CN116213701A - 一种集成化的金属熔液浇注系统及浇注方法 - Google Patents

Abstract

一种集成化的金属熔液浇注系统及浇注方法，浇注系统包括熔融模块、转运模块、中间模块、浇注模块和造型线，转运模块能够将金属熔液由熔融模块转运至中间模块，经处理后由中间模块转运至浇注模块，且由浇注模块完成造型线的浇注工作，熔融模块、中间模块、浇注模块和造型线均位于转运模块的转运轨道同侧，降低了布设空间需求，中间模块包括用与金属熔液转运的中转单元，中转单元两侧设有孕育剂添加单元和扒渣单元，孕育剂添加单元包括上下依次设置的总料斗、分料斗以及加料漏斗，进一步降低了布设空间要求，通过分料斗完成孕育剂的称重且通过加料漏斗完成孕育剂的添加工作，无需设置称料等待时间，保证转运效率的同时，使浇注系统更加的集成化。

Description

一种集成化的金属熔液浇注系统及浇注方法

技术领域

本发明涉及钢铁工业技术领域，具体为一种集成化的金属熔液浇注系统及浇注方法。

背景技术

浇注成型是钢铁工业技术领域中的一种常用的成型方式，其是根据产品材质，将所需金属原料熔融成金属液，并将金属液倾倒至模具(砂箱)内，冷却后既能够制得所需产品。

申请人就金属熔液的浇注转运工艺，之前就申请过相关专利，例如申请号为CN202111109593.1的一种铁水自动转运系统以及申请号为CN202111071192.1的一种高效的铁水自动转运系统，上述的两种浇注转运系统，均是从铁水转运的工作效率出发，根据不同需求通过多辆转运车的配合完成铁水的转运工作；而在申请号为CN202111108220.2的一种双工位同步浇注系统及浇注方法以及申请号为CN202111109592.7的一种多工位协同浇注系统及浇注方法专利文件中，申请人则是在提高铁水的转运效率的基础上，通过通过增加浇注工位以及中间转运车的方式，在保证转运效率的同时，提高浇注效率，进而完成生产效率的提高。

但是上述的几种浇注转运系统，均是从转运效率与浇注效率出发，通过多个中间转运车的不同配合实现铁水的转运浇注，这种的结构仅适用于一些大型工厂或大型零部件的加工生产中，在一些小型作坊或小型零部件的浇注生产工作中，这种布置方式显然难以实现，而且转运过程也是过于冗余，由此看来，上述的这种仅从转运效率和/或浇注效率出发来设置的铁水转运系统，并不适用于小面积、小产能、小产品的浇注生产工作中。

发明内容

为解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供了一种集成化的金属熔液浇注系统及浇注方法，申请人根据小面积、小产能、小产品的生产特点，在保证转运效率的同时，对系统的整体布局、转运流程以及中间处理流程，包括中间处理流程中所应用的机械装置的结构均进行了重新设计，以使其做到了集成化转运，进而使其能够适用于小型作坊或小型零部件的浇注生产工作中。

本发明技术方案如下：

一种集成化的金属熔液浇注系统，包括熔融模块、转运模块、中间模块、浇注模块和造型线，其中所述熔融模块用于金属的熔化工作，所述转运模块能够将金属熔液转运至中间模块，经处理后的金属熔液能够由中间模块转运至浇注模块，且由浇注模块完成造型线上金属模具的浇注工作。

为了使本发明的浇注系统能够适用于小型作坊或小型零部件的浇注生产工作中，所述转运模块包括转运轨道，所述熔融模块、中间模块、浇注模块和造型线均位于转运轨道同侧，这种的设置方式，能够使转运轨道贴近边界设置，无需占用过多的中间转运时间，保证了转运效率。

进一步的，所述熔融模块包括电炉，所述转运轨道上设有炉前转运车，所述炉前转运车上载有转运包，所述炉前转运车设置为能够载动转运包移动至电炉处承接金属熔液。

进一步的，所述中间模块包括位于转运轨道一侧的中转单元，所述中转单元设置为能够与炉前转运车对接完成转运包的交接工作，所述中转单元两侧分别设有孕育剂添加单元和扒渣单元，其分别用于金属熔液中孕育剂的添加工作以及金属熔液中废渣的扒出工作。

