CN114054740B - 一种多工位协同浇注系统的浇注方法 - Google Patents

Abstract

一种多工位协同浇注系统的浇注方法，浇注系统包括转运模块、协同模块、浇注模块和造型模块，铁水能够由转运模块经协同模块运送至浇注模块，再由浇注模块完成对造型模块的浇注工作，所述浇注模块包括第一浇注组和第二浇注组，两浇注组均沿浇注轨道移动，且均能与浇注单元对接完成浇注工作，使两浇注组能够轮流进行浇注工作，降低了以致消除了浇注速率对转运模块转运时间的影响，整体上提高了浇注工作效率，所述第一浇注组、第二浇注组分别包括相对布置的两台浇注机，所述浇注机上设有辊道装置，且同组浇注机的两辊道装置呈相邻的水平并排布置，使进行浇注工作时，两浇注机能够同时进行两个浇注包的浇注工作，进一步保证了浇注速率。

Description

一种多工位协同浇注系统的浇注方法

技术领域

本发明涉及钢铁工业技术领域，具体为一种多工位协同浇注系统的浇注方法。

背景技术

钢铁工业一直是我国的基础工业，在我国占据主要地位，而浇注技术，更是钢铁工业中材料成型的主要方式。

目前，有关浇注成型的方式，绝大多数为将熔融金属液加入浇注包内，由转运线转运至浇注单元处，再借助浇注设备进行浇注工作，浇注完成后，浇注包返回起始位重新接取新的铁水，例如本发明人之前申请的中国专利CN202010263596.X就公开了一种智能铁水转运系统，通过炉前转运车、旋转转运车和倾转转运车的配合将铁水转运至浇注工位的进退包辊道处，然后将转运包内的铁水倾到进浇注包内，浇注包再由浇注装置带动完成浇注工作，该系统公开了铁水自电炉处至浇注模块的转运过程，其主要发明构思为降低铁水转运时间，提高铁水转运效率，以期能够更快的完成浇注工作，而该转运系统因为是单个浇注装置进行的单包浇注，同时浇注时长因模具不同也是不相等的，当浇注时长大于转运时长时，为了配合浇注装置工作，降低铁水等待过程中的温降，需要对铁水转运时间进行控制，这就对浇注效率产生了较大影响。

目前存在的浇注系统中，绝大多数也是采用上述浇注方式，既采用一台浇注设备和一个浇注包，在浇注设备浇注工作完成后，空的浇注包退回，接取新铁水后，再转至浇注设备进行浇注工作，而如果想缩短浇注时间，还需要再增加浇注设备，这样的话，不仅需要增加浇注轨道，对转运系统和两台浇注设备的顺利对接也具有较高要求，而转运系统因为需要向两个不同的浇注设备转运铁水时，因浇注设备不同中转过程也需要时间，无疑对浇注的效率存在影响，同时如果这样布置，对空间的需求也较大，设置成本大大增加，而为了保证浇注速率，降低布置成本，同时消除浇注设备浇注速率对转运系统的影响，本发明人重新构思，对浇注工作模块进行了整体的设计改进。

发明内容

为解决上述现有转运系统绝大多数是单台浇注设备的单包浇注，浇注时间不可控，导致转运系统的铁水转运时间需要与浇注时间相配合，导致浇注效率速率较低的问题，本发明提供了一种多工位协同浇注系统的浇注方法。

本发明技术方案如下：

一种多工位协同浇注系统，包括转运模块、协同模块、浇注模块和造型模块，金属熔液能够由转运模块经协同模块运送至浇注模块，再由浇注模块完成对造型模块的浇注工作，实现生产线自动化浇注，有效提高了浇注速率。

进一步的，所述协同模块包括中转转运车，所述中转转运车沿协同轨道移动，其能够对接转运模块接收金属熔液，并将接收到的金属熔液运送至浇注模块。

进一步的，所述浇注模块位于协同模块一侧，其包括第一浇注组和第二浇注组，两浇注组均沿浇注轨道移动，且均能与中转转运车对接完成金属熔液的接收工作，两组浇注组工作的方式，有效提高了浇注速率。

