CN108015266A - 一种智能铁水浇铸车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能铁水浇铸车，包括底盘组件、浮动计量机构、横向滑动机构、垂直升降机构、摆动浇铸机构、孕育剂自动添加机构和观察操作室；底盘组件在轨道上滚动；浮动计量机构、观察操作室和孕育剂自动添加机构均安装在底盘组件上；横向滑动机构安装在浮动计量机构上；垂直升降机构安装在横向滑动机构上；摆动浇铸机构安装在垂直升降机构上；孕育剂自动添加机构的出料口位于摆动浇铸机构的浇嘴上方；观察操作室内设有控制整机工作的PLC电气控制系统。本发明具有四维运动功能，它能够自动寻找铸模浇口、并根据铸模浇口位置自动调整铁水包的高度、前、后及左右的位置，还能够调整铁水包浇铸角度，使铁水能够准确进入铸模。

Description

一种智能铁水浇铸车

技术领域

本发明涉及一种智能铁水浇铸车。

背景技术

铸造是人类历史最早的一种金属热加工工艺，经历约6000年，随着社会发展和工业化进程加快，使得铸件的需求十分旺盛。中国是铸造业第一大国，铸件产量占世界产量43％。然而，目前铸造行业的工艺装备还比较落后，工作环境还比较恶劣。根据调查，目前国内外还缺乏智能化浇铸设备，金属产品铸造过程主要依靠半机械半人工操作来完成。多数企业生产过程主要是利用行车吊装铁水包并运输至铸造车间，再通过人工调整铁水包来对准模具浇口进行浇铸成型。由于铁水包温度高、体型笨重，校正时间长，操作不方便，故工作效率低，特别是作业环境恶劣，危险性大。当今，铸造行业现代化提升是一个迫在眉睫的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有四维运动的智能铁水浇铸车，使铸造生产过程达到一种智能化状态，从而降低作业人员劳动强度，提高铸造企业的生产效率，同时极大地改善生产的安全性。

实现本发明目的的技术方案是：一种智能铁水浇铸车，包括底盘组件、浮动计量机构、横向滑动机构、垂直升降机构、摆动浇铸机构、孕育剂自动添加机构和观察操作室；所述底盘组件在轨道上滚动；所述浮动计量机构、观察操作室和孕育剂自动添加机构均安装在底盘组件上；所述横向滑动机构安装在浮动计量机构上；所述垂直升降机构安装在横向滑动机构上；所述摆动浇铸机构安装在垂直升降机构上；所述孕育剂自动添加机构的出料口位于摆动浇铸机构的浇嘴上方；所述观察操作室内设有控制整机工作的PLC电气控制系统。

所述底盘组件包括底盘、轨道滚轮和行走驱动电机；所述底盘的四角各安装一个能在轨道上滚动的轨道滚轮；所述行走驱动电机驱动其中一个轨道滚轮转动。

所述底盘组件还包括设置在底盘两端端面上的防撞器。

所述底盘组件还包括设置在底盘两端底部的刮尘器。

所述浮动计量机构包括浮动计量平台和台式计量器；所述浮动计量平台的四角各通过一个台式计量器安装在底盘上。

所述横向滑动机构包括横向滑动平台、平面导轨、V形导轨、圆滚轮、V形滚轮、横移电机、横移齿轮和直齿条3-8。浮动计量平台2-1的上端面的两端各固定有一根直齿条3-8。直齿条3-8的齿面向下，直齿条3-8的两端各通过一个顶部带方孔的齿条撑脚3-8-1固定在浮动计量平台2-1的上端面上。横向滑动平台3-1设置在两根直齿条3-8之间。平面导轨3-2和V形导轨3-3均固定在浮动计量平台2-1的上端面上。平面导轨3-2位于其中一根直齿条3-8与横向滑动平台3-1之间，V形导轨3-3位于另一根直齿条3-8与横向滑动平台3-1之间。横向滑动平台3-1的一侧设有两个圆滚轮3-4，另一侧设有两个V形滚轮3-5。两个圆滚轮3-4与平面导轨3-2滚动连接。两个V形滚轮3-5与V形导轨3-3滚动连接。其中一个圆滚轮3-4的转轴上和其中一个V形滚轮3-5的转轴上均安装有横移齿轮3-7。两个横移齿轮3-7分别与两根直齿条3-8啮合。横移电机3-6设有两个，两个横移电机3-6同步转动，并分别驱动两个横移齿轮3-7转动。

