CN104999049B - 一种真空汲取定量金属液的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种真空汲取定量金属液的方法，包括：(1)将真空定量取汤装置移动至金属熔炉上方，真空定量取汤装置包括汤罐组件，打开汤罐组件的取汤口；(2)使真空定量取汤装置下探并对汤罐组件抽真空；(3)继续下探至浸入金属液，当汤罐组件内压力达到预先设定的压力P₁时，判定到达汤面位置，并根据汤面位置计算出取汤位，当真空定量取汤装置到达取汤位则停止下探；(4)继续抽真空，当达到目标质量对应的压力P₂时，停止抽真空并封闭汤罐组件；(5)升起汤罐组件并送到喂汤点，打开取汤口，破坏汤罐组件的真空状态，释放金属液。本发明还公开一种真空汲取定量金属液的装置。采用本发明，具有精度高、所取金属液氧化少，纯净度高优点。

Description

一种真空汲取定量金属液的方法及装置

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，尤其涉及一种真空汲取定量金属液的方法；相应地，本发明还涉及一种真空汲取定量金属液的装置。

背景技术

目前，在各种压铸行业中，普遍使用的是汤勺舀汤的方式进行给汤，这种取汤方式存在着金属液容易被氧化、表层低质汤液容易被舀到、汤量精度低、初次设置取汤量复杂等缺点。为了克服现有取汤方式的缺陷，中国专利CN103153501A公开了用于计量熔料的装置和方法以及铸造机的发明专利，计量容器下降到熔炉中，并且计量容器的熔体打开-关闭器件被驱动打开位置，直到预定的时间周期结束或由重量传感器探测到计量容器中到达预定的熔体填充量时，熔料停止从熔炉摄取到计量容器中，其中计量容器的熔体打开-关闭器件被驱动阻断位置。

然而，上述现有专利还存在以下缺陷：

1)该重量传感器通过浮力测液位的方法无法监控汤罐的内部密闭情况，判断真空系统是否漏气。

2)当取汤量较大时，计量容器内金属液的液位较高，重量传感器受到热辐射越大，但一般重量传感器的使用环境温度为-35℃～70℃，极易超过使用温度范围，使得重量传感器计量误差增大。

3)一般来说，重量传感器在量程的20％～80％范围内使用比较准确，这使得在选用重量传感器量程不能太大，根据结构及汲取的金属液重量，一般选用的量程为50kg～250kg否则精度误差就增大，成本也增加。根据市场上各家重量传感器的性能，重量传感器安全过载范围为150％FS，即满量程的1.5倍；极限过载范围为300％FS，即满量程的3倍。如果在使用过程中，对汤罐部件进行维修，例如清除汤罐入口的铝渣、对汤罐部件松动的螺钉进行紧固等操作，由于力臂的放大作用，极易超过重量传感器的极限载荷，造成重量传感器损坏，必须将汤罐部件与重量传感器脱离才能进行维修，或者设计防过载结构。而如果不使用重量传感器，则装置的刚度、强度则会大幅增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种真空汲取定量金属液的方法，可提高取汤精度，所取金属液氧化少，操作简单。

相应地，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种真空汲取定量金属液的装置，具有精度高、所取金属液氧化少，纯净度高和维修方便的优点。

为了解决上述技术问题，一种真空汲取定量金属液的方法，包括以下步骤：

(1)将真空定量取汤装置移动至金属熔炉上方，所述真空定量取汤装置包括汤罐组件，打开汤罐组件的取汤口；

(2)使真空定量取汤装置下探并对汤罐组件抽真空；

(3)真空定量取汤装置继续下探至浸入金属液，当汤罐组件气体压力达到预先设定的压力P₁时，则判定到达汤面位置，并根据汤面位置计算出取汤位，当真空定量取汤装置到达取汤位则停止下探；

