從控制器為可編程邏輯控制器，可編 程邏輯控制器與計(jì)算機(jī)通過SC-09編程電纜連接；所述檢測(cè)模塊中的限位開關(guān)經(jīng)所述從控制器聯(lián)接傾倒電機(jī)，從而分別控制混合 料杯和固化劑料杯的極限行程位置；壓力傳感器通過串行接口與計(jì)算機(jī)通訊實(shí)現(xiàn)真空室 壓力的實(shí)時(shí)采集與監(jiān)控；CCD高速數(shù)字相機(jī)通過USB接口與計(jì)算機(jī)通訊實(shí)現(xiàn)混料杯液面 氣泡的實(shí)時(shí)檢測(cè)，配套光源用于調(diào)整亮度以改善采集效果；所述執(zhí)行模塊中，抽真空電機(jī)、攪拌電機(jī)、傾倒電機(jī)和電磁閥的控制線連接于 可編程邏輯控制器的輸出端，而各個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)又分別通過機(jī)械連接與對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)對(duì)象連接。上述全自動(dòng)控制系統(tǒng)所涉及模塊的具體功能描述如下1.控制器模塊(1)主控制器(計(jì)算機(jī)PC)主要完成人機(jī)界面的設(shè)計(jì)、與從控制器和檢測(cè)元件的數(shù)據(jù)通訊、氣泡圖像的實(shí) 時(shí)處理、外部數(shù)據(jù)庫的訪問及維護(hù)、執(zhí)行元件運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控等功能。
(a)人機(jī)界面通過組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面的設(shè)計(jì)，該界面包括以下幾個(gè)部分工藝參數(shù)設(shè) 置、氣泡視頻監(jiān)控、注型仿真、通訊設(shè)置、數(shù)據(jù)庫訪問、實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線、歷史報(bào)表。(b)數(shù)據(jù)通訊可編程邏輯控制器與計(jì)算機(jī)通過SC-09編程電纜連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，計(jì)算機(jī)中 使用專用PLC編程軟件按照工藝要求編制控制程序，再將其下載至PLC作為執(zhí)行元件的 驅(qū)動(dòng)指令；另外，可以在人機(jī)界面中進(jìn)行工藝參數(shù)設(shè)置，通過變量關(guān)聯(lián)實(shí)現(xiàn)控制參數(shù)的 在線修改；CCD高速工業(yè)數(shù)字相機(jī)與計(jì)算機(jī)通過標(biāo)準(zhǔn)USB接口連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，將采 集到的氣泡圖像實(shí)時(shí)傳送給計(jì)算機(jī)，并在人機(jī)界面中的氣泡視頻監(jiān)控窗口中進(jìn)行實(shí)時(shí)顯 示；數(shù)字壓力傳感器與計(jì)算機(jī)通過RS485串口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，將傳感器檢測(cè)到的真 空箱壓力值實(shí)時(shí)反饋給計(jì)算機(jī)并在人機(jī)界面中的實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線窗口中顯示。同時(shí)，將 檢測(cè)到的壓力值設(shè)定為控制變量，關(guān)聯(lián)到PLC控制程序中作為控制真空泵和電磁閥的指 令。(C)圖像處理通過VC++編制圖像處理程序?qū)CD相機(jī)采集到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理， 具體步驟為圖像預(yù)處理一圖像分析一判斷決策，最終得到對(duì)消泡效果的客觀分析和處 理的結(jié)果，并將處理的結(jié)果作為指令傳遞給可編程控制器，作為控制進(jìn)氣消泡的依據(jù)；(d)數(shù)據(jù)庫訪問及維護(hù)利用ACCESS或SQL專用數(shù)據(jù)庫軟件建立真空注型材料及工藝數(shù)據(jù)庫，組態(tài) 軟件可以通過開放式數(shù)據(jù)接口技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)外部數(shù)據(jù)庫的訪問和維護(hù)。材料數(shù)據(jù)庫中主要 存儲(chǔ)常用真空注型材料的相關(guān)信息(包括材料的名稱、物理特性、化學(xué)特性和適用場合 等)，工藝數(shù)據(jù)庫主要存儲(chǔ)注型過程的相關(guān)工藝參數(shù)(包括抽真空時(shí)間、攪拌速度和時(shí) 間、傾倒速度和時(shí)間等)。用戶只需要通過人機(jī)界面就可以方便地搜索和維護(hù)相應(yīng)的數(shù) 據(jù)信息，自動(dòng)推薦最佳工藝參數(shù)。將數(shù)據(jù)庫中關(guān)鍵工藝參數(shù)與控制程序中的變量關(guān)聯(lián)起 來，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制真空注型工藝過程。