所述垂直升降机构包括垂直升降平台、升降丝杆、升降电机、垂直导轨和导向轴承；所述垂直升降平台的四个角上各固定一个升降电机，四个升降电机同步转动，每个升降电机的输出轴上均固定一根升降丝杆；所述升降丝杆穿过垂直升降平台并与横向滑动平台转动连接；所述横向滑动平台的两侧内壁上均固定有垂直导轨；所述垂直升降平台的两侧均安装有导向轴承；所述垂直升降平台两侧的导向轴承分别与横向滑动平台两侧内壁上的垂直导轨滑动连接。

所述摆动浇铸机构包括摆动浇铸平台、旋转中心轴、摆动齿轮、摆动电机和铁水包；所述摆动浇铸平台的两端与固定在垂直升降平台两侧的旋转中心轴转动连接；所述摆动浇铸平台的两侧均设有圆弧槽孔，圆弧槽孔内的一侧设有圆弧齿条；所述圆弧槽孔的圆心落在旋转中心轴的中心轴线上；所述摆动齿轮设有两个，两个摆动齿轮分别设在摆动浇铸平台两侧的圆弧槽孔内，并与圆弧齿条啮合；所述摆动电机设有两个，两个摆动电机同步转动；所述两个摆动电机分别固定在垂直升降平台的两侧，并分别驱动两个摆动齿轮转动；所述铁水包安放在摆动浇铸平台上，铁水包的一侧设有浇嘴。

所述摆动浇铸机构还包括铁水包盖、吊臂、支撑台、丝杆升降机和旋转套；所述铁水包盖吊装在吊臂的一端，并盖在铁水包上；所述吊臂的另一端与垂直升降平台转动连接；所述支撑台固定在垂直升降平台上，并位于吊臂下方；所述丝杆升降机固定在支撑台上；所述吊臂上设有腰形孔；所述旋转套转动套设在丝杆升降机的丝杆顶部，并且旋转套的顶部与腰形孔滑动连接。

所述孕育剂自动添加机构包括料筒、送料管、加料管和探头；所述料筒安装在底盘组件上；所述送料管的一端安装在料筒上；所述加料管和探头安装在送料管的另一端；所述料筒、送料管、加料管依次连通；所述加料管的出口位于摆动浇铸机构的浇嘴上方。

所述底盘组件上设有支架；所述料筒和观察操作室均固定在支架上。

所述底盘组件上的支架的一侧安装有与观察操作室的门的位置相对应的扶梯。

采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：(1)本发明具有四维运动功能，它能够自动寻找铸模浇口、并根据铸模浇口位置自动调整铁水包的高度、前、后及左右的位置，还能够调整铁水包浇铸角度，使铁水能够准确进入铸模。

(2)本发明具有自动计量功能，能即时显示铸入模具中铁水的重量，便于控制铸件的质量。

(3)本发明采用视觉监控与PLC控制系统相结合，在铸造生产过程取代了人工操作，具有自动识别、自动停止浇铸功能。智能铁水浇铸车能够自动检测铁水温度，控制铁水人模温度，从而保证了铸件质量，提高了生产率，降低了从业者的劳动强度，生产过程的安全性得到极大改善。

(4)本发明具有自动除尘、防撞、排障功能。底盘上的刮尘器能够刮除铁轨上的灰尘杂物，防撞器能够在浇铸车在行驶过程遇到障碍物时能自动停止，保障人员、设备安全。

(5)本发明的孕育剂自动添加机构，能定量、准时准确，保证了铸件的物理性能和力学性能。

(6)本发明设计有给铁水包自动加盖的功能，能够保温节能。

(7)本发明能够集中润滑，从而保障其使用年限。

(8)本发明的底盘的四角各安装一个能在轨道上滚动的轨道滚轮，不但起到导向的作用，还能防止脱轨。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的左视图。