进一步的，所述造型模块位于浇注轨道远离协同模块一侧，且平行于浇注轨道布置，其包括线性均布的若干浇注单元，两浇注组均能与浇注单元对接完成浇注工作。

作为优选的，所述浇注轨道与协同轨道平行布置，使金属熔液在协同模块与浇注模块之间的转运更加方便快捷，所述第一浇注组、第二浇注组分别包括相对布置的两台浇注机，所述浇注机上设有辊道装置，且同组浇注机的两辊道装置呈相邻的水平并排布置，在第一浇注组或第二浇注组工作时，两辊道装置同时浇注，进一步提高了浇注速率，为配合两浇注组正常工作，所述中转转运车设有两个水平并排布置的辊道装置，各辊道装置沿长度方向与协同轨道方向垂直，保证铁水容器转运方向一致，进一步保证了转运效率。

如上所述的一种多工位协同浇注系统，所述转运模块包括转运轨道，其上设有沿转运轨道移动的倾转转运车，所述倾转转运车能够与中转转运车对接完成金属熔液的交接工作。

进一步的，所述转运轨道位于协同轨道远离浇注轨道一侧布置，且布置方向垂直于协同轨道布置方向，使整套系统在布置时，降低布置长度，起到合理利用空间的效果。

如上所述的一种多工位协同浇注系统，所述第一浇注组包括第一浇注机和第二浇注机，其上分别设有第一辊道和第二辊道，所述第二浇注组包括第三浇注机和第四浇注机，其上分别设有第三辊道和第四辊道，位于所述中转转运车上的辊道装置为中转辊道，通过各辊道的对接，完成铁水容器的转运工作，作为优选的，所述中转辊道、第一辊道、第二辊道、第三辊道和第四辊道宽度相同，使对接更加方便，且各辊道布置高度相等，使铁水在转运过程中能够保持水平和稳定。

进一步的，所述第一浇注机与第二浇注机通过连接装置固定连接，所述第三浇注机与第四浇注机通过连接装置固定连接，使第一浇注组与第二浇注组工作时，两台浇注机均能保持固定的距离关系，使在对接不同浇注单元时，能够更加快捷和准确。

如上所述的一种多工位协同浇注系统，所述协同模块与浇注模块之间金属熔液转运容器为浇注包，所述浇注包两两一组设有两组，且两组循环工作，增加了浇注速率。

如上所述的一种多工位协同浇注系统的浇注方法，包括以下步骤：

(1)：初始状态下，两组浇注包均为空包，且分别位于第一浇注组和第二浇注组的辊道装置上方；

(2)：待开始指令发出后，中转转运车先与第一浇注组或第二浇注组的其中一个对接，所述第一浇注组或第二浇注组上的空包转运至中转转运车，然后中转转运车再与倾转转运车对接，接取金属熔液；

(3)：中转转运车载动盛有金属熔液的浇注包与第一浇注组或第二浇注组对接，将盛有金属熔液的浇注包转运至第一浇注组或第二浇注组，该浇注组移动至预设位置向浇注模块中的浇注单元中进行浇注工作，在该浇注组进行浇注工作时，中转转运车移动至另一个浇注组接取空包，并载动浇注包从倾转转运车对接接取金属熔液后，转运至另一浇注组；

