CN109622881B

CN109622881B - 一种覆膜砂生产控制方法

Info

Publication number: CN109622881B
Application number: CN201910099784.0A
Authority: CN
Inventors: 张显旺
Original assignee: Tianyang Machinery Equipment Co Ltd
Current assignee: Tianyang Machinery Equipment Co., Ltd
Priority date: 2019-01-31
Filing date: 2019-01-31
Publication date: 2021-01-15
Anticipated expiration: 2039-01-31
Also published as: CN109622881A

Abstract

本发明公开了一种覆膜砂生产控制方法，包括步骤：获取覆膜砂生产指令信息；依次启动各个覆膜砂生产子设备；获取用户输入的覆膜砂生产的各项参数设定；根据所述各项参数设定控制所述各个覆膜砂生产子设备以生产覆膜砂。本发明提供的覆膜砂生产控制方法通过控制系统控制覆膜砂生产的各个生产子设备，用户在控制系统中根据生产需求设定各个生产子设备的生产参数，系统根据该设定生产参数控制各个生产子设备的运行与生产，为覆膜砂生产提供智能的全自动化生产、实时过程监测，减少大量人力物力，同时提供覆膜砂生产的数据写入与读取，以及覆膜砂生产过程中的异常状态解决，大大提高了覆膜砂的生产效率及生产质量。

Description

一种覆膜砂生产控制方法

技术领域

本发明涉及制备技术领域，尤其涉及一种覆膜砂生产控制方法。

背景技术

覆膜砂(coated sand)。砂粒表面在造型前即覆有一层固体树脂膜的型砂或芯砂。有冷法和热法两种覆膜工艺:冷法用乙醇将树脂溶解，并在混砂过程中加入乌洛托品，使二者包覆在砂粒表面，乙醇挥发，得覆膜砂；热法把砂预热到一定温度，加树脂使其熔融，搅拌使树脂包覆在砂粒表面，加乌洛托品水溶液及润滑剂，冷却、破碎、筛分得覆膜砂，覆膜砂常用用于铸钢件、铸铁件，使用范围广泛，目前的覆膜砂生产过程繁杂且效率较低。

例如公开号为CN109093065A的专利公开了一种余热利用的覆膜砂生产系统，包括混砂机、回转窑、以及预热砂仓，其中：回转窑位于混砂机与预热砂仓之间，且混砂机位于回转窑的下方，预热砂仓位于回转窑的上方；混砂机的顶端通过第一排烟管道与回转窑第一端连通；回转窑第二端通过第二排烟管道与预热砂仓底端连通；回转窑的第一端指向其第二端的方向为回转窑的负压热流方向。本发明的余热利用的覆膜砂生产系统实现了余热的充分利用、有机物的充分燃烧，节能减排环保；此外，由于系统的集成，大大减小了系统的占地面积，减少了除尘设备的配置量，大大降低了设备的投入成本，减少了用电负荷，系统运行安全性更高、效率更高。但是，该方案无法实现覆膜砂生产的自动化进程，其生产过于繁复仍然需要耗费过多的人力成本。且难以保证物料投放以及制砂进程的精准度，覆膜砂的生产质量得不到有效提高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种覆膜砂生产控制方法，可以实现覆膜砂的智能自动化生产进程，有效提高覆膜砂生产效率及生产质量。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种覆膜砂生产控制方法，包括步骤：

获取覆膜砂生产指令信息；

依次启动各个覆膜砂生产子设备；

获取用户输入的覆膜砂生产的各项参数设定；

根据所述各项参数设定控制所述各个覆膜砂生产子设备以生产覆膜砂。

优选的，所述覆膜砂生产子设备包括冷却流体床、成品提升机、震筛机、摇筛破碎机、混炼机、批次加热机、原料砂提升机等,还包括步骤：

在各个生产子设备依次启动时亮起对应灯号。

优选的，所述各项参数设定包括料仓设定、小料设定、定量设定及批次混炼设定，其中，所述料仓设定包括原料砂总量设定及各料仓砂料添加比例等，所述小料设定包括其它物料种类、入砂时间及停止时间等，所述定量设定包括各种类其它物料的使用设定以及重量设定，所述批次混炼设定包括生产批次、混炼温度、混炼时间及排砂时间等。