(e)實(shí)時(shí)監(jiān)控仿真界面能夠?qū)崟r(shí)顯示真空注型的工藝過程及各個(gè)執(zhí)行元件的運(yùn)行狀態(tài)，如電 機(jī)的起停和電磁閥的通斷通過仿真界面的相應(yīng)指示燈顏色表示，通過對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)脈沖進(jìn) 行計(jì)數(shù)使得仿真界面中料杯傾倒的角度與實(shí)際角度一致、攪拌快慢與攪拌電機(jī)轉(zhuǎn)速一 致。另外，報(bào)警功能可以實(shí)現(xiàn)誤操作和設(shè)備故障的報(bào)警。 (2)從控制器(可編程邏輯控制器PLC)根據(jù)被控制對(duì)象的特點(diǎn)和數(shù)量選定三菱FX2n_48MR型號(hào)的PLC。主要功能包 括自動(dòng)注型過程的控制(包括抽真空、進(jìn)氣、攪拌、傾倒等)、與計(jì)算機(jī)通訊接收信 號(hào)(包括關(guān)聯(lián)變量值、圖像處理結(jié)果、壓力值處理結(jié)果等)、電機(jī)調(diào)速(產(chǎn)生脈寬調(diào)制信 號(hào))。2.檢測(cè)模塊料杯位置檢測(cè)為了使得固化劑和澆注材料盡可能傾倒徹底，則需要限制對(duì)應(yīng)料杯的傾倒角度，分別在固化劑料杯和混料杯的初始位置和傾倒位置各放置一個(gè)小型的 限位開關(guān)，完成真空注型控制過程中料杯行程位置控制。真空室壓力檢測(cè)為了克服傳統(tǒng)真空注型設(shè)備人為觀察壓力表主觀判斷不準(zhǔn)確 而造成誤操作的問題，采用數(shù)字壓力傳感器對(duì)箱體內(nèi)的壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，將檢測(cè)到的 壓力信號(hào)通過數(shù)據(jù)通訊傳送給計(jì)算機(jī)，并與工藝要求給定的壓力進(jìn)行比較，判斷結(jié)果通 過相關(guān)變量關(guān)聯(lián)實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁閥開閉和真空泵起停的控制。氣泡的圖像采集目前的真空注型設(shè)備一般是人為目測(cè)混合材料的氣泡狀態(tài)， 通過主觀判斷消泡效果，容易造成誤判斷而導(dǎo)致廢品，所以采用視覺傳感器進(jìn)行氣泡的 自動(dòng)實(shí)時(shí)檢測(cè)，再通過設(shè)計(jì)圖像處理算法并編制程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)采集到的氣泡圖像的客觀分 析與判斷。硬件包括高速工業(yè)CCD相機(jī)、配套的支架和光源。為了獲得更好的檢測(cè)效 果需要設(shè)置最佳的相機(jī)參數(shù)，同時(shí)將采集到的圖像信息傳遞給計(jì)算機(jī)并在人機(jī)界面中實(shí) 時(shí)顯示。3.執(zhí)行模塊執(zhí)行元件接收控制器模塊的控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)抽真空、進(jìn)氣、攪拌、傾倒?jié)沧⒌?動(dòng)作，主要包括真空泵——抽真空，壓力傳感器反饋真空度的大小，通過PLC控制真空泵的起 停；電磁閥——根據(jù)PLC的信號(hào)保持開通或斷開，以實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣消泡或抽真空的動(dòng) 作；攪拌電機(jī)——攪拌混料杯中的注型材料，選擇步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)，通過PLC 軟件編程生成的驅(qū)動(dòng)脈沖進(jìn)行調(diào)速；澆注電機(jī)——將配料杯中的固化劑倒入混料杯中與注型材料混合，消泡結(jié)束時(shí) 將混料杯材料傾倒至漏斗實(shí)現(xiàn)澆注，傾倒速度由驅(qū)動(dòng)脈沖頻率控制，傾倒角度由限位開 關(guān)控制，傾倒時(shí)間根據(jù)材料的性質(zhì)由組態(tài)界面的時(shí)間參數(shù)設(shè)定。本控制系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)流程如下1.系統(tǒng)組件安裝連接與及相關(guān)參數(shù)設(shè)定結(jié)合真空注型控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖(見圖1)可見該控制系統(tǒng)的硬件連接方法如 下(1)控制器的連接當(dāng)對(duì)可編程邏輯控制器進(jìn)行程序?qū)懭牖蛐薷臅r(shí)，需要將可編程邏輯控制器與計(jì) 算機(jī)通過SC-09編程電纜連接；當(dāng)設(shè)備處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，二者之間無需電纜連接。(2)檢測(cè)元件的安裝(a) CCD數(shù)字相機(jī)和光源將環(huán)形光源水平安裝于混料杯支架上方，光線與混料杯液面垂直，光源控制線 連接至專用光源控制器；將相機(jī)支架倒置通過螺釘聯(lián)接固定在箱體頂部；將CCD高速工 業(yè)數(shù)字相機(jī)通過USB數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)相連接；根據(jù)實(shí)際加工環(huán)境設(shè)定相機(jī)的相關(guān)參數(shù)， 包括光源亮度和相機(jī)參數(shù)(焦距、景深、拍攝角度、拍攝距離、曝光時(shí)間等)，通過調(diào)整 相關(guān)參數(shù)使得采集的圖像達(dá)到最佳效果；(b)數(shù)字壓力傳感器
