CN106563770A - 铸造用砂发送系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种铸造用砂发送系统，包括：依次连接的吸回收砂装置、砂发送装置、供砂装置和除尘装置，以及分别与吸回收砂装置、砂发送装置、供砂装置和除尘装置通信连接的PLC模块；其中，砂发送装置包括型砂缓存斗、回收砂缓存罐和发送罐，型砂缓存斗的底部和回收砂缓存罐的底部通过续砂管道连接至发送罐的顶部。本发明的目的在于提供一种同时实现人工放砂、吸回收砂、砂发送、除尘、按需供砂及统计用砂量的铸造用砂发送系统。

Description

铸造用砂发送系统

技术领域

本发明涉及一种铸造用砂发送系统。

背景技术

铸造行业型砂3D打印机等用砂设备的储砂斗位置一般较高，且设备间的间距相对较大。在生产作业时，用砂量较大，需要型砂及回收砂的连续供应。常规的加砂方法是将回收砂收集至砂袋中，利用天车吊，将回收砂砂袋或型砂砂袋吊至半空处的储砂斗位置，人工辅助倾翻加砂。此种方法一般需要两人配合操作，一人操控天车吊，一人辅助倾砂，劳动强度大，细小砂尘往往弥漫整个车间，用砂量统计滞后，并存在高空作业危险。

例如，无锡锡南铸造机械有限公司“振动落砂破碎再生除尘发送组合装置”，申请号为201220063817.X，用于旧砂再生的振动落砂破碎再生机，所述振动落砂破碎再生机的出砂口下方设有用于将再生旧砂发送的双罐气力发送罐；所述振动落砂破碎再生机的上方罩有无管道除尘密闭罩，所述无管道除尘密闭罩上设有对称分布的单机除尘器。

该专利主要用于打箱后续的振动落砂破碎再生工序，并将再生砂通过发送罐发送，供造型填砂箱用。该专利没有涉及到型砂加入、人工放砂、灵活吸回收砂等功能，且没有统计用砂量等成本信息。现场加砂应用时多采用加砂车进行定期补砂或排灰，成本相对较高且不便利，该装置并不适合型砂3D打印机型砂、回收砂等铸造用料的输送。

发明内容

针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种同时实现人工放砂、吸回收砂、砂发送、除尘、按需供砂及统计用砂量的铸造用砂发送系统。

本发明提供一种铸造用砂发送系统，包括：依次连接的吸回收砂装置、砂发送装置、供砂装置和除尘装置，以及分别与吸回收砂装置、砂发送装置、供砂装置和除尘装置通信连接的PLC模块；

其中，砂发送装置包括型砂缓存斗、回收砂缓存罐和发送罐，型砂缓存斗的底部和回收砂缓存罐的底部通过续砂管道连接至发送罐的顶部。

根据本发明，型砂缓存斗中设置有型砂缓存斗低料位计；回收砂缓存罐中设置有回收砂缓存罐高料位计和回收砂缓存罐低料位计；发送罐中设置有发送罐高料位计，并且发送罐的侧壁设置有发送罐进气阀、发送罐的顶部设置有发送罐排气阀和电接点压力表；续砂管道与型砂缓存斗、回收砂缓存罐和发送罐的连接管道上分别设置有阀门。

根据本发明，型砂缓存斗位于地表处。

根据本发明，吸回收砂装置包括设置在回收砂缓存罐顶部的吸尘器，通过吸砂管道与回收砂缓存罐连接的第一吸砂堵头和第二吸砂堵头。

根据本发明，供砂装置包括：通过发送管道与发送罐连接的第一储砂斗和第二储砂斗，第一储砂斗和第二储砂斗分别包括相互隔开的型砂侧和回收砂侧；每个型砂侧和每个回收砂侧内都设置有高料位计、低料位计和振动器，振动器位于型砂侧的出砂口附近和回收砂侧的出砂口附近。

