CN108163706A - 一种铸坯自动运输系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铸坯自动运输系统及其方法，运输系统包括运输车支撑架，运输车支撑架上设有铸坯自动运输车，铸坯自动运输车侧面连接着拖缆装置，底部安装着车体行走装置，运输车支撑架的下方置有平行而设的铸坯接收辊道和铸坯输送辊道，铸坯接收辊道和铸坯输送辊道之间的高度差＞2m；所述铸坯自动运输车由沿轨道行走的车架和用于运载铸坯的挂梁组成，车架上固定有升降装置，挂梁位于车架正下方且悬空而设，挂梁上固定安装着动滑轮，动滑轮和升降装置之间通过钢丝绳连接，升降装置通过动滑轮控制挂梁上铸坯的水平运输和垂直升降运输。这种铸坯自动运输系统及其方法，既可以完成铸坯2米以上超大高度差的升降，又可以实现铸坯的水平方向运输。

Description

一种铸坯自动运输系统及其方法

技术领域

本发明属于冶金领域，具体涉及一种铸坯自动运输系统及其方法。

背景技术

目前，国内外铸坯升降系统分为方坯升降系统和板坯升降系统，对于方坯升降系统，由于方坯断面小，单块铸坯重量轻，一般采用电机驱动、链式传动结构实现方坯的升降；对于板坯升降系统，由于常规板坯断面大，单块重量大（一般在20吨以上），现有升降系统一般采用液压升降系统实现板坯的升降，但是方坯升降系统和板坯升降系统的升降高度差一般都不超过2米。超过2米的升降高度差为超大高度差，而目前国内外没有可以实现超大高度差的板坯自动运输系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种铸坯自动运输系统及其方法，克服现有铸坯升降系统无法实现2米以上超大高度差的铸坯自动运输的问题。

为此，本发明提供了一种铸坯自动运输系统，包括运输车支撑架，运输车支撑架上设有沿其上表面铺设的轨道行走的铸坯自动运输车，铸坯自动运输车侧面连接着拖缆装置，底部安装着车体行走装置，运输车支撑架的下方置有平行而设的铸坯接收辊道和铸坯输送辊道，沿铸坯浇注方向，所述铸坯接收辊道铺设在运输车支撑架前半段正下方的基础上，铸坯输送辊道铺设在运输车支撑架后半段正下方的基础上，铸坯接收辊道和铸坯输送辊道之间的高度差＞2m；所述铸坯自动运输车由沿轨道行走的车架和用于运载铸坯的挂梁组成，车架上固定有升降装置，挂梁位于车架正下方且悬空而设，挂梁上固定安装着动滑轮，动滑轮和升降装置之间通过钢丝绳连接，升降装置通过动滑轮控制挂梁上铸坯的水平运输和垂直升降运输。

还包括机械防摇装置，机械防摇装置自上至下由定位套、定位销和立柱组成，定位套固定于车架下表面，定位销固定于立柱顶端，立柱底端固定于挂梁上表面，挂梁升起时，定位销插入定位套。

所述挂梁由支撑框架、动滑轮、支撑板和隔热钢板组成，动滑轮共有4组，4组动滑轮围绕成平行于地面的矩形安装在支撑框架上，支撑板用于承载铸坯且固定铺设在支撑框架底面上，隔热钢板围绕铸坯安装在支撑框架，对支撑框架和动滑轮进行隔热保护。

所述车架上沿浇注方向设有两套沿直线固定的升降装置，每套升降装置正下方以升降装置为中心对称设有两组动滑轮；

所述的升降装置由两套独立且对称布设的传动系统组成，每套传动系统包括安装在车架上的一个减速器和一个电机一，减速器设有两个输入轴和两个输出轴，其中一个输入轴通过联轴器与电机一连接，联轴器和另外一个输入轴上分别安装着制动器一，减速器的两个输出轴上均安装着卷筒，车架上还安装有平衡臂和重锤开关，钢丝绳的一端连接在平衡臂上，另外一端绕过动滑轮缠绕在卷筒上；所述卷筒的尾部安装着绝对值编码器和固定连接在车架上的称重传感器，电机一的尾部安装着超速保护开关和增量型编码器。

还包括防倾斜装置，防倾斜装置由电缆卷筒、保护罩和二维倾角传感器组成，电缆卷筒固定于车架上且位于两套升降装置之间，二维倾角传感器固定于挂梁上且被罩于保护罩内，电缆卷筒通过电缆与二维倾角传感器连接。

所述铸坯接收辊道由光电开关一、辊道框架一、辊子装配一、减速电机一和编码器组成，光电开关一通过膨胀螺栓固定在铸坯接收辊道入口前的基础上，辊道框架一通过地脚螺栓固定在基础上，辊子装配一通过螺栓装配在辊道框架一上，减速电机一通过联轴器装配在辊子装配一端部，编码器装配在铸坯接收辊道第一台减速电机一的尾部并与光电开关连锁，跟踪铸坯位置，控制减速电机一速度与停止；

所述铸坯输送辊道由光电开关二、辊道框架二、辊子装配二和减速电机二组成，光电开关二通过膨胀螺栓固定在铸坯输送辊道出口后的基础上，辊道框架二通过地脚螺栓固定在基础上，辊子装配二通过螺栓装配在辊道框架二上，减速电机二通过联轴器装配在辊子装配二端部，减速电机二通过地脚螺栓固定在基础上。

还包括车体位置控制开关和激光测距仪，激光测距仪通过螺栓分别固定在车架的四个角上，车体位置控制开关共个，分别布置在运输车支撑架的轨道上，并与车架上的开关支架进行感应，用于检测铸坯自动运输车水平行走位置以及控制其停止。