(4)：第一浇注组和第二浇注组轮流进行浇注工作，使双台设备进行双包循环工作，有效增加了浇注速率，缩短了浇注时间。

如上所述的一种多工位协同浇注系统的浇注方法，其具体包括以下步骤：

(1)：初始状态下，两组浇注包均为空包，且分别位于第一浇注组和第二浇注组的辊道装置上方；

(2)：开始指令发出后，中转转运车沿协同轨道移动，并与第一浇注组对接，空包在中转转运车及第一浇注组作用下转运至中转转运车；

(3)：中转转运车移动至与倾转转运车对接处，并与倾转转运车对接，倾转转运车将转运来的金属熔液倾倒至中转转运车上的空包内，完成后返回接取新的金属熔液；

(4)：中转转运车与第一浇注组对接，盛有铁水的浇注包在中转转运车及第一浇注组作用下转运至第一浇注组，第一浇注组开始浇注工作；

(5)：中转转运车与第一浇注组对接完成后，中转转运车沿协同轨道移动，并与第二浇注组对接，空包在中转转运车及第二浇注组作用下转运至中转转运车；

(6)：中转转运车移动至与倾转转运车对接处，并与倾转转运车对接，倾转转运车将新转运来的金属熔液倾倒至中转转运车上的空包内，完成后继续返回接取新的金属熔液；

(7)：中转转运车与第二浇注组对接，盛有铁水的浇注包在中转转运车及第二浇注组作用下转运至第二浇注组，第二浇注组开始浇注工作；

(8)：第一浇注组完成浇注工作后，重复步骤(2)-(4)；

(9)：第二浇注组完成浇注工作后，重复步骤(5)-(7)，实现两浇注组轮流不间断的循环浇注工作，有效提高了浇注效率，减少以致消除了金属熔液在转运模块、协同模块或浇注模块处的等待时间，有效控制了金属熔液的温降，进而保证了浇注质量。

进一步的，所述浇注模块中的若干浇注单元沿直线运动，且运动方向不变，所述第一浇注组和第二浇注组沿浇注模块沿与浇注单元移动方向相反的方向交替工作，依次向浇注单元中浇注金属熔液，使在浇注组进行换包工作时，浇注模块也能够一直移动，而不需要等待浇注组完成换包，保证了浇注速率。

进一步的，所述第一浇注组或第二浇注组中的其中一个浇注完成后，先沿浇注轨道向远离另一浇注组一端移动至少一个浇注组的距离，然后与中转转运车对接换包，使第一浇注组或第二浇注组浇注工作完成后，另一浇注组能够快速接替进行浇注工作，且第一浇注组或第二浇注组中的其中一个浇注工作完成后，进行换包和补金属熔液时，不会影响另一浇注组浇注工作的进行。

进一步的，所述第一浇注工作组浇注工作完成后，第二浇注工作组再进行浇注工作，所述第二浇注工作组浇注工作完成后，第一浇注工作组再进行浇注工作，避免出现重复浇注。

本发明的有益效果在于：(1)：在单向移动的浇注生产线上，设置有两个浇注组轮流进行浇注工作，缩短了浇注时长，提高了浇注效率；

(2)：协同模块的设计，使来自转运模块的金属熔液能够不间断且快速准确的分配至两浇注组，保证了浇注工作能够有序且不间断的进行；

(3)：两浇注组均包括两台相对布置的浇注机，浇注机的辊道装置相邻且并排布置，使在浇注工作进行时，能够一次性进行两个浇注单元的浇注工作，提高了浇注速率，降低了以致消除了浇注速率对转运模块转运时间的影响，整体上提高了浇注工作效率。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，本申请的方案和优点对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。

在附图中：

图1为实施例中浇注系统的结构示意图；

图2为实施例中协同模块的结构示意图；

图3为实施例中浇注模块的结构示意图；

图中各附图标记所代表的组件为：

1、转运模块，11、转运轨道，12、倾转转运车，2、协同模块，21、协同轨道，22、中转转运车，221、中转辊道，3、浇注模块，31、浇注轨道，32、第一浇注组，321、第一浇注机，3211、第一辊道，322、第二浇注机，3221、第二辊道，33、第二浇注组，331、第三浇注机，3311、第三辊道，332、第四浇注机，3321、第四辊道，4、造型模块。

具体实施方式

下面将结合附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。需要说明，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员，可以以各种形式实现本公开，而不应被这里阐述的实施方式所限制。

实施例

本实施例首先提供了一种多工位协同浇注系统，参见图1，包括转运模块1、协同模块2、浇注模块3和造型模块4，本实施例中浇注所用金属熔液为铁水，所述铁水由转运模块1自电炉处接取，并转运至协同模块2，协同模块2再将铁水转运至浇注模块3，并由浇注模块3带动完成对造型模块4的浇注工作，实现生产线自动化浇注，有效提高了浇注速率。

本实施例中，所述转运模块1包括转运轨道11，其上设有沿转运轨道11移动的倾转转运车12，转运系统的具体结构参照本发明人之前申请的中国专利CN202010263596.X，在此不做赘述。