將數(shù)字壓力傳感器通過M20 X 1.5外螺紋與箱體聯(lián)接，通過RS485/RS232接口轉(zhuǎn) 換器與計(jì)算機(jī)相連，采用MODBUS通訊協(xié)議實(shí)現(xiàn)壓力數(shù)據(jù)的采集和傳遞，電氣連接采用 霍斯曼接頭，24VDC供電；(c)限位開關(guān)將限位開關(guān)依據(jù)料杯傾倒角度調(diào)整合適位置，并且連接到可編程邏輯控制器的 輸入端用于控制傾倒電機(jī)的位移以實(shí)現(xiàn)傾倒角度的限位。(3)執(zhí)行元件的連接抽真空電機(jī)、攪拌電機(jī)、傾倒電機(jī)和電磁閥作為執(zhí)行元件都是依照可編程控制 器的程序動(dòng)作，所以將其控制線連接于可編程邏輯控制器的輸出端，而各個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)又 分別通過機(jī)械連接與對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)對(duì)象連接，其中抽真空電機(jī)通過鍵與真空泵聯(lián)接實(shí)現(xiàn)抽 氣、攪拌電機(jī)通過皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)攪拌棒旋轉(zhuǎn)、傾倒電機(jī)通過齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)固化劑料杯和 混合料杯傾斜倒料。2.編寫全自動(dòng)真空注型機(jī)的控制程序_真空注型控制方法據(jù)真空注型的工藝特征，確定不同狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換條件，再利用三菱編程軟件 GX-Developer按照控制狀態(tài)流程圖(見圖2)編寫控制梯形圖。采用上述系統(tǒng)進(jìn)行真空 注型，其真空注型控制步驟如下(1)當(dāng)按下真空泵開關(guān)XO時(shí)，啟動(dòng)抽真空電機(jī)(YO)帶動(dòng)真空泵運(yùn)轉(zhuǎn)開始抽 氣；(2)數(shù)字壓力傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)真空室壓力并通過串口通訊傳給組態(tài)中的壓力變 量，當(dāng)壓力值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，與壓力變量關(guān)聯(lián)的抽真空停止條件滿足(即Xl閉合)，此 時(shí)啟動(dòng)攪拌電機(jī)(Yl)帶動(dòng)攪拌棒對(duì)混料杯(B杯)中的材料進(jìn)行混合攪拌，同時(shí)攪拌與 固化劑傾倒時(shí)間間隔定時(shí)器(TO)啟動(dòng)計(jì)時(shí)；(3)當(dāng)攪拌與固化劑傾倒時(shí)間間隔定時(shí)時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)則啟動(dòng)固化劑傾倒電機(jī) 正轉(zhuǎn)(Y2)帶動(dòng)固化劑料杯(A杯)傾倒將固化劑導(dǎo)入混料杯(B杯)；(4)當(dāng)A杯傾倒撞到傾倒限位開關(guān)(X2)時(shí)，A杯傾倒電機(jī)停止正轉(zhuǎn)，同時(shí)A杯 倒料定時(shí)器(Tl)開啟進(jìn)行倒料定時(shí)；(5)當(dāng)A杯倒料定時(shí)時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)A杯傾倒電機(jī)反轉(zhuǎn)(Y3)帶動(dòng)A杯回位；(6)當(dāng)A杯回位撞到回位限位開關(guān)(X3)時(shí)，A杯傾倒電機(jī)停止反轉(zhuǎn)，同時(shí)A杯 回位與進(jìn)氣消泡時(shí)間間隔定時(shí)器(T2)啟動(dòng)；(7)當(dāng)A杯回位與進(jìn)氣消泡時(shí)間間隔定時(shí)器達(dá)到設(shè)定值時(shí)，啟動(dòng)電磁閥(Y4)進(jìn) 行進(jìn)氣消泡，如果氣泡達(dá)標(biāo)時(shí)(即X6閉合)時(shí)啟動(dòng)B杯傾倒電機(jī)正轉(zhuǎn)(Y5)進(jìn)行澆注，如果氣泡不達(dá)標(biāo)(即X6斷開)則重新執(zhí)行抽氣、進(jìn)氣消泡等動(dòng)作直至達(dá)標(biāo)才能 進(jìn)行澆注；(8)當(dāng)B杯傾倒撞到傾倒限位開關(guān)(X4)時(shí)，B杯傾倒電機(jī)停止正轉(zhuǎn)，同時(shí)B杯 傾倒定時(shí)器(T3)啟動(dòng)；(9)當(dāng)B杯倒料定時(shí)時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)，B杯傾倒電機(jī)反轉(zhuǎn)(Y6)帶動(dòng)B杯回 位；(10)當(dāng)B杯回位撞到回位限位開關(guān)(X5)時(shí)，B杯傾倒電機(jī)停止反轉(zhuǎn)；(11)系統(tǒng)回到初始狀態(tài)。