图3为图1的右视图。

图4为图1的俯视图。

图5为图1的A-A剖视图。

图6为图1的B处放大图。

图7为图1中的垂直升降平台升起后的结构示意图。

图8为图3中的横向滑动平台横向移动后的结构示意图。

图9为图5中的摆动浇铸平台摆动一个角度后的结构示意图。

附图中的标号为：

底盘组件1、底盘1-1、轨道滚轮1-2、行走驱动电机1-3、防撞器1-4、刮尘器1-5、支架1-6、扶梯1-7；

浮动计量机构2、浮动计量平台2-1、台式计量器2-2；

横向滑动机构3、横向滑动平台3-1、平面导轨3-2、V形导轨3-3、圆滚轮3-4、V形滚轮3-5、横移电机3-6、横移齿轮3-7、直齿条3-8、齿条撑脚3-8-1；

垂直升降机构4、垂直升降平台4-1、升降丝杆4-2、升降电机4-3、垂直导轨4-4、导向轴承4-5；

摆动浇铸机构5、摆动浇铸平台5-1、圆弧槽孔5-1-1、圆弧齿条5-1-2、旋转中心轴5-2、摆动齿轮5-3、摆动电机5-4、铁水包5-5、铁水包盖5-6、吊臂5-7、腰形孔5-7-1、支撑台5-8、丝杆升降机5-9、旋转套5-10；

孕育剂自动添加机构6、料筒6-1、送料管6-2、加料管6-3、探头6-4；

观察操作室7。

具体实施方式

(实施例1)

见图1至图6，本实施例的智能铁水浇铸车，包括底盘组件1、浮动计量机构2、横向滑动机构3、垂直升降机构4、摆动浇铸机构5、孕育剂自动添加机构6和观察操作室7。

底盘组件1在轨道8上滚动。底盘组件1包括底盘1-1、轨道滚轮1-2和行走驱动电机1-3。底盘1-1的四角各安装一个能在轨道8上滚动的轨道滚轮1-2。行走驱动电机1-3驱动其中一个轨道滚轮1-2转动。底盘组件1还包括设置在底盘1-1两端端面上的防撞器1-4。底盘组件1还包括设置在底盘1-1两端底部的刮尘器1-5。

浮动计量机构2、观察操作室7和孕育剂自动添加机构6均安装在底盘组件1上。浮动计量机构2包括浮动计量平台2-1和台式计量器2-2。浮动计量平台2-1的四角各通过一个台式计量器2-2安装在底盘1-1上。

横向滑动机构3安装在浮动计量机构2上。横向滑动机构3包括横向滑动平台3-1、平面导轨3-2、V形导轨3-3、圆滚轮3-4、V形滚轮3-5、横移电机3-6、横移齿轮3-7和直齿条3-8。浮动计量平台2-1的上端面的两端各固定有一根直齿条3-8。直齿条3-8的齿面向下，直齿条3-8的两端各通过一个顶部带方孔的齿条撑脚3-8-1固定在浮动计量平台2-1的上端面上。横向滑动平台3-1设置在两根直齿条3-8之间。平面导轨3-2和V形导轨3-3均固定在浮动计量平台2-1的上端面上。平面导轨3-2位于其中一根直齿条3-8与横向滑动平台3-1之间，V形导轨3-3位于另一根直齿条3-8与横向滑动平台3-1之间。横向滑动平台3-1的一侧设有两个圆滚轮3-4，另一侧设有两个V形滚轮3-5。两个圆滚轮3-4与平面导轨3-2滚动连接。两个V形滚轮3-5与V形导轨3-3滚动连接。其中一个圆滚轮3-4的转轴上和其中一个V形滚轮3-5的转轴上均安装有横移齿轮3-7。两个横移齿轮3-7分别与两根直齿条3-8啮合。横移电机3-6设有两个，两个横移电机3-6同步转动，并分别驱动两个横移齿轮3-7转动。