还包括PLC，PLC分别与车体位置控制开关、激光测距仪、称重传感器、电机一、制动器一、重锤开关、超速保护开关、绝对值编码器、二维倾角传感器、编码器、车体行走装置、光电开关一、减速电机一、光电开关二、铸坯接收辊道和铸坯输送辊道电连接。

所述轨道的四个端部均设有固定在运输车支撑架上的车挡，铸坯接收辊道尾部设有固定在基础上的固定挡板。

一种铸坯自动运输方法，采用铸坯自动运输系统，包括如下步骤：

步骤一，铸坯沿出坯方向由前向后运输，当铸坯到达光电开关一时，光电开关一断光，并将断光信号传送给PLC，PLC控制减速电机一启动，减速电机一驱动辊子装配一转动，将铸坯输送到铸坯接收辊道上，与此同时，编码器开始计数，跟踪铸坯位置，并且根据铸坯的定尺长度，PLC控制铸坯接收辊道的速度，当铸坯中心到达挂梁的中心时，PLC控制减速电机一停止、制动器一打开，并控制两台电机一同时启动，电机一通过联轴器驱动减速器一，减速器一驱动卷筒，卷筒带动钢丝绳，钢丝绳通过动滑轮带动挂梁，挂梁连同铸坯升起；

步骤二，当挂梁上升到要求的高度后，PLC发出信号控制制动器的制动轮制动，电机一停止转动，PLC控制车体行走装置启动，驱动铸坯自动运输车沿浇注方向水平移动，移动到指定位置时，车体行走装置停止，PLC再次控制两台电机一同时启动，电机一通过联轴器驱动减速器，减速器驱动卷筒，卷筒带动钢丝绳，钢丝绳通过动滑轮带动挂梁，挂梁连同铸坯下降；

步骤三，当挂梁下降到要求的高度后，PLC发出信号控制制动器的制动轮制动，电机一停止转动，PLC控制铸坯输送辊道的减速电机二启动，减速电机二驱动辊子装配二，辊子装配二驱动铸坯朝出坯方向行走，当铸坯头部到达光电开关二后，光电开关二断光，铸坯继续行走，当铸坯尾部到达光电开关二后，光电开关二通光并发信号给PLC，光电开关二断光-通光表明铸坯离开铸坯输送辊道，完成铸坯水平方向和由高到低的升降运输，由低到高的铸坯自动运输是由高到低的逆过程。

本发明的有益效果：

（1）该系统可以解决超大高度差（高度差大于2米）的铸坯自动运输，可以实现高度方向的运输，也可以实现水平方向的运输。实现高度方向运输时，既可以解决由高到低的铸坯自动运输，又可以解决由低到高的铸坯自动运输。由低到高的铸坯自动运输是由高到低的逆过程；

（2）全部自动化。该系统可以实现完全自动运输铸坯；

（3）操作分为手动、自动操作。该系统采用地面无线遥控和自动运行两种操作形式，两种操作方式之间互锁，通过一个选择开关在两种控制方式之间切换；

（4）铸坯定位准确。该系统通过光电开关、编码器可以将不同定尺的铸坯准确停在铸坯接收辊道的中心，辊道的中心也是挂梁的中心；

（5）防摇摆。该系统设置机械防摇装置及电气防摇双保险，保证运输车水平运动时挂梁不摇摆；

（6）防倾斜。该系统设置防倾斜装置，在升降过程中，二维倾角传感器可以实时检测挂梁在水平方向上的倾斜，如果挂梁在水平方向上倾角大于电气控制中设定的角度，升降装置会自动停止，保证铸坯不会从挂梁上掉落；

（7）四个吊点避免偏摆。铸坯自动运输车设置两套升降装置，每套升降装置设置两套卷筒装配，四套卷筒装配通过钢丝绳与四组动滑轮连接，因此，升降装置通过钢丝绳与挂梁四点连接，避免由于铸坯在辊道上跑偏造成对挂梁的偏载，保证了挂梁在升降过程的水平；

（8）挂梁设计。设计专用的挂梁，实现运输过程中对铸坯的承载，安全、可靠；

（9）升降同步。升降装置中两套传动电机尾部装配增量型编码器，电机采用闭环控制，确保两套传动系统同步运行；

（10）行走同步。车体行走装置中电机尾部装配增量型编码器，电机采用闭环控制，确保两套传动系统行走同步；

（11）升降位置控制。升降装置中，卷筒装配一端装配绝对值编码器装配，实现挂梁升降位置的控制；

（12）上升极限位控制。升降装置中设置重锤开关，实现挂梁高位的极限位；

（13）过载保护。升降装置中设置称重传感器，提供超载保护。当载荷达到额定起重量的90％时，报警；当载荷超过其额定起重量的110%时，制动器立刻制动，停止升降；

（14）超速保护。升降装置中电机尾部装配超速保护开关，当电机的转速达到额定转速的1.25倍时，超速开关发出信号，制动器立刻制动，同时，制动器立刻制动，铸坯自动运输车停止行走；

（15）行走控制。该系统设置激光测距仪以及车体位置控制开关，用于铸坯自动运输车停止水平运行时位置的检测以及速度的控制。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是铸坯自动运输系统主视图；