(4)继续抽真空使汤罐组件内的金属液高度上升，当达到目标质量对应的压力P₂时，则判定取汤到量，此时停止抽真空并瞬时封闭汤罐组件；

(5)升起汤罐组件并将汤罐组件送到喂汤点，打开汤罐组件的取汤口，破坏汤罐组件的真空状态，释放金属液。

作为上述真空汲取定量金属液的方法的改进，所述步骤(4)包括：继续抽真空使汤罐组件内的金属液高度上升，通过压力来确定汲取金属液的质量，当压力P₂对应目标质量时，则判定取汤到量，此时停止抽真空并瞬时封闭汤罐组件。

作为上述真空汲取定量金属液的方法的改进，所述步骤(3)包括：

真空定量取汤装置继续下探至浸入金属液，获取汤罐组件当前压力值；

当前压力值与预先设定的压力P₁做分析对比，当当前压力值等于预先设定的压力P₁时，判定真空定量取汤装置到达汤面位置；

根据汤面位置计算出取汤位，当真空定量取汤装置到达取汤位则停止下探。

相应地，本发明还提供一种真空汲取定量金属液的装置，包括：

移动单元，用于将真空定量取汤装置移动至金属熔炉上方，所述真空定量取汤装置包括汤罐组件，打开汤罐组件的取汤口；

真空下探单元，用于将真空定量取汤装置下探并对汤罐组件抽真空；

取汤位判定单元，真空定量取汤装置继续下探至浸入金属液，当汤罐组件气体压力达到预先设定的压力P₁时，则判定到达汤面位置，并根据汤面位置计算出取汤位，当真空定量取汤装置到达取汤位则停止下探；

取汤单元，用于对汤罐组件继续抽真空使汤罐组件内的金属液高度上升，当达到目标质量对应的压力P₂时，则判定取汤到量，此时停止抽真空并瞬时封闭汤罐组件；

喂汤单元，用于升起汤罐组件并将汤罐组件送到喂汤点，打开汤罐组件的取汤口，破坏汤罐组件的真空状态，释放金属液；

所述移动单元、真空下探单元、取汤位判定单元、取汤单元、喂汤单元依次相连接。

作为所述真空汲取定量金属液的装置的改进，所述取汤单元包括：

用于获取汤罐组件当前压力值的第一压力值获取单元；

用于将当前压力值与目标质量对应的压力P₂做分析对比，当当前压力值等于目标质量对应的压力P₂时，则判定取汤到量的第一判定单元。

作为所述真空汲取定量金属液的装置的改进，所述取汤单元包括：

用于获取汤罐组件当前压力值的第一压力值获取单元；

用于将当前压力值转换为当前汲取金属液质量的压力质量转换单元；

用于将当前汲取金属液质量与目标质量做分析对比，当当前汲取金属液质量等于目标质量时，则判定取汤到量的第二判定单元。

作为所述真空汲取定量金属液的装置的改进，所述压力值获取单元为压力传感器，所述压力传感器设于汤罐组件上以检测汤罐内气体压力。

作为所述真空汲取定量金属液的装置的改进，所述真空下探单元包括：

下探单元，用于将真空定量取汤装置下探；

抽真空单元，用于对汤罐组件抽真空。

作为所述真空汲取定量金属液的装置的改进，所述取汤位判定单元包括：

用于获取汤罐组件当前压力值的第二压力值获取单元；

用于将当前压力值与预先设定的压力P₁做分析对比，当当前压力值等于预先设定的压力P₁时，判定到达汤面位置的第三判定单元；

用于根据汤面位置计算出取汤位的换算单元。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

通过本发明所述方法根据质量m与压力P的函数关系，在取汤时只需停留在取汤位，再通过汤罐内压力小于大气压，使得金属液上升进入汤罐内，当测得汤罐内气体压力值到达目标质量对应的P₂值，则可实现精确取汤。由于压力传感器无需接近熔炉的液面，因此其使用环境的温度相对平稳，不易超出使用温度范围，误差小，精度高，避免现有技术传感器超出使用温度范围而造成计量误差大的问题。