为了进一步保证浇注系统的集成化，作为本发明的核心技术构思，本发明中所述孕育剂添加单元包括主架以及加料控制器，所述主架上由上至下依次设置有总料斗、分料斗以及加料漏斗，所述总料斗用于孕育剂的存储工作，其下方设有螺旋给料机构，且能够通过螺旋给料机构将孕育剂添加至分料斗内，所述分料斗通过称重机构与主架连接，所述分料斗下方的出料口处转动设有翻动门，所述翻动门与分料斗之间设有能够驱动翻动门翻动的加料驱动机构，所述螺旋给料机构、称重机构以及加料驱动机构均与加料控制器通讯连接，所述加料控制器设置为能够根据称重机构的反馈信息(即预先设置的加料质量)控制螺旋给料机构以及加料驱动机构的工作状态，通过所述加料驱动机构能够控制翻动门开启，此时，分料斗内固定质量的孕育剂能够通过加料漏斗添加至金属熔液内，将孕育剂设计为双料斗的方式，使得在铁水的转运过程中，能够通过螺旋给料机构预先将固定重量的孕育剂添加至分料斗内，当需要添加孕育剂时，仅需将翻动门打开，分料斗既能够快速地将承重好的孕育剂通过加料漏斗添加至金属熔液内，不存在等待时间，而孕育剂添加机构多层加料的设置方式本身即不占用较大空间，在保证浇注效率的同时，满足了浇注系统的集成化要求，做到了孕育剂添加工作的自动化。

进一步的，所述浇注模块包括位于中间模块远离转运轨道一侧，且与转运轨道平行的浇注轨道，其上设有浇注机，所述浇注机上载有浇注包，所述中转单元上设有提升倾倒机构，所述造型线位于浇注轨道一侧，其包括砂箱，若干砂箱沿浇注轨道长度方向设置，所述浇注机设置为能够载动浇注包移动至中转单元位置承接金属熔液，并将金属熔液浇注至砂箱，最终完成浇注工作，就浇注系统整体来说，仅设置一个炉前转运车和中间单元既能够完成金属熔液的中间转运工作，不占用过大的布设空间，简化了中间转运流程，在保证转运效率的同时，使浇注系统更加的集成化，进而使其能够应用于小型作坊或小型零部件的浇注生产工作中。

如上所述的一种集成化的金属熔液浇注系统，作为一种优选的实施方式，所述出料口开口方向向外，所述翻动门上侧与出料口上侧转动连接且翻动方向向外，防止加料速度过快产生孕育剂飞溅，保证加料斗的孕育剂均能够通过翻动门的阻挡作用，并通过加料漏斗转却的添加至金属熔液内。

作为进一步优选的，所述加料驱动机构为直线驱动装置，所述加料控制器设置为能够控制直线驱动装置的伸长/或缩短量，通过控制直线驱动装置的伸长/或缩短量，来控制翻动门的开启角度，进而控制加料速度，使得孕育剂的添加能够更加均匀。

如上所述的一种集成化的金属熔液浇注系统，所述螺旋给料机构包括螺旋输送器和转动驱动装置，所述加料控制器设置为能够控制转动驱动装置的转速，通过控制转动驱动装置的转速，来控制螺旋输送器的给料速度，使得分料斗内孕育剂的预存工作更加快速准确。

进一步的，所述总料斗的容量大于分料斗的容量，使得总料斗加料完成后，较长时间内无需再次进行加料，使得孕育剂添加单元能够长时间的自主运行，增加了孕育剂添加单元实用性。

如上所述的一种集成化的金属熔液浇注系统，所述炉前转运车、中转单元以及浇注机分别包括炉前辊道、中转辊道和机上辊道，所述炉前辊道、中转辊道和机上辊道分别由若干个并列设置的转动辊组成，通过驱动转动辊转动，能够载动浇注包或转运包在辊道上移动，增加了转运过程的稳定性，所述炉前辊道、中转辊道和机上辊道的运输方向均与转运轨道布置方向垂直，使得浇注包或转运包在不同辊道之间的转运工作能够更加稳定便捷。

进一步的，所述炉前转运车上的炉前辊道能够升降，使其能够对角不同高度的辊道，增加了浇注系统的适用性。

如上所述的一种集成化的金属熔液浇注系统，所述浇注轨道远离造型线一侧设有浇注包储存辊道，其运输方向与浇注轨道布置方向垂直，所述转运轨道一侧设有转运包储存辊道，其运输方向与转运轨道布置方向垂直，所述浇注包储存辊道和转运包储存辊道分别用于浇注包和转运包的暂存或维修工作，使得转运包或浇注包的维护或更换工作更加简单快捷。

进一步的，所述转运包储存辊道位于转运轨道靠近熔融模块一侧，使得转运包储存辊道的设置不会影响浇注系统整体的设置。

为了使本领域技术人员能够更加清晰的理解本技术方案，本发明还提供了一种集成化的金属熔液浇注系统及浇注方法，其包括如下步骤：

(1)、初始状态下，转运包和浇注包分别位于转运包储存辊道和浇注包储存辊道上方；

(2)、系统接收生产指令后，炉前转运车和浇注机分别与转运包储存辊道和浇注包储存辊道对接，在机上辊道与浇注包储存辊道的作用下，以及炉前辊道与转运包储存辊道的作用下，完成转运包和浇注包的交接工作；

