CN115194137A - 自动化浇注生产线及浇注方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种自动化浇注生产线及浇注方法。能够解决如何提高精密铸造模壳焙烧及热模浇注的自动化、智能化的问题。大大降低了精密铸造浇注生产线的工人数量，且大大降低了工人的劳动强度，改善了工人的工作环境，每串铸件全流程可追溯，焙烧炉能耗大幅降低。还具有自学习功能，能按照开启的中频炉数量和中频炉出钢水时间，自行调整焙烧炉的运行速度，料盘辊道的输送料盘的频率和沙盘辊道输送沙盘的频率。
Description
技术领域
本申请涉及浇注技术领域，具体涉及一种自动化浇注生产线及浇注方法。
背景技术
目前在我国精密铸造中蜡模铸造占有很大比例，在蜡模铸造中模壳焙烧和热模浇注一直用人工操作，工人工作强度非常大，且现场工作环境恶劣，随着我国经济的快速增长，各行业的工作环境和劳动强度都得到很大改善，精密铸造模壳焙烧及热模浇注的自动化、智能化改造迫在眉睫。
为此，特提出一种自动化浇注生产线及浇注方法来解决如何提高精密铸造模壳焙烧及热模浇注的自动化、智能化的问题。
申请内容
针对现有技术的不足，本申请公开一种自动化浇注生产线及浇注方法，能够解决如何提高精密铸造模壳焙烧及热模浇注的自动化、智能化的问题。
为实现以上目的，本申请通过以下技术方案予以实现：
自动化浇注生产线，包括
模壳料盘，用于装载在制壳车间制作的模壳；
料盘辊道，用于运输在制壳车间制作的模壳到环形炉；
自行走模壳焙烧环形炉，用于焙烧由自行走机器人从模壳料盘输送的模壳并跟随自行走机器人旋转；
中频炉，用于熔化浇注模壳的钢水并由自行走机器人向模壳浇口杯浇注；
铸件沙盘，用于由自行走机器人从中频炉输送的装载含有钢水的模壳；
沙盘辊道，用于运输含有钢水的模壳到脱壳车间。
优选的技术方案，在模壳料盘设置有柱状定位销，浇口杯设置在柱状定位销，在多个柱状定位销设置的多个浇口杯的尺寸相同。
另外，本申请还公开了自动化浇注方法，包括
在制壳车间制作模壳并装载在模壳料盘，通过料盘辊道运输到环形炉；
自行走机器人将模壳从模壳料盘输送到自行走模壳焙烧环形炉内；
自行走模壳焙烧环形炉跟随自行走机器人旋转，保证待装取模壳正对自行走模壳焙烧环形炉的炉口；
模壳在自行走模壳焙烧环形炉内旋转一周焙烧完成，自行走机器人叉住模壳浇口杯送到中频炉；
自行走机器人在中频炉浇注钢水，浇注完成后，自行走机器人将含有钢水的模壳放置在铸件沙盘；
铸件沙盘盛满后，铸件沙盘经沙盘辊道输送到脱壳车间，空的铸件沙盘经沙盘辊道输送至中频炉。
优选的技术方案，两台自行走机器人交替操作，分别将模壳从模壳料盘输送到自行走模壳焙烧环形炉内。
优选的技术方案，模壳料盘的模壳取完以后，空料盘经料盘辊道返回制壳车间。
优选的技术方案，两台自行走机器人交替操作叉住模壳浇口杯，分别旋转模壳浇口杯保证浇口杯向上。
优选的技术方案，两台自行走机器人交替操作，分别到两个中频炉前浇注钢水。
优选的技术方案，两台机器人交替操作，分别将模壳输送到自行走模壳焙烧环形炉内空出部分面积的炉底。
本申请公开一种自动化浇注生产线及浇注方法，具有以下优点：
传统模壳焙烧为人工上料，工人将冷模壳用钢叉装入箱式炉上，重量较大人工搬不动的模壳，就使用台车炉或者小车式隧道窑，用行车吊着冷模壳装在台车上。本申请使用机器人叉住模壳浇口杯，(模壳设计时将所有浇口杯统一)大大降低了工人工作强度。