垂直升降机构4安装在横向滑动机构3上。垂直升降机构4包括垂直升降平台4-1、升降丝杆4-2、升降电机4-3、垂直导轨4-4和导向轴承4-5。垂直升降平台4-1的四个角上各固定一个升降电机4-3，四个升降电机4-3同步转动，每个升降电机4-3的输出轴上均固定一根升降丝杆4-2。升降丝杆4-2穿过垂直升降平台4-1并与横向滑动平台3-1转动连接。横向滑动平台3-1的两侧内壁上均固定有垂直导轨4-4。垂直升降平台4-1的两侧均安装有导向轴承4-5。垂直升降平台4-1两侧的导向轴承4-5分别与横向滑动平台3-1两侧内壁上的垂直导轨4-4滑动连接。

摆动浇铸机构5安装在垂直升降机构4上。摆动浇铸机构5包括摆动浇铸平台5-1、旋转中心轴5-2、摆动齿轮5-3、摆动电机5-4、铁水包5-5、铁水包盖5-6、吊臂5-7、支撑台5-8、丝杆升降机5-9和旋转套5-10。摆动浇铸平台5-1的两端与固定在垂直升降平台4-1两侧的旋转中心轴5-2转动连接。摆动浇铸平台5-1的两侧均设有圆弧槽孔5-1-1，圆弧槽孔5-1-1内的一侧设有圆弧齿条5-1-2。圆弧槽孔5-1-1的圆心落在旋转中心轴5-2的中心轴线上。摆动齿轮5-3设有两个，两个摆动齿轮5-3分别设在摆动浇铸平台5-1两侧的圆弧槽孔5-1-1内，并与圆弧齿条5-1-2啮合。摆动电机5-4设有两个，两个摆动电机5-4同步转动。两个摆动电机5-4分别固定在垂直升降平台4-1的两侧，并分别驱动两个摆动齿轮5-3转动。铁水包5-5安放在摆动浇铸平台5-1上，铁水包5-5的一侧设有浇嘴。铁水包盖5-6吊装在吊臂5-7的一端，并盖在铁水包5-5上。吊臂5-7的另一端与垂直升降平台4-1转动连接。支撑台5-8固定在垂直升降平台4-1上，并位于吊臂5-7下方。丝杆升降机5-9固定在支撑台5-8上。吊臂5-7上设有腰形孔5-7-1。旋转套5-10转动套设在丝杆升降机5-9的丝杆顶部，并且旋转套5-10的顶部与腰形孔5-7-1滑动连接。

孕育剂自动添加机构6包括料筒6-1、送料管6-2、加料管6-3和探头6-4。料筒6-1安装在底盘组件1上。送料管6-2的一端安装在料筒6-1上。加料管6-3和探头6-4安装在送料管6-2的另一端。料筒6-1、送料管6-2、加料管6-3依次连通。加料管6-3的出口位于摆动浇铸机构5的浇嘴上方。

底盘组件1上设有支架1-6。料筒6-1和观察操作室7均固定在支架1-6上。底盘组件1上的支架1-6的一侧安装有与观察操作室7的门的位置相对应的扶梯1-7。观察操作室7内设有控制整机工作的PLC电气控制系统。

本实施例的智能铁水浇铸车的工作原理是：智能铁水浇铸车平常停留在铸造车间铺设的轨道8上。开展工作时，先由行车将装有铁水的铁水包5-5吊装至智能铁水浇铸车的摆动浇铸平台5-1上定位牢固，由安装于底盘1-1上的行走驱动电机1-3驱动轨道滚轮1-2滚动，从而是智能铁水浇铸车运行到达铸模区。智能铁水浇铸车在运行过程中通过探头6-4寻找模具的浇口，然后在升降电机4-3的驱动下，垂直升降平台4-1做上下调整，达到需要的位置。如图7所示。