(3)、电炉发出可倾倒金属熔液信号，炉前转运车载动转运包沿炉前轨道移动至电炉处承接金属熔液；

(4)、炉前转运车载动盛有金属熔液的转运包移动至中转单元位置，并在中转辊道与炉前辊道的作用下，完成与中转单元之间的转运包的交接工作，此时的转运包内盛有金属熔液；

(5)、步骤(2)，和/或，(3)，和/或，(4)进行时，加料控制器控制螺旋给料机构工作将总料斗内的孕育剂添加至分料斗，分料斗内孕育剂重量达到设定值时，加料控制器控制螺旋给料机构停止工作；

(6)、步骤(3)，和/或，(4)进行时，浇注机载动浇注包移动至中转单元的位置；

(7)、中转单元通过提升倾倒机构将转运包内的金属熔液倾倒至浇注包，同时，加料控制器控制加料驱动机构动作以开启翻动门，孕育剂通过加料漏斗添加至正在进行金属熔液倾倒工作的转运包内，孕育剂添加完成后，加料控制器控制加料驱动机构动作关闭翻动门，需要说明的是，孕育剂添加工作的进行必须与金属熔液的倾倒工作同时进行，且孕育剂添加工作的结束时间必须在金属熔液倾倒完成前，或与金属熔液的倾倒工作一同完成；

(8)、金属熔液倾倒完成后，中转单元与炉前转运车对接完成空转运包的交接工作，炉前转运车继续等待电炉发出可倾倒金属熔液的信号；

(9)、步骤(8)进行时或完成后，浇注机载动盛有金属熔液的浇注包移动至扒渣单元进行人工扒渣，扒渣完成后进行浇注工作，并在浇注完成后，浇注机携带空浇注包移动至中转单元等待下一轮的金属熔液承接工作；

(10)、重复步骤(3)-(9)，完成连续的浇注工作；

(11)、系统接收停止生产指令，并在浇注包和转运包内的金属熔液倾倒完成后，炉前转运车和浇注机分别与转运包储存辊道和浇注包储存辊道对接，完成转运包和浇注包的交接工作。

本发明的有益效果在于：

(1)、本发明为一种集成化的金属熔液浇注系统及浇注方法，熔融模块、中间模块、浇注模块和造型线均位于转运轨道同侧的设置方式，能够使转运轨道贴近边界(可以是厂区或棚区边界)设置，无需占用过多的中间转运时间或中间转运空间，降低了空间需求，保证了转运效率；

(2)、加料控制器配合双层料斗的设置，使得在铁水的转运过程中，能够通过螺旋给料机构预先将固定重量的孕育剂添加至分料斗内，当需要添加孕育剂时，仅需将翻动门打开，分料斗既能够快速地将承重好的孕育剂通过加料漏斗添加至金属熔液内，不存在等待时间，而孕育剂添加机构多层加料的设置方式本身即不占用较大空间，在保证浇注效率的同时，满足了浇注系统的集成化要求，做到了孕育剂添加工作的自动化；

(3)、就浇注系统整体以及本发明提供的浇注方法来说，仅设置一个炉前转运车和中间单元既能够完成金属熔液的中间转运工作，不占用过大的布设空间，简化了中间转运流程，在保证转运效率的同时，使浇注系统更加的集成化，进而使其能够应用于小型作坊或小型零部件的浇注生产工作中。

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整体布局示意图；

图2为实施例中孕育剂添加机构的结构示意图；

图3为实施例中分料斗的结构示意图(翻动门完全关闭)；

图4为实施例中分料斗的结构示意图(翻动门完全开启)；

图5为实施例中浇注系统的工作流程图；

图中各附图标记所代表的组件为：

1、熔融模块；11、电炉；12、排烟单元；121、机上排烟装置；122、机前排烟装置；2、转运模块；21、转运轨道；22、炉前转运车；3、中间模块；31、中转单元；32、孕育剂添加单元；321、主架；322、总料斗；3221、螺旋给料机构；323、分料斗；3231、加料驱动机构；3232、翻动门；3233、称重机构；324、加料漏斗；3241、接料斗；3242、输料管；33、扒渣单元；331、扒渣平台；332、渣斗；4、浇注模块；41、浇注轨道；42、浇注机；5、造型线；51、砂箱；6、转运包储存辊道；7、浇注包储存辊道。

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。

实施例

本实施例首先提供了一种集成化的金属熔液浇注系统，参见图1，包括熔融模块1、转运模块2、中间模块3、浇注模块4和造型线5，其中所述熔融模块1用于金属的熔化工作，所述转运模块2能够将金属熔液转运至中间模块3，所述中间模块3用于金属熔液的中间处理及转运工作，经处理后的金属熔液能够由中间模块3转运至浇注模块4，且由浇注模块4完成造型线5上金属模具的浇注工作，下面进行详细说明。