另外，利用真空将金属液汲取在汤罐内，到达喂汤点再释放，可减少金属液与外界空气的接触，金属液不易被氧化，减少氧化物的产生，杂质少，纯度高。

本发明所述装置没有装设重量传感器，装置刚性好强度高。

附图说明

图1是本发明一种真空汲取定量金属液的方法的流程图；

图2是本发明所述汤罐组件的结构示意图；

图3是本发明所述汤罐的结构示意图；

图4本发明一种真空汲取定量金属液的装置的结构示意图；

图5为本发明所述真空下探单元的结构示意图；

图6为本发明所述真空下探单元的另一结构示意图；

图7为本发明所述取汤位判定单元的结构示意图；

图8本发明所述取汤单元的第一实施例结构示意图；

图9本发明所述取汤单元的第二实施例结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

现有普遍使用的是汤勺舀汤的方式进行给汤，这种取汤方式存在着金属液容易被氧化、表层低质汤液容易被舀到、汤量精度低、初次设置取汤质量复杂等缺点。而现有专利公开了一种计量熔料的装置和方法，采用重量传感器探测计量容器中熔体的填充量，容易超出超过使用温度范围，使得称重传感器计量误差增大，而且对汤罐部件进行维修时，由于力臂的放大作用，极易超过称重传感器的极限载荷，造成称重传感器损坏。

为此，本发明改变现有方法及装置的取汤构思和结构设计，采用对汤罐抽真空，使得汤罐内的气压低于外界大气压，在大气压作用下将金属液往汤罐内压，汤罐内的金属液高度上升。

而根据m＝ρ×V，就可以确定汤罐内金属液的质量，同时汤罐的内部压力P＝ρgh。可知，取汤质量与汤罐内部的压力、汤罐尺寸存在函数关系。由于汤罐是规则容器，因此高度h与体积V之间也存在函数关系，通过推导可得到质量m与压力P的函数关系，由此当设定一个目标取汤量时，可换算成对应的罐内压力，而罐内压力可以根据压力传感器检测，于是当压力传感器读数达到对应质量的压力时，即可汲取到设定的取汤质量。

下面结合图1，将通过具体步骤说明本发明实施例：

如图1所示，本发明提供一种真空汲取定量金属液的方法，包括以下步骤：

S100将真空定量取汤装置移动至金属熔炉上方，所述真空定量取汤装置包括汤罐组件，打开汤罐组件的取汤口。

需要说明的是，真空定量取汤装置包括用于盛装金属液汤罐组件，如图2所示，真空定量取汤装置的汤罐组件7包括气缸73、阀芯72和汤罐71，气缸73设于汤罐71上方，阀芯72设于汤罐71内，气缸73与阀芯72相连，阀芯72随着气缸73的推拉可实现封闭或打开汤罐取汤口711。

在真空定量取汤装置移动至金属熔炉上方，此时设定为真空定量取汤装置的初始位置。而为了使金属液进入汤罐71内，需要气缸73提起阀芯73，使阀芯72与取汤口711解除套接，取汤口711敞开，金属液可自由进出汤罐71，从而实现打开汤罐的取汤口。

S101使真空定量取汤装置下探并对汤罐组件抽真空。

优选地，所述步骤S101包括：

真空定量取汤装置高速下探；

当真空定量取汤装置到达速度切换位时改为低速下探，并对汤罐组件抽真空，在汤罐组件内形成真空状态。

为了使取汤更高效、精准，本发明所述方法在真空定量取汤装置下探的过程时，设点一个速度切换位，真空定量取汤装置在初始位置开始下降时高速下探；当下探到速度切换位时，此时切换成低速下探。需要说明的是该速度切换位应当在真空定量取汤装置未浸入金属液的位置，通过高速和低速两档速度的配合，不仅在下探的前期节省时间、提高效率，而且在接近金属液面时采用低速下探，有利于下一步S102精确达到取汤位。

应当说明的是，在切换成低速下探的同时，开始对汤罐抽真空。

S102真空定量取汤装置继续下探至浸入金属液，当汤罐组件气体压力达到预先设定的压力P₁时，则判定到达汤面位置，并根据汤面位置计算出取汤位，当真空定量取汤装置到达取汤位则停止下探。

