CN207787609U - 一种智能的树脂砂连续混砂装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种智能的树脂砂连续混砂装置，包括原砂储罐、原砂计量设备、热电偶、螺旋输砂设备、树脂泵、固化剂泵组、混砂设备及智能控制设备，所述原砂储罐与螺旋输砂设备连接，所述螺旋输砂设备、树脂泵以及固化剂泵组均与混砂设备连接；所述原砂计量设备设于原砂储罐的出料口；所述热电偶设于原砂储罐的内下部；所述螺旋输砂设备、树脂泵、固化剂泵组、混砂设备、原砂计量设备及热电偶均与智能控制设备相连接。通过本实用新型的混砂装置来实现对原砂进行准确计量，并实时获取原砂温度，且根据计量的原砂出砂量以及原砂温度来精确控制树脂胶、A固化剂和B固化剂的出料量，可极大的降低生产成本。

Description

一种智能的树脂砂连续混砂装置

技术领域

本实用新型涉及铸造设备领域，特别涉及一种智能的树脂砂连续混砂装置及控制方法。

背景技术

目前，铸造行业中主要采用的成型材料树脂砂的混制方法是：由操作者在树脂砂混砂设备上根据操作经验来调节树脂胶、固化剂(包括固化剂A和固化剂B)与原砂的混合比例和控制固化时间，以此来实现各种型砂的制作，其中，原砂主要是通过气动(或手动)阀门来进行流量控制的，固化剂和树脂主要是通过出口配置手动限流调节阀来进行输送量的控制。因此，现有的这种混制方法存在有如下缺陷：无法对树脂胶、固化剂或原砂的比例进行精确控制，这使得在具体混制的过程中，不是造成树脂和固化剂的浪费或者所制成的砂型报废(强度满足不了起模强度的基本要求，即塌箱或局部掉沙或断裂)，增加制作成本和降低产量，就是会影响砂型的透气性，或者达不到所需的型砂的强度，由此会造成例如铸件产品存在沙孔、气孔、夹砂等缺陷，严重时会使铸件产品报废。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种智能的树脂砂连续混砂装置，通过该混砂装置来实现对原砂进行准确计量，并实时获取原砂温度，且根据计量的原砂出砂量以及原砂温度来精确控制树脂胶、A固化剂和B固化剂的出料量，可极大的降低生产成本。

本实用新型是这样实现的：一种智能的树脂砂连续混砂装置，所述混砂装置包括一原砂储罐、一原砂计量设备、一螺旋输砂设备、一树脂泵、一固化剂泵组、一混砂设备、一热电偶以及一智能控制设备，所述原砂储罐与所述螺旋输砂设备连接，所述螺旋输砂设备、树脂泵以及固化剂泵组均与所述混砂设备连接；所述原砂计量设备设于所述原砂储罐的出料口；所述热电偶设于所述原砂储罐的内下部；所述螺旋输砂设备、树脂泵、固化剂泵组、混砂设备、原砂计量设备以及热电偶均与所述智能控制设备相连接；

所述原砂计量设备包括一驱动电机、一旋转计量本体以及一外壳体；所述旋转计量本体上环设有复数个定量计量槽；所述外壳体套设于所述旋转计量本体的外部，且所述外壳体的上端设置有一进砂口，下端设置有一出砂口；所述驱动电机与所述旋转计量本体相连接，且通过所述驱动电机带动所述旋转计量本体进行旋转。

进一步地，所述智能控制设备包括一PLC控制器、一触摸屏、一温度模块、一小型继电器组、一接触器组、一变频器组以及一提供24V电压的直流电源；所述触摸屏、温度模块以及小型继电器组均与所述PLC控制器相连接，所述接触器组与所述变频器组相连接；所述热电偶与所述温度模块相连接；所述原砂计量设备、树脂泵以及固化剂泵组均与所述变频器组相连接。

进一步地，所述智能控制设备还包括一电源滤波器以及一隔离变压器；所述隔离变压器与所述电源滤波器相连接，所述电源滤波器与所述直流电源相连接。

进一步地，所述接触器组包括一电源接触器、一输砂电机接触器、一混砂电机接触器以及一变频器组电源接触器；所述输砂电机接触器、混砂电机接触器以及变频器组电源接触器均与所述电源接触器相连接；所述变频器组电源接触器与所述变频器组相连接。

进一步地，所述固化剂泵组包括一A固化剂泵以及一B固化剂泵，且所述A固化剂泵以及B固化剂泵均采用计量泵。

本实用新型的优点在于：通过本实用新型混砂装置混砂装置来实现对原砂进行准确计量，并实时获取原砂温度，且根据计量的原砂出砂量以及原砂温度来精确控制树脂胶、A固化剂和B固化剂的出料量，不仅可以实现在不同原砂温度下，用最少的树脂胶和固化剂在理想的时间内生产出合格的型砂，这有助于极大的降低生产成本和提高铸件产品的合格率；而且可以极大的提高生产效率，具有极高的经济效益和社会效益。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型一种树脂砂连续混砂装置的原理框图。