优选的，所述控制所述各个覆膜砂生产子设备以生产覆膜砂具体为：

通过原料砂提升机根据对应设定参数添加原料砂；

通过批次加热机对原料砂根据对应设定参数分批次进行加热；

当原料砂加热至设定温度时通过混炼机根据对应设定参数加入其它物料并对原料砂及其它物料进行分批次的混炼；

通过破碎摇筛机将混炼完后的砂料进行破碎及过筛排入震筛机；

通过震筛机下层筛网将砂料精筛，其中，未过筛的砂料排出震筛机经碾碎机压碎后通过斗提机运送至冷却震筛机的上层筛网过筛，经上层筛网过筛后的砂料混回下层筛网过筛的砂料中，经上层筛网未过筛的砂料以废料排出；

通过成品提升机将过筛的成品砂料打入冷却流体床；

通过冷却流体床对成品砂料进行水冷、气冷后排出至成品仓。

优选的，还包括步骤：

在覆膜砂生产完成后打开冷却流体床液压泵并提高流体床砂输入端以排尽流体床内的存砂。

优选的，还包括步骤：

检测冷却循环水阀门、燃气阀门、待使用硬化剂水溶液桶阀门及清水桶阀门是否已打开，若是，则判断混炼桶是否清洁；

若混炼桶已清洁，则判断用于覆膜砂生产的各物料磅秤是否校正，若是，则发出第一提示信息，否则，发出第二提示信息。

优选的，还包括步骤：

检测各物料桶槽内的物料容量是否低于预设阈值，若是，则发出第三提示信息。

优选的，还包括步骤：

判断是否接收流程监测信号，若是，则显示覆膜砂生产的流程画面。

优选的，还包括步骤：

判断是否接收用户发出的配方存储信号，若是，则写入所述覆膜砂生产的各项设定参数。

优选的，还包括步骤：

判断用于生产覆膜砂的各原料添加是否异常，若是，则中断混炼制程并启动混炼机废砂门，将该批次砂料排出至废料门并发出警报信号。

与现有技术相比，本发明提供的覆膜砂生产控制方法通过控制系统控制覆膜砂生产的各个生产子设备，用户在控制系统中根据生产需求设定各个生产子设备的生产参数，系统根据该设定生产参数控制各个生产子设备的运行与生产，为覆膜砂生产提供智能的全自动化生产、实时监测过程，减少大量人力物力，同时提供覆膜砂生产的数据写入与读取，以及覆膜砂生产过程中的异常状态解决，大大提高了覆膜砂的生产效率及生产质量。

附图说明

图1为实施例一提供的一种覆膜砂生产控制方法流程图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

本实施例公开了一种覆膜砂生产控制方法，如图1所示，包括步骤：

S101、获取覆膜砂生产指令信息；

S102、依次启动各个覆膜砂生产子设备；

S103、获取用户输入的覆膜砂生产的各项参数设定；

S104、根据所述各项参数设定控制所述各个覆膜砂生产子设备以生产覆膜砂。

为了解决现有的覆膜砂生产过程繁杂且效率较低等问题，本发明提出一种覆膜砂生产的控制方法，实现对于覆膜砂的生产过程的全自动化进程，节约人力成本，优化覆膜砂的生产质量及生产效率。

步骤S101用户在生产覆膜砂前需要控制生产系统的启动，首先开启总电源，用户操作人机屏幕发出生产指令，为了保证覆膜砂生产的安全性，在本实施例的一种优选方案中，开机时的人机屏幕显示开机密码输入，用户需要在人机屏幕上输入密码后即可进入系统的主画面，系统主画面包括料仓设定、定量设定、小料设定、批次混炼设定、异常、流程监视、手动电机控制等选项框，用户通过触押该些选项框实现生产操作。

步骤S102覆膜砂生产系统由多个生产子设备构成，包括冷却流体床、成品提升机、震筛机、摇筛破碎机、批次加热机、混炼机、原料砂提升机，在接收到用户的生产指令后依次启动上述生产子设备，优选的,还包括步骤：

在各个生产子设备依次启动时亮起对应灯号。

利用每个生产子设备启动时控制箱上对应灯号的闪亮便于观察、确认各个生产子设备的启动，同时可以生产子设备的是否出现异常状态以便于机器的及时维修和更换，避免生产过程中某个子设备未开启而进行了覆膜砂生产导致废品成批产出。

步骤S103系统获取用户在人机屏幕上输入覆膜砂生产的各项参数，优选的，所述各项参数设定包括料仓设定、小料设定、定量设定及批次混炼设定，其中，所述料仓设定包括原料砂总量设定及各料仓砂料添加比例等，所述小料设定包括其它物料种类、入砂时间及停止时间等，所述定量设定包括各种类其它物料的使用设定以及重量设定，所述批次混炼设定包括生产批次、混炼温度、混炼时间及排砂时间等。