具体地，真空定量取汤装置继续下探至浸入金属液，获取汤罐组件当前压力值；

当前压力值与预先设定的压力P₁做分析对比，当当前压力值等于预先设定的压力P₁时，判定真空定量取汤装置到达汤面位置；

根据汤面位置计算出取汤位，当真空定量取汤装置到达取汤位则停止下探。

当汤罐的下端浸入金属液液面时，由于汤罐内部的压力比外界大气压小，存在压力差，为达到汤罐内外的气压平衡，汤罐外的金属液向罐内压，汤罐内的金属液由此升高。当汤罐下端伸入金属液一定深度时，通过与汤罐内部连通的压力传感器进行测量，当达到设定的压力P₁，系统判定已经浸入液面达到取汤位，汤罐停止下探。采用本发明所述方法使汤罐停留在取汤位取汤，可确保真空定量取汤装置顺利取汤。

S103继续抽真空使汤罐组件内的金属液高度上升，当达到目标质量对应的压力P₂时，则判定取汤到量，此时停止抽真空并瞬时封闭汤罐组件。

S103具体方案，继续抽真空使汤罐组件内的金属液高度上升，通过压力来确定汲取金属液的质量，当压力P₂对应的汲取金属液的质量等于目标质量时，则判定取汤到量，此时停止抽真空并瞬时封闭汤罐组件。

在判断是否取汤到量时，可通过两种实施方式进行：

a)根据m-p的函数关系，在取汤前必须计算出目标质量m所对应的压力P₂。进行步骤S103时只需对测得汤罐的当前压力值与目标质量对应的压力P₂分析对比，当测得汤罐的当前压力值达到压力P₂时，则可判断取汤到量。

b)将测得汤罐的当前压力值，根据m-p的函数关系换算成当前汲取金属液质量，再将当前汲取金属液质量与目标质量进行分析对比，当当前汲取金属液质量达到目标质量时，则可判断取汤到量。

图3为本发明汤罐的结构示意图。

本发明汤罐由倒圆台和圆筒构成，金属液8进入汤罐的体积可通过汤罐的体积计算。根据m＝ρ×V确定汤罐内金属液的重量，且汤罐的内部压力P＝ρgh。以下详细解释质量m与汤罐压力p之间的函数关系。

如图3可知，R、r、h₁、α均为常数。

当金属液高度h小于倒圆台高度h₁时，由于圆台大面半径R随h的改变而改变，因此根据倒圆台与圆筒所成夹角α，得到R＝htana，金属液的体积为：

应当注意的是，在计算金属液体积时需扣除阀芯体积π×r²×h。

当金属液高度h大于倒锥高度h₁时，金属液的体积为：

而根据m＝ρ×V，就可以确定汤罐内金属液的重量。由于汤罐的内部压力P＝ρgh。可知，取汤质量与汤罐内部的压力、汤罐尺寸存在如下函数关系。

当目标取汤质量m小于或等于金属液浸满倒圆台时的质量时，则m与p的函数关系为：

将(1)式代入m＝ρ×V，

又

代入(3)式得到h可通过m＝ρ×V得到，从而求得对应p值。

当目标取汤质量m大于金属液浸满倒圆台时的质量时，则m与p的函数关系为：

将(2)式代入m＝ρ×V，

又

代入(4)式得到即m＝a₂p+c,a₂，c为常数。

通过上述的质量m与压力P的函数关系式，可根据目标质量m计算出对应汤罐压力P₂，从而在取汤时，只要测得汤罐当前压力为目标质量对应压力值P₂时或将测得汤罐当前压力值换算成的当前汲取金属液质量达到目标质量时，即可判断取汤到量。当取汤到量时需停止抽真空，并瞬时通过气缸推动阀芯封闭汤罐。