根据本发明，第一储砂斗的型砂侧出砂口与回收砂侧出砂器共同连接至第一出砂管道；第二储砂斗的型砂侧出砂口与回收砂侧出砂器共同连接至第二出砂管道。

根据本发明，除尘装置包括除尘风机、通过除尘管道与除尘风机连接的第一除尘罩和第二除尘罩，第一除尘罩和第二除尘罩分别位于第一储砂斗和第二储砂斗的上方。

根据本发明，除尘管道上设置有第一储砂斗除尘阀和第二储砂斗除尘阀。

根据本发明，铸造用砂发送系统还包括人工放砂装置，人工放砂装置包括连接至回收砂缓存罐的底部的放砂管道及设置在放砂管道上的回收砂缓存罐放砂阀。

本发明的有益技术效果在于：

本发明的铸造用砂发送系统包括依次连接的吸回收砂装置、砂发送装置、供砂装置和除尘装置，以及分别与吸回收砂装置、砂发送装置、供砂装置和除尘装置通信连接的PLC模块，通过PLC模块的控制，实现型砂的按需供给，同时实现人工放砂、吸回收砂、砂发送、除尘、按需供砂及统计用砂量等控制功能，并满足灵活方便、安全可靠、环境清洁、减轻操作工人劳动强度等要求。

附图说明

图1是本发明的铸造用砂发送系统的示意图。

具体实施方式

参考附图公开示出的实施例。然而，应当理解，所公开的实施例仅为可以以各种和替代形式显示的实施例。附图未必按比例绘制，并且可能放大或缩小一些特征来显示特定部件的细节。所公开的具体结构和功能性细节不应解释为限制，而是作为用于教导本领域技术人员如何实践本公开的代表性基础。

一、本发明的铸造用砂发送系统的结构示例性如下：

参考图1，本发明提供一种铸造用砂发送系统，包括：依次连接的吸回收砂装置、砂发送装置、供砂装置和除尘装置，以及分别与吸回收砂装置、砂发送装置、供砂装置和除尘装置通信连接的PLC模块；其中，砂发送装置包括型砂缓存斗1、回收砂缓存罐2和发送罐3，型砂缓存斗1的底部和回收砂缓存罐2的底部通过续砂管道10连接至发送罐3的顶部。本发明的铸造用砂发送系统包括依次连接的吸回收砂装置、砂发送装置、供砂装置和除尘装置，以及分别与吸回收砂装置、砂发送装置、供砂装置和除尘装置通信连接的PLC模块，通过PLC模块的控制，实现型砂的按需供给，同时实现人工放砂、吸回收砂、砂发送、除尘、按需供砂及统计用砂量等控制功能，并满足灵活方便、安全可靠、环境清洁、减轻操作工人劳动强度等要求。

继续参考图1，砂发送装置用于将型砂缓存斗1中的型砂，及回收砂缓存罐2中的回收砂通过续砂管道10加载至发送罐3中，然后根据需要通过发送管道9发送至第一储砂斗6或第二储砂斗7中。型砂缓存斗1中设置有型砂缓存斗低料位计16；回收砂缓存罐2中设置有回收砂缓存罐高料位计17和回收砂缓存罐低料位计18；发送罐3中设置有发送罐高料位计19，并且发送罐3的侧壁设置有发送罐进气阀39、发送罐的顶部设置有发送罐排气阀38和电接点压力表28；续砂管道10与型砂缓存斗1、回收砂缓存罐2和发送罐3的连接管道上分别设置有阀门。具体而言，续砂管道10与型砂缓存斗1的连接管道上设置有型砂缓存斗出砂阀35，续砂管道10与回收砂缓存罐2的连接管道上设置有回收砂缓存罐出砂阀36，续砂管道10与发送罐3的连接管道上设置有发送罐进砂阀37。优选地，型砂缓存斗1位于地表处，以便于叉车进行加砂。其中，当发送罐3与发送管道9中有型砂时，电接点压力表28指示对应的压缩空气压力。调整其压力下限为0.1MPa左右后，在压力低于0.1MPa，电接点压力表28常开触点闭合；反之在在压力高于0.1MPa时，电接点压力表28常开触点断开。当发送罐3与发送管道9中的型砂接近发送完毕时，发送管道9的顶端与底端形成连通器，通过电接点压力表的常开触点由闭合--断开--闭合的过程，可判断该本罐是否发送完毕。

继续参考图1，吸回收砂装置包括设置在回收砂缓存罐2顶部的吸尘器49，通过吸砂管道11与回收砂缓存罐2连接的第一吸砂堵头29和第二吸砂堵头30。吸回收砂装置用于将回收砂从地面或临时砂箱中通过吸尘器49的负压作用，抽送至位于高处的回收砂缓存罐2中。其中，吸砂管道11的顶端、吸尘器49的负压作用端位于回收砂缓存罐2的顶部。

