CN111189326A

CN111189326A - 一种金属液承接装置及其承接方法

Info

Publication number: CN111189326A
Application number: CN202010035381.2A
Authority: CN
Inventors: 刘继广; 王殿飞; 赵小文; 李同飞
Original assignee: Hefei University of Technology
Current assignee: Hefei University of Technology
Priority date: 2020-01-14
Filing date: 2020-01-14
Publication date: 2020-05-22

Abstract

本发明公开了一种金属液承接装置及其承接方法，其中的承接方法中通过控制测距传感器与反射板之间的距离恒定，从而保证了转运包上平面与炉嘴之间的间距恒定，确保了金属液的快速与平稳承接。本发明的承接方法适用范围广、动作平稳可靠。

Description

一种金属液承接装置及其承接方法

技术领域

本发明属于生产线全自动化技术领域，特别涉及一种金属液承接装置及其承接方法。

背景技术

当代铸造熔炼工部以中频感应电炉熔炼或保温为主，如何平稳地把熔炼合格的金属液从熔炼炉中倾倒到浇包内成为一个普遍难以解决的问题。熔炼炉倾转一般采用手动控制，随着熔炼炉倾转，炉嘴高度也逐渐降低，浇包需要随之降低高度，既要避免两者碰撞，又要防止因两者距离太大造成金属液飞溅。一般通过行车悬吊或手动浇包实现浇包的高度降低，工作环境恶劣，安全事故频发。本发明提供一种金属液承接装置及其承接方法，很好地克服了上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金属液承接装置及其承接方法，其中，通过控制测距传感器与反射板之间的距离恒定，从而保证了转运包上平面与炉嘴之间的间距恒定，确保了金属液的快速与平稳承接，承接方法适用范围广、动作平稳可靠。

为实现上述目的，本发明提出一种金属液承接装置，包括：

承接平台；

光电测距传感器，设置在所述承接平台上；

反射板，设置在熔炼炉上，与所述光电测距传感器在同一竖直方向上，使所述光电测距传感器获得所述反射板与所述光电测距传感器之间初始垂直距离和实时垂直距离；

升降机构，设置在所述承接平台上；

驱动机构，设置在所述承接平台上；

转运包，设置在所述升降机构上，用于承接熔炼炉中的金属液；

控制系统，用于控制所述驱动机构带动所述升降机构上升或下降所述实时垂直距离与所述初始垂直距离之间的差值。

在一实施例中，所述升降机构包括：

升降工作台，设置在所述转运包的底端，所述升降工作台的顶部设有支撑杆，用于支撑浇包；

升降杆，一端连接在所述升降工作台的底部，另一端连接所述承接平台；

升降齿条，设置在所述升降杆一侧，所述升降齿条传动连接有齿轮；

第一驱动电机，与所述齿轮传动连接，带动所述齿轮啮合所述升降齿条，用于驱动所述升降杆上升或下降；

升降支架，设置在所述承接平台上，用于支撑所述第一驱动电机和所述升降杆。

在一实施例中，所述驱动机构为驱动电机减速机。

在一实施例中，所述承接平台为转运车车体、长方体板或者正方体板。

本发明的目的还在于提供一种金属液的承接方法，至少包括以下步骤：

提供一承接平台，所述承接平台上设置有光电测距传感器；

在熔炼炉上设置反射板，通过使所述反射板与所述光电测距传感器在同一竖直方向上，获得所述反射板与所述光电测距传感器之间的初始垂直距离和实时垂直距离；

控制系统控制驱动机构带动升降机构上升或下降所述实时垂直距离与所述初始垂直距离之间的差值，使转运包承接金属液。

在一实施例中，所述反射板通过铰链铰接在所述熔炼炉上并保持水平状态。

在一实施例中，所述反射板为普通钢板。

在一实施例中，所述光电测距传感器与所述反射板之间的连线与所述熔炼炉与所述转运包之间的连线平行。

在一实施例中，所述初始垂直距离为所述升降机构未运作之前所述反射板与所述光电测距传感器之间的距离。

在一实施例中，当所述实时垂直距离与所述初始垂直距离之间的差值为正时，所述升降机构上升，当所述实时垂直距离与所述初始垂直距离之间的差值为负时，所述升降机构下降。

本发明通过转运包随熔炼炉倾转过程中炉嘴高度的变化而升降，通过控制测距传感器与反射板之间的距离恒定，从而保证了转运包上平面与炉嘴间距恒定，确保了金属液的快速与平稳承接。利用转运包的随动升降，可以实现金属液从熔炼炉倾倒到转运包内的操作自动化，既避免了两者碰撞，又防止因两者距离太大造成金属液飞溅。本发明节省了人力成本，避免了设备与人身安全事故。