S104升起汤罐组件并将汤罐组件送到喂汤点，打开汤罐组件的取汤口，破坏汤罐组件的真空状态，释放金属液。

在取汤完成后，将装有金属液的汤罐输送到喂汤点。喂汤时，用气缸提起阀芯使汤罐打开，并且破坏汤罐上部的真空，此时汤罐内的气压与大气压相同，金属液在重力的作用下，金属液释放到压铸机的压室内。在喂汤完成后，再进行下一个循环。

通过本发明所述方法利用真空将金属液汲取在汤罐内，到达喂汤点再释放，可减少金属液与外界空气的接触，金属液不易被氧化，减少氧化物的产生，杂质少，纯度高。

采用现有技术进行取汤，当取汤量较大时，计量容器内金属液的液位较高，重量传感器受到热辐射越大，但一般重量传感器的使用环境温度为-35℃～70℃，极易超过使用温度范围，使得重量传感器计量误差增大。而本发明所述方法在取汤时只需停留在取汤位，再通过汤罐内压力小于大气压，使得金属液上升进入汤罐内。压力传感器无需接近熔炉的液面，误差小，精度高。另外，采用压力传感器可实时监控汤罐的内部密闭情况，判断汤罐取汤过程中是否漏气，可靠性更高。

相应地，图4所示，本发明还提供一种真空汲取定量金属液的装置1，包括：

移动单元2，用于将真空定量取汤装置移动至金属熔炉上方，所述真空定量取汤装置包括汤罐组件，打开汤罐组件的取汤口；

真空下探单元3，用于将真空定量取汤装置下探并对汤罐组件抽真空；

取汤位判定单元4，真空定量取汤装置继续下探至浸入金属液，当汤罐组件气体压力达到预先设定的压力P₁时，则判定到达汤面位置，并根据汤面位置计算出取汤位，当真空定量取汤装置到达取汤位则停止下探；

取汤单元5，用于对汤罐组件继续抽真空使汤罐组件内的金属液高度上升，当达到目标质量对应的压力P₂时，则判定取汤到量，此时停止抽真空并瞬时封闭汤罐组件；

喂汤单元6，用于升起汤罐组件并将汤罐组件送到喂汤点，打开汤罐组件的取汤口，破坏汤罐组件的真空状态，释放金属液；

所述移动单元2、真空下探单元3、取汤位判定单元4、取汤单元5、喂汤单元6依次相连接。

本发明所述装置通过移动单元2使得真空定量取汤装置移动到金属液熔炉的上方，并且打开汤罐组件的取汤口；然后真空下探装置使真空定量取汤装置下探，在真空定量取汤装置未浸入金属液之前对汤罐组件抽真空；在真空定量取汤装置浸入至金属液，取汤位判定单元4获取汤罐组件当前压力值，当汤罐组件气体压力达到预先设定的压力P₁时，则判定到达汤面位置，并根据汤面位置计算出取汤位，当真空定量取汤装置到达取汤位则停止下探。继续抽真空，汤罐内的金属液也继续上升，当测得的汤罐压力值达到目标质量对应的压力P₂时，则判定取汤到量，此时停止抽真空并瞬时封闭汤罐组件。最后由喂汤单元6升起汤罐组件并将汤罐组件送到喂汤点，打开汤罐组件的取汤口，破坏汤罐组件的真空状态，释放金属液。

所述移动单元2根据熔炉的位置设定一个真空定量取汤装置的初始位置，当真空定量取汤装置位于初始位置时，真空定量取汤装置在熔炉上方。其中，真空定量取汤装置包括用于盛装金属液汤罐组件，如图2所示，真空定量取汤装置的汤罐组件包括气缸、阀芯和汤罐，气缸设于汤罐上方，阀芯设于汤罐内，气缸与阀芯相连，阀芯随着气缸的推拉可实现封闭或打开汤罐取汤口。

在真空定量取汤装置移动至金属熔炉上方，此时设定为真空定量取汤装置的初始位置。而为了使金属液进入汤罐内，需要气缸提起阀芯，使阀芯与取汤口解除套接，取汤口敞开，金属液可自由进出汤罐，从而实现打开汤罐的取汤口。在真空定量取汤装置位于初始位置后，打开汤罐组件的取汤口。