图2是铸坯自动运输系统俯视图；

图3是铸坯自动运输车主视图；

图4是铸坯自动运输车俯视图；

图5是铸坯自动运输车左视图；

图6是图5中A-A剖面图（车体位置控制开关布置）；

图7是防倾斜装置主视图；

图8是升降装置主视图；

图9是升降装置俯视图；

图10是图9中B-B剖面图；

图11是机械防摇装置示意图；

图12是图11中C-C剖面图；

图13是挂梁主视图（除去隔热钢板）；

图14是挂梁俯视图；

图15是挂梁左视图；

图16是车体行走装置主视图；

图17是车体行走装置俯视图；

图18是图17中D-D剖面图；

图19是拖缆装置俯视图；

图20是图19中E-E剖面图；

图21是铸坯接收辊道俯视图；

图22是铸坯输送辊道俯视图。

图23是铸坯自动运输系统的电连接图。

附图标记说明：A.运输车支撑架；B.铸坯自动运输车；C.铸坯接收辊道；D.铸坯输送辊道；E.铸坯；

1.升降装置；2.防倾斜装置；3.车架；4.机械防摇装置；5.挂梁；6.车体行走装置；7.拖缆装置；8.钢丝绳；9.车体位置控制开关；10.激光测距仪；11.光电开关一；12.辊道框架一；13.辊子装配一；14.减速电机一；15.编码器；16.光电开关二；17.辊道框架二；18.辊子装配二；19.减速电机二；20.PLC；21.车挡；22.固定挡板；23.轨道；

1a.平衡臂；1b.卷筒；1c.电机一；1d.制动器一；1e.减速器一；1f.重锤开关；1g.绝对值编码器；1h.称重传感器；

2a.电缆卷筒；2b.保护罩；2c.二维倾角传感器；

4a.定位套；4b.定位销；4c.立柱；

5a.支撑框架；5b.动滑轮；5c.支撑板；5d.隔热钢板；

6a.从动轮装配；6b.主动轮装配；6c.减速器二；6d.制动器二；6e.电机二；

7a.导电架；7b.拖缆支架；7c.拖缆轨道；7d.拖缆滑轮。

具体实施方式

实施例1：

为了解决现有铸坯升降系统无法实现2米以上超大高度差的铸坯自动运输的问题，本实施例提供了一种铸坯自动运输系统，如图1和图2所示，包括运输车支撑架A，运输车支撑架A上设有沿其上表面铺设的轨道23行走的铸坯自动运输车B（参照附图3、附图4、附图5和附图6），铸坯自动运输车B侧面连接着拖缆装置7，底部安装着车体行走装置6，运输车支撑架A的下方置有平行而设的铸坯接收辊道C和铸坯输送辊道D，沿铸坯E浇注方向，所述铸坯接收辊道C铺设在运输车支撑架A前半段正下方的基础上，铸坯输送辊道D铺设在运输车支撑架A后半段正下方的基础上，铸坯接收辊道C和铸坯输送辊道D之间的高度差＞2m；所述铸坯自动运输车B由沿轨道23行走的车架3和用于运载铸坯E的挂梁5组成，车架3上固定有升降装置1，挂梁5位于车架3正下方且悬空而设，挂梁5上固定安装着动滑轮5b，动滑轮5b和升降装置1之间通过钢丝绳8连接，升降装置1通过动滑轮5b控制挂梁5上铸坯E的水平运输和垂直升降运输。

铸坯自动运输车支撑架A上铺设轨道23，铸坯自动运输车B在轨道23上行走，自动运输系统设有两个位置：位置1、位置2，位置1为铸坯接收位，位置2为铸坯输送位；在位置1，铸坯自动运输车B正下方设有铸坯接收辊道C，在位置2，铸坯自动运输车B正下方设有铸坯输送辊道D。铸坯包括板坯和方坯。

铸坯自动运输系统的工作过程如下：

铸坯E沿出坯方向由前向后运输，到达铸坯接收辊道C，当铸坯E到达挂梁5的中心时，铸坯接收辊道C停止，升降装置1带动挂梁5连同铸坯E上升，当上升到要求的高度后，升降装置1停止运行，铸坯自动运输车B沿轨道23水平行走至指定位置，然后升降装置1启动，带动铸坯E和挂梁5下降，下降高度可以是2米以内也可以是2米以上的超大高度差，当铸坯E下降至铸坯输送辊道D后，铸坯E进入下一道工序，升降装置1带动挂梁5上升，然后后退至起始位置，下降，接收下一个铸坯E，如此重复，完成铸坯E的自动运输过程。

需要特别说明的是，车体行走装置6和拖缆装置7属于成熟的现有技术，具体的，参照附图16、附图17、附图18，车体行走装置6有两套独立的传动系统，每套传动系统主要由从动轮装配6a、主动轮装配6b、减速器二6c、制动器二6d、电机二6e等组成，作用是驱动自动运输车水平行走，从动轮装配6a通过螺栓与车架3连接，主动轮装配通过螺栓与车架3连接，减速器二6c通过螺栓固定在车架3上，输出端通过鼓形齿联轴器与主动轮装配6b传动轴连接，减速器二6c输入端与制动轮通过联轴器连接，制动轮一端与减速器二6c通过联轴器连接，另一端通过键与电机二6e装配，制动器二6d通过螺栓与车架3固定，制动器二6d布置在电机二6e与减速器二6c之间的制动轮处，制动器二6d利用制动瓦片作用在制动轮上，对电机二6e起到制动作用，电机通过螺栓与车架3固定，两套电机二6e尾部均装配增量型编码器，通过编码器的脉冲读数，对电机二6e进行同步控制。参照附图19、附图20。拖缆装置7主要由导电架7a、拖缆支架7b、拖缆轨道7c、拖缆滑轮7d轮等组成，导电架7a通过螺栓固定在车架3上；导电架7a通过电缆与拖缆滑轮7d连接；电缆贯穿在各个拖缆滑轮7d之间；拖缆滑轮7d安装在拖缆支架7b的工字型辊道上；拖缆支架7b焊接在基础预埋板上。