其中難點(diǎn)是將工藝流程中的停止抽真空條件和數(shù)字壓力表的壓力變量關(guān)聯(lián)起 來，當(dāng)達(dá)到設(shè)定壓力值時(shí)，停止抽真空；對(duì)于循環(huán)消泡部分，將是否進(jìn)行澆注與氣泡圖 像處理的結(jié)果關(guān)聯(lián)起來，根據(jù)處理結(jié)果發(fā)出的指令，如果氣泡達(dá)標(biāo)則進(jìn)行澆注，反之再 次進(jìn)氣消泡。3.通訊設(shè)置及數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分別設(shè)置CCD、數(shù)字壓力傳感器、PLC與計(jì)算機(jī)的通 訊協(xié)議。同時(shí)完成圖像處理結(jié)果的變量和控制程序中是否澆注條件變量的關(guān)聯(lián)，完成壓 力傳感器值的變量和控制程序中是否停止消泡條件變量的關(guān)聯(lián)，將數(shù)據(jù)庫中的控制參數(shù) 變量和控制程序中的對(duì)應(yīng)變量關(guān)聯(lián)。4.工藝參數(shù)設(shè)定在真空注型工藝中，根據(jù)加工的快速成型件的特征(顏色、 類別、透明度、材質(zhì)等)、性能要求(精度、絕緣性、強(qiáng)度、耐高溫等)、制品特點(diǎn)(透 明件、薄壁件、大型件、小型件等)，選取相應(yīng)的注型材料，同時(shí)獲得材料的對(duì)應(yīng)信息。 通過模糊匹配在工藝庫中搜索對(duì)應(yīng)的工藝參數(shù)，并自動(dòng)生成推薦工藝(包括所選材料的 配比、重量以及?？虺叽?、澆口位置等)。5.圖像處理過程在人機(jī)界面中設(shè)置氣泡達(dá)標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)，再通過圖像處理算法實(shí) 現(xiàn)對(duì)氣泡圖像的采集、處理、分析、決策完成消泡效果的判斷。圖像的采集利用高速工業(yè)CCD數(shù)字?jǐn)z像機(jī)實(shí)時(shí)拍攝混料杯液面，通過數(shù)據(jù)傳 輸線將圖像傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。對(duì)CCD拍攝的視頻進(jìn)行定時(shí)抓取得到的瞬時(shí) 位像作為處理對(duì)象。
圖像預(yù)處理包括區(qū)域選擇一圖像平滑濾波(濾除干擾噪聲)一對(duì)比度增強(qiáng)/銳 化(將原始圖像的灰度范圍擴(kuò)充到整個(gè)灰度范圍使得圖像清晰)一二值化處理(將灰度圖 像轉(zhuǎn)換為二值化圖像)。圖像分析針對(duì)經(jīng)過圖像預(yù)處理得到的二值化圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)和特征提取， 利用所提取到的邊緣可以識(shí)別待檢測(cè)的氣泡，再對(duì)其特征(如面積、周長和個(gè)數(shù)等)進(jìn)行 統(tǒng)計(jì)，得到結(jié)果可以作為判斷決策的指標(biāo)。判斷決策根據(jù)圖像分析結(jié)果結(jié)合工藝要求判斷氣泡數(shù)量是否滿足制品質(zhì)量控 制標(biāo)準(zhǔn)，決定循環(huán)消泡過程是否需要繼續(xù)進(jìn)行。判斷結(jié)果傳送給PLC作為是否繼續(xù)進(jìn)行 循環(huán)消泡的條件。6.開始真空注型操作通過組態(tài)仿真界面，選擇工作模式，在自動(dòng)模式下點(diǎn)擊 開始按鈕，則按照真空注型工藝流程進(jìn)行全自動(dòng)的注型操作。運(yùn)行過程中，用戶可以 通過視頻監(jiān)控窗口觀察實(shí)際澆注材料的氣泡情況、通過實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線觀察真空室壓力情 況、通過仿真界面監(jiān)視各個(gè)執(zhí)行元件的運(yùn)行情況。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出實(shí)質(zhì)性的特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn)。(1)該控制系統(tǒng)采用了由計(jì)算機(jī)和可編程序邏輯控制器構(gòu)成的兩級(jí)分布式結(jié)構(gòu)， 功能分配明確，集成管理便捷，硬件采用了模塊化，便于維護(hù)和擴(kuò)充，各模塊間連接便 捷，操作方便；(2)采用視覺傳感器、壓力傳感器和限位開關(guān)等檢測(cè)裝置，能夠及時(shí)反饋檢測(cè)信 息，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的閉環(huán)控制，從而大大提高了控制系統(tǒng)的精度和自動(dòng)化程度；(3)視覺傳感器的使用實(shí)現(xiàn)了氣泡的自動(dòng)檢測(cè)和消除，克服了手動(dòng)消泡對(duì)人為因素依賴性強(qiáng)和記憶消泡柔性差的缺點(diǎn)，提高了注型效率，改善了消泡效果，降低了由于 氣泡引起的制品廢品率，提高了成型產(chǎn)品的質(zhì)量，尤其對(duì)于薄壁類、透明類、網(wǎng)格類產(chǎn) 品的生產(chǎn)有著重大意義；(4)數(shù)據(jù)庫的使用實(shí)現(xiàn)了根據(jù)用戶對(duì)制件的特定要求自動(dòng)地提供不同的工藝參 數(shù)，大大改善了生產(chǎn)的柔性，提高了加工效率，優(yōu)化了工藝參數(shù)，改善了注型效果。(5)該控制系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)真空注型手動(dòng)和記憶式自動(dòng)的控制方式，將所有的控 制功能集成到組態(tài)界面中，便于集中管理和控制，操作簡單，界面清晰。只需要輸入制 品信息可自動(dòng)生成推薦工藝，按下開始按鈕，就能全自動(dòng)的實(shí)現(xiàn)整個(gè)工藝流程?？傊摪l(fā)明設(shè)計(jì)的全自動(dòng)真空注型控制系統(tǒng)可以大大節(jié)約人力資源成本，提 高注型機(jī)設(shè)備的工作效率和制品質(zhì)量，因而具有良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和市場前景。