优选地，所述移动单元2可采用XY轴机械手实现对真空定量取汤装置的移动。

图5为本发明所述装置的真空下探单元3的结构示意图。

所述真空下探单元3包括：

下探单元31，用于将真空定量取汤装置下探；

抽真空单元32，用于对汤罐组件抽真空。

下探单元31可控制真空定量取汤装置下探的速度和位置，而抽真空单元32在真空定量取汤装置下探过程中对汤罐组件抽真空。

图6为本发明所述装置的真空下探单元3的另一结构示意图。

所述真空下探单元3包括：

第一下探单元311，用于将真空定量取汤装置高速下探；

第二下探单元312，用于当真空定量取汤装置到达速度切换位时，将真空定量取汤装置改为低速下探；

抽真空单元32，用于对汤罐组件抽真空。

需要说明的是，第一下探单元311控制真空定量取汤装置从初始位置下降到速度切换位，并且高速下探。第二下探单元312设有一个位置判断单元，该位置判断单元可检测真空定量取汤装置当前所在位置，通过与预先设定的速度切换位进行分析比较，从而判断出真空定量取汤装置是否到达速度切换位。当真空定量取汤装置到达速度切换位时，将真空定量取汤装置切换为低速下探，同时，抽真空单元32对汤罐组件抽真空，在汤罐组件内形成真空状态。

本发明所述装置通过高速和低速两档速度的配合，不仅在下探的前期节省时间、提高效率，而且在接近金属液面时采用低速下探，有利于汤罐组件精确达到取汤位。

图7为本发明所述取汤位判定单元4的结构示意图。

取汤位判定单元4，包括：

用于获取汤罐组件当前压力值的第二压力值获取单元41；

用于将当前压力值与预先设定的压力P₁做分析对比，当当前压力值等于预先设定的压力P₁时，判定到达汤面位置的第三判定单元42；

用于根据汤面位置计算出取汤位的换算单元43。

由于在循环取汤-喂汤的过程中，如果所要汲取的目标质量较大时，熔炉内金属液的液面位置会有波动，因此，当汤罐继续下降并开始浸入金属液时，汤罐下降的深度可能会各不相同。而本发明的取汤位判定单元4通过第二压力值获取单元41获取压力传感器测得汤罐内的当前压力值，第三判定单元42将当前压力值与设定压力值P₁进行比较，若到达设定压力值P₁时，则判定汤罐到达汤面位置，此时通过换算单元43计算得出汤罐到达取汤位的决定条件，该决定条件包括以下三种：

(1)时间判断

真空定量取汤装置下降的速度可控，可在匀速或变速的情况下下探，设定真空定量取汤装置浸入金属液的某一深度为取汤位，则汤面位置到取汤位的距离是一个定值，通过测算下探时间，根据下探速度来判断是否到达取汤位。

(2)位移判断

通过装设在下探单元31上的编码器可实时读出真空定量取汤装置距离初始位置的位移，当真空定量取汤装置到达汤面位置时，编码器记录当时位移数据，真空定量取汤装置继续下探，若当前获得的位移数据减去汤面位置时获得的位移数据等于预设值时，则可判断到达取汤位。

(3)压力判断

预先通过计算到达取汤位时设定压力值P₃，当真空定量取汤装置持续下降，压力传感器测得当前压力值为设定压力值P₃时，则可判断到达取汤位。或通过上述两种判断方法使真空定量取汤装置到达取汤位，记录取汤位当时压力值，此后可直接通过该压力值进行判断是否到达取汤位。

