CN111455298B - 能定位锌锭的步进存放台及自动加锌锭系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能定位锌锭的步进存放台，台架上形成有锌锭存放区并于锌锭存放区下方设有步进机构，锌锭存放区沿步进机构的步进方向依次布置有多组定位单元，定位单元包括一个精定位销和一个粗定位销，精定位销与粗定位销用于分别插入锌锭的两个挂孔，精定位销与挂孔之间的配合容差小于粗定位销与挂孔之间的配合容差；相邻两个定位单元之间的间距与步进机构的步距相同。另外还涉及一种自动加锌锭系统，包括加锌小车及上述步进存放台，台架布置于加锌小车的运行通道旁。本发明采用精定位销和粗定位销对锌锭进行定位，保证对锌锭的定位准确性，能适应不同铸造锌锭可能存在的尺寸偏差，保证自动加锌锭系统运行的稳定性和可靠性。

Description

能定位锌锭的步进存放台及自动加锌锭系统

技术领域

本发明属于冷轧带钢热镀锌技术领域，具体涉及一种能定位锌锭的步进存放台及采用该步进存放台的自动加锌锭系统。

背景技术

热镀锌机组生产时带钢以工艺速度通过装满熔融锌液的锌锅进行镀锌，随着带钢的通过锌液附着在带钢表面使锌锅中的锌液不断减少，必须进行加锌锭以满足液位要求，加锌时需要保证锌液面高度与锌液温度的稳定。

目前，现有热镀锌机组加锌锭操作方式包括：

大部分采用人工手动方式进行加锌，即通过人工控制电动葫芦挂锌锭实施升降。上述方式明显的缺点是：(1)葫芦挂钩及下方铁链容易粘锌、温度高，手动敲除粘附的锌渣安全隐患较大；(2)挂锌锭频率在0.5～1.5小时左右，现场工人劳动强度大；(3)无法实现连续加锌，锌锅液面温度控制较差。

部分新建热镀锌机组采用了自动加锌锭系统，但是这些自动加锌锭系统存在供料装置设备组成复杂、占地空间大等问题，增加了自动加锌锭系统的使用成本和维护成本；而且铸造锌锭存在一定的尺寸偏差，目前的自动加锌锭系统的供料装置须定制特定外形的锌锭并且存在锌锭导正定位复杂等问题，从而影响自动加锌锭系统的通用性。

发明内容

本发明涉及一种能定位锌锭的步进存放台及采用该步进存放台的自动加锌锭系统，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本发明涉及一种能定位锌锭的步进存放台，包括台架，所述台架上形成有锌锭存放区并于锌锭存放区下方设有步进机构，所述锌锭存放区沿所述步进机构的步进方向依次布置有多组定位单元，

所述定位单元包括一个精定位销和一个粗定位销，所述精定位销与所述粗定位销之间的轴线间距等于锌锭的两个挂孔之间的理论孔间距，所述精定位销与所述挂孔之间的配合容差小于所述粗定位销与所述挂孔之间的配合容差；

各精定位销成排布置，各粗定位销成排布置；各精定位销的排列方向与所述步进机构的步进方向平行，相邻两个精定位销之间的轴线间距与所述步进机构的步距相同。

作为实施方式之一，沿所述步进机构的步进方向，各精定位销与所述挂孔之间的配合容差逐渐减小。

作为实施方式之一，锌锭存放区出口侧的精定位销与所述挂孔之间的配合容差不大于加锌小车的定位挂钩与所述挂孔之间的配合容差。

作为实施方式之一，各粗定位销的规格相同。

作为实施方式之一，所述精定位销为锥销。

作为实施方式之一，所述步进机构包括步进台座及与所述步进台座连接的升降横移驱动单元，所述步进台座位于精定位销排与粗定位销排之间。

作为实施方式之一，所述步进台座的入口处设有适于对锌锭底部凸台进行收容限位的锌锭限位框。

作为实施方式之一，所述步进台座的出口端收窄设置。

作为实施方式之一，所述升降横移驱动单元包括升降驱动结构和横移驱动结构，所述升降驱动结构与所述横移驱动结构的输出端连接，所述步进台座与所述升降驱动结构的输出端连接。