继续参考图1，供砂装置包括：通过发送管道9与发送罐3连接的第一储砂斗6和第二储砂斗7，第一储砂斗6和第二储砂斗7分别包括相互隔开的型砂侧和回收砂侧；每个型砂侧和每个回收砂侧内都设置有高料位计、低料位计和振动器，振动器位于型砂侧的出砂口附近和回收砂侧的出砂口附近。供砂装置用于输送第一储砂斗6、第二储砂斗7中的型砂，服务于现场生产需要。具体而言，例如，第一储砂斗型砂侧高料位计20、第一储砂斗型砂侧低料位计21、第一储砂斗回收砂侧高料位计22、第一储砂斗回收砂侧低料位计23位于第一储砂斗6上；第二储砂斗型砂侧高料位计24、第二储砂斗型砂侧低料位计25、第二储砂斗回收砂侧高料位计26、第二储砂斗回收砂侧低料位计27位于第二储砂斗7上。发送管道9的底端接于发送罐3的底部出口，发送管道9的顶端位于第一储砂斗6、第二储砂斗7的上方。第一出砂管道13上设置有第一储砂斗型砂侧出砂阀43、第一储砂斗回收砂侧出砂阀44；第二出砂管道14上设置有第二储砂斗型砂侧出砂阀47、第二储砂斗回收砂侧出砂阀48；第一储砂斗型砂侧振动器31、第一储砂斗回收砂侧振动器32位于第一储砂斗6上；第二储砂斗型砂侧振动器33、第二储砂斗回收砂侧振动器34位于第二储砂斗7上。进一步地，在型砂供时，通过振动器的动作，减少型砂在第一储砂斗6、第二储砂斗7底部侧壁上的附着作用，确保型砂顺畅供给。进一步地，规定第一储砂斗6、第二储砂斗7的右侧存放回收砂，左侧存放型砂。

继续参考图1，第一储砂斗6的型砂侧出砂口与回收砂侧出砂器共同连接至第一出砂管道13；第二储砂斗7的型砂侧出砂口与回收砂侧出砂器共同连接至第二出砂管道14。

继续参考图1，除尘装置包括除尘风机8、通过除尘管道15与除尘风机8连接的第一除尘罩4和第二除尘罩5，第一除尘罩4和第二除尘罩5分别位于第一储砂斗6和第二储砂斗7的上方。除尘管道15上设置有第一储砂斗除尘阀50和第二储砂斗除尘阀51。除尘装置用于砂发送时的除尘，保持车间清洁。

继续参考图1，铸造用砂发送系统还包括人工放砂装置，人工放砂装置包括连接至回收砂缓存罐2的底部的放砂管道12及设置在放砂管道12上的回收砂缓存罐放砂阀40。人工放砂装置用于将回收砂缓存罐2中多余的回收砂排放转走，为吸回收砂操作腾出控制空间。

进一步地，在附图1中，型砂流向如黑色实体箭头所示，供气排气流向如黑色空心箭头所示。

进一步地，料位计16～27用于指示其所处容器内型砂料位的高低。

二、本发明的铸造用砂发送系统的控制流程示例性如下：

与铸造用砂发送系统的各个装置对应，铸造用砂发送系统的控制流程可分解为五大部分：人工放砂控制流程，吸回收砂控制流程，砂发送控制流程，除尘控制流程和供砂控制流程。所有的传感器功能部件、执行器的控制及反馈信号均连接至现场PLC。PLC一方面通过串行通信与触摸屏实现人机交互，另一方面与触摸屏一道实现联网，用于现场设备间的联锁互锁、远程监控设备的实时工况状态，及远程运维与程序升级。