通过上述三种办法判断出真空定量取汤装置到达取汤位后，取汤位判定单元4向移动单元2发出信号，控制真空定量取汤装置停止下探，从而确定汤罐最终停留位置。

与取汤位判定单元4相连的取汤单元5在汤罐停止下探时，取汤单元5开始进行取汤。

由于本发明所用汤罐由倒圆台和圆筒构成，金属液进入汤罐的体积可通过汤罐的体积计算，再根据m＝ρ×V确定汤罐内金属液的重量，且汤罐的内部压力P＝ρgh，可推导出质量m与压力P的函数关系，具体m-p的函数关系式在上文已经详细列出，此处不再赘述。本发明根据质量m与压力P的函数关系可以采用两种方法进行判断是否取汤到量：

a)根据m-p的函数关系，在取汤前必须计算出目标质量m所对应的压力P₂。进行步骤S103时只需对测得汤罐的当前压力值与目标质量对应的压力P₂分析对比，当测得汤罐的当前压力值达到压力P₂时，则可判断取汤到量。

b)将测得汤罐的当前压力值，根据m-p的函数关系换算成当前汲取金属液质量，再将当前汲取金属液质量与目标质量进行分析对比，当当前汲取金属液质量达到目标质量时，则可判断取汤到量。

通过上述的判断方法，本发明所述取汤单元5对应的实施例，如下。

如图8为本发明所述装置的取汤单元5的第一实施例结构示意图。

所述取汤单元5的第一实施例为，所述取汤单元5包括：

用于获取汤罐组件当前压力值的第一压力值获取单元51；

用于将当前压力值与目标质量对应的压力P₂做分析对比，当前压力值等于目标质量对应的压力P₂时，则判定取汤到量的第一判定单元52。

所述第一压力值获取单元51可获取汤罐组件当前压力值，当汤罐组件内的负压越大，金属液的液位也随之上升。而采用第一实施例的取汤单元5时需计算出目标质量m所对应的压力P₂，压力值获取单元实时获取汤罐组件当前压力值，判定单元分析对比当前压力值与目标质量对应的压力P₂，当当前压力值等于目标质量对应的压力P₂时，则判定取汤到量，此时瞬时关闭汤罐组件的取汤口，完成取汤。

图9为本发明所述取汤单元5的第二实施例结构示意图。

所述取汤单元5的第二实施例为，所述取汤单元5包括：

用于获取汤罐组件当前压力值的第一压力值获取单元51；

用于将当前压力值转换为当前汲取金属液质量的压力质量转换单元53；

用于将当前汲取金属液质量与目标质量做分析对比，当当前汲取金属液质量等于目标质量时，则判定取汤到量的第二判定单元54。

所述取汤单元5的第二实施例中，所述第一压力值获取单元51将获取汤罐组件当前压力值传送至压力质量转换单元53，根据m-p的函数关系使当前压力值转换为当前汲取金属液质量，判定单元分析对比当前汲取金属液质量和目标质量，当当前汲取金属液质量达到目标质量时，则判断取汤到量，此时瞬时关闭汤罐组件的取汤口，完成取汤。

优选地，取汤单元5的第一实施例和第二实施例中所述第一压力值获取单元51为压力传感器，所述压力传感器设于汤罐组件上以检测汤罐内气体压力。

在取汤单元5完成取汤后，喂汤单元6升起汤罐组件并将汤罐组件送到喂汤点，打开汤罐组件的取汤口，然后使汤罐上部的空气与外部大气连通，此时汤罐内的气压与大气压相同，从而破坏汤罐组件的真空状态，金属液在重力的作用下，金属液释放到压铸机的压室内。在喂汤完成后，再进行下一个循环。

从本发明所述方法得知，本发明所述装置具有精度高、所取金属液氧化少，纯净度高优点。除此之外，现有取汤装置在维修时极易超过重量传感器的极限载荷，造成重量传感器损坏，必须将汤罐组件与重量传感器脱离才能进行维修，或者设计防过载结构。而本发明所述装置无需拆除部件，维护方便。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种真空汲取定量金属液的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将真空定量取汤装置移动至金属熔炉上方，所述真空定量取汤装置包括汤罐组件，打开汤罐组件的取汤口；