实施例2：

在实施例1的基础上，如图11和12所示，铸坯自动运输系统还包括机械防摇装置4，机械防摇装置4自上至下由定位套4a、定位销4b和立柱4c组成，定位套4a固定于车架3下表面，定位销4b固定于立柱4c顶端，立柱4c底端固定于挂梁5上表面，挂梁5升起时，定位销4b插入定位套4a。

机械防摇装置4主要由定位套4a、定位销4b、立柱4c组成，定位套4a通过螺栓与车架3连接，定位销4b通过螺栓与立柱4c连接，立柱4c通过螺栓与挂梁5连接，自动运输车水平运动前，升降装置1驱动卷筒1b，通过钢丝绳8带动挂梁5升起，定位销4b进入到定位套4a中，作用是防止自动运输车水平运行时，挂梁5及铸坯由于惯性而引起的摆动。

实施例3：

在实施例1的基础上，如图13、14和15所示，所述挂梁5由支撑框架5a、动滑轮5b、支撑板5c和隔热钢板5d组成，动滑轮5b共有4组，4组动滑轮5b围绕成平行于地面的矩形安装在支撑框架5a上，支撑板5c用于承载铸坯E且固定铺设在支撑框架5a底面上，隔热钢板5d围绕铸坯E安装在支撑框架5a，对支撑框架5a和动滑轮5b进行隔热保护。挂梁5作用是承载铸坯，四套动滑轮5b通过螺栓与支撑框架5a装配，支撑板5c通过螺栓与支撑框架5a连接，隔热板5d通过螺栓与支撑框架5a连接，对支撑框架5a、动滑轮5b隔热保护。

实施例4：

在实施例3的基础上，参照附图8、附图9、附图10，所述车架3上沿浇注方向设有两套沿直线固定的升降装置1，每套升降装置1正下方以升降装置1为中心对称设有两组动滑轮5b，每组动滑轮5b由2个动滑轮组成；

所述的升降装置1由两套独立且对称布设的传动系统组成，每套传动系统包括安装在车架3上的一个减速器一1e和一个电机一1c，减速器一1e设有两个输入轴和两个输出轴，其中一个输入轴通过联轴器与电机一1c连接，联轴器和另外一个输入轴上分别安装着制动器一1d，减速器一1e的两个输出轴上均安装着卷筒1b，车架3上还安装有平衡臂1a和重锤开关1f，钢丝绳8的一端连接在平衡臂1a上，另外一端绕过动滑轮5b缠绕在卷筒1b上；所述卷筒1b的尾部安装着绝对值编码器1g和固定连接在车架3上的称重传感器1h，电机一1c的尾部安装着超速保护开关和增量型编码器。

升降装置1设有两台单独的传动系统，每套传动系统主要由平衡臂装置1a、卷筒装配1b、电机一1c、制动器一1d、减速器一1e、重锤开关1f、绝对值编码器装配1g、称重传感器1h等组成。

电机一1c通过螺栓与车架3连接，两台电机一1c尾部装配增量型编码器，用于两台电机一1c同步控制，电机一1c尾部装配超速保护开关，当电机一1c的转速达到额定转速的1.25倍时，超速开关发出信号，制动器一1d立刻制动，同时，制动器一1d立刻制动，铸坯自动运输车停止行走，减速器一1e通过螺栓与车架3连接，减速器一1e设两个输入轴，两个输入轴均装配制动轮，电机一1c输出端通过联轴器与减速器一1e连接，制动器一1d通过螺栓与车架3连接，制动器一1d布置在电机一1c与减速器一1e之间的联轴器处，制动器一1d利用制动瓦片作用在制动轮上，对电机一1c起到制动作用，平衡臂1a通过螺栓与车架3连接，平衡臂1a通过钢丝绳8的缠绕与动滑轮5b、卷筒1b连接，连接重锤开关1f通过螺栓与车架3连接，当挂梁5上升到一定高度后，触发限位开关，升降装置1停止，四个绝对值编码器1g分别装配在四套卷筒1b的尾部，通过绝对值编码器1g读数可以实现对挂梁5升降位置、速度的控制，称重传感器1h分别安装在轴承座下方，通过螺栓与车架3连接，通过称重传感器1h实时检测负载的重量，提供超载保护，当负载达到额定起重量的90％时，报警，当载荷超过其额定起重量的110%时，制动器一1d立刻制动，停止升降。车架3由钢板、型钢焊接而成的刚性结构件，四周设平台、栏杆及斜梯，作用是承载升降装置1、挂梁5以及铸坯；车架3通过螺栓与升降装置1中的平衡臂1a、电机一1c、制动器一1d、减速器一1e、重锤开关1f、称重传感器1h连接；通过螺栓与机械防摇装置4中的定位套4a连接。

实施例5：

在实施例4的基础上，铸坯自动运输系统还包括防倾斜装置2，防倾斜装置2由电缆卷筒2a、保护罩2b和二维倾角传感器2c组成，电缆卷筒2a固定于车架3上且位于两套升降装置1之间，二维倾角传感器2c固定于挂梁5上且被罩于保护罩2b内，电缆卷筒2a通过电缆与二维倾角传感器2c连接。