本发明还涉及一种自动加锌锭系统，包括加锌小车，还包括如上所述的能定位锌锭的步进存放台，所述台架布置于所述加锌小车的运行通道旁。

本发明至少具有如下有益效果：

本发明采用定位销对锌锭的挂孔进行定位，设计上述精定位销与挂孔之间的配合容差小于粗定位销与挂孔之间的配合容差，从而保证对锌锭的定位准确性，便于锌锭准确地挂装至加锌小车上；因此，该步进存放台能适应不同铸造锌锭可能存在的尺寸偏差，降低对锌锭铸造的质量要求，保证自动加锌锭系统运行的稳定性和可靠性，避免频繁地人工对锌锭进行导正定位操作，降低操作人员的劳动强度，保障人身安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的步进存放台上锌锭时的示意图；

图2为本发明实施例提供的步进存放台向加锌小车供给锌锭的示意图；

图3为本发明实施例提供的精定位销与粗定位销对锌锭定位的示意图；

图4为本发明实施例提供的步进台座与锌锭的配合结构示意图；

图5为本发明实施例提供的加锌小车在上锌锭位和加锌位的状态示意图；

图6为本发明实施例提供的自动加锌锭系统的结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1-图3，本发明实施例提供一种能定位锌锭1的步进存放台2，包括台架21，所述台架21上形成有锌锭存放区并于锌锭存放区下方设有步进机构24，所述锌锭存放区沿所述步进机构24的步进方向依次布置有多组定位单元，所述定位单元包括一个精定位销22和一个粗定位销23，所述精定位销22与所述粗定位销23之间的轴线间距等于锌锭1的两个挂孔之间的理论孔间距，所述精定位销22与所述挂孔之间的配合容差小于所述粗定位销23与所述挂孔之间的配合容差；各精定位销22成排布置，各粗定位销23成排布置；各精定位销22的排列方向与所述步进机构24的步进方向平行，相邻两个精定位销22之间的轴线间距与所述步进机构24的步距相同。

其中，上述锌锭存放区一般位于台架21顶部，在其中一个实施例中，在台架21顶部设置两个支撑梁211，两支撑梁211间隔布置并且长度方向均与步进机构24的步进方向平行，锌锭1可置放于该两支撑梁211上，从而该两支撑梁211的顶面及顶面上方即构成上述的锌锭存放区；可以理解地，上述各精定位销22和各粗定位销23即布置于该两支撑梁211上，精定位销22成排布置在其中一个支撑梁211上，粗定位销23成排布置在另一支撑梁211上；上述的步进机构24即可在两支撑梁211之间活动，包括升降活动和横移活动，实现锌锭1的步进进给。

锌锭1在铸造成型时，即形成两个挂孔，定义该两个挂孔之间的孔间距为L(一般挂孔为圆孔，两个挂孔之间的孔间距也即为两个挂孔的轴线之间的间距)；理想的情况是各个锌锭1的孔间距L都相同，但由于生产工艺、生产条件稳定性等因素的影响，各个锌锭1的孔间距L可能存在一定的偏差，因此各个锌锭1的孔间距可能在L±n范围内波动，从而影响加锌小车3上的定位挂钩33与锌锭1上的挂孔之间的对位。上述每个定位单元中的精定位销22与粗定位销23之间的轴线间距等于锌锭1的两个挂孔之间的理论孔间距，也即精定位销22与对应的粗定位销23之间的轴线间距等于L，保证每个定位单元中的精定位销22和粗定位销23能分别插入锌锭1的两个挂孔中；显然地，上述各精定位销22和各粗定位销23的轴线均平行于竖向。而由于各精定位销22的排列方向与步进机构24的步进方向平行，也即各粗定位销23的排列方向也与步进机构24的步进方向平行，相邻两个精定位销22之间的轴线间距与步进机构24的步距相同，也即相邻两个粗定位销23之间的轴线间距与步进机构24的步距相同，从而保证锌锭1每步进一个步距，即能从上游的定位单元运行至下游相邻的定位单元处，因此锌锭1能依次地被各定位单元定位。