在本实施例中，用户可以触押屏幕“主画面”的”料仓设定”字框，出现料仓设定画面，用以设定原料砂的定量比例，A.仓料设定包括于”砂总量设定”并设定每批次混练砂重量；本实施例包括1到6号6个料仓，用户需要设定1至6号料仓各料仓的添加比例(％)：总比例和必须是100％；本实施例设置料仓标识栏，轻触该字框颜色变成红色，字体变为”使用中”，该设定才为有效。不用时触押该字框将颜色变为绿色，将其关闭，以免影响流程操作；料仓比例设定时，会依砂总量及添加比例，并在其右侧的换算值栏内显示其重量；B设定秤量除砂料外的其他物料时的相关数值，除了砂料外一般还包括钙粉、煤粉、石墨、树脂、硬化剂、乙二醇、清水、偶联剂等小料，用户在主画面上点击“小料设定”设定小料的添加种类及入砂时间、停止时间。C.触押“定量设定”依照工厂生产单上所开立之配方生产数量设定每桶树脂量、硬化剂、清水、钙粉量及其它添加小料的重量；D.主画面上触押“批次混炼设定”设定生产批次、温度、大火、批次排砂时间、偶联剂延迟下料时间、偶联剂下料动作时间、第一混炼设定时间、第二混炼时间、第三混炼时间、混炼机排砂时间等：a.生产批次：输入计画产量除以每桶砂重量后的生的桶数；b.温度设定：混练时使用的砂温，依树脂性状及气温状况设定最佳温度；c.大火设定：设置砂加温时大火熄火的温度，燃烧机点火后第一桶加温时与温度设定温度设置低10度，不致使加温达不到设定温度，第二桶以后设差30～35度；d.批次排砂时间：批次加热机排砂至混练机的时间设置，视情况进行调整；e.第一混练时间设定：树脂添加至硬化剂水下料之间的时间设定，一般设置：45～70秒；f.第二混练时间设定：硬化剂水下料至钙粉下料之间的时间设定，一般设置：45～70秒；g.第三混练时间设定：钙粉下料置混练机排砂之间的时间设定一般设置：20～30秒；h.混练机排砂时间：砂混练完成后，混练机排砂时间，视情况进行调整；i.偶联剂延迟下料时间：偶联剂于树脂添加时开始计时下料时间；j.偶联剂下料动作时间：偶联剂添加系统下料阀打开时间。在本实施例中，输入砂温设定:依照树脂混炼温度控制表进行设定，冷桶状态下，前五桶设定为：冬季，第一桶至第三桶设定为165℃，第四桶、第五桶设定为150℃，夏季，前两桶设定为148℃，此后依据树脂融点对温度进行调整。

步骤S104.各项参数设定好后即可开始生产，系统控制覆膜砂生产的各个子设备开始工作完成覆膜砂的自动化生产。优选的，所述控制所述各个覆膜砂生产子设备以生产覆膜砂具体为：

通过原料砂提升机根据对应设定参数添加原料砂；

通过成品提升机将过筛的成品砂料打入冷却流体床；

本实施例标准混练流程完全由PLC计算机操控，定量结果及所有流程都会显示在”流程监视”画面上。批次混练流程为：

A.开机生产准备完成，当屏幕选单上的定量启动字框押下后，原料砂、树脂、硬化剂及硬脂酸钙(其他如煤粉、石墨粉及红铁粉)依据原料砂设定量，依设定比例经PLC换算依次开始定量。

B.A项定量完成后，原料砂入批次加热机加热，燃烧机开始点火，原料砂定量桶磅秤重量归零，数秒后自动关闭原料砂定量桶下料阀门，继续定量下一回次的原料砂。

C.当批次加热机内原料砂加热至设定温度:

a.混练机原料砂入料管自动转向混练机，入砂隔板升起，批次加热机下方出料门打开，加热后的原料砂流入混练机内，数秒后树脂入料隔板升起，树脂定量桶下料门打开添加树脂。定量桶磅秤重量归零后数秒批次加热机出料门、树脂定量桶下料门关闭，隔板降下、原料砂入料管复归。

b.若在人机接口有设定其他添加料(如煤粉、石墨粉及红铁粉)时，于树脂添加的同时亦会一同添加。

C.每批次第一桶原料砂加热完成后，燃烧机会保持母火燃烧，若生产程序运行正常，燃烧机会于次桶原料砂排入批次加热机后，立即点燃大火，对砂料进行加热。

D.经过设定的第一段时间，混练机上部抽风门打开，硬化剂水溶液气阀打开，添加硬化剂水溶液。硬化剂水溶液定量磅秤重量归零后，硬化剂水溶液气阀关闭，继续定量下一回次硬化剂水溶液。

