铸造再生砂需酸量在线自动检测装置
技术领域
本发明涉及一种能够完成铸造旧砂在再生过程中在线检测再生砂的需酸量的装置。
背景技术
再生砂需酸量是砂的重要指标,尤其应用于酸碱性固化剂树脂砂固化工艺时。再生砂需酸量是树脂粘结厂配置定性的固化剂的重要依据,也是在定性的树脂粘结剂决定后再生砂能否使用的重要指标。
在未来的铸造厂,粘土砂旧砂将被再生并回用于冷芯盒制芯,旧砂再生经成为粘土砂砂处理系统的一个有机组成部分并可实现智能化生产。再生砂直接回到制芯车间的冷芯盒射芯机砂斗上直接回用制芯,此时的再生砂除了其它指标如LOI、微粉含量、温度外,需酸量就是最重要的指标了,它直接影响的砂芯强度,是影响后续铸件质量的重要因素。因此,需酸量的检测是非常重要的,能够实现在线检测是实现大批量连续生产的重要手段。
然而,目前传统的砂或再生砂需酸量的检测都是使用实验室的标准计量和检测方法,无法实现在线检测。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的在于:提供一种铸造再生砂需酸量在线自动检测装置,为智能铸造、控制铸件质量、监测再生系统的运行和降低产品和人力成本做出重大贡献。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种铸造再生砂需酸量在线自动检测装置,其特征在于:
包括一个自动取样台,其在取样滑动气缸的驱动下沿第一轨道滑动;所述自动取样台上设有取样旋转气缸,所述取样旋转气缸连接一个取样气爪,所述取样气爪能够开合地夹持一个取样杯,所述取样旋转气缸能够驱动所述取样气爪以及取样杯作至少160度旋转,使所述取样杯能够在杯口朝上与杯口朝下两种状态中切换;
所述第一轨道上具有取样工位与倾倒工位,在第一轨道旁边设有称重工位,在所述称重工位的下方设有自动称重台;在所述倾倒工位的下方设有量杯,所述量杯通过测量滑动气缸在第二轨道上滑动;
所述第二轨道具有接料工位、加水工位、搅拌工位以及测量工位,所述接料工位位于所述第一轨道的倾倒工位下方;所述加水工位上方设有加水管;所述搅拌工位上方设有搅拌器;所述测量工位上方设有测量探头。
所述的铸造再生砂需酸量在线自动检测装置,其中:所述量杯被测量气爪所夹持,所述测量气爪与测量旋转气缸连动,所述测量旋转气缸固定在测量工作台上,所述测量工作台通过所述测量滑动气缸在所述第二轨道上滑动。
所述的铸造再生砂需酸量在线自动检测装置,其中:所述自动取样台位于所述取样工位时,所述取样杯位于铸造再生砂的移动路径上,并使适量的铸造再生砂自动进入所述取样杯中。
所述的铸造再生砂需酸量在线自动检测装置,其中:所述自动称重台包括与称重气缸连动的支架和放置在所述支架上的托盘,所述托盘上设有称重传感器。
所述的铸造再生砂需酸量在线自动检测装置,其中:所述加水管上端连通至水箱,所述加水管上还设有加水启闭阀。
所述的铸造再生砂需酸量在线自动检测装置,其中:所述搅拌器连接有搅拌升降气缸与搅拌旋转气缸,使所述搅拌器能够升降并能够旋转。
所述的铸造再生砂需酸量在线自动检测装置,其中:所述测量探头连接有测量升降气缸。
所述的铸造再生砂需酸量在线自动检测装置,其中:所述第二轨道的接料工位、加水工位、搅拌工位以及测量工位的任意两个以上工位处于同一个位置。
所述的铸造再生砂需酸量在线自动检测装置,其中:在所述第二轨道旁还设有卸料斗。
所述的铸造再生砂需酸量在线自动检测装置,其中:还设有数字化控制器,所述数字化控制器是由PLC控制并由显示器、数据输入输出接口、数据处理器、位置控制系统、压力检测和控制系统、外部通讯和打印接口和过程控制可视化系统构成。
与现有技术相比较,本发明具有的有益效果是:本发明能够替代目前传统的在实验室用标准计量法检测再生砂需酸量的方法,能够在线检测并有效地为再生砂系统和制芯工艺提供可靠数据,从而控制减少砂再生的废品和铸件废品。
附图说明
图1是本发明提供的铸造再生砂需酸量在线自动检测装置的主视图;
图2是本发明提供的铸造再生砂需酸量在线自动检测装置的侧视图;
图3是本发明提供的铸造再生砂需酸量在线自动检测装置的俯视图。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示,分别是本发明提供的一种铸造再生砂需酸量在线自动检测装置的主视图、侧视图与俯视图,其中:
包括一个自动取样台10,其在取样滑动气缸11的驱动下沿第一轨道12滑动;所述自动取样台10上设有取样旋转气缸13,所述取样旋转气缸13连接一个取样气爪14,所述取样气爪14能够开合地夹持一个取样杯15,所述取样旋转气缸13能够驱动所述取样气爪14以及取样杯15作至少160度(优选至少180度)旋转,使所述取样杯15能够在杯口朝上与杯口朝下两种状态中切换。
所述第一轨道12上具有取样工位、倾倒工位,在第一轨道旁边设有称重工位,所述自动取样台10位于所述取样工位时,所述取样滑动气缸11、取样旋转气缸13以及取样气爪14协同工作,使所述取样气爪14上的取样杯15位于铸造再生砂的移动路径上,使适量的(如50g)铸造再生砂自动进入所述取样杯15中。