本实施例提供的步进存放台2，通过采用定位销对锌锭1的挂孔进行定位，设计上述精定位销22与挂孔之间的配合容差小于粗定位销23与挂孔之间的配合容差，也即精定位销22对挂孔的定位效果强于粗定位销23对挂孔的定位效果，也即精定位销22的定位精度高于粗定位销23的定位精度，从而保证对锌锭1的定位准确性，便于锌锭1准确地挂装至加锌小车3上。因此，该步进存放台2能适应不同铸造锌锭1可能存在的尺寸偏差，降低对锌锭铸造的质量要求，保证自动加锌锭系统运行的稳定性和可靠性，避免频繁地人工对锌锭1进行导正定位操作，降低操作人员的劳动强度，保障人身安全。

在其中一个实施例中，如图1和图2，上述步进机构24的步进方向与加锌小车3的运行轨道5垂直，则上述精定位销排位于粗定位销23的远离锌锅4的一侧，或者说，沿加锌小车3的前行加锌运行方向，精定位销排位于粗定位销排的上游，由精定位销22定位的挂孔被加锌小车3上的定位挂钩33挂载时，粗定位销23定位的挂孔靠近加锌小车3的前侧。

在进一步优选的方案中，沿所述步进机构24的步进方向，各精定位销22与所述挂孔之间的配合容差逐渐减小，也即各精定位销22的定位精度逐渐提高，基于该方案，能够实现对锌锭挂孔的逐步导正定位，有效地提高对锌锭1的定位准确性，同时便于锌锭1的步进进给。进一步优选地，锌锭存放区出口侧的精定位销22与挂孔之间的配合容差不大于加锌小车3的定位挂钩33与挂孔之间的配合容差，更优选地是，锌锭存放区出口侧的精定位销22与挂孔之间的配合容差小于加锌小车3的定位挂钩33与挂孔之间的配合容差，不仅能准确可靠地将锌锭1挂载至定位挂钩33上，而且能降低对加锌小车3/定位挂钩33的定位准确性，加锌小车3不需要很高的停靠精度即能挂载锌锭1，从而便于生产顺行。

进一步优选地，各粗定位销23的规格相同，给精定位销22留出空间，只需保证锌锭1不过度偏斜即可。

在可选的实施例中，如图1-图3，所述精定位销22为锥销，进一步可设置各粗定位销23也为锥销；采用锥销，其上窄下宽的结构在保证对挂孔的定位效果的同时，具有一定的导向作用，便于锌锭挂孔的套入。在上述各精定位销22的定位精度逐渐提高的方案中，相应地，各精定位销22的底圆直径逐渐增大，即实现了各精定位销22与挂孔之间的配合容差逐渐减小；显然地，各精定位销22的底圆直径都不大于挂孔的直径，以锌锭存放区出口侧精定位销22的底圆直径略小于挂孔直径为宜。一般地，各精定位销22的高度均相同。

接续上述步进存放台2的结构，如图1和图2，所述步进机构24包括步进台座(已图示，未标注)及与所述步进台座连接的升降横移驱动单元，所述步进台座位于精定位销排与粗定位销排之间。该步进台座即作为步进机构24的输出部，持续地托放各锌锭1，其长度以能承托锌锭存放区的最大锌锭存放量为宜，其宽度应容许其能在锌锭存放区作升降和横移运动，这是本领域技术人员容易确定的，此处不作详述。

上述的升降横移驱动单元可采用现有的步进驱动设备，在其中一个实施例中，所述升降横移驱动单元包括升降驱动结构242和横移驱动结构243，所述升降驱动结构242与所述横移驱动结构243的输出端连接，所述步进台座与所述升降驱动结构242的输出端连接。本实施例中，上述的升降驱动结构242包括4台螺旋升降机，通过该4台螺旋升降机实现步进台座的稳定、同步升降，该4台螺旋升降机可通过换向齿轮箱、联轴器与齿轮马达连接；上述横移驱动结构243包括横移台座244，该横移台座244可通过气缸/液压缸/电动推杆等直线驱动设备驱动而沿直线导轨245滑动，上述升降驱动结构242安设在该横移台座244上。