在横移电机3-6的驱动下，横向滑动平台3-1做水平横向调整，达到需要的位置，如图8所示。

在摆动电机5-4的驱动下，摆动齿轮5-3与圆弧齿条5-1-2配合驱动摆动浇铸平台5-1摆动一个角度，使铁水包5-5的浇嘴达到最佳位置后开始对铸模进行充模浇铸，当探头6-4在铸模冒口观察到铁水后即完成浇铸，智能铁水浇铸车移至下一个浇铸工位。摆动浇铸平台5-1摆动如图9所示。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能铁水浇铸车，其特征在于：包括底盘组件(1)、浮动计量机构(2)、横向滑动机构(3)、垂直升降机构(4)、摆动浇铸机构(5)、孕育剂自动添加机构(6)和观察操作室(7)；所述底盘组件(1)在轨道(8)上滚动；所述浮动计量机构(2)、观察操作室(7)和孕育剂自动添加机构(6)均安装在底盘组件(1)上；所述横向滑动机构(3)安装在浮动计量机构(2)上；所述垂直升降机构(4)安装在横向滑动机构(3)上；所述摆动浇铸机构(5)安装在垂直升降机构(4)上；所述孕育剂自动添加机构(6)的出料口位于摆动浇铸机构(5)的浇嘴上方；所述观察操作室(7)内设有控制整机工作的PLC电气控制系统。

2.根据权利要求1所述的一种智能铁水浇铸车，其特征在于：所述底盘组件(1)包括底盘(1-1)、轨道滚轮(1-2)和行走驱动电机(1-3)；所述底盘(1-1)的四角各安装一个能在轨道(8)上滚动的轨道滚轮(1-2)；所述行走驱动电机(1-3)驱动其中一个轨道滚轮(1-2)转动。

3.根据权利要求2所述的一种智能铁水浇铸车，其特征在于：所述浮动计量机构(2)包括浮动计量平台(2-1)和台式计量器(2-2)；所述浮动计量平台(2-1)的四角各通过一个台式计量器(2-2)安装在底盘(1-1)上。

4.根据权利要求3所述的一种智能铁水浇铸车，其特征在于：所述横向滑动机构(3)包括横向滑动平台(3-1)、平面导轨(3-2)、V形导轨(3-3)、圆滚轮(3-4)、V形滚轮(3-5)、横移电机(3-6)、横移齿轮(3-7)和直齿条(3-8)；所述浮动计量平台(2-1)的上端面的两端各固定有一根直齿条(3-8)；所述直齿条(3-8)的齿面向下，直齿条(3-8)的两端各通过一个齿条撑脚(3-8-1)固定在浮动计量平台(2-1)的上端面上；所述横向滑动平台(3-1)设置在两根直齿条(3-8)之间；所述平面导轨(3-2)和V形导轨(3-3)均固定在浮动计量平台(2-1)的上端面上；所述平面导轨(3-2)位于其中一根直齿条(3-8)与横向滑动平台(3-1)之间，V形导轨(3-3)位于另一根直齿条(3-8)与横向滑动平台(3-1)之间；所述横向滑动平台(3-1)的一侧设有两个圆滚轮(3-4)，另一侧设有两个V形滚轮(3-5)；所述两个圆滚轮(3-4)与平面导轨(3-2)滚动连接；所述两个V形滚轮(3-5)与V形导轨(3-3)滚动连接；所述其中一个圆滚轮(3-4)的转轴上和其中一个V形滚轮(3-5)的转轴上均安装有横移齿轮(3-7)；所述两个横移齿轮(3-7)分别与两根直齿条(3-8)啮合；所述横移电机(3-6)设有两个，两个横移电机(3-6)同步转动，并分别驱动两个横移齿轮(3-7)转动。