圖1是本發(fā)明全自動(dòng)真空注型控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。圖2是PLC控制的狀態(tài)流程圖。圖3是數(shù)據(jù)庫訪問及工藝參數(shù)設(shè)置界面圖。圖4是氣泡圖像處理效果圖。圖5是真空注型仿真界面圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例結(jié)合

如下實(shí)施例一參加圖1，本全自動(dòng)真空注型控制系統(tǒng)，由一個(gè)控制器模塊、一個(gè)檢測(cè)模塊和一 個(gè)執(zhí)行模塊組成，所述控制器模塊連接所述檢測(cè)模塊和執(zhí)行模塊，其特征在于所述控 制器模塊由一個(gè)主控制器聯(lián)接一個(gè)從控制器構(gòu)成；所述檢測(cè)模塊由一個(gè)CCD高速數(shù)字相 機(jī)、一個(gè)數(shù)字壓力傳感器和四個(gè)限位開關(guān)構(gòu)成；所述執(zhí)行模塊是由一個(gè)抽真空電機(jī)聯(lián)接 一個(gè)真空泵、攪拌電機(jī)聯(lián)接一個(gè)攪拌棒、兩個(gè)傾倒電機(jī)分別聯(lián)接一個(gè)固化劑料杯和混合 料杯、以及一個(gè)電磁閥構(gòu)成；所述控制器模塊中，主控制器為計(jì)算機(jī)，從控制器為可編 程邏輯控制器，可編程邏輯控制器與計(jì)算機(jī)通過SC-09編程電纜連接；所述檢測(cè)模塊中 的限位開關(guān)經(jīng)所述從控制器聯(lián)接傾倒電機(jī)，從而分別控制混合料杯和固化劑料杯的極限 行程位置；壓力傳感器通過串行接口與計(jì)算機(jī)通訊實(shí)現(xiàn)真空室壓力的實(shí)時(shí)采集與監(jiān)控； CCD高速數(shù)字相機(jī)通過USB接口與計(jì)算機(jī)通訊實(shí)現(xiàn)混料杯液面氣泡的實(shí)時(shí)檢測(cè)，配套光 源用于調(diào)整亮度以改善采集效果；所述執(zhí)行模塊中，抽真空電機(jī)、攪拌電機(jī)、傾倒電機(jī) 和電磁閥的控制線連接于可編程邏輯控制器的輸出端，而各個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)又分別通過機(jī)械 連接與對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)對(duì)象連接。實(shí)施例二 本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同，特別之處如下本實(shí)施例以制備一復(fù)雜型腔薄壁透明塑料件(20g)為例，結(jié)合附圖詳細(xì)介紹全 自動(dòng)真空注型控制系統(tǒng)的具體實(shí)施過程。1.將相機(jī)通過USB數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)相連，打開專用光源控制器。調(diào)整相機(jī)拍攝
10角度使得混料杯液面全面顯示在監(jiān)控窗口，根據(jù)混料杯液面高度調(diào)整鏡頭焦距使液面圖 像最清晰，考慮到液面處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，最大線速度達(dá)0.18m/s，設(shè)置相機(jī)最大曝光時(shí)間為 0.0001s。由于真空室光線較暗，需要調(diào)節(jié)光源的光照度為5001ux左右。2.全自動(dòng)真空注型機(jī)的控制程序的編寫與下載利用編程軟件GX-Developer按照?qǐng)D2的控制功能編制全自動(dòng)控制程序，其中Xl 對(duì)應(yīng)的真空度設(shè)置為_0.95Mpa，其他工藝參數(shù)如攪拌與固化劑傾倒時(shí)間間隔TO、A杯傾 倒時(shí)間Tl、杯回位與進(jìn)氣消泡時(shí)間間隔T2、B杯傾倒時(shí)間T3通過工藝庫自動(dòng)生成。最 后通過SC09編程電纜將編寫好的全自動(dòng)控制程序下載到PLC中，同時(shí)關(guān)閉編程口，釋放 計(jì)算機(jī)串口。3.設(shè)置通訊及相關(guān)變量關(guān)聯(lián)CCD通過OPenCV編程實(shí)現(xiàn)對(duì)其控制，數(shù)字壓力傳感器通過MODBUS協(xié)議實(shí)現(xiàn) 計(jì)算機(jī)對(duì)壓力數(shù)字信號(hào)的實(shí)時(shí)讀取、PLC使用編程口通訊協(xié)議實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的互聯(lián)。