参照附图7，防倾斜装置2主要由电缆卷筒2a、保护罩2b、二维倾角传感器2c等组成。电缆卷筒2a通过螺栓与车架3连接，保护罩2b、二维倾角传感器2c通过螺栓与挂梁5连接，电缆卷筒2a用过电缆与倾角传感器2b连接；保护罩2b用于隔热、保护二维倾角传感器2c；二维倾角传感器2c可以实时检测挂梁5在水平方向上的倾斜，如果倾斜角度大于电气控制中设定的角度，那么升降装置1会自动停止，保证铸坯不会从挂梁5上掉落。

实施例6：

在实施例1的基础上，参照附图1、附图2、附图21，所述铸坯接收辊道C由光电开关一11、辊道框架一12、辊子装配一13、减速电机一14和编码器15组成，光电开关一11通过膨胀螺栓固定在铸坯接收辊道C入口前的基础上，辊道框架一12通过地脚螺栓固定在基础上，辊子装配一13通过螺栓装配在辊道框架一12上，减速电机一14通过联轴器装配在辊子装配一13端部，编码器15装配在铸坯接收辊道C第一台减速电机一14的尾部并与光电开关11连锁，跟踪铸坯位置，控制减速电机一14速度与停止；光电开关一11布置在接收辊道入口前，利用膨胀螺栓固定在基础上，作用是检测铸坯，并与编码器15连锁，跟踪铸坯位置；辊道框架一12通过地脚螺栓固定在基础上，辊子装配一13通过螺栓装配在辊道框架一12上；减速电机一14通过鼓形齿联轴器装配在辊子装配一13上，减速电机一14通过地脚螺栓固定在基础上；编码器15装配在接收辊道第一台减速电机一14的尾部，与光电开关一11连锁，跟踪铸坯位置，并控制减速电机一14速度与停止。

参照附图1、附图2、附图22，所述铸坯输送辊道D由光电开关二16、辊道框架二17、辊子装配二18和减速电机二19组成，光电开关二16通过膨胀螺栓固定在铸坯输送辊道D出口后的基础上，辊道框架二17通过地脚螺栓固定在基础上，辊子装配二18通过螺栓装配在辊道框架二17上，减速电机二19通过联轴器装配在辊子装配二18端部，减速电机二19通过地脚螺栓固定在基础上。光电开关二16布置在输送辊道出口后，利用膨胀螺栓固定在基础上，用于检测铸坯是否离开输送辊道；辊道框架二17通过地脚螺栓固定在基础上，辊子装配二18通过螺栓装配在辊道框架二17上；减速电机二19通过鼓形齿联轴器装配在辊子装配二18上，减速电机二19通过地脚螺栓固定在基础上。

实施例7：

在实施例1的基础上，参照附图3、附图4、附图6，铸坯自动运输系统还包括车体位置控制开关9和激光测距仪10，激光测距仪10通过螺栓分别固定在车架3的四个角上，车体位置控制开关9共4个，分别布置在运输车支撑架A的轨道23上，并与车架3上的开关支架进行感应，用于检测铸坯自动运输车B水平行走位置以及控制其停止。激光测距仪10与车体位置控制开关9形成形成对运输车停止的双保险。

参照附图6，车体位置控制开关9共计4个，布置在轨道旁边，通过车架3上的开关支架进行感应，用于该运输车水平行走位置的检测以及停止的控制。

参照附图3、附图4，激光测距仪10通过螺栓固定在车架3上，用于该运输车水平行走位置的检测以及速度的控制。

实施例8：

在以上实施例的基础上，铸坯自动运输系统还包括PLC20，如图23所示，PLC20分别与车体位置控制开关9、激光测距仪10、称重传感器、电机一1c、制动器一1d、重锤开关1f、超速保护开关、绝对值编码器1g、二维倾角传感器2c、编码器15、车体行走装置6、光电开关一11、减速电机一14、光电开关二16、铸坯接收辊道C和铸坯输送辊道D电连接。

铸坯自动运输系统的操作分为手动、自动操作，该系统采用地面无线遥控和自动运行两种操作形式，两种操作方式之间互锁，通过一个选择开关在两种控制方式之间切换。

实施例9：

在实施例1的基础上，如图1和图2所示，所述轨道23的四个端部均设有固定在运输车支撑架A上的车挡21，用于铸坯自动运输车机械限位，铸坯接收辊道C尾部设有固定在基础上的固定挡板22。

参照附图1、附图2，固定挡板布置在接收辊道尾部，通过地脚螺栓固定在基础上，作用是铸坯的安全限位。固定挡板为弹簧缓冲式结构，当铸坯冲击时，通过弹簧将冲击力吸收缓冲传递到基础上。

实施例10：

一种铸坯自动运输方法，采用铸坯自动运输系统，包括如下步骤：

步骤一，铸坯沿出坯方向由前向后运输，当铸坯到达光电开关一11时，光电开关一11断光，并将断光信号传送给PLC20，PLC20控制减速电机一14启动，减速电机一14驱动辊子装配一13转动，将铸坯输送到铸坯接收辊道C上，与此同时，编码器15开始计数，跟踪铸坯位置，并且根据铸坯的定尺长度，PLC20控制铸坯接收辊道C的速度，当铸坯中心到达挂梁5的中心时，PLC20控制减速电机一14停止、制动器一1d打开，并控制两台电机一1c同时启动，电机一1c通过联轴器驱动减速器一1e，减速器一1e驱动卷筒1b，卷筒1b带动钢丝绳8，钢丝绳8通过动滑轮5b带动挂梁5，挂梁5连同铸坯E升起；