进一步优化上述步进机构24，如图1和图4，所述步进台座的入口处设有适于对锌锭底部凸台进行收容限位的锌锭限位框241。优选地，在初始位，该锌锭限位框241位于上述锌锭存放区外，或者说位于上述台架21之外，便于承接锌锭1；该锌锭限位框241的形状与锌锭底部凸台形状适配，对于锌锭底部凸台为方形凸台的情况，该锌锭限位框241对应为方形框，对于锌锭底部凸台为上宽下窄的梯形凸台的情况，该锌锭限位框241对应为上宽下窄的梯台框，因此能较好地对锌锭底部凸台进行限位；而锌锭限位框241的尺寸以略大于锌锭底部凸台的对应部位尺寸为宜，例如当锌锭底部凸台大致扣合于该锌锭限位框241内，二者以大致呈间隙配合形式为宜。通过上述的锌锭限位框241，可对输送过来的锌锭1进行粗定位落位，操作方便可靠，便于后续的锌锭精定位；能保证锌锭存放区上的各锌锭之间的相邻间距恒定，相邻两个锌锭之间的挂孔间距(即前一个锌锭的挂孔与后一个锌锭的挂孔之间的轴线间距)是等于步进机构的步距的，因此能显著地提高后续锌锭精定位效果。

进一步优化上述步进机构24，如图4，所述步进台座的出口端收窄设置，形成托放台246，便于插入至加锌小车3上的豁口321内，使在锌锭1挂载在加锌小车3上的定位挂钩33后，锌锭1底部两侧未被步进台座支托的部分可落位在加锌小车3的台面上，从而顺利完成锌锭1由步进存放台2至加锌小车3的交接工作。

实施例二

如图6，本发明实施例提供一种自动加锌锭系统，包括加锌小车3，还包括上述实施例一所提供的步进存放台2，所述台架21布置于所述加锌小车3的运行通道5旁。该步进存放台2的具体结构此处不作赘述。

实施例三

本实施例提供一种加锌小车3，可用于上述实施例二中，与步进存放台2配合实现自动加锌。

如图5，本发明实施例提供一种倾翻式移动加锌小车3，包括车体31，所述车体31配置有行走机构37，所述车体31上布置有倾翻台32和倾翻驱动机构35，所述倾翻台32底部与所述车体31铰接并且铰轴轴向平行于水平向而垂直于所述行走机构37的行走方向，所述倾翻台32与所述倾翻驱动机构35连接；所述倾翻台32上设有适于挂载锌锭1的定位挂钩33、挂钩活动槽道322以及用于驱使所述定位挂钩33沿所述挂钩活动槽道322作直线往复运动的挂钩驱动机构36，所述挂钩活动槽道322贯通所述倾翻台32的前端并且其槽长方向平行于倾翻台32的台面而垂直于所述铰轴轴向。

如图5，所述倾翻台32上开设有适于步进机构24的步进台座伸入的豁口321，所述豁口321位于所述挂钩活动槽道322的两端之间；可以理解地，该豁口321贯通倾翻台32的其中一个侧壁或两个侧壁，便于步进存放台2从侧方供给锌锭1。

上述行走机构37可采用行走轮等常规行走构件，可通过电机等进行驱动，具体结构此处不作详述。车体31的移动距离可通过行走驱动设备内部的传感器(例如编码器)等进行精确控制；也可在该车体31的运行通道5旁布置检测元件(例如接近开关等常规元件)，对该车体31进行精确定位。一般地，该车体31具有上锌锭位和加锌位，在上锌锭位承接锌锭1，再运行至加锌位为锌锅4加锌。