同 時(shí)完成圖像處理結(jié)果的變量和控制程序中是否澆注條件變量的關(guān)聯(lián)，完成壓力傳感器值 的變量和控制程序中是否停止消泡條件變量的關(guān)聯(lián)，將數(shù)據(jù)庫中的控制參數(shù)變量和控制 程序中的對(duì)應(yīng)變量關(guān)聯(lián)。4.工藝參數(shù)設(shè)定根據(jù)待加工的制件性能要求(透明塑料件)，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(復(fù)雜型腔、薄壁)， 通過人機(jī)界面打開注型材料數(shù)據(jù)庫，選取注型材料PX521HT，同時(shí)獲得該材料的相關(guān)信 息。再輸入制件的體積或重量等，通過模糊匹配在工藝庫中搜索對(duì)應(yīng)的工藝參數(shù)，并自 動(dòng)生成推薦工藝。數(shù)據(jù)庫訪問及工藝參數(shù)設(shè)置界面如圖3所示。5.按照推薦的工藝信息備料固化劑和PX521HT的配比關(guān)系為100/55，通過天平按照比例稱量好分別倒入配 料杯和混料杯，并將料杯固定在相應(yīng)的容器架上，模具放置在澆注室的模具架上，并用 導(dǎo)管將澆注口和漏斗連接起來。6.氣泡圖像處理通過人機(jī)界面(如圖5所示)設(shè)置氣泡達(dá)標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)，通過動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換(DDE) 傳遞給VC編制的圖像處理程序作為判斷條件。整個(gè)氣泡的圖像處理包括采集、預(yù)處理、 分析、決策等過程(處理效果如圖4所示)，最終的分析結(jié)果同樣通過DDE反向傳遞給 組態(tài)，組態(tài)通過數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)將最終得到的是否消泡指令傳遞給PLC，如果判斷結(jié)果為合格 則進(jìn)入澆注，反之繼續(xù)循環(huán)消泡過程，直至達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)或者達(dá)到材料的固化時(shí)間。7.開始全自動(dòng)真空注型操作打開控制系統(tǒng)仿真界面，打開電源，選擇“自動(dòng)模式”，點(diǎn)擊“ON”，進(jìn)入全 自動(dòng)真空注型操作流程。操作者通過氣泡視頻監(jiān)控窗口觀察實(shí)際澆注材料的氣泡情況、 通過實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線觀察真空室壓力情況、通過仿真界面監(jiān)視各個(gè)執(zhí)行元件的運(yùn)行情況， 如圖5所示。實(shí)施例三本全自動(dòng)真空注型控制方法，采用實(shí)施例一所述的控制系統(tǒng)進(jìn)行真空注型，其 具體控制步驟如下(1)當(dāng)按下真空泵開關(guān)XO時(shí)，啟動(dòng)抽真空電機(jī)(YO)帶動(dòng)真空泵運(yùn)轉(zhuǎn)開始抽氣；(2)數(shù)字壓力傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)真空室壓力并通過串口通訊傳給組態(tài)中的壓力變 量，當(dāng)壓力值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，與壓力變量關(guān)聯(lián)的抽真空停止條件滿足(即Xl閉合)，此 時(shí)啟動(dòng)攪拌電機(jī)(Yl)帶動(dòng)攪拌棒對(duì)混料杯(B杯)中的材料進(jìn)行混合攪拌，同時(shí)攪拌與 固化劑傾倒時(shí)間間隔定時(shí)器(TO)啟動(dòng)計(jì)時(shí)；(3)當(dāng)攪拌與固化劑傾倒時(shí)間間隔定時(shí)時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)則啟動(dòng)固化劑傾倒電機(jī) 正轉(zhuǎn)(Y2)帶動(dòng)固化劑料杯(A杯)傾倒將固化劑導(dǎo)入混料杯(B杯)；(4)當(dāng)A杯傾倒撞到傾倒限位開關(guān)(X2)時(shí)，A杯傾倒電機(jī)停止正轉(zhuǎn)，同時(shí)A杯 倒料定時(shí)器(Tl)開啟進(jìn)行倒料定時(shí)；(5)當(dāng)A杯倒料定時(shí)時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)A杯傾倒電機(jī)反轉(zhuǎn)(Y3)帶動(dòng)A杯回位；(6)當(dāng)A杯回位撞到回位限位開關(guān)(X3)時(shí)，A杯傾倒電機(jī)停止反轉(zhuǎn)，同時(shí)A杯 回位與進(jìn)氣消泡時(shí)間間隔定時(shí)器(T2)啟動(dòng)；(7)當(dāng)A杯回位與進(jìn)氣消泡時(shí)間間隔定時(shí)器達(dá)到設(shè)定值時(shí)，啟動(dòng)電磁閥(Y4)進(jìn) 行進(jìn)氣消泡，如果氣泡達(dá)標(biāo)時(shí)(即X6閉合)時(shí)啟動(dòng)B杯傾倒電機(jī)正轉(zhuǎn)(Y5)進(jìn)行澆注，如 果氣泡不達(dá)標(biāo)(即X6斷開)則重新執(zhí)行抽氣、進(jìn)氣消泡等動(dòng)作直至達(dá)標(biāo)才能進(jìn)行澆注；(8)當(dāng)B杯傾倒撞到傾倒限位開關(guān)(X4)時(shí)，B杯傾倒電機(jī)停止正轉(zhuǎn)，同時(shí)B杯 傾倒定時(shí)器(T3)啟動(dòng)；(9)當(dāng)B杯倒料定時(shí)時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)，B杯傾倒電機(jī)反轉(zhuǎn)(Y6)帶動(dòng)B杯回 位；(10)當(dāng)B杯回位撞到回位限位開關(guān)(X5)時(shí)，B杯傾倒電機(jī)停止反轉(zhuǎn)；(11)系統(tǒng)回到初始狀態(tài)。