步骤二，当挂梁5上升到要求的高度后，PLC20发出信号控制制动器一1d的制动轮制动，电机一1c停止转动，PLC20控制车体行走装置6启动，驱动铸坯自动运输车B沿浇注方向水平移动，移动到指定位置时，车体行走装置6停止，PLC20再次控制两台电机一1c同时启动，电机一1c通过联轴器驱动减速器一1e，减速器一1e驱动卷筒1b，卷筒1b带动钢丝绳8，钢丝绳8通过动滑轮5b带动挂梁5，挂梁5连同铸坯E下降；

步骤三，当挂梁5下降到要求的高度后，PLC20发出信号控制制动器一1d的制动轮制动，电机一1c停止转动，PLC20控制铸坯输送辊道D的减速电机二19启动，减速电机二19驱动辊子装配二18，辊子装配二18驱动铸坯朝出坯方向行走，当铸坯头部到达光电开关二16后，光电开关二16断光，铸坯继续行走，当铸坯尾部到达光电开关二16后，光电开关二16通光并发信号给PLC20，光电开关二16断光-通光表明铸坯离开铸坯输送辊道D，完成铸坯水平方向和由高到低的升降运输，由低到高的铸坯自动运输是由高到低的逆过程。

自动运输系统设有两个工作位置：如图1和图6，位置1、位置2，位置1为铸坯接收位，位置2为铸坯输送位；在位置1，铸坯自动运输车正下方设有铸坯接收辊道；接收辊道后部设固定挡板，固定挡板用于铸坯的机械限位；在位置2，铸坯自动运输车正下方设有铸坯输送辊道。

自动运输车的初始状态：自动运输车在位置1，挂梁5中的支撑板5c上表面位于接收辊道辊子装配13辊面下方。

自动运输车处于初始状态，自动运输系统工作流程如下：

1）铸坯沿出坯方向由前向后运输，当铸坯到达光电开关一11时，光电开关一11断光，并将断光信号传送给PLC20，PLC20控制减速电机一14启动，减速电机一14开始驱动辊子装配一13转动，将铸坯输送到接收辊道上；与此同时，编码器15开始计数，跟踪铸坯位置，并且根据铸坯的定尺长度，PLC20控制接收辊道的速度；当铸坯中心到达挂梁5的中心时，PLC20控制减速电机一14停止，将铸坯中心准确停在挂梁5中心；

2）减速电机一14停止后，将停止信号传送给PLC20（自动运输车电气控制系统）。两套制动器一1d打开；PLC20控制两台电机一1c同时启动，通过电机一1c尾部安装的增量型编码器读数控制两台电机一1c运转的同步；电机一1c通过联轴器驱动减速器一1e；减速器一1e驱动卷筒装配1b；卷筒装配1b带动钢丝绳8，钢丝绳8通过滑轮装配5b带动挂梁5，挂梁5连同铸坯升起；

3）在上升过程中，绝对值编码器装配1g实时检测卷筒装配1b的转动，控制挂梁5的位置；上升到一定高度后，定位销4b插入到定位套4b内，防止自动运输车水平移动时挂梁5摇摆；当挂梁5上升到要求的高度后，电气控制系统发出信号，控制四套制动器一1d通过制动轮制动，电机一1c停止转动；

4）电机一1c停止后，电机二6e启动，驱动减速器二6c，减速器二6c通过联轴器驱动主动轮装配6b，主动轮装配6b带动从动轮装配6a，驱动自动运输车水平移动；在水平移动过程中，激光测距仪10实时检测自动运输车的位置并控制运输车水平移动的速度。当激光测距仪10检测到运输车到达位置2时与此同时车体位置控制开关9也检测到运输车到达位置2，电气控制系统发出信号，电机二6e停止，制动器二6d通过制动轮制动；

5）电机二6e停止后，两台电机一1c同时启动，通过电机一1c尾部安装的增量型编码器读数控制两台电机一1c运转的同步；两套制动器一1d打开；电机一1c通过联轴器驱动减速器一1e；减速器一1e驱动卷筒装配1b；卷筒装配1b带动钢丝绳8，钢丝绳8通过滑轮装配5b带动挂梁5，挂梁5连同铸坯下降；

6）在下降过程中，绝对值编码器装配1g实时检测卷筒装配1b的转动，控制挂梁5的位置；下降到一定高度后，定位销4b脱离到定位套4b，当挂梁5下降到要求的位置后，电气控制系统发出信号，控制四套制动器一1d通过制动轮制动，电机一1c停止转动；

7）电机一1c停止后，铸坯输送辊道中减速电机二19启动，减速电机二19通过联轴器驱动辊子装配二18，辊子装配二18驱动铸坯朝出坯方向行走，当铸坯头部到达光电开关二16后，光电开关二16断光，铸坯继续行走，当铸坯尾部到达光电开关二16后，光电开二关16再次通光；

8）光电开关二16断光-通光表明铸坯离开输送辊道，电气控制系统接收到光电开关二16再次通光信号后，电气控制系统控制两套制动器一1d打开；两台电机一1c同时启动，通过电机一1c尾部安装的增量型编码器读数控制两台电机一1c运转的同步；电机一1c通过联轴器驱动减速器一1e；减速器一1e驱动卷筒装配1b；卷筒装配1b带动钢丝绳8，钢丝绳8通过滑轮装配5b带动挂梁5，挂梁5升起；

9）在上升过程中，绝对值编码器装配1g实时检测卷筒装配1b的转动，控制挂梁5的位置；上升到一定高度后，定位销4b插入到定位套4b内，防止自动运输车水平移动时挂梁5摇摆；当挂梁5上升到要求的高度后，电气控制系统发出信号，控制四套制动器一1d通过制动轮制动，电机一1c停止转动；