为防止炉内渣质掉入模壳，模壳焙烧时模壳浇口杯不能向上，模壳焙烧完成，人工用钢叉取模壳时，需要将模壳翻转，进一步的增加工作量。本申请采用台车炉或者小车式隧道窑模壳焙烧，模壳重量较重，人工穿防护服，带上防护手套直接搬运，1000多度的热模壳最重有100多公斤，两个工人合抱，再放在平台上翻转，强度相当大，工况相当恶劣。生产线采用机器人叉取模壳浇口杯，出炉后再自动翻转，大大降低工人劳动强度。
传统精密铸造小件采用人工叉取热模壳，在炉前浇注的方式，模壳重量加上钢水重量，全靠人力完成，本申请采用机器人叉壳到炉前浇注，浇注完放在冷却沙盘上。
传统精密铸造模壳焙烧采用周期式炉，炉门较大，每个炉次装壳和取壳需要将炉门一直打开，炉内热量损失非常多，炉内高温对工人也有很大的热辐射。本申请采用机器人装取料，首先避免炉膛对工人的高温热辐射，再者采用旋转炉底，取壳时模壳正对炉门，炉门可以做的非常小，减少了热量流失。
传统周期式模壳焙烧炉，模壳在炉内的位置相对固定，模壳的受热不够均匀，先装炉的模壳后浇注，后装炉的模壳先浇注，每一个模壳的焙烧时间不同，产品质量不够稳定。本申请的模壳焙烧炉采用环形炉加热，模壳装在台车的圆周上，模壳在炉内经过预热区、加热区和保温区，在炉膛中旋转一圈，模壳的均匀性更佳。每个模壳从进炉到出炉的整个焙烧时间相同，焙烧质量更稳定。
本申请模壳从制壳车间装料盘就有定位和标记，转运过程、冷模壳装炉、热模壳出炉，热模壳浇注，装入缓冷沙盘，整个过程铸件都有标记，整个过程可追溯。
传统精密铸造浇注采用人工叉壳浇注，工人的安全性得不到保证，本申请采用机器人，人员的安全性不用担忧。
传统精密铸造浇注，冷模壳采用人工推小推车的方式运到浇注工部，本申请壳采用托盘自动运输，料盘也能自动返回，在制壳车间模壳装料盘时就采用机器人自动装料的形式，大量减少人员投入。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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他的附图。
图1是本申请实施例自动化浇注生产线的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例1
如图1所示，本申请实施例所述自动化浇注生产线，包括模壳料盘1，用于装载在制壳车间制作的模壳；料盘辊道2，用于运输在制壳车间制作的模壳到环形炉；自行走模壳焙烧环形炉3，用于焙烧由自行走机器人4从模壳料盘1输送的模壳并跟随自行走机器人4旋转；中频炉5，用于熔化浇注模壳的钢水并由自行走机器人4向模壳浇口杯浇注；铸件沙盘6，用于由自行走机器人4从中频炉5输送的装载含有钢水的模壳；沙盘辊道7，用于运输含有钢水的模壳到脱壳车间。
其中，在模壳料盘1设置有柱状定位销，浇口杯设置在柱状定位销，在多个柱状定位销设置的多个浇口杯的尺寸相同。
实施例2
如图1所示，本申请实施例所述自动化浇注方法。
制壳车间制作的模壳装在模壳料盘上，经料盘辊道运输到环形炉两侧，模壳料盘上有柱状定位销，统一设计的浇口杯插入柱状定位销上。
两台机器人交替操作，将模壳从模壳料盘上抓到环形炉内。
环形炉的旋转和机器人配合，保证待装取模壳正对炉口。
模壳料盘上模壳取完以后，空料盘经料盘辊道返回制壳车间。