本实施例中，所述协同模块2包括协同轨道21和中转转运车22，所述中转轨道位于转运轨道11末端，且垂直于转运轨道11布置，优选的，垂足位于协同轨道21中部位置，所述协同轨道21上方设有中转转运车22，所述中转转运车22的车体部分下部设有沿协同轨道21移动的轮部，上部水平设有中转辊道221，所述中转辊道221包括两侧的固定臂及位于两固定臂之间水平平行布置的若干导辊，各导辊的轴线与协同轨道21平行。

本实施例中，所述浇注模块3位于协同模块2远离转运模块1一侧，其包括浇注轨道31、第一浇注组32和第二浇注组33，所述浇注轨道31位于协同轨道21远离转运模块1一侧且平行于协同轨道21布置，沿浇注轨道31布置方向的上方依次设有第一浇注组32和第二浇注组33，所述第一浇注组32和第二浇注组33均沿浇注轨道31移动，且均能与中转转运车22对接完成铁水的接收工作，两组浇注组工作的方式，有效提高了浇注速率。

进一步的，所述第一浇注组32和第二浇注组33分别包括两台相对布置的浇注机，浇注机具体结构参照本发明人之前申请的中国专利CN202020513757.1，在此不做赘述。

进一步的，所述第一浇注组32包括相对布置的第一浇注机321和第二浇注机322，所述第一浇注机321包括第一辊道3211，所述第二浇注机包括第二辊道3221，所述第一浇注机321、第二浇注机上的第一辊道3211、第二辊道3221呈相邻的并排布置，两浇注机的倾转机构分别位于浇注组的外侧。

进一步的，所述第二浇注组33包括相对布置的第三浇注机331和第四浇注机332，所述第三浇注机331包括第三辊道3311，所述第四浇注机332包括第四辊道3321，所述第三浇注机331、第四浇注机332与第一浇注机321、第二浇注机的布置方式相同，在此不做赘述，第一浇注组32或第二浇注组33工作时，两辊道装置能够同时浇注，进一步提高了浇注速率，需要说明的是，位于同一浇注组的两台浇注机通过连接装置固定连接，使在对接不同浇注单元时，两台浇注机均能保持固定的距离关系，进而保证同一浇注组的两辊道装置之间的距离，能够更加快捷和准确保证两浇注机能够同步运行。

本实施例中，结合图1，所述造型模块4位于浇注模块3远离协同模块2一侧，其为造型线，设定其一端为A端，另一端为B端，所属造型模块4沿A至B方向运行，其包括均匀布置的若干浇注单元，且各浇注单元呈线性布置，布置方向与浇注轨道31平行。

进一步的，同一浇注组的两辊道装置之间的距离小于浇注模块3相邻两浇注单元的中点距离，保证同一浇注组的两台浇注机能够同步工作，作为优选的，同一组浇注机的两辊道装置，其垂直于浇注轨道31方向的中线距离，等于浇注模块3相邻两浇注单元的中点距离，使浇注组与造型模块4配合时更加顺利。

本实施例中，为保证协同模块2的工作效率，所述中转转运车22上的中转辊道221设有两个，两个辊道呈水平的并排布置，使中转转运车22能够顺利与任意一个浇注组配合，作为优选的，所述中转辊道221、第一辊道3211、第二辊道3221、第三辊道3311和第四辊道3321宽度相同，使对接更加方便，且各辊道布置高度相等，使铁水在转运过程中能够保持水平和稳定。

本实施例中，转运系模块进行铁水转运工作时所用铁水容器为转运包，铁水在协同模块2、浇注模块3，以及浇注模块3进行浇注工作时所用铁水容器为浇注包，所述浇注包两两一组设有两组，且两组浇注包分别于两浇注组配合循环工作，增加了浇注速率。