10）电机一1c停止后，电机二6e启动，驱动减速器二6c，减速器二6c通过联轴器驱动主动轮装配6b，主动轮装配6b带动从动轮装配6a，驱动自动运输车水平移动；在水平移动过程中，激光测距仪10实时检测自动运输车的位置并控制运输车水平移动的速度。当激光测距仪10检测到运输车到达位置1时与此同时车体位置控制开关9也检测到运输车到达位置1，电气控制系统发出信号，电机二6e停止，制动器二6d通过制动轮制动；

11）电机二6e停止后，两台电机一1c同时启动，通过电机一1c尾部安装的增量型编码器读数控制两台电机一1c运转的同步；两套制动器一1d打开；电机一1c通过联轴器驱动减速器一1e；减速器一1e驱动卷筒装配1b；卷筒装配1b带动钢丝绳8，钢丝绳8通过滑轮装配5b带动挂梁5，挂梁5下降；

12）在下降过程中，绝对值编码器装配1g实时检测卷筒装配1b的转动，控制挂梁5的位置；下降到一定高度后，定位销4b脱离到定位套4b，当挂梁5下降到要求的位置后，电气控制系统发出信号，控制四套制动器一1d通过制动轮制动，电机一1c停止转动；

13）在升降过程中，升降装置1中设置称重传感器1h，提供超载保护。当载荷达到额定起重量的90％时，报警；当载荷超过其额定起重量的110%时，制动器一1d立刻制动，停止升降。

14）在升降过程中，升降装置1中电机一1c尾部装配超速保护开关，当电机一1c的转速达到额定转速的1.25倍时，超速开关发出信号，制动器一1d立刻制动，同时，制动器一1d立刻制动，铸坯自动运输车停止行。

15）在整个运行过程中，二维倾角传感器2c可以实时检测挂梁5在水平方向上的倾斜，如果挂梁5在水平方向上倾角大于电气控制中设定的角度，升降装置1会自动停止，保证铸坯不会从挂梁5上掉落。

16）在挂梁5上升过程中如果绝对值编码器装配1g出现故障，电机一1c不能够停止转动，挂梁5继续上升，当上升到极限位，触发重锤开关1f，重锤开关1f发出信号给电气控制系统，电气控制系统发出信号，控制四套制动器一1d通过制动轮制动，电机一1c停止转动。

至此，铸坯自动运输系统完成了一次铸坯运输流程。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (10)

1.一种铸坯自动运输系统，包括运输车支撑架（A），运输车支撑架（A）上设有沿其上表面铺设的轨道（23）行走的铸坯自动运输车（B），铸坯自动运输车（B）侧面连接着拖缆装置（7），底部安装着车体行走装置（6），运输车支撑架（A）的下方置有平行而设的铸坯接收辊道（C）和铸坯输送辊道（D），沿铸坯（E）浇注方向，所述铸坯接收辊道（C）铺设在运输车支撑架（A）前半段正下方的基础上，铸坯输送辊道（D）铺设在运输车支撑架（A）后半段正下方的基础上，其特征在于：铸坯接收辊道（C）和铸坯输送辊道（D）之间的高度差＞2m；所述铸坯自动运输车（B）由沿轨道（23）行走的车架（3）和用于运载铸坯（E）的挂梁（5）组成，车架（3）上固定有升降装置（1），挂梁（5）位于车架（3）正下方且悬空而设，挂梁（5）上固定安装着动滑轮（5b），动滑轮（5b）和升降装置（1）之间通过钢丝绳（8）连接，升降装置（1）通过动滑轮（5b）控制挂梁（5）上铸坯（E）的水平运输和垂直升降运输。

2.如权利要求1所述的铸坯自动运输系统，其特征在于：还包括机械防摇装置（4），机械防摇装置（4）自上至下由定位套（4a）、定位销（4b）和立柱（4c）组成，定位套（4a）固定于车架（3）下表面，定位销（4b）固定于立柱（4c）顶端，立柱（4c）底端固定于挂梁（5）上表面，挂梁（5）升起时，定位销（4b）插入定位套（4a）。

3.如权利要求1所述的铸坯自动运输系统，其特征在于：所述挂梁（5）由支撑框架（5a）、动滑轮（5b）、支撑板（5c）和隔热钢板（5d）组成，动滑轮（5b）共有4组，4组动滑轮（5b）围绕成平行于地面的矩形安装在支撑框架（5a）上，支撑板（5c）用于承载铸坯（E）且固定铺设在支撑框架（5a）底面上，隔热钢板（5d）围绕铸坯（E）安装在支撑框架（5a），对支撑框架（5a）和动滑轮（5b）进行隔热保护。

4.如权利要求3所述的铸坯自动运输系统，其特征在于：所述车架（3）上沿浇注方向设有两套沿直线固定的升降装置（1），每套升降装置（1）正下方以升降装置（1）为中心对称设有两组动滑轮（5b）；

所述的升降装置（1）由两套独立且对称布设的传动系统组成，每套传动系统包括安装在车架（3）上的一个减速器一（1e）和一个电机一（1c），减速器一（1e）设有两个输入轴和两个输出轴，其中一个输入轴通过联轴器与电机一（1c）连接，联轴器和另外一个输入轴上分别安装着制动器一（1d），减速器一（1e）的两个输出轴上均安装着卷筒（1b），车架（3）上还安装有平衡臂（1a）和重锤开关（1f），钢丝绳（8）的一端连接在平衡臂（1a）上，另外一端绕过动滑轮（5b）缠绕在卷筒（1b）上；所述卷筒（1b）的尾部安装着绝对值编码器（1g）和固定连接在车架（3）上的称重传感器（1h），电机一（1c）的尾部安装着超速保护开关和增量型编码器。