在所述称重工位的下方设有自动称重台,在本实施例中,所述自动称重台包括与称重气缸21连动的支架和放置在所述支架上的托盘22,所述托盘22上设有称重传感器23。所述自动取样台10位于所述称重工位时,所述称重气缸21将所述自动称重台推到所述称重工位的下方,此时,所述取样气爪14松开,使所述取样杯15落在所述自动称重台的称重传感器23上,所述称重传感器23即可得知所述取样杯15中的铸造再生砂的质量。接下来,所述取样气爪14再次夹紧所述取样杯15,所述自动取样台10然后移动到所述倾倒工位。
在所述倾倒工位的下方设有量杯30,在本实施例中,所述量杯30被测量气爪31所夹持,所述测量气爪31与测量旋转气缸32连动,所述测量旋转气缸32固定在测量工作台33上,所述测量工作台33通过测量滑动气缸34在第二轨道35上滑动。
所述第二轨道35具有接料工位、加水工位、搅拌工位以及测量工位。所述接料工位位于所述第一轨道12的倾倒工位下方;所述加水工位上方设有加水管40,所述加水管40上端连通至水箱41,所述加水管40上还设有加水启闭阀42;所述搅拌工位上方设有搅拌器50,所述搅拌器50连接有搅拌升降气缸51与搅拌旋转气缸52,使所述搅拌器50能够升降并能够旋转;所述测量工位上方设有测量探头60(如:pH值侧头),所述测量探头60连接有测量升降气缸61。
当所述自动取样台10移动到所述倾倒工位时,所述测量滑动气缸34、测量旋转气缸32与测量气爪31协同工作,使所述测量气爪31上夹持的量杯30位于所述倾倒工位的下方,即位于所述接料工位,此时,所述取样旋转气缸13动作,使所述取样杯15发生160度旋转,将取样杯15中的铸造再生砂倾倒至所述量杯30中,倾倒完毕后,所述取样滑动气缸11以及所述取样旋转气缸13复位。
当所述量杯30在所述测量滑动气缸34的驱动下移动至所述加水工位时,所述加水启闭阀42开启,将适量水加入所述量杯30中,然后所述加水启闭阀42关闭。
当所述量杯30在所述测量滑动气缸34的驱动下移动至所述搅拌工位时,所述搅拌升降气缸51驱动所述搅拌器50,使所述搅拌器50伸入量杯30中,然后所述搅拌旋转气缸52带动所述搅拌器50工作,使量杯30中的铸造再生砂与水搅拌均匀。之后,所述搅拌升降气缸51回收,使所述搅拌器50从所述量杯30中上提出来。
当所述量杯30在所述测量滑动气缸34的驱动下移动至所述测量工位时,所述测量升降气缸61驱动所述测量探头60伸入所述量杯30中,读取需酸量数值。
当然,如果空间允许的话,所述第二轨道35的接料工位、加水工位、搅拌工位以及测量工位的任意两个以上工位可以处于同一个位置。
在所述第二轨道35旁还设有卸料斗70,测量完成后,所述测量旋转气缸32工作,使所述量杯30翻转,将量杯30中的铸造再生砂以及水倾倒至所述卸料斗70中,之后,所述测量滑动气缸34与测量旋转气缸32复位,等待进行下一次测量工作。
此外,本发明还设有数字化控制器,所述数字化控制器是由PLC控制并由显示器80、数据输入输出接口、数据处理器、位置控制系统、压力检测和控制系统、外部通讯和打印接口和过程控制可视化系统构成,用于控制和监督整个检测装置的运行,并可实现数据统计、发送和系统故障诊断。
通过上述结构以及方法的介绍可知,本发明能够替代目前传统的在实验室用标准计量法检测再生砂需酸量的方法,能够在线检测并有效地为再生砂系统和制芯工艺提供可靠数据,从而控制减少砂再生的废品和铸件废品。
本发明的经济和社会价值:
1)以卡车缸体的生产线60件/小时计算,如果实验室检测的时间需要20分钟,如果20分钟的生产由于再生系统不稳定造成砂需酸量不合格而造成废品,或者生产线停产20分钟,损失巨大,不可用数据来描述。
2)处于节能环保和降低铸件成本的需求,旧砂再生砂将在汽车发动机铸件的生产上大量使用,主要应用在冷芯盒制芯工艺,全国只在汽车发动机零部件的铸造线有近500条,如果每条铸造线均配置再生砂生产线,再生砂需酸量检测装置将具有500台的商品市场,以每台200万销售计算,市场销售总额10亿元人民币,以每年5套该装置销售,年销售额1000万元。
3)在未来的铸造厂,粘土砂旧砂将被再生并回用于冷芯盒制芯,旧砂再生经成为粘土砂砂处理系统的一个有机组成部分并可实现智能化生产。再生砂直接回到制芯车间的冷芯盒射芯机砂斗上直接回用制芯,此时的再生砂除了其它指标如LOI、微粉含量、温度外,需酸量就是最重要的指标了,它直接影响的砂芯强度,是影响后续铸件质量的重要因素。因此需酸量的检测是非常重要的,能够实现在线检测是实现大批量连续生产的重要手段。是我国铸造检测手段的一项重要发明,为智能铸造、绿色铸造、控制铸件质量、监测再生系统的运行和降低产品和人力成本做出重大贡献。
以上实施例仅仅是对本发明进行说明,而非作限制性的概括,本领域普通技术人员在本发明的发明构思的指导下,还可以作出很多常规结构上的修改与替换,这些修改与替换也应当被认为属于本发明的保护范围之中。