本实施例中，所述熔融模块1包括电炉11，所述电炉11可以为线性排列的多个，所述熔融模块1还包括排烟单元12，所述排烟单元12包括位于电炉11上方的机上排烟装置121以及位于电炉11前侧出液口上方的机前排烟装置122，所述排烟单元12还包括风机以及排烟管道，所述机上排烟装置121以及机前排烟装置122均与排烟管道连通，电炉11处的烟尘能够在风机作用下通过排烟管道排出。

本实施例中，所述转运模块2包括转运轨道21，为了使本发明的浇注系统能够适用于小型作坊或小型零部件的浇注生产工作中，所述熔融模块1、中间模块3、浇注模块4和造型线5均位于转运轨道21同侧，这种的设置方式，能够使转运轨道21贴近边界设置，无需占用过多的中间转运时间和转运空间，保证了转运效率。

进一步的，所述转运轨道21上设有炉前转运车22，所述炉前转运车22上载有转运包，所述炉前转运车22设置为能够载动转运包移动至电炉11处承接金属熔液，为使所述炉前转运车22上的炉前辊道能够对角不同高度的辊道，所述炉前转运车22上的炉前辊道能够升降，例如本申请中的炉前转运车22，可以是申请人之前申请的专利号为CN202111071194.0的专利文件中提供的炉前升降转运车，通过设置炉前升降转运车上第二转运模块2的高度，以使其能够与熔融模块1或中间模块3对接，使得熔融模块1或中间模块3较高或较低时，均能够通过可升降的第一转运模块2，实现与不同高度工位的对接工作，增加了浇注系统的适用性，基于已经公开的炉前升降转运车，此处对炉前转运车22的具体结构不做多余阐述。

进一步的，所述转运轨道21一侧设有转运包储存辊道6，其包括若干个线性排列的转动辊，且运输方向与转运轨道21布置方向垂直，所述转运包储存辊道6用于转运包的暂存或维修工作，使得转运包的维护或更换工作更加简单快捷。

进一步的，所述转运包储存辊道6位于转运轨道21靠近熔融模块1一侧，使得转运包储存辊道6的设置不会影响浇注系统整体的布局。

本实施例中，所述中间模块3包括位于转运轨道21一侧的中转单元31，所述中转单元31设置为能够与炉前转运车22对接完成转运包的交接工作，所述中转单元31两侧分别设有孕育剂添加单元32和扒渣单元33，其分别用于金属熔液中孕育剂的添加工作以及金属熔液中废渣的扒出工作。

具体来说，所述中转单元31设置在转运轨道21远离电炉11的一端，其包括中转辊道，所述炉前转运车22上设有炉前辊道，所述炉前辊道和中转辊道分别由若干个并列设置的转动辊组成，通过驱动转动辊转动，能够载动转运包在辊道上移动，增加了转运过程的稳定性，所述炉前辊道和中转辊道的运输方向均与转运轨道21布置方向垂直，使得转运包在炉前辊道与中转辊道之间的转运工作能够更加稳定便捷。

进一步的，所述中转辊道一侧设有提升倾倒机构，转运包能够在提升倾倒机构作用下完成其内部金属熔液的倾倒工作，例如，本发明中的中转单元31，可以采用申请人之前申请的专利号为CN202020488062.2的专利文件中公开的提升倾转转运车，区别是，本发明中的中转单元31无需移动，当然了，本发明中所述中转辊道也可以设置为固定式，提升倾倒机构设置为转动活动式，基于已经公开的提升倾转转运车，此处对中转单元31的具体结构不做多余阐述。

本实施例中，为了进一步保证浇注系统的集成化，作为本发明的核心技术构思，结合图2，所述孕育剂添加单元32包括位于中转单元31一侧的主架321，所述主架321上由上至下依次设置有总料斗322、分料斗323以及加料漏斗324。

进一步的，所述总料斗322用于孕育剂的存储工作，其包括下方的螺旋给料机构3221，且能够通过螺旋给料机构3221将孕育剂添加至分料斗323内，所述总料斗322的容量大于分料斗323的容量，使得总料斗322加料完成后，较长时间内无需再次进行加料，使得孕育剂添加单元32能够长时间的自主运行，增加了孕育剂添加单元32实用性。

进一步的，结合图3和图4，所述分料斗323通过称重机构3233与主架321连接，所述分料斗323下方的出料口处转动设有翻动门3232，所述翻动门3232与分料斗323之间设有能够驱动翻动门3232翻动的加料驱动机构3231，且通过开启翻动门3232能够将孕育剂添加至加料漏斗324。

进一步的，所述加料漏斗324包括用于接料的接料斗3241及其下端连接的输料管3242，所述输料管3242的下端斜向下指向靠近中转单元31的一侧，且能够将孕育剂添加至浇注机42上的浇注包内。