如图5，上述倾翻台32优选为铰接于车体31的前端，便于其倾翻运动；上述倾翻驱动机构35可采用气缸、液压缸或电动推杆等常用伸缩驱动设备，该倾翻驱动机构35的输出端与倾翻台32铰接，该倾翻驱动机构35的壳体则铰接于车体31上；当然，其他的倾翻驱动方式也适用于本实施例中，此处不作一一例举。图5示出的结构中，倾翻驱动机构35的输出端大致与倾翻台32的中部铰接，可获得相对较高的倾翻台32运行稳定性，当然可根据现场实际情况进行相应的调节。

在可选的实施例中，如图5，所述车体31上设有缓冲单元38，所述缓冲单元38位于所述倾翻驱动机构35的远离所述铰轴的一侧。通过设置缓冲单元38可较好地保护倾翻台32及车体31；该缓冲单元38包括但不限于采用橡胶垫、压缩弹簧等弹性元件。

在可选的实施例中，如图5，所述车体31的后端设有配重39，可根据锌锭1的重量等情况调整配重39重量，使车体31在加锌作业时稳定运行。

可以理解地，本实施例中，涉及的前端是相应构件靠近锌锅4的一端，涉及的后端是相应构件远离锌锅4的一端。

上述定位挂钩33为本领域常规设备，其可采用一字型杆，该一字型杆垂直地安装在挂钩驱动机构36的输出端上；也可采用L型杆，包括相互垂直的第一杆段和第二杆段，第一杆段用于挂载锌锭1，第二杆段则与挂钩驱动机构36的输出端同轴连接。上述挂钩驱动机构36用于驱使定位挂钩33作直线往复运动，在加锌位，可随着锌锭1的逐渐熔融而使定位挂钩33向锌锅4内侧方向前伸，保证始终有锌锭1浸没在锌锅4熔池中。优选地，上述挂钩活动槽道322同时可对定位挂钩33的直线运动进行导向，保证锌锭1活动的稳定性。

上述挂钩驱动机构36可采用气缸、液压缸或电动推杆等常用伸缩驱动设备；本实施例中，优选地，采用电机与丝杆机构配合的结构，丝杆可与定位挂钩33焊接；丝杆机构能够较好地承受定位挂钩33传递过来的力矩，工作可靠性和稳定性高。

本实施例提供的倾翻式移动加锌小车3，将定位挂钩33安设在倾翻台32上并且定位挂钩33能沿倾翻台32作直线往复运动，在上锌锭位及由上锌锭位运行至加锌位的过程中，锌锭1水平地挂载在倾翻台32上，运行平稳，安全性高；加锌小车3仅在加锌位时由于倾翻台32的倾翻而占有一定的竖向空间，但该所需竖向空间可由锌锅4炉鼻子42处的立体空间提供，因此该加锌小车3所占用的热镀锌机组的空间较小。

进一步优选地，所述挂钩驱动机构36与锌锅4所配置的液位检测单元41联锁，例如在上述采用电机与丝杆机构配合的结构中，定位挂钩33的直线活动量可通过挂钩驱动电机所配置的编码器进行准确控制，该挂钩驱动电机与上述液位检测单元41联锁控制，可使锌锅4内液面平稳而无较大波动。其中涉及的联锁控制是常规的自动化控制方式，例如挂钩驱动电机以及液位检测单元41均与热镀锌机组的中控机电性连接，这种自动化控制方式为现有技术，无需另外编程。

进一步优选地，如图1、图2和图5，所述倾翻台32上还布置有锌锭承托辊道34，所述锌锭承托辊道34自所述豁口321的前端延伸至所述挂钩活动槽道322的前端和/或自所述豁口321的后端向所述挂钩活动槽道322的后端一侧延伸，所述锌锭承托辊道34的辊体轴向平行于所述铰轴轴向。显然地，每个辊体分段布置并且两个辊段分列于挂钩活动槽道322的两侧，以便于平稳地承托锌锭1；上述锌锭承托辊道34能显著地减小锌锭1与倾翻台32之间的摩擦力，从而减小锌锭直线运动的阻力，并且能保护倾翻台32；其中，优选为在豁口321的前后两侧均布置锌锭承托辊道34，前侧的锌锭承托辊道34即由豁口321的前端延伸至挂钩活动槽道322的前端，后侧的锌锭承托辊道34则以能在锌锭1落位时托住豁口321后侧的锌锭1底部即可。