本实施例中，该浇注系统的浇注方法，包括以下步骤：

(1)：设定初始状态下，各设备均为停止状态，此时两组浇注包均为空包，且分别位于第一浇注组32和第二浇注组33的辊道装置上；

(2)：浇注指令发出后，转运模块1开始工作，从电炉处向协同模块2处转运铁水；

(3)：在步骤二进行的同时，中转转运车22与第一浇注组32对接，在第一辊道3211、第二辊道3221和中转辊道221作用下，空包由第一浇注组32转运至中转转运车22，中转转运车22载动空包向与转运模块1对接处运行；

(4)：中转转运车22到达与转运模块1对接处，倾转转运车12通过倾转作用，将转运包内的铁水分别倾倒进中转转运车22上的两个空包内；

(5)：倾倒工作完成后，倾倒转运车返回接取新铁水，同时中转转运车22载动盛有铁水的浇注包向第一浇注组32移动；

(6)：中转转运车22到达与第一浇注组32对接位置，在第一辊道3211、第二辊道3221和中转辊道221作用下，盛有铁水的浇注包转运至第一浇注组32；

(7)：第一浇注组32载动浇注包进行浇注工作，且开始浇注位置位于造型模块4中段；

(8)：中转转运车22与第一浇注组32对接完成后，运行至与第二浇注组33对接处，并与第二浇注组33对接，在第三辊道3311、第四辊道3321和中转辊道221作用下，空包由第二浇注组33转运至中转转运车22，中转转运车22载动空包向与转运模块1对接处运行；

(9)：中转转运车22到达与转运模块1对接处，倾转转运车12通过倾转作用，将转运包内新接取的铁水分别倾倒进中转转运车22上的两个空包内；

(10)：倾倒工作完成后，倾倒转运车继续返回接取新铁水，同时中转转运车22载动盛有铁水的浇注包向第二浇注组33移动；

(11)：中转转运车22到达与第二浇注组33对接位置，在第三辊道3311、第四辊道3321和中转辊道221作用下，盛有铁水的浇注包转运至第二浇注组33；

(12)：第一浇注组32工作完成后，沿浇注轨道31向靠近A端一端移动至少一个浇注组长度，等待下一轮浇注工作，同时造型模块4向B端方向移动；

(13)：第一浇注组32移动完成后，第二浇注组33接替第一浇注组32进行浇注工作，避免出现重复浇注，同时，中转转运车22沿协同轨道21向靠近第一浇注组32方向移动；

(14)：重复步骤(3)-(6)，此时若第二浇注组33浇注工作还未完成，则第一浇注组32等待第二浇注组33浇注完成后再进行浇注；

(15)：第二浇注组33工作完成后，沿浇注轨道31向靠近B端一端移动至少一个浇注组长度，等待下一轮浇注工作，同时造型模块4向B端方向移动；

(16)：第二浇注组33移动完成后，第一浇注组32接替第二浇注组33进行浇注工作，避免出现重复浇注，同时，中转转运车22沿协同轨道21向靠近第二浇注组33方向移动；

(17)：重复步骤(7)-(11)，此时若第一浇注组32浇注工作还未完成，则第二浇注组33等待第一浇注组32浇注完成后再进行浇注；

(18)：重复上述步骤，实现第一浇注组32与第二浇注组33沿B至A方向不间断的轮流浇注工作，有效提高了浇注效率，减少以致消除了金属熔液在转运模块1、协同模块2或浇注模块3处的等待时间，有效控制了金属熔液的温降，进而保证了浇注质量。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或增减替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种多工位协同浇注系统的浇注方法，其特征在于：

所述浇注系统包括转运模块(1)、协同模块(2)、浇注模块(3)和造型模块(4)，金属熔液能够由转运模块(1)经协同模块(2)运送至浇注模块(3)，再由浇注模块(3)完成对造型模块(4)的浇注工作；

所述转运模块(1)包括转运轨道(11)，其上设有沿转运轨道(11)移动的倾转转运车(12)，所述倾转转运车(12)能够与中转转运车(22)对接完成金属熔液的交接工作；

所述协同模块(2)包括中转转运车(22)，所述中转转运车(22)沿协同轨道(21)移动，其能够对接转运模块(1)接收金属熔液，并将接收到的金属熔液运送至浇注模块(3)；