2.1人工放砂控制流程

第1步：关闭吸尘器49，打开回收砂缓存罐放砂阀40；

第2步：当手动操作或回收砂缓存罐低料位计18信号为低时，关闭回收砂缓存罐放砂阀40；

第3步：人工放砂过程结束。

2.2吸回收砂控制流程

第1步：根据工位操作需要，打开第一吸砂堵头29或第二吸砂堵头30；

第2步：关闭回收砂缓存罐出砂阀36、回收砂缓存罐放砂阀40，并确保关到位；

第3步：打开吸尘器开始吸回收砂；

第4步：当手动操作或回收砂缓存罐高料位计17信号为高时，关闭吸尘器；

第5步：将第一吸砂堵头29或第二吸砂堵头30加载至原位置；

第6步：吸回收砂过程结束。

2.3砂发送控制流程

第1步：关闭发送罐进气阀39；

第2步：发送罐进气阀39关到位后，打开发送罐排气阀38，持续2s左右；

第3步：打开发送罐进砂阀37；

第4步：根据型砂或回收砂选择，若型砂缓存斗低料位计16或回收砂缓存罐低料位计18信号不为低，则打开型砂缓存斗出砂阀35或回收砂缓存罐出砂阀36，进行续砂；

第5步：如果在续砂过程中按下了停止键，或发送罐高料位计19为高，则关闭型砂缓存斗出砂阀35或回收砂缓存罐出砂阀36，停止续砂；

第6步：关闭发送罐进砂阀37及发送罐排气阀38，同时根据型砂、回收砂选择，以及储砂斗选择，打开或关闭相应的储砂斗进砂阀41/42/45/46，在同一时间内储砂斗进砂阀41/42/45/46只能打开一个，其余的要处于关闭状态；

第7步：当发送罐进砂阀37及发送罐排气阀38均关到位后，打开发送罐进气阀39，开始砂发送；

第8步：等待电接点压力表28常开触点信号出现上升沿，若本罐所发送的为型砂，则型砂发送累计罐数增加1；若本罐所发送的为回收砂，则回收砂发送累计罐数增加1。同时延时10s左右，确保发送罐3及发送管道9清空；

第9步：关闭发送罐进气阀39，如果发送过程中按下了停止键，则进入第12步。否则，进入第10步；

第10步：根据型砂、回收砂选择及储砂斗选择，判断对应储砂斗上的高料位计20/22/24/26信号是否为高，即所选择的储砂斗是否加满。若本次所选择的储砂斗已加满，则进入第11步，否则返回第1步，进行下一发送罐的续砂发送过程；

第11步：进行手自动判断，若为手动操作状态，则进入第12步；若为自动运行状态，则按既定的顺序依次判断各储砂斗是否已加满，若存在未加满的储砂斗，则返回第1步，进行下一发送罐的续砂发送过程。若各斗均已加满，则进入第12步：关闭发送罐进气阀39，关闭第一储砂斗型砂侧进砂阀41、第一储砂斗回收砂侧进砂阀42、第二储砂斗型砂侧进砂阀45、第二储砂斗回收砂侧进砂阀46，在发送完毕后确保各阀处于关闭状态。

2.4除尘控制流程

第1步：循环检测发送罐进气阀39开到位及关到位状态，若为开到位，进入第2步，否则进入第4步；

第2步：若第一储砂斗型砂侧进砂阀41或第一储砂斗回收砂侧进砂阀42开到位，则打开第一储砂斗除尘阀50；若第二储砂斗型砂侧进砂阀45或第二储砂斗回收砂侧进砂阀46开到位，则打开第二储砂斗除尘阀51；

第3步：打开除尘风机8，返回第1步；

第4步：关闭除尘风机8，关闭除尘阀50、51返回第1步。

2.5供砂控制流程

第1步：当用砂生产设备如3DP打印机需要砂时，发送一个使能联锁信号，砂发送装置控制器接收该信号后解析；

第2步：根据解析结果确定是哪台套用砂生产设备需要供砂，是需要供给回收砂还是型砂，然后根据用砂需求打开相应的储砂斗出砂阀43/44/47/48；

第3步：储砂斗出砂阀43/44/47/48开到位后，打开与之对应的振动器31/32/33/34；

第4步：当接收到砂生产设备的关闭信号或相应的低料位计21/23/25/27信号为低时，关闭储砂斗出砂阀43/44/47/48及与之对应的振动器31/32/33/34；

第5步：供砂过程结束。

有益效果：

I、设备扩容简便：当有更多的型砂3D打印机设备需要本系统供砂时，本系统的砂发送管路构件无需增加，只需增加吸回收砂、除尘、按需供砂管路及其构件至新增的设备处，即可实现更多台套型砂3D打印机等用砂设备的应用需求。但当管路过长或弯曲时，应根据实测结果增加增压器。