基于上述的加锌小车3，该自动加锌锭系统的工作流程大致如下：

(1)锌锭吊运系统(葫芦吊、叉车或者其他吊具)将堆放的锌锭1吊运至步进台座的锌锭限位框241中(此时步进台座处在前接锭位和下降极限位)，人工吊运、确定锌锭1落位至锌锭限位框241内，完成锌锭1的粗定位；

(2)在完成前一步的锌锭粗定位落位后，步进台座上升至上升极限位，下一步向前横移一个步距，横移到位后步进台座开始下降，在下降的过程中锌锭1的两个挂孔逐渐套入对应位置处的精定位销22和粗定位销23上，随后锌锭1落位至支撑梁211上，锌锭1底面与步进台座脱离，步进台座下降至下降极限位，完成锌锭1一个步距的传递、限位；

(3)步进台座后移一个步距，回至最初的前接锭位；

(4)重复前面(1)～(3)过程，直至步进存放台2上存放的锌锭1可满足一段时间连续加锌作业；

(5)加锌小车3在完成一块锌锭1的加锌作业后由加锌位回移至与步进存放台2相对应位置的上锌锭位，步进台座执行前述(2)～(3)过程，将锌锭1步进至加锌小车上，同时锌锭1的挂孔准确套入加锌小车3的定位挂钩33内，实现对加锌小车3的连续供料；

(6)检测到锌锭1已经挂载至加锌小车3上后，加锌小车3由上锌锭位前移至加锌位，停位准确后倾翻台32开始倾翻至设定的加锌角度，此时的锌锭1在定位挂钩33的约束下斜挂在倾翻台32上；

(7)加锌小车3的定位挂钩33及挂载的锌锭1在挂钩驱动机构36的驱动下向靠近锌锅液面方向前伸，进行加锌。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种能定位锌锭的步进存放台，包括台架，所述台架上形成有锌锭存放区并于锌锭存放区下方设有步进机构，其特征在于：所述锌锭存放区沿所述步进机构的步进方向依次布置有多组定位单元，

所述定位单元包括一个精定位销和一个粗定位销，所述精定位销与所述粗定位销之间的轴线间距等于锌锭的两个挂孔之间的理论孔间距，所述精定位销与所述挂孔之间的配合容差小于所述粗定位销与所述挂孔之间的配合容差；

各精定位销成排布置，各粗定位销成排布置；各精定位销的排列方向与所述步进机构的步进方向平行，相邻两个精定位销之间的轴线间距与所述步进机构的步距相同；

沿所述步进机构的步进方向，各精定位销与所述挂孔之间的配合容差逐渐减小；锌锭存放区出口侧的精定位销与所述挂孔之间的配合容差不大于加锌小车的定位挂钩与所述挂孔之间的配合容差；

所述精定位销为锥销。

2.如权利要求1所述的能定位锌锭的步进存放台，其特征在于：各粗定位销的规格相同。

3.如权利要求1所述的能定位锌锭的步进存放台，其特征在于：所述步进机构包括步进台座及与所述步进台座连接的升降横移驱动单元，所述步进台座位于精定位销排与粗定位销排之间。

4.如权利要求3所述的能定位锌锭的步进存放台，其特征在于：所述步进台座的入口处设有适于对锌锭底部凸台进行收容限位的锌锭限位框。

5.如权利要求3所述的能定位锌锭的步进存放台，其特征在于：所述步进台座的出口端收窄设置。

6.如权利要求3所述的能定位锌锭的步进存放台，其特征在于：所述升降横移驱动单元包括升降驱动结构和横移驱动结构，所述升降驱动结构与所述横移驱动结构的输出端连接，所述步进台座与所述升降驱动结构的输出端连接。

7.一种自动加锌锭系统，包括加锌小车，其特征在于：还包括如权利要求1至6中任一项所述的能定位锌锭的步进存放台，所述台架布置于所述加锌小车的运行通道旁。

Images