1權(quán)利要求
1.一種全自動(dòng)真空注型控制系統(tǒng)，由一個(gè)控制器模塊(1)、一個(gè)檢測(cè)模塊(2)和一 個(gè)執(zhí)行模塊(3)組成，所述控制器模塊(1)連接所述檢測(cè)模塊(2)和執(zhí)行模塊(3)，其 特征在于所述控制器模塊(1)由一個(gè)主控制器(9)聯(lián)接一個(gè)從控制器(11)構(gòu)成；所述 檢測(cè)模塊(2)由一個(gè)CCD高速數(shù)字相機(jī)(4)、一個(gè)數(shù)字壓力傳感器(5)和四個(gè)限位開關(guān) (6)構(gòu)成；所述執(zhí)行模塊(3)是由一個(gè)抽真空電機(jī)(12)聯(lián)接一個(gè)真空泵(13)、攪拌電機(jī) (14)聯(lián)接一個(gè)攪拌棒(15)、兩個(gè)傾倒電機(jī)(16)分別聯(lián)接一個(gè)固化劑料杯(17)和混合料 杯(18)、以及一個(gè)電磁閥(19)構(gòu)成；所述控制器模塊⑴中，主控制器(9)為計(jì)算機(jī)，從控制器(11)為可編程邏輯控制 器，可編程邏輯控制器與計(jì)算機(jī)通過SC-09編程電纜連接；所述檢測(cè)模塊⑵中的限位開關(guān)(6)經(jīng)所述從控制器(11)聯(lián)接傾倒電機(jī)(16)，從而 分別控制混合料杯(18)和固化劑料杯(17)的極限行程位置；壓力傳感器(5)通過串行接 口(8)與計(jì)算機(jī)(9)通訊實(shí)現(xiàn)真空室壓力的實(shí)時(shí)采集與監(jiān)控；CCD高速數(shù)字相機(jī)(4)通 過USB接口(7)與計(jì)算機(jī)(9)通訊實(shí)現(xiàn)混料杯液面氣泡的實(shí)時(shí)檢測(cè)，配套光源用于調(diào)整 亮度以改善采集效果；所述執(zhí)行模塊(3)中，抽真空電機(jī)(12)、攪拌電機(jī)(14)、傾倒電機(jī)(16)和電磁閥 (19)的控制線連接于可編程邏輯控制器(11)的輸出端，而各個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)又分別通過機(jī)械 連接與對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)對(duì)象連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)真空注型控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制器模塊中的 主控制器即計(jì)算機(jī)(9)接收CCD高速數(shù)字相機(jī)(4)的采集信號(hào)，利用圖像處理軟件編寫 程序?qū)Σ杉降臍馀輬D像進(jìn)行處理，將得到的處理結(jié)果作為是否消泡的指令通過數(shù)據(jù)關(guān) 聯(lián)傳遞給可編程序控制器(11)，實(shí)現(xiàn)用視覺傳感器取代人工目測(cè)進(jìn)行氣泡的自動(dòng)實(shí)時(shí)檢 測(cè)，用氣泡圖像處理取代主觀判斷消泡效果。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)真空注型控制系統(tǒng)，其特征在于所述計(jì)算機(jī)(9)將壓 力傳感器(5)采集到的壓力信號(hào)處理后得到是否停止抽真空的指令，再通過串口(8)傳送 給可編程序控制器(11)以控制真空泵的起停，避免由人工觀察真空表引起的誤操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)真空注型控制系統(tǒng)，其特征在于所述計(jì)算機(jī)(9)的數(shù) 據(jù)庫訪問及工藝參數(shù)設(shè)定部分，以手動(dòng)輸入或通過選擇相應(yīng)的材料查詢匹配數(shù)據(jù)庫中的 數(shù)據(jù)得到真空注型的控制參數(shù)，并利用數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)將其通過串口(8)傳遞給可編程序控制 器(11)作為相關(guān)執(zhí)行元件的控制指令。