本实施例中，所述孕育剂添加单元32还包括加料控制器，所述加料控制器可以为PLC控制器，就加料控制器的控制方式来说，所述螺旋给料机构3221、称重机构3233以及加料驱动机构3231均与加料控制器通讯连接，所述加料控制器设置为能够根据称重机构3233的反馈信息(即预先设置的加料质量)控制螺旋给料机构3221以及加料驱动机构3231的工作状态，通过所述加料驱动机构3231能够控制翻动门3232开启，此时，分料斗323内固定质量的孕育剂能够通过加料漏斗324添加至金属熔液内，将孕育剂设计为双料斗的方式，使得在铁水的转运过程中，能够通过螺旋给料机构3221预先将固定重量的孕育剂添加至分料斗323内，当需要添加孕育剂时，仅需将翻动门3232打开，分料斗323既能够快速地将承重好的孕育剂通过加料漏斗324添加至金属熔液内，不存在等待时间，而孕育剂添加机构多层加料的设置方式本身即不占用较大空间，在保证浇注效率的同时，满足了浇注系统的集成化要求，做到了孕育剂添加工作的自动化。

进一步的，所述螺旋给料机构3221包括螺旋输送器和转动驱动装置，所述加料控制器设置为能够控制转动驱动装置的转速，通过控制转动驱动装置的转速，来控制螺旋输送器的给料速度，使得分料斗323内孕育剂的预存工作更加快速准确，作为其中的一种实施方式，所述转动驱动装置在加料控制器控制作用下的转速为先快后慢，保证初始时能够快速将孕育剂添加至分料斗323，后期保持慢速给料使得分料斗323内孕育剂的添加量更加准确。

进一步的，所述出料口开口方向向外，所述翻动门3232上侧与出料口上侧转动连接且翻动方向向外，防止加料速度过快产生孕育剂飞溅，保证加料斗的孕育剂均能够通过翻动门3232的阻挡作用，并通过加料漏斗324转却的添加至金属熔液内。

进一步的，所述加料驱动机构3231为直线驱动装置，所述直线驱动装置为直线电机，所述加料控制器设置为能够控制直线驱动装置的伸长/或缩短量，通过控制直线驱动装置的伸长/或缩短量，来控制翻动门3232的开启角度，进而控制加料速度，使得孕育剂的添加能够更加均匀，作为其中的一种实施方式，所述直线驱动装置在加料控制器控制作用下带动翻动门3232先开启一定程度，然后保持匀速扩大翻动门3232开启角度，保证孕育剂的添加工作更加均匀。

就加料控制器来说，其设有两个，分别为第一PLC控制单元和第二PLC控制单元，所述承重机构分别与第一PLC控制单元和第二PLC控制单元通讯连接，所述电炉的金属熔液出口处还设有称重辊道，且所述转运包在称重辊道上完成金属熔液的承接工作，所述称重辊道包括用于检测转运包内所承接的金属熔液重量的重量计量机构，所述称重计量机构与第一PLC控制单元、第二PLC控制单元通讯连接，将转运包内金属熔液的重量信息分别传递至第一PLC控制单元和第二PLC控制单元，下面进行详细说明。

就螺旋给料机构来说，所述第一PLC控制单元接收到转运包内金属熔液的重量信息后，根据以下公式计算得到所需添加孕育剂的总重量W_料：

W_料＝kW_金；

其中：

W_料——所需添加孕育剂的总重量；

k——根据孕育剂种类或金属熔液种类预设的一个常数；

W_金——转运包内金属熔液的质量；

第一PLC控制单元根据所需添加孕育剂的总重量W_料，控制转动驱动装置以第一转速转动，完成快速加料，当分料斗内孕育剂的总量到达所需添加孕育剂的总重量W_料的80％时，第一PLC控制单元控制驱动装置以第二转速转动(第二转速小于第一转速)，当分料斗内孕育剂的重量达到所需添加孕育剂的总重量W_料时，第一PLC控制单元控制转动驱动装置停止工作，加料工作停止。

就直线驱动装置来说，相同的孕育剂重量，翻动门的开启角度越大，单位时间内出料斗下方出料口的出料量越多，出料速度越快，翻动门开启一定角度时，分料斗内孕育剂的重量越大，单位时间内出料斗下方出料口的出料量越多(受孕育剂重力和/或挤压作用的影响)，出料速度越快，且随着分料斗内孕育剂重量的逐渐减少，出料速度越来越慢。