(2)使真空定量取汤装置下探并对汤罐组件抽真空；

(3)真空定量取汤装置继续下探至浸入金属液，当汤罐组件气体压力达到预先设定的压力P₁时，则判定到达汤面位置，并根据汤面位置计算出取汤位，当真空定量取汤装置到达取汤位则停止下探；

(4)继续抽真空使汤罐组件内的金属液高度上升，当达到目标质量对应的压力P₂时，则判定取汤到量，此时停止抽真空并瞬时封闭汤罐组件；

(5)升起汤罐组件并将汤罐组件送到喂汤点，打开汤罐组件的取汤口，破坏汤罐组件的真空状态，释放金属液。

2.如权利要求1所述真空汲取定量金属液的方法，其特征在于，所述步骤(4)包括：继续抽真空使汤罐组件内的金属液高度上升，通过压力来确定汲取金属液的质量，当压力P₂对应目标质量时，则判定取汤到量，此时停止抽真空并瞬时封闭汤罐组件。

3.如权利要求1所述真空汲取定量金属液的方法，其特征在于，所述步骤(3)包括：

真空定量取汤装置继续下探至浸入金属液，获取汤罐组件当前压力值；

当前压力值与预先设定的压力P₁做分析对比，当当前压力值等于预先设定的压力P₁时，判定真空定量取汤装置到达汤面位置；

根据汤面位置计算出取汤位，当真空定量取汤装置到达取汤位则停止下探。

4.一种用于如权利要求1所述真空汲取定量金属液的方法的装置，其特征在于，包括：

移动单元，用于将真空定量取汤装置移动至金属熔炉上方，所述真空定量取汤装置包括汤罐组件，打开汤罐组件的取汤口；

真空下探单元，用于将真空定量取汤装置下探并对汤罐组件抽真空；

取汤位判定单元，真空定量取汤装置继续下探至浸入金属液，当汤罐组件气体压力达到预先设定的压力P₁时，则判定到达汤面位置，并根据汤面位置计算出取汤位，当真空定量取汤装置到达取汤位则停止下探；

取汤单元，用于对汤罐组件继续抽真空使汤罐组件内的金属液高度上升，当达到目标质量对应的压力P₂时，则判定取汤到量，此时停止抽真空并瞬时封闭汤罐组件；

喂汤单元，用于升起汤罐组件并将汤罐组件送到喂汤点，打开汤罐组件的取汤口，破坏汤罐组件的真空状态，释放金属液；

所述移动单元、真空下探单元、取汤位判定单元、取汤单元、喂汤单元依次相连接。

5.如权利要求4所述真空汲取定量金属液的装置，其特征在于，所述取汤单元包括：

用于获取汤罐组件当前压力值的第一压力值获取单元；

用于将当前压力值与目标质量对应的压力P₂做分析对比，当当前压力值等于目标质量对应的压力P₂时，则判定取汤到量的第一判定单元。

6.如权利要求4所述真空汲取定量金属液的装置，其特征在于，所述取汤单元包括：

用于获取汤罐组件当前压力值的第一压力值获取单元；

用于将当前压力值转换为当前汲取金属液质量的压力质量转换单元；

用于将当前汲取金属液质量与目标质量做分析对比，当当前汲取金属液质量等于目标质量时，则判定取汤到量的第二判定单元。

7.如权利要求5或6所述真空汲取定量金属液的装置，其特征在于，所述压力值获取单元为压力传感器，所述压力传感器设于汤罐组件上以检测汤罐内气体压力。

8.如权利要求4所述真空汲取定量金属液的装置，其特征在于，所述真空下探单元包括：

下探单元，用于将真空定量取汤装置下探；

抽真空单元，用于对汤罐组件抽真空。

9.如权利要求4所述真空汲取定量金属液的装置，其特征在于，所述取汤位判定单元包括：

用于获取汤罐组件当前压力值的第二压力值获取单元；

用于将当前压力值与预先设定的压力P₁做分析对比，当当前压力值等于预先设定的压力P₁时，判定到达汤面位置的第三判定单元；

用于根据汤面位置计算出取汤位的换算单元。