所述浇注模块(3)位于协同模块(2)一侧，其包括第一浇注组(32)和第二浇注组(33)，两浇注组均沿浇注轨道(31)移动，且均能与中转转运车(22)对接完成金属熔液的接收工作，所述协同模块(2)与浇注模块(3)之间金属熔液转运容器为浇注包，所述浇注包两两一组设有两组；

所述造型模块(4)位于浇注轨道(31)远离协同模块(2)一侧，且平行于浇注轨道(31)布置，其包括线性均布的若干浇注单元，两浇注组均能与浇注单元对接完成浇注工作；

所述浇注轨道(31)与协同轨道(21)平行布置，所述第一浇注组(32)包括相对布置的第一浇注机(321)和第二浇注机(322)，其上分别设有第一辊道(3211)和第二辊道(3221)，所述第二浇注组(33)包括相对布置的第三浇注机(331)和第四浇注机(332)，其上分别设有第三辊道(3311)和第四辊道(3321)，且同组浇注机的两辊道装置呈相邻的水平并排布置，所述中转转运车(22)包括两个水平并排布置的辊道装置，各辊道装置沿长度方向与协同轨道(21)方向垂直；

浇注方法包括如下步骤：

(1)：初始状态下，两组浇注包均为空包，且分别位于第一浇注组(32)和第二浇注组(33)的辊道装置上方；

(2)：中转转运车(22)与第一浇注组(32)对接，空包在中转转运车(22)及第一浇注组(32)作用下转运至中转转运车(22)；

(3)：倾转转运车(12)与中转转运车(22)对接，将转运来的金属熔液倾倒至中转转运车(22)上的空包内，完成后返回接取新的金属熔液；

(4)：中转转运车(22)与第一浇注组(32)对接，盛有铁水的浇注包在中转转运车(22)及第一浇注组(32)作用下转运至第一浇注组(32)，第一浇注组(32)开始浇注工作；

(5)：中转转运车(22)与第二浇注组(33)对接，空包在中转转运车(22)及第二浇注组(33)作用下转运至中转转运车(22)；

(6)：倾转转运车(12)与中转转运车(22)对接，将新转运来的金属熔液倾倒至中转转运车(22)上的空包内，完成后继续返回接取新的金属熔液；

(7)：中转转运车(22)与第二浇注组(33)对接，盛有铁水的浇注包在中转转运车(22)及第二浇注组(33)作用下转运至第二浇注组(33)，第二浇注组(33)开始浇注工作；

(8)：第一浇注组(32)完成浇注工作后，重复步骤(2)-(4)；

(9)：第二浇注组(33)完成浇注工作后，重复步骤(5)-(7)，实现两浇注组轮流不间断的循环浇注工作。

2.根据权利要求1所述的一种多工位协同浇注系统的浇注方法，其特征在于，所述转运轨道(11)位于协同轨道(21)远离浇注轨道(31)一侧布置，且布置方向垂直于协同轨道(21)布置方向。

3.根据权利要求1所述的一种多工位协同浇注系统的浇注方法，其特征在于，位于所述中转转运车(22)上的辊道装置为中转辊道(221)，所述中转辊道(221)、第一辊道(3211)、第二辊道(3221)、第三辊道(3311)和第四辊道(3321)宽度相同，且布置高度相等。

4.根据权利要求1所述的一种多工位协同浇注系统的浇注方法，其特征在于，所述浇注模块(3)中的若干浇注单元沿直线运动，所述第一浇注组(32)和第二浇注组(33)沿浇注模块(3)反向运动方向交替工作，依次向浇注单元中浇注金属熔液。

5.根据权利要求4所述的一种多工位协同浇注系统的浇注方法，其特征在于，所述第一浇注组(32)或第二浇注组(33)浇注完成后，先沿浇注轨道(31)向远离另一浇注组一端移动至少一个浇注组的距离，然后与中转转运车(22)对接换包。

6.根据权利要求5所述的一种多工位协同浇注系统的浇注方法，其特征在于，所述第一浇注工作组(32)浇注工作完成后，第二浇注工作组(33)再进行浇注工作，所述第二浇注工作组(33)浇注工作完成后，第一浇注工作组(32)再进行浇注工作。

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