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)真空注型控制系統(tǒng)，其特征在于所述計(jì)算機(jī)(9)通過 組態(tài)軟件設(shè)計(jì)的人機(jī)仿真界面，仿真界面能夠?qū)崟r(shí)顯示真空注型的工藝過程及各個(gè)執(zhí)行 元件的運(yùn)行狀態(tài)，便于實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)真空注型控制系統(tǒng)，其特征在于所述計(jì)算機(jī)(9)通過 專用PLC編程軟件編寫自動(dòng)控制程序并通過編程電纜(10)下載到可編程序控制器(11) 中，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)抽真空電機(jī)(12)、攪拌電機(jī)(14)、傾倒電機(jī)(16)和電磁閥(19)動(dòng) 作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)真空注型控制系統(tǒng)，其特征在于所述執(zhí)行模塊(3) 中，真空泵(13)由抽真空電機(jī)(12)驅(qū)動(dòng)完成抽真空動(dòng)作，攪拌棒(15)由攪拌電機(jī)(14) 驅(qū)動(dòng)完成混合材料攪拌動(dòng)作，固化劑料杯(17)和混合料杯(18)由傾倒電機(jī)(16)驅(qū)動(dòng)完成傾倒動(dòng)作，電磁閥(19)完成進(jìn)氣動(dòng)作實(shí)現(xiàn)消泡。
8. 一種全自動(dòng)真空注型控制方法，采用根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)真空注型控制系 統(tǒng)進(jìn)行控制，其特征在于具體控制步驟如下(1)當(dāng)按下真空泵開關(guān)XO時(shí)，啟動(dòng)抽真空電機(jī)(YO)帶動(dòng)真空泵運(yùn)轉(zhuǎn)開始抽氣；(2)數(shù)字壓力傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)真空室壓力并通過串口通訊傳給組態(tài)中的壓力變量，當(dāng) 壓力值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，與壓力變量關(guān)聯(lián)的抽真空停止條件滿足(即Xl閉合)，此時(shí)啟動(dòng) 攪拌電機(jī)(Yl)帶動(dòng)攪拌棒對(duì)混料杯(B杯)中的材料進(jìn)行混合攪拌，同時(shí)攪拌與固化劑 傾倒時(shí)間間隔定時(shí)器(TO)啟動(dòng)計(jì)時(shí)；(3)當(dāng)攪拌與固化劑傾倒時(shí)間間隔定時(shí)時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)則啟動(dòng)固化劑傾倒電機(jī)正轉(zhuǎn) (Y2)帶動(dòng)固化劑料杯(A杯)傾倒將固化劑導(dǎo)入混料杯(B杯)；(4)當(dāng)A杯傾倒撞到傾倒限位開關(guān)(X2)時(shí)，A杯傾倒電機(jī)停止正轉(zhuǎn)，同時(shí)A杯倒料 定時(shí)器(Tl)開啟進(jìn)行倒料定時(shí)；(5)當(dāng)A杯倒料定時(shí)時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)A杯傾倒電機(jī)反轉(zhuǎn)(Y3)帶動(dòng)A杯回位；(6)當(dāng)A杯回位撞到回位限位開關(guān)(X3)時(shí)，A杯傾倒電機(jī)停止反轉(zhuǎn)，同時(shí)A杯回位 與進(jìn)氣消泡時(shí)間間隔定時(shí)器(T2)啟動(dòng)；(7)當(dāng)A杯回位與進(jìn)氣消泡時(shí)間間隔定時(shí)器達(dá)到設(shè)定值時(shí)，啟動(dòng)電磁閥(Y4)進(jìn)行進(jìn) 氣消泡，如果氣泡達(dá)標(biāo)時(shí)(即X6閉合)時(shí)啟動(dòng)B杯傾倒電機(jī)正轉(zhuǎn)(Y5)進(jìn)行澆注，如果 氣泡不達(dá)標(biāo)(即X6斷開)則重新執(zhí)行抽氣、進(jìn)氣消泡等動(dòng)作直至達(dá)標(biāo)才能進(jìn)行澆注；(8)當(dāng)B杯傾倒撞到傾倒限位開關(guān)(X4)時(shí)，B杯傾倒電機(jī)停止正轉(zhuǎn)，同時(shí)B杯傾倒 定時(shí)器(T3)啟動(dòng)；(9)當(dāng)B杯倒料定時(shí)時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)，B杯傾倒電機(jī)反轉(zhuǎn)(Y6)帶動(dòng)B杯回位；(10)當(dāng)B杯回位撞到回位限位開關(guān)(X5)時(shí)，B杯傾倒電機(jī)停止反轉(zhuǎn)；(11)系統(tǒng)回到初始狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種全自動(dòng)真空注型控制系統(tǒng)和方法。本系統(tǒng)由檢測(cè)模塊、控制模塊和執(zhí)行模塊組成，控制模塊由主控制器計(jì)算機(jī)和從控制器可編程邏輯控制器組成，檢測(cè)模塊由CCD高速數(shù)字相機(jī)、數(shù)字壓力傳感器和限位開關(guān)構(gòu)成，執(zhí)行模塊由抽真空電機(jī)聯(lián)接真空泵、攪拌電機(jī)聯(lián)接攪拌棒、傾倒電機(jī)聯(lián)接固化劑料杯和混合料杯、以及用于進(jìn)氣的電磁閥構(gòu)成。本控制方法實(shí)現(xiàn)了真空注型過程的可視化、自動(dòng)化和智能化控制。本發(fā)明可大為節(jié)約人力資源成本、提高注型工作效率和制品質(zhì)量。
文檔編號(hào)B29C39/44GK102009445SQ201010290779
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者劉媛媛, 張海光, 王超, 胡慶夕, 陳維燈, 黃杰 申請(qǐng)人:上海大學(xué)