附图说明

图1：本发明一实施例中一种金属液承接方法流程示意图；

图2：本发明一实施例中一种金属液承接装置的整体结构示意图；

图3：本发明一实施例中一种金属液承接装置反射板连接方式的局部放大图；

图4：本发明一实施例中一种金属液承接装置的右视图；

图5：本发明一实施例中升降机构的示意图；

图6：本发明一实施例中升降机构另一个角度的示意图。

符号说明：

1 承接平台

2 光电测距传感器

31 升降支架

32 升降杆

33 升降工作台

34 升降齿条

35 齿轮

36 第一驱动电机

4 驱动机构

5 转运包

6 反射板

A 熔炼炉

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。在本发明中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

本发明提供一种金属液承接装置及其承接方法，其中，通过控制测距传感器与反射板之间的距离恒定，从而保证了转运包上平面与熔炼炉的炉嘴间距恒定，确保了金属液的快速与平稳承接。

请参阅图1至图6，本发明提供一种金属液承接装置，包括：承接平台1、光电测距传感器2、升降机构、驱动机构4、转运包5、反射板6和控制系统。所述承接平台1例如为车体顶部、长方体板或者正方体板。所述光电测距传感器2设置在所述承接平台1上。所述反射板6设置在熔炼炉上，与所述光电测距传感器2在同一竖直方向上，使所述光电测距传感器2获得所述反射板6与所述光电测距传感器2之间初始垂直距离和实时垂直距离，所述反射板6例如为钢板，所述反射板6例如通过铰链铰接在所述熔炼炉A上并保持水平状态。所述升降机构设置在所述承接平台1上。所述驱动机构4设置在所述承接平台1上，所述驱动机构4为驱动电机减速机。所述转运包5设置在所述升降机构上方，本发明的所述转运包5也称作金属液贮存包，用于承接熔炼炉A中的金属液。控制系统与所述光电测距传感器2和所述驱动机构4通讯连接，用于控制所述驱动机构4带动所述升降机构5上升或下降所述实时垂直距离与所述初始垂直距离之间的差值，所述控制系统为PLC电气控制系统，所述PLC电气控制系统控制驱动机构4带动升降机构的升降，所述升降机构的升降带动转运包5完成升降动作，保证金属熔炼炉A的出液口与转运包之5间的垂直距离恒定，从而确保熔炼炉A中的金属液快速且平稳地倾倒入所述转运包5中。

请参阅图5至图6，所述升降机构包括：升降支架31、升降杆32、升降工作台33、升降齿条34、齿轮35和第一驱动电机36。所述升降支架31设置在所述承接平台1上，用于支撑所述第一驱动电机34和所述升降杆32。所述升降杆32的一端伸入所述承接平台1的内部，另一端贯穿所述升降支架31连接所述承接平台1。所述升降工作台33设置在所述转运包5的底端，与所述升降杆32的另一端连接，所述升降工作台的顶部设有支撑杆，用于支撑浇包。所述升降支架31的顶端还设有限位座，用于限位所述升降杆32。升降齿条34设置在所述升降杆32一侧，所述升降齿条34传动连接有齿轮35，所述第一驱动电机36与所述齿轮35传动连接，带动所述齿轮35啮合所述升降齿条34，用于驱动所述升降杆32上升或下降，从而实现浇包的上升或者下降。所述第一驱动电机36例如为驱动电机减速机。

请参阅图1至图6，本发明的另一个目的在于提供一种金属液的承接方法，图1为一实施例中承接方法的流程示意图，至少包括以下步骤：

S1、提供一承接平台1，所述承接平台上设置有光电测距传感器2；

S2、在熔炼炉A上设置反射板6，通过使所述反射板6与所述光电测距传感器2在同一竖直方向上，获得所述反射板6与所述光电测距传感器2之间的初始垂直距离和实时垂直距离；

S3、控制系统控制驱动机构4带动升降机构上升或下降所述实时垂直距离与所述初始垂直距离之间的差值，使转运包5承接金属液。

具体的，在步骤S2中，所述反射板6例如通过铰链铰接在所述熔炼炉A上并保持水平状态。所述反射板6例如为普通钢板。所述反射板6在重力作用下保持反射板6的反射面始终水平，使光电测距传感器2发射的光线在所述反射板6上得以正常垂直反射。所述光电测距传感器2与所述反射板6之间的连线保持竖直方向。所述光电测距传感器2与所述反射板6之间的连线与所述熔炼炉A与所述转运包5之间的连线平行。所述初始垂直距离为所述升降机构未运作之前所述反射板6与所述光电测距传感器2之间的距离，此处，保持竖直方向的目的是为了准确测量所述反射板6与所述光电测距传感器2之间的垂直距离。