E.数秒后，混练机下送风机和阀门及冷却水泵开启，对混练机内料砂送风、冷却降温。

F.设定的第二段时间到达，混练机上、下送风机阀门及冷却水泵关闭，硬脂酸钙下料隔板升起，硬脂酸钙定量桶下阀门打开，添加硬脂酸钙。硬脂酸钙定量桶磅秤重量归零后数秒，硬脂酸钙定量桶下阀门关闭，硬脂酸钙下料隔板降下，继续定量下一回次硬脂酸钙。

G.设定的第三段时间到达，混练机排料翻板打开，接着混练机排料门打开，将混练完成的砂料排入破碎摇筛机，于设定排砂时间到达后关闭混练机排料门及翻板关闭，继续C项以后的流程至设定生产数量完成。

H.破碎摇筛机将混练完成的砂料先行破碎及过筛，排入震筛机。

J.震筛机下层筛网将砂料精筛，通过筛网的砂料继续走下流程。

K.未通过震筛机下层筛网的砂料，排出震筛机经碾碎机压碎后，以斗提机运送至冷却振输机的上层筛网过筛，通过筛网的砂料混回冷却振输机的最下层成品砂料内，未通过筛网的砂料成为废料，排出震筛机外。

L.过筛后的成品经提升机打入冷却流体床，经水冷、气冷后排至成品仓等待包装。

M.包装时砂料温度经常以温度计量测，温度保持于50℃以下。

a.包装温度由热交换器水冷却水阀控制，于最低一层热交换器水阀开始，逐渐往上加。

b.冬天气温低时，可完全关闭冷却水阀和水泵。

优选的，还包括步骤：

当每批次生产至最后一桶完成并待砂走完至成品仓后，将冷却流体床液压泵打开，将流体床砂输入端提高，用以排尽流体床内的存砂，准备生产下批砂或关机。作业完成确认砂已走完，并已包装完成，设备关闭顺序：直接按下控制箱面板"停机"红色纽直接关机，或按下显示屏”停机”字框，此时屏显显示停机/不停机确认页面，用手点选停机字框，此时机器依设备启动顺序的反方向，依次关闭。

在本实施例的一种优选方案中，成品砂包装采用自动包装系统，成品砂自动定量、包装、输送，并通过机器人助手将封装好的袋装成品砂有序排放在指定托盘上，最后用叉车转运入库，整个生产线为智能化生产，大量节约人力，实现高效生产。

优选的，还包括步骤：

为了确保生产系统的安全、高效进行，本实施例还包括开机生产前的准备工作，日常工作中需依各设备使用说明书进行保养点检；第一步、生产前确认冷却循环水阀门(混练桶及流体床)，燃气阀门，欲使用硬化剂水溶液桶阀门，清水桶阀门均已打开，并确认不使用的硬化剂水溶液桶之阀门关闭状态。第二步、清桶：将控制面板上混炼桶控制开关转到停止位置，打开控制柜门将混炼桶电源控制开关设置为关闭状态，挂上警示牌，并取下控制箱外钥匙随身携带。松开混炼桶门盖紧固螺母，打开混炼桶门盖，进入混练桶内清除滚轮、轴心及下风口处上、下之残渣，如人机已开机，打开混练机点检门会响起警报，必要时可将警报关闭。1.清除上抽风控制阀门、风管周围之残渣；2.清除桶壁四周、挡板、辅料下料口之残渣；3.齿轮减速机、滚轮轴芯注油，每周一次(注少量耐热锂基油)，并以手转动检查滚轮转动是否顺畅；4.清桶完毕关上混炼桶门盖，并锁紧紧固螺母，取下混炼桶电源控制开关标示牌，插回钥匙并开锁；5.在控制面板上手动打开混练桶后排砂门开关(“手动制程阀门”页)及混练桶电机开关，将桶内废砂排除；6.废砂排尽后关闭排砂门开关，并检视桶内滚轮于空车下滚动情况，及各下料阀开关是否顺畅；7.每月检查并调整铲刀与底板间间隙，3～5mm之间。系统判断是否完成清桶，若是则进入第三步、磅秤校正：开启面板电源开关指示灯亮；清洁各磅秤台面，台座积尘；各磅秤荧幕显示数字按归零键(ZERO)归零。树脂、硬化剂、偶联剂、煤粉、石墨粉各磅秤耐压值在30KG以内，清理时不得重拉、押磅秤任何部位；归零无效，则参照相关电子磅使用说明书进行磅秤校正。系统判断磅秤是否校正，若已校正，则发出可进行生产的提示信号，否则，提示磅秤需校正的提示信号。