孕育剂的出料时间需要小于等于转运包内金属熔液全部倾倒完成所需的时间，转运包内金属熔液全部倾倒完成所需时间通过以下公式得到：

T_金＝zW_金；

其中：

T_金——转运包内金属熔液全部倾倒完成所需时间；

z——根据提升倾倒机构的倾倒速度预设的一个常数；

W_金——转运包内金属熔液的质量；

优选设定孕育剂的出料时间等于同转运包内金属熔液全部倾倒完成所需的时间，由此得到分料斗内孕育剂全部加入至金属熔液所需时间T_料＝T_金。

基于历史数据中的所需添加孕育剂的总重量W_料、分料斗内孕育剂全部加入至金属熔液所需时间T_料、翻动门的开启角度α、孕育剂添加过程中翻动门的开启角度的控制过程，进行仿真实验，得到若干组仿真结果。每组仿真结果中均包括所需添加孕育剂的总重量W’_料、分料斗内孕育剂全部加入至金属熔液所需时间T’_料、翻动门的开启角度α’、孕育剂添加过程中翻动门的开启角度的控制过程4项数据信息，其中所需添加孕育剂的总重量W’_料与分料斗内孕育剂全部加入至金属熔液所需时间T’_料的组合情况均是唯一的。将此若干组仿真结果预先存储到第二PLC控制单元中。

第二PLC控制单元获取到所需添加孕育剂的总重量W_料与分料斗内孕育剂全部加入至金属熔液所需时间T_料的信息后，与预先存储的若干仿真结果中的W’_料与T’_料信息进行比对，如果在某条仿真结果中的W’_料与T’_料匹配成功，即W'_料＝W’_料且T_料＝T’_料，则第二PLC控制单元根据此条匹配成功的仿真结果中的翻动门的开启角度α’来设定当前翻动门的开启角度α＝α’，孕育剂添加过程中翻动门的开启角度的控制过程根据此条匹配成功的仿真结果中的控制过程进行控制。

若第二PLC控制单元获取到所需添加孕育剂的总重量W_料与分料斗内孕育剂全部加入至金属熔液所需时间T_料的信息后，与预先存储的若干仿真结果中的W’_料与T’_料信息进行比对时，如果无法与任何一条仿真结果中的W’_料与T’_料匹配成功，即不存在W_料＝W’_料且T_料＝T’_料的情况，则采用如下方式解决：

a、第二PLC控制单元首先判断是否存在W_料＝W’_料这一种情况，若存在W_料＝W’_料，则先匹配出W_料＝W’_料的所有仿真结果，从中选择T_料＞T’_料且丨T_料-T’_料丨最小的仿真结果作为匹配结果，第二PLC控制单元根据此条匹配结果的仿真结果中的翻动门的开启角度α’来设定当前翻动门的开启角度α＝α’，孕育剂添加过程中翻动门的开启角度的控制过程根据此条匹配成功的仿真结果中的控制过程进行控制。

b、若不存在W_料＝W’_料这一种情况，第二PLC控制单元继续判断是否存在T_料＝T’_料这一种情况，若存T_料＝T’_料这一种情况，则先匹配出T_料＝T’_料的所有仿真结果，从中选择W’_料＞W_料且丨W’_料-W_料丨最小的仿真结果作为匹配结果，第二PLC控制单元根据此条匹配结果的仿真结果中的翻动门的开启角度α来设定当前翻动门的开启角度α＝α’，孕育剂添加过程中翻动门的开启角度的控制过程根据此条匹配成功的仿真结果中的控制过程进行控制。

c、若T_料＝T’_料这一种情况也不存在，则从满足W’_料＞W_料且T_料＞T’_料的所有仿真结果中，选择丨W’_料-W_料丨最小的仿真结果作为匹配结果，第二PLC控制单元根据此条匹配结果的仿真结果中的翻动门的开启角度α来设定当前翻动门的开启角度α＝α’，孕育剂添加过程中翻动门的开启角度的控制过程根据此条匹配成功的仿真结果中的控制过程进行控制。

进一步的，所述扒渣单元33包括位于中转单元31远离孕育剂添加单元32一侧的渣斗332，所述渣斗332远离中转单元31一侧设有扒渣平台331，通过所述扒渣平台331能够人工将金属熔液内的废渣扒出至渣斗332。

本实施例中，所述浇注模块4包括位于中间模块3远离转运轨道21一侧，且与转运轨道21平行的浇注轨道41，其上设有浇注机42，所述浇注机42上载有浇注包，所述造型线5位于浇注轨道41远离中间模块3一侧，其包括沿浇注轨道41布置(长度)方向线性排列的若干砂箱51，所述浇注机42设置为能够载动浇注包移动至中转单元31位置承接金属熔液，并将金属熔液浇注至砂箱51，最终完成浇注工作，就浇注系统整体来说，仅设置一个炉前转运车22和中间单元既能够完成金属熔液的中间转运工作，不占用过大的布设空间，简化了中间转运流程，在保证转运效率的同时，使浇注系统更加的集成化，进而使其能够应用于小型作坊或小型零部件的浇注生产工作中。

进一步的，所述浇注机42包括机上辊道，所述机上辊道由若干个并列设置的转动辊组成，通过驱动转动辊转动，能够载动浇注包在辊道上移动，增加了转运过程的稳定性，所述机上辊道的运输方向与转运轨道21布置方向垂直，使得浇注包向中转单元31移动，进行金属熔液的承接工作时，能够更加稳定便捷。