5.如权利要求4所述的铸坯自动运输系统，其特征在于：还包括防倾斜装置（2），防倾斜装置（2）由电缆卷筒（2a）、保护罩（2b）和二维倾角传感器（2c）组成，电缆卷筒（2a）固定于车架（3）上且位于两套升降装置（1）之间，二维倾角传感器（2c）固定于挂梁（5）上且被罩于保护罩（2b）内，电缆卷筒（2a）通过电缆与二维倾角传感器（2c）连接。

6.如权利要求1所述的铸坯自动运输系统，其特征在于：所述铸坯接收辊道（C）由光电开关一（11）、辊道框架一（12）、辊子装配一（13）、减速电机一（14）和编码器（15）组成，光电开关一（11）通过膨胀螺栓固定在铸坯接收辊道（C）入口前的基础上，辊道框架一（12）通过地脚螺栓固定在基础上，辊子装配一（13）通过螺栓装配在辊道框架一（12）上，减速电机一（14）通过联轴器装配在辊子装配一（13）端部，编码器（15）装配在铸坯接收辊道（C）第一台减速电机一（14）的尾部，并与光电开关（11）连锁，跟踪铸坯位置，控制减速电机一（14）速度与停止；

所述铸坯输送辊道（D）由光电开关二（16）、辊道框架二（17）、辊子装配二（18）和减速电机二（19）组成，光电开关二（16）通过膨胀螺栓固定在铸坯输送辊道（D）出口后的基础上，辊道框架二（17）通过地脚螺栓固定在基础上，辊子装配二（18）通过螺栓装配在辊道框架二（17）上，减速电机二（19）通过联轴器装配在辊子装配二（18）端部，减速电机二（19）通过地脚螺栓固定在基础上。

7.如权利要求1所述的铸坯自动运输系统，其特征在于：还包括车体位置控制开关（9）和激光测距仪（10），激光测距仪（10）通过螺栓分别固定在车架（3）的四个角上，车体位置控制开关（9）共4个，分别布置在运输车支撑架（A）的轨道（23）上，并与车架3上的开关支架进行感应，用于检测铸坯自动运输车（B）水平行走位置以及控制其停止。

8.如权利要求1～7中任一权利要求所述的铸坯自动运输系统，其特征在于：还包括PLC（20），PLC（20）分别与车体位置控制开关（9）、激光测距仪（10）、称重传感器、电机一（1c）、制动器一（1d）、重锤开关（1f）、超速保护开关、绝对值编码器（1g）、二维倾角传感器（2c）、编码器（15）、车体行走装置（6）、光电开关一（11）、减速电机一（14）、光电开关二（16）、铸坯接收辊道（C）和铸坯输送辊道（D）电连接。

9.如权利要求1所述的铸坯自动运输系统，其特征在于：所述轨道（23）的四个端部均设有固定在运输车支撑架（A）上的车挡（21），铸坯接收辊道（C）尾部设有固定在基础上的固定挡板（22）。

10.一种铸坯自动运输方法，其特征在于，采用铸坯自动运输系统，包括如下步骤：

步骤一，铸坯沿出坯方向由前向后运输，当铸坯到达光电开关一（11）时，光电开关一（11）断光，并将断光信号传送给PLC（20），PLC（20）控制减速电机一（14）启动，减速电机一（14）驱动辊子装配一（13）转动，将铸坯输送到铸坯接收辊道（C）上，与此同时，编码器（15）开始计数，跟踪铸坯位置，并且根据铸坯的定尺长度，PLC（20）控制铸坯接收辊道（C）的速度，当铸坯中心到达挂梁（5）的中心时，PLC（20）控制减速电机一（14）停止、制动器一（1d）打开，并控制两台电机一（1c）同时启动，电机一（1c）通过联轴器驱动减速器一（1e），减速器一（1e）驱动卷筒（1b），卷筒（1b）带动钢丝绳（8），钢丝绳（8）通过动滑轮（5b）带动挂梁（5），挂梁（5）连同铸坯（E）升起；

步骤二，当挂梁（5）上升到要求的高度后，PLC（20）发出信号控制制动器一（1d）的制动轮制动，电机一（1c）停止转动，PLC（20）控制车体行走装置（6）启动，驱动铸坯自动运输车（B）沿浇注方向水平移动，移动到指定位置时，车体行走装置（6）停止，PLC（20）再次控制两台电机一（1c）同时启动，电机一（1c）通过联轴器驱动减速器一（1e），减速器一（1e）驱动卷筒（1b），卷筒（1b）带动钢丝绳（8），钢丝绳（8）通过动滑轮（5b）带动挂梁（5），挂梁（5）连同铸坯（E）下降；

步骤三，当挂梁（5）下降到要求的高度后，PLC（20）发出信号控制制动器一（1d）的制动轮制动，电机一（1c）停止转动，PLC（20）控制铸坯输送辊道（D）的减速电机二（19）启动，减速电机二（19）驱动辊子装配二（18），辊子装配二（18）驱动铸坯朝出坯方向行走，当铸坯头部到达光电开关二（16）后，光电开关二（16）断光，铸坯继续行走，当铸坯尾部到达光电开关二（16）后，光电开关二（16）通光并发信号给PLC（20），光电开关二（16）断光-通光表明铸坯离开铸坯输送辊道（D），完成铸坯水平方向和由高到低的升降运输，由低到高的铸坯自动运输是由高到低的逆过程。