模壳在环形炉内旋转一周焙烧完成，两台机器人交替操作，叉住统一设计的模壳浇口杯，并旋转，保证浇口杯向上，送到中频炉前。
其中一台中频炉钢水熔化好，两台机器人交替到炉前浇注钢水，浇注完成后，机器人将含有钢水的模壳放置在中频炉两侧的沙盘上。
沙盘盛满以后，铸件沙盘经沙盘辊道运送至脱壳车间，空沙盘再经辊道运送至中频炉两侧。
环形炉中热模壳取出后会空出一部分面积炉底，两台机器人交替操作，将环形炉两侧的冷模壳装到炉内。
空出面积的炉底装满以后，环形炉和两台机器人自行走到另外一台中频炉前。这时另外一台中频炉内熔化好的钢水已经准备完成，机器人继续取壳浇注，开始下一个循环：
原则上保证两台机器人不间断工作，按照中频炉的熔化时间和机器人装模壳和取模壳浇注的总时间来配置中频炉数量：
稳定工作状态：几台中频炉一直熔化钢水，其中一台中频炉钢水熔化好，机器人自行走，到其炉前取壳浇注，环形炉始终跟着机器人，为机器人提供焙烧完成的模壳，机器人取完热模壳就立即向焙烧炉内装入冷模壳。料盘辊道一直为机器人提供装满模壳的料盘，并且将空料盘返回至制壳车间。沙盘辊道一直为机器人提供空沙盘，并且将装满铸件的沙盘运送到脱壳车间：
需要说明的是，在本文中关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.自动化浇注生产线，包括
模壳料盘，用于装载在制壳车间制作的模壳；
料盘辊道，用于运输在制壳车间制作的模壳到环形炉；
自行走模壳焙烧环形炉，用于焙烧由自行走机器人从模壳料盘输送的模壳并跟随自行走机器人旋转；
中频炉，用于熔化浇注模壳的钢水并由自行走机器人向模壳浇口杯浇注；
铸件沙盘，用于由自行走机器人从中频炉输送的装载含有钢水的模壳；
沙盘辊道，用于运输含有钢水的模壳到脱壳车间。
2.根据权利要求1所述的自动化浇注生产线，其中，在所述模壳料盘设置有柱状定位销，浇口杯设置在所述柱状定位销，在多个柱状定位销设置的所述多个所述浇口杯的尺寸相同。
3.自动化浇注方法，包括
在制壳车间制作模壳并装载在模壳料盘，通过料盘辊道运输到环形炉；
自行走机器人将模壳从模壳料盘输送到自行走模壳焙烧环形炉内；
自行走模壳焙烧环形炉跟随自行走机器人旋转，保证待装取模壳正对自行走模壳焙烧环形炉的炉口；
模壳在自行走模壳焙烧环形炉内旋转一周焙烧完成，自行走机器人叉住模壳浇口杯送到中频炉；
自行走机器人在中频炉浇注钢水，浇注完成后，自行走机器人将含有钢水的模壳放置在铸件沙盘；
铸件沙盘盛满后，铸件沙盘经沙盘辊道输送到脱壳车间，空的铸件沙盘经沙盘辊道输送至中频炉。
4.根据权利要求3所述的自动化浇注方法，其中，两台自行走机器人交替操作，分别将模壳从模壳料盘输送到自行走模壳焙烧环形炉内。
5.根据权利要求3所述的自动化浇注方法，其中，模壳料盘的模壳取完以后，空料盘经料盘辊道返回制壳车间。
6.根据权利要求3所述的自动化浇注方法，其中，两台自行走机器人交替操作叉住模壳浇口杯，分别旋转模壳浇口杯保证浇口杯向上。
7.根据权利要求3所述的自动化浇注方法，其中，两台自行走机器人交替操作，分别到两个中频炉前浇注钢水。
8.根据权利要求3所述的自动化浇注方法，其中，两台机器人交替操作，分别将模壳输送到自行走模壳焙烧环形炉内空出部分面积的炉底。
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