新型砂质量是影响铸件质量的重要因素之一。本课题的目的在于研制一种用于型砂质量直接优化控制系统的混砂机加料自动控制单元。
所谓型砂质量直接优化控制系统，是～种由组分测试直接到组分控制的控制系统。该系统由型砂组分自动检测单元、混砂机加料自动控制单元和系统上位机三大部分构成。混砂机加料自动控制单元的功能在于接受上位机控制指令，向混砂机准确加入旧砂、新砂、粘土、水和煤粉等原料，是型砂质量直接优化控制系统的重要组成单元。
本文设计的混砂机加料自动控制单元由加料机构和控制下位机两大部分构成，加料机构有四组相对独立的粉料螺旋给料器、两组称料放料单元和一个恒水位水箱构成。控制下位机以80C196KC单片机为核心，外扩程序存储器和FO接口电路，配备两组称重传感器、两组气缸及其电磁换向阀、恒水位水箱及其电磁换向阀和四组永磁电机。混砂机加料自动控制单元的工作原理可描述为：控制下位机根据上位机下传到本地的旧砂有效粘土含量和含水量计算出旧砂、新砂、粘土、煤粉以及水的添加量，启动加料机构并实时采集称重传感器输出值和水箱加水时间数据，依据PID计算结果自动完成粗加料动作控制并启动混砂机进行第一次混砂。混砂机完成第一次混砂后进行一次混制砂组分检测，根据检测结果控制单元将进行一次组分调整控制，以实现上述五种型砂组分的精确控制。
经实验室模拟运行证明，本文研制的混砂机加料自动控制单元具有结构简单、动作可靠、控制精确等特点。