进一步的，所述浇注轨道41远离造型线5一侧还设有浇注包储存辊道7，其包括若干个并列设置的转动辊，且运输方向与浇注轨道41布置方向垂直，所述浇注包储存辊道7用于浇注包的暂存或维修工作，使得浇注包的维护或更换工作更加简单快捷。

为了使本领域技术人员能够更加清晰的理解本技术方案，本实施例还提供了一种集成化的金属熔液浇注系统及浇注方法，结合图5，其包括如下步骤：

(1)、初始状态下，转运包和浇注包分别位于转运包储存辊道6和浇注包储存辊道7上方；

(2)、系统接收生产指令后，炉前转运车22和浇注机42分别与转运包储存辊道6和浇注包储存辊道7对接，在机上辊道与浇注包储存辊道7的作用下，以及炉前辊道与转运包储存辊道6的作用下，完成转运包和浇注包的交接工作；

(3)、电炉11发出可倾倒金属熔液信号，炉前转运车22载动转运包沿炉前轨道移动至电炉11处承接金属熔液；

(4)、炉前转运车22载动盛有金属熔液的转运包移动至中转单元31位置，并在中转辊道与炉前辊道的作用下，完成与中转单元31之间的转运包的交接工作，此时的转运包内盛有金属熔液；

(5)、步骤(2)，和/或，(3)，和/或，(4)进行时，加料控制器控制螺旋给料机构3221工作将总料斗322内的孕育剂添加至分料斗323，加料速度为先快后慢，分料斗322内孕育剂的重量达到设定值时，加料控制器控制螺旋给料机构3221停止工作；

(6)、步骤(3)，和/或，(4)进行时，浇注机42载动浇注包移动至中转单元31的位置；

(7)、中转单元31通过提升倾倒机构将转运包内的金属熔液倾倒至浇注包，同时，加料控制器控制加料驱动机构3231动作以开启翻动门3232，需要说明的是，所述翻动门3232在加料驱动机构3231带动下预先开启一定程度，然后在加料驱动机构3231带动下逐渐扩大，孕育剂通过加料漏斗324添加至正在进行金属熔液倾倒工作的转运包内，孕育剂添加完成后，加料控制器控制加料驱动机构3231动作关闭翻动门3232，需要说明的是，孕育剂添加工作的进行必须与金属熔液的倾倒工作同时进行，且孕育剂添加工作的结束时间必须在金属熔液倾倒完成前，或与金属熔液的倾倒工作一同完成；

(8)、金属熔液倾倒完成后，中转单元31与炉前转运车22对接完成空转运包的交接工作，炉前转运车22继续等待电炉11发出可倾倒金属熔液的信号；

(9)、步骤(8)进行时或完成后，浇注机42载动盛有金属熔液的浇注包移动至扒渣单元33进行人工扒渣，扒渣完成后进行浇注工作，并在浇注完成后，浇注机42携带空浇注包移动至中转单元31等待下一轮的金属熔液承接工作；

(10)、重复步骤(3)-(9)，完成连续的浇注工作；

(11)、系统接收停止生产指令，并在浇注包和转运包内的金属熔液倾倒完成后，炉前转运车22和浇注机42分别与转运包储存辊道6和浇注包储存辊道7对接，完成转运包和浇注包的交接工作。

Claims (10)

1.一种集成化的金属熔液浇注系统，其特征在于，包括熔融模块(1)、转运模块(2)、中间模块(3)、浇注模块(4)和造型线(5)；

所述转运模块(2)包括转运轨道(21)，所述熔融模块(1)、中间模块(3)、浇注模块(4)和造型线(5)均位于转运轨道(21)同侧；

所述熔融模块(1)包括电炉(11)，所述转运轨道(21)上设有炉前转运车(22)，所述炉前转运车(22)上载有转运包，所述炉前转运车(22)设置为能够载动转运包移动至电炉(11)处承接金属熔液；

所述中间模块(3)包括位于转运轨道(21)一侧的中转单元(31)，所述中转单元(31)设置为能够与炉前转运车(22)对接完成转运包的交接工作，所述中转单元(31)两侧分别设有孕育剂添加单元(32)和扒渣单元(33)；

所述孕育剂添加单元(32)包括主架(321)以及加料控制器，所述主架(321)上由上至下依次设置有总料斗(322)、分料斗(323)以及加料漏斗(324)，所述总料斗(322)下方设有螺旋给料机构(3221)，所述分料斗(323)通过称重机构(3233)与主架(321)连接，所述分料斗(323)下方的出料口处转动设有翻动门(3232)，所述翻动门(3232)与分料斗(323)之间设有能够驱动翻动门(3232)翻动的加料驱动机构(3231)，所述螺旋给料机构(3221)、称重机构(3233)以及加料驱动机构(3231)均与加料控制器通讯连接，所述加料控制器设置为能够根据称重机构(3233)的反馈信息控制螺旋给料机构(3221)以及加料驱动机构(3231)的工作状态；