优选的，还包括步骤：

覆膜砂的生产制程中，需不定时对各桶槽内的原物料进行检测，不足时及时发出提示消息以加入补充原物料，防止钙粉、煤粉、红铁粉等粉料的桶槽用空后才加入粉料导致物料从定量桶中渗出。

优选的，还包括步骤：

本实施例提供覆膜砂生产的全过程监测，用户可以在控制面板上触押流程检测的选项框，系统接收到该流程检测信号即打开覆膜砂各个流程的生产流程画面。

优选的，还包括步骤：

在覆膜砂生产过程中可能出现异常情况，本实施例通过中断混炼制程以解决异常情况：原料添加异常情况下中断混练制程，立即自动开启混练机废砂门，将砂由废料门排除并强制使混练中断同时发出警报信号；混炼流程停止状态下，将覆模砂线所有设备停机运转，停机方式如压下电控箱面板上的"停机"红色按钮；此时制程中的时间暂停，定量停止，此时该已定量完成桶数做完即停止继续生产；异常解除后，定量启动，开启生产制程的启动；警报停止：押下后暂时关闭警报声音。在本实施例的一种优选方案中，可以进行记忆消除：混练中断时确认批次加热机或混练机砂需排空，再开启此页将其记忆清除，才能重新开启定量启动自动生产，用户可在主画面完成记忆清除a.点选”批次加热机消除”或”混练机消除”字框。b.出现记忆消除画面选单c.点选“记忆消除”字框，该项记忆已消除。

本实施例提供的覆膜砂生产控制方法通过控制系统控制覆膜砂生产的各个生产子设备，用户在控制系统中根据生产需求设定各个生产子设备的生产参数，系统根据该设定生产参数控制各个生产子设备的运行与生产，为覆膜砂生产提供智能的全自动化生产、实时监测过程，减少大量人力物力，同时提供覆膜砂生产的数据写入与读取，以及覆膜砂生产过程中的异常状态解决，大大提高了覆膜砂的生产效率及生产质量。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims

1.一种覆膜砂生产控制方法，其特征在于，包括步骤：

获取覆膜砂生产指令信息；

依次启动各个覆膜砂生产子设备；

获取用户输入的覆膜砂生产的各项参数设定；

根据所述各项参数设定控制所述各个覆膜砂生产子设备以生产覆膜砂；

还包括步骤：

若混炼桶已清洁，则判断用于覆膜砂生产的各物料磅秤是否校正，若是，则发出第一提示信息，否则，发出第二提示信息；

判断是否接收流程监测信号，若是，则显示覆膜砂生产的流程画面；

所述覆膜砂生产子设备包括冷却流体床、成品提升机、震筛机、摇筛破碎机、混炼机、批次加热机、原料砂提升机,还包括步骤：

在各个生产子设备依次启动时亮起对应灯号；

在覆膜砂生产完成后打开冷却流体床液压泵并提高流体床砂输入端以排尽流体床内的存砂；

判断是否接收用户发出的配方存储信号，若是，则写入所述覆膜砂生产的各项设定参数；

2.如权利要求1所述的一种覆膜砂生产控制方法，其特征在于，所述各项参数设定包括料仓设定、小料设定、定量设定及批次混炼设定，其中，所述料仓设定包括原料砂总量设定及各料仓砂料添加比例，所述小料设定包括其它物料种类、入砂时间及停止时间，所述定量设定包括各种类其它物料的使用设定以及重量设定，所述批次混炼设定包括生产批次、混炼温度、混炼时间及排砂时间，所述其它物料是除砂料外的物料。

3.如权利要求1所述的一种覆膜砂生产控制方法，其特征在于，所述控制所述各个覆膜砂生产子设备以生产覆膜砂具体为：

通过原料砂提升机根据对应设定参数添加原料砂；

通过成品提升机将过筛的成品砂料打入冷却流体床；

4.如权利要求1所述的一种覆膜砂生产控制方法，其特征在于，还包括步骤：检测各物料桶槽内的物料容量是否低于预设阈值，若是，则发出第三提示信息。