具体的，在步骤S3中，当所述实时垂直距离与所述初始垂直距离之间的差值为正时，所述升降机构上升，当所述实时垂直距离与所述初始垂直距离之间的差值为负时，所述升降机构下降，例如将初始垂直距离预先设置在控制系统中，当高度改变时输入信号传递给控制系统，控制系统将获得的所述实时垂直距离与所述初始垂直距离比较，进而控制系统控制所述驱动机构4例如驱动电机运作，从而控制所述升降机构上升或者下降。在金属液承接过程中，所述转运包转运包5在所述升降机构的作用下，随着熔炼炉A的倾转而动作，这一随动关系是可重复、不可逆的，也就是说，所述转运包5在升降机构带动下随动，金属熔炼炉A的倾转是主动的，甚至可以是手动控制的。

请参阅图1至图6，在本发明一实施例中，当熔炼炉A倾斜倒金属液时，所述转运包5的出液口会随着熔炼炉A的倾斜而改变高度从而顺利接到金属液。在这过程中，通过光电测距传感器而很好地控制所述转运包5升降高度，完成随动动作。光电传感器由所述光电测距传感器2和所述反射板6两部分组成，其中光电测距传感器2置于所述承接平台1上，所述反射板6通过铰链连接装在熔炼炉A上，如图2所示，所述反射板6安装在熔炼炉A边缘处，与金属液倾倒没有干扰，且在自重下保持水平。当所述光电测距传感器2发射的光线在所述反射板6的反射下便可以保持在垂直方向上测距，并且保证所发射的光线均可落在所述反射板6上，即在熔炼炉A未倾倒金属液位置和熔炼炉A倾倒完所有金属液位置之间。所述光电测距传感器2与所述升降机构连接，当高度改变时输入信号传递给控制系统，控制系统控制所述驱动机构4例如驱动电机运作，从而开启所述升降机构，通过升降机构的升降，间接控制熔炼炉A的出液口与所述转运包5之间的垂直距离G恒定，即金属液在倾倒、承接过程实现随动，确保金属液从熔炼炉A向所述转运包5的平稳承接，并且这一随动关系是可重复、不可逆的。

本发明通过转运包随熔炼炉倾转过程中炉嘴高度的变化而升降，通过控制测距传感器与反射板之间的距离恒定，从而保证了转运包上平面与炉嘴间距恒定，确保了金属液的快速与平稳承接。利用转运包的随动升降，可以实现金属液从熔炼炉倾倒到转运包内的操作自动化，既避免了两者碰撞，又防止因两者距离太大造成金属液飞溅。本发明节省了人力成本，避免了设备与人身安全事故。本发明构思新颖，操作简单，很好地克服了现有技术中存在的缺陷。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明，本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案，例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

除说明书所述的技术特征外，其余技术特征为本领域技术人员的已知技术，为突出本发明的创新特点，其余技术特征在此不再赘述。

Claims

1.一种金属液承接装置，其特征在于，包括：

承接平台；

光电测距传感器，设置在所述承接平台上；

升降机构，设置在所述承接平台上；

驱动机构，设置在所述承接平台上，；

2.根据权利要求1所述的一种金属液承接装置，其特征在于，所述升降机构包括：

3.根据权利要求1所述的一种金属液承接装置，其特征在于，所述驱动机构为驱动电机减速机。

4.根据权利要求1所述的一种金属液承接装置，其特征在于，所述承接平台为转运车的车体、长方体板或者正方体板。

5.一种金属液承接方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

提供一承接平台，所述承接平台上设置有光电测距传感器；

6.根据权利要求5所述的一种金属液承接方法，其特征在于，所述反射板通过铰链铰接在所述熔炼炉上并保持水平状态。

7.根据权利要求5所述的一种金属液承接方法，其特征在于，所述反射板为普通钢板。

8.根据权利要求5所述的一种金属液承接方法，其特征在于，所述光电测距传感器与所述反射板之间的连线与所述熔炼炉与所述转运包之间的连线平行。

9.根据权利要求5所述的一种金属液承接方法，其特征在于，所述初始垂直距离为所述升降机构未运作之前所述反射板与所述光电测距传感器之间的距离。

10.根据权利要求5所述的一种金属液承接方法，其特征在于，当所述实时垂直距离与所述初始垂直距离之间的差值为正时，所述升降机构上升，当所述实时垂直距离与所述初始垂直距离之间的差值为负时，所述升降机构下降。