所述浇注模块(4)包括位于中间模块(3)远离转运轨道(21)一侧，且与转运轨道(21)平行的浇注轨道(41)，其上设有浇注机(42)，所述浇注机(42)上载有浇注包，所述中转单元(31)上设有提升倾倒机构，所述造型线(5)位于浇注轨道(41)一侧，其包括砂箱(51)，所述浇注机(42)设置为能够载动浇注包移动至中转单元(31)位置承接金属熔液，并将金属熔液浇注至砂箱(51)。

2.根据权利要求1所述的一种集成化的金属熔液浇注系统，其特征在于，所述出料口开口方向向外，所述翻动门(3232)上侧与出料口上侧转动连接且翻动方向向外。

3.根据权利要求2所述的一种集成化的金属熔液浇注系统，其特征在于，所述加料驱动机构(3231)为直线驱动装置，所述加料控制器设置为能够控制直线驱动装置的伸长/或缩短量。

4.根据权利要求1所述的一种集成化的金属熔液浇注系统，其特征在于，所述螺旋给料机构(3221)包括螺旋输送器和转动驱动装置，所述加料控制器设置为能够控制转动驱动装置的转速。

5.根据权利要求1所述的一种集成化的金属熔液浇注系统，其特征在于，所述总料斗(322)的容量大于分料斗(323)的容量。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种集成化的金属熔液浇注系统，其特征在于，所述炉前转运车(22)、中转单元(31)以及浇注机(42)分别包括炉前辊道、中转辊道和机上辊道，所述炉前辊道、中转辊道和机上辊道的运输方向均与转运轨道(21)布置方向垂直。

7.根据权利要求1-5任一项所述的一种集成化的金属熔液浇注系统，其特征在于，所述炉前转运车(22)上的炉前辊道能够升降。

8.根据权利要求1-5任一项所述的一种集成化的金属熔液浇注系统，其特征在于，所述浇注轨道(41)远离造型线(5)一侧设有浇注包储存辊道(7)，其运输方向与浇注轨道(41)布置方向垂直；

所述转运轨道(21)一侧设有转运包储存辊道(6)，其运输方向与转运轨道(21)布置方向垂直。

9.根据权利要求8所述的一种集成化的金属熔液浇注系统，其特征在于，所述转运包储存辊道(6)位于转运轨道(21)靠近熔融模块(1)一侧。

10.根据权利要求8所述的一种集成化的金属熔液浇注系统的浇注方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)、初始状态下，转运包和浇注包分别位于转运包储存辊道(6)和浇注包储存辊道(7)上方；

(2)、系统接收生产指令后，炉前转运车(22)和浇注机(42)分别与转运包储存辊道(6)和浇注包储存辊道(7)对接，完成转运包和浇注包的交接工作；

(3)、电炉(11)发出可倾倒金属熔液信号，炉前转运车(22)载动转运包移动至电炉(11)处承接金属熔液；

(4)、炉前转运车(22)载动盛有金属熔液的转运包移动至中转单元(31)位置，完成与中转单元(31)之间的转运包的交接工作；

(5)、步骤(2)，和/或，(3)，和/或，(4)进行时，加料控制器控制螺旋给料机构(3221)工作将总料斗(322)内的孕育剂添加至分料斗(323)，分料斗(323)内孕育剂重量达到设定值时，加料控制器控制螺旋给料机构(3221)停止工作；

(6)、步骤(3)，和/或，(4)进行时，浇注机(42)载动浇注包移动至中转单元(31)的位置；

(7)、中转单元(31)通过提升倾倒机构将转运包内的金属熔液倾倒至浇注包，同时，加料控制器控制加料驱动机构(3231)动作以开启翻动门(3232)，孕育剂通过加料漏斗(324)添加至正在进行金属熔液倾倒工作的转运包内，孕育剂添加完成后，加料控制器控制加料驱动机构(3231)动作关闭翻动门(3232)；

(8)、金属熔液倾倒完成后，中转单元(31)与炉前转运车(22)对接完成空转运包的交接工作，炉前转运车(22)继续等待电炉(11)发出可倾倒金属熔液的信号；

(9)、步骤(8)进行时或完成后，浇注机(42)载动盛有金属熔液的浇注包移动至扒渣单元(33)进行人工扒渣，扒渣完成后进行浇注工作，并在浇注完成后，浇注机(42)携带空浇注包移动至中转单元(31)等待下一轮的金属熔液承接工作；

(10)、重复步骤(3)-(9)，完成连续的浇注工作；

(11)、系统接收停止生产指令，并在浇注包和转运包内的金属熔液倾倒完成后，炉前转运车(22)和浇注机(42)分别与转运包储存辊道(6)和浇注包储存辊道(7)对接，完成转运包和浇注包的交接工作。

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