5.根据权利要求4所述的一种智能铁水浇铸车，其特征在于：所述垂直升降机构(4)包括垂直升降平台(4-1)、升降丝杆(4-2)、升降电机(4-3)、垂直导轨(4-4)和导向轴承(4-5)；所述垂直升降平台(4-1)的四个角上各固定一个升降电机(4-3)，四个升降电机(4-3)同步转动，每个升降电机(4-3)的输出轴上均固定一根升降丝杆(4-2)；所述升降丝杆(4-2)穿过垂直升降平台(4-1)并与横向滑动平台(3-1)转动连接；所述横向滑动平台(3-1)的两侧内壁上均固定有垂直导轨(4-4)；所述垂直升降平台(4-1)的两侧均安装有导向轴承(4-5)；所述垂直升降平台(4-1)两侧的导向轴承(4-5)分别与横向滑动平台(3-1)两侧内壁上的垂直导轨(4-4)滑动连接。

6.根据权利要求5所述的一种智能铁水浇铸车，其特征在于：所述摆动浇铸机构(5)包括摆动浇铸平台(5-1)、旋转中心轴(5-2)、摆动齿轮(5-3)、摆动电机(5-4)和铁水包(5-5)；所述摆动浇铸平台(5-1)的两端与固定在垂直升降平台(4-1)两侧的旋转中心轴(5-2)转动连接；所述摆动浇铸平台(5-1)的两侧均设有圆弧槽孔(5-1-1)，圆弧槽孔(5-1-1)内的一侧设有圆弧齿条(5-1-2)；所述圆弧槽孔(5-1-1)的圆心落在旋转中心轴(5-2)的中心轴线上；所述摆动齿轮(5-3)设有两个，两个摆动齿轮(5-3)分别设在摆动浇铸平台(5-1)两侧的圆弧槽孔(5-1-1)内，并与圆弧齿条(5-1-2)啮合；所述摆动电机(5-4)设有两个，两个摆动电机(5-4)同步转动；所述两个摆动电机(5-4)分别固定在垂直升降平台(4-1)的两侧，并分别驱动两个摆动齿轮(5-3)转动；所述铁水包(5-5)安放在摆动浇铸平台(5-1)上，铁水包(5-5)的一侧设有浇嘴。

7.根据权利要求6所述的一种智能铁水浇铸车，其特征在于：所述摆动浇铸机构(5)还包括铁水包盖(5-6)、吊臂(5-7)、支撑台(5-8)、丝杆升降机(5-9)和旋转套(5-10)；所述铁水包盖(5-6)吊装在吊臂(5-7)的一端，并盖在铁水包(5-5)上；所述吊臂(5-7)的另一端与垂直升降平台(4-1)转动连接；所述支撑台(5-8)固定在垂直升降平台(4-1)上，并位于吊臂(5-7)下方；所述丝杆升降机(5-9)固定在支撑台(5-8)上；所述吊臂(5-7)上设有腰形孔(5-7-1)；所述旋转套(5-10)转动套设在丝杆升降机(5-9)的丝杆顶部，并且旋转套(5-10)的顶部与腰形孔(5-7-1)滑动连接。

8.根据权利要求1所述的一种智能铁水浇铸车，其特征在于：所述孕育剂自动添加机构(6)包括料筒(6-1)、送料管(6-2)、加料管(6-3)和探头(6-4)；所述料筒(6-1)安装在底盘组件(1)上；所述送料管(6-2)的一端安装在料筒(6-1)上；所述加料管(6-3)和探头(6-4)安装在送料管(6-2)的另一端；所述料筒(6-1)、送料管(6-2)、加料管(6-3)依次连通；所述加料管(6-3)的出口位于摆动浇铸机构(5)的浇嘴上方。

9.根据权利要求8所述的一种智能铁水浇铸车，其特征在于：所述底盘组件(1)上设有支架(1-6)；所述料筒(6-1)和观察操作室(7)均固定在支架(1-6)上。

10.根据权利要求9所述的一种智能铁水浇铸车，其特征在于：所述底盘组件(1)上的支架(1-6)的一侧安装有与观察操作室(7)的门的位置相对应的扶梯(1-7)。