II、操作安全便利：本装置型砂加入、人工放砂、吸回收砂等需要人工辅助操作的功能均在地面进行，无高空作业危险。如：

型砂缓存斗位于地表处，便于叉车辅助加砂；

当回收砂缓存罐中存在多余的回收砂时，直接排放转走；

当盛放砂型或砂芯的砂箱通过轨道位于吸砂堵头下方时，通过金属软管连接吸砂管道，将砂箱中的浮砂回收砂吸至回收砂缓存罐中。

III、减轻劳动强度：所有功能采用“傻瓜式”操作，无须操作工熟悉设备工作原理，十分钟培训即可上岗作业。如：

人工放砂时，按下开始按钮，直到按下停止按钮或回收砂缓存罐低料位计动作，人工放砂自动停止；

吸回收砂时，按下开始按钮，直到按下停止按钮或回收砂缓存罐高料位计动作，吸回收砂自动停止；

当进行砂发送时，首先选择发送型砂还是回收砂，及手动操作还是自动操作。手动作业时，仅需选择将型砂或回收砂发送至哪一个储砂斗，点击发送按钮后自动续砂、发送，直到所选择的储砂斗高料位计动作，或过程中按下发送停止按钮，将本发送罐清空后自动停止；当自动作业时，通过各储砂斗高料位计反馈信号，依次判断各储砂斗是否为满，点击发送按钮后自动续砂、发送，直到所有储砂斗满，或过程中按下发送停止按钮，将本发送罐清空后自动停止；

当进行砂发送时除尘构件自动运行，无需人工干预，确保现场环境卫生；

当型砂3D打印机等需要供砂时，通过与砂发送装置控制器进行信息交互，则供砂构件自动运行，同样也无需人工干预。

IV、用砂量实时统计：当发送完一罐后，型砂或回收砂发送累计罐数增加1，因发送罐容积一定，相当于计量罐，则当前用砂量可以直接换算出，用于后台工作量及成本管理等统计分析。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种铸造用砂发送系统，其特征在于，包括：依次连接的吸回收砂装置、砂发送装置、供砂装置和除尘装置，以及分别与所述吸回收砂装置、所述砂发送装置、所述供砂装置和所述除尘装置通信连接的PLC模块；

其中，所述砂发送装置包括型砂缓存斗、回收砂缓存罐和发送罐，所述型砂缓存斗的底部和所述回收砂缓存罐的底部通过续砂管道连接至所述发送罐的顶部。

2.根据权利要求1所述的铸造用砂发送系统，其特征在于，

所述型砂缓存斗中设置有型砂缓存斗低料位计；

所述回收砂缓存罐中设置有回收砂缓存罐高料位计和回收砂缓存罐低料位计；

所述发送罐中设置有发送罐高料位计，并且所述发送罐的侧壁设置有发送罐进气阀、所述发送罐的顶部设置有发送罐排气阀和电接点压力表；

所述续砂管道与所述型砂缓存斗、所述回收砂缓存罐和所述发送罐的连接管道上分别设置有阀门。

3.根据权利要求1所述的铸造用砂发送系统，其特征在于，所述型砂缓存斗位于地表处。

4.根据权利要求1所述的铸造用砂发送系统，其特征在于，所述吸回收砂装置包括设置在所述回收砂缓存罐顶部的吸尘器，通过吸砂管道与所述回收砂缓存罐连接的第一吸砂堵头和第二吸砂堵头。

5.根据权利要求1所述的铸造用砂发送系统，其特征在于，所述供砂装置包括：

通过发送管道与所述发送罐连接的第一储砂斗和第二储砂斗，所述第一储砂斗和所述第二储砂斗分别包括相互隔开的型砂侧和回收砂侧；每个所述型砂侧和每个所述回收砂侧内都设置有高料位计、低料位计和振动器，所述振动器位于所述型砂侧的出砂口附近和所述回收砂侧的出砂口附近。

6.根据权利要求5所述的铸造用砂发送系统，其特征在于，所述第一储砂斗的型砂侧出砂口与回收砂侧出砂器共同连接至所述第一出砂管道；所述第二储砂斗的型砂侧出砂口与回收砂侧出砂器共同连接至所述第二出砂管道。

7.根据权利要求5所述的铸造用砂发送系统，其特征在于，所述除尘装置包括除尘风机、通过除尘管道与所述除尘风机连接的第一除尘罩和第二除尘罩，所述第一除尘罩和所述第二除尘罩分别位于所述第一储砂斗和所述第二储砂斗的上方。

8.根据权利要求7所述的铸造用砂发送系统，其特征在于，所述除尘管道上设置有第一储砂斗除尘阀和第二储砂斗除尘阀。

9.根据权利要求1所述的铸造用砂发送系统，其特征在于，所述铸造用砂发送系统还包括人工放砂装置，所述人工放砂装置包括连接至所述回收砂缓存罐的底部的放砂管道及设置在所述放砂管道上的回收砂缓存罐放砂阀。