CN108687337A - 机器人铝锭表面刮渣装置 - Google Patents

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范好亮
刘会军
杨利强
李贺迁
王锐
蔡庆习
崔高雷
葛毅
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    • B22D43/005—Removing slag from a molten metal surface
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D21/00—Casting non-ferrous metals or metallic compounds so far as their metallurgical properties are of importance for the casting procedure; Selection of compositions therefor
    • B22D21/002—Castings of light metals
    • B22D21/007—Castings of light metals with low melting point, e.g. Al 659 degrees C, Mg 650 degrees C

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Abstract

一种机器人铝锭表面刮渣装置，主要由机器人、控制单元、测厚仪、刮板固定件、刮板、敲击机构、铸锭线速度采集组成，其特征在于：机器人通过内部带有应力缓冲机械结构的刮板固定件使刮板对铝锭执行刮渣动作，控制单元根据测厚仪采集的铝锭厚度值结合逻辑程序调整刮渣的深度。可广泛应用于铝锭表面刮渣及相关领域。

Description

机器人铝锭表面刮渣装置
技术领域
本发明涉及一种表面刮渣装置，特别是一种液态金属铝铸锭过程中使用的机器人铝锭表面刮渣装置。属于铝锭生产辅助设备设计与制造技术领域。
背景技术
在铝锭连续浇铸生产过程中，流动的高温液态铝经浇壶后流入铝锭模具，在浇壶口附近的铝锭表面上留有铝渣，为确保铝锭外观与产品质量，在浇铸后铝液尚未成型前，需要除去铝液表面的铝渣。由于现有企业大多采用浇铸机连续浇铸生产方式，设置了刮渣工位，专人负责，人工进行刮渣工作。刮渣工人长期处于高温的恶劣工作环境下，工作强度大，且存在高温铝液飞溅烫伤的安全隐患。因此有必要对现有技术进行升级改造。
发明内容
本发明的目的在于提供一种安全可靠，操作灵活的刮渣装置。
本发明的目的是提供一种机器人铝锭表面刮渣装置，主要由机器人、控制单元、测厚仪、刮板固定件、刮板、敲击机构、铸锭线速度采集组成，其特征在于：机器人通过内部带有应力缓冲机械结构的刮板固定件使刮板对铝锭执行刮渣动作，控制单元根据测厚仪采集的铝锭厚度值结合逻辑程序调整刮渣的深度。
所述的机器人为三轴机器人、四轴机器人、五轴机器人、六轴机器人。
所述的控制单元，内置控制逻辑程序，采用可编程序控制器、单板机或其他智能控制单元，接收测厚仪传送过来的铝锭厚度值。
所述的测厚仪，用于测量铝锭的厚度并将所测量的铝锭厚度值传送给控制单元。
所述的刮板固定件位于机器人与刮板之间，其内部带有应力缓冲机械结构。
所述的敲击机构与刮板配合，使铝渣从刮板分离。
本发明的优点：
机器人铝锭表面刮渣装置，操作简单，功能完善，节省人力资源，极大减轻了工人频繁操作与调整的劳动强度，解决了操作工人在高温环境下作业带来的烫伤事件等诸多问题，本装置提升了产品品质，产品外观整齐一致，可根据铝锭的厚度调整刮渣的深度，可广泛应用于铝锭表面刮渣及相关领域。
附图说明
图1机器人铝锭表面刮渣装置示意图。
1-机器人，2-控制单元，3-测厚仪，4-刮板固定件，5-刮板，6-铸锭线速度采集模块，7-铝锭开关，8-敲击机构，9-脚锭开关，10-铸锭线，11-铝锭，12-铝锭模具。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
铸锭线表面刮渣装置系统，主要由机器人1，控制单元2，测厚仪3，刮板固定件4，刮板5，铸锭线速度采集模块6，铝锭开关7，敲击机构8，脚锭开关9，铸锭线10，铝锭11，铝锭模具12组成。
本实施例中，控制单元采用西门子PLC，机器人采用日本IAI的四轴机器人IX-NNN3515-5L，测厚仪选用激光测距仪。当铝锭未到刮渣位置时，机器人在铸锭线铝锭上方等待刮渣；在铸锭线上增加一个铝锭开关，每经过一个铝锭送给PLC一个信号。刮板固定件位于机器人与刮板之间，其内部带有应力缓冲机械结构。
刮渣动作：PLC采用内部延时作为刮渣开始信号，当铝锭到达刮板下方时，机器人刮板下探进入铝液中，跟随铸锭线上铝锭进行移动刮渣；刮渣后将刮板抬起，移动到敲击机构处进行刮板敲打使铝渣从刮板上落下，装置移动到等待处等待下一次刮渣。
将激光测距仪放置到铸锭线出锭后的上方，将检测的距离通过模拟量信号传送给PLC；通过对铝锭开关的检测，PLC采用内部延时作为测距的开始信号和停止信号，PLC只读取测距时段内的激光测距仪返回的距离值，从而换算出铝锭的厚度；当铝锭厚度大于或小于设定厚度时，机器人禁止刮渣动作。
铸锭线浇铸过程中，铸造的铝锭通常分为铝锭和脚锭，脚锭是铝锭码垛时放在最下层做为支撑使用的，两者仅在形状上有差异；增加脚锭检测开关，当脚锭检测开关到所铸造的为脚锭时，PLC控制机器人停止刮渣，所铸造的为铝锭时，自动开始继续刮渣。
铸锭线最快速度为每分钟20个锭，每个锭3秒钟，一个锭包括模具宽为10cm，这样机器人刮渣一秒钟生产线要移动3-4cm；根据实际速度不同，改变机器人刮渣随生产线移动的长度，就可以实现自动跟随铸锭线速度进行刮渣。

Claims (6)

1.一种机器人铝锭表面刮渣装置，主要由机器人、控制单元、测厚仪、刮板固定件、刮板、敲击机构、铸锭线速度采集组成，其特征在于：机器人通过内部带有应力缓冲机械结构的刮板固定件使刮板对铝锭执行刮渣动作，控制单元根据测厚仪采集的铝锭厚度值结合逻辑程序调整刮渣的深度。
2.根据权利要求1所述的机器人铝锭表面刮渣装置，其特征在于：所述的机器人为三轴机器人、四轴机器人、五轴机器人、六轴机器人。
3.根据权利要求1所述的机器人铝锭表面刮渣装置，其特征在于：所述的控制单元，内置控制逻辑程序，采用可编程序控制器、单板机或其他智能控制单元，接收测厚仪传送过来的铝锭厚度值。
4.根据权利要求1所述的机器人铝锭表面刮渣装置，其特征在于：所述的测厚仪，用于测量铝锭的厚度并将所测量的铝锭厚度值传送给控制单元。
5.根据权利要求1所述的机器人铝锭表面刮渣装置，其特征在于：所述的刮板固定件位于机器人与刮板之间，其内部带有应力缓冲机械结构。
6.根据权利要求1所述的机器人铝锭表面刮渣装置，其特征在于：所述的敲击机构与刮板配合，使铝渣从刮板分离。
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