图2为本实用新型中原砂计量设备的内部结构示意图。

图3为本实用新型中智能控制设备的电路原理框图。

图4为本实用新型中接触器组的电路原理框图。

附图标记说明：

100-混砂装置，1-原砂储罐，11-出料口，2-螺旋输砂设备，3-固化剂泵组，31-A固化剂泵，32-B固化剂泵，4-树脂泵，5-混砂设备，6-原砂计量设备，61-驱动电机，62-旋转计量本体，621-定量计量槽，63-外壳体，631-进砂口，632-出砂口，7-热电偶，8-智能控制设备，80-外部电源，81-PLC控制器，82-触摸屏，83-温度模块，84-小型继电器组，85-接触器组，851-电源接触器，852-输砂电机接触器，853-混砂电机接触器，854-变频器组电源接触器，86-变频器组，87-直流电源，88-电源滤波器，89-隔离变压器。

具体实施方式

请重点参阅图1至图4所示，本实用新型一种智能的树脂砂连续混砂装置100的较佳实施例，所述混砂装置100包括一原砂储罐1、一螺旋输砂设备2、一固化剂泵组3、一树脂泵4、一混砂设备5、一原砂计量设备6、一热电偶7以及一智能控制设备8，所述原砂储罐1与所述螺旋输砂设备2连接，所述螺旋输砂设备2、树脂泵4以及固化剂泵组3均与所述混砂设备5连接，在工作时，所述原砂储罐1用于储放待混合的原砂，所述树脂泵4用于往混砂设备5内输送树脂胶，所述螺旋输砂设备2用于将原砂输送到混砂设备5，所述固化剂泵组3用于往混砂设备5内添加需要的固化剂(包括A固化剂和B固化剂)，所述混砂设备5用于将原砂、树脂胶、A固化剂或者B固化剂进行充分混合；所述原砂计量设备6设于所述原砂储罐1的出料口11，所述原砂计量设备6用于对原砂进行精确计量并下料；所述热电偶7设于所述原砂储罐1的内下部，所述热电偶7用于采集原砂储罐1内原砂温度；所述螺旋输砂设备2、固化剂泵组3、树脂泵4、混砂设备5、原砂计量设备6以及热电偶7均与所述智能控制设备8相连接；

所述原砂计量设备6包括一驱动电机61、一旋转计量本体62以及一外壳体63；所述旋转计量本体62上环设有复数个定量计量槽621，在进行设计时，各个定量计量槽621的容积都一样的；所述外壳体63套设于所述旋转计量本体62的外部，且所述外壳体63的上端设置有一进砂口631，用于使原砂掉落到定量计量槽621中，下端设置有一出砂口632，用于使装到定量计量槽621中的原砂落入到螺旋输砂设备2中；所述驱动电机61与所述旋转计量本体62相连接，且通过所述驱动电机61带动所述旋转计量本体62进行旋转，在旋转计量本体62进行旋转的过程中，定量计量槽621中的原砂就会掉落入螺旋输砂设备2中。

所述固化剂泵组3包括一A固化剂泵31以及一B固化剂泵32，且所述A固化剂泵31以及B固化剂泵32均采用计量泵。其中，所述A固化剂泵31用于往混砂设备5内输送A固化剂，所述B固化剂泵32用于往混砂设备5内输送B固化剂。在具体实施时，可通过所述智能控制设备8来精确控制将A固化剂和B固化剂定量送入混砂设备5，且可以精准控制固化时间，以提高生产效率和保证生产出的型砂的品质。

所述智能控制设备8包括一PLC控制器81、一触摸屏82、一温度模块83、一小型继电器组84、一接触器组85、一变频器组86以及一提供24V电压的直流电源87；所述触摸屏82、温度模块83以及小型继电器组84均与所述PLC控制器81相连接，所述接触器组85与所述变频器组86相连接；所述热电偶7与所述温度模块83相连接；所述原砂计量设备6、固化剂泵组3以及树脂泵4均与所述变频器组86相连接。其中，所述触摸屏82用于操作人员执行相关的操作；所述温度模块83用于将热电偶7检测到的温度信号转换成数字信号并输出给PLC控制器81；所述小型继电器组84用于保护PLC控制器81的触点；所述变频器组86用于对原砂计量设备6、A固化剂泵31、B固化剂泵32以及树脂泵4进行控制。

所述智能控制设备8还包括一电源滤波器88以及一隔离变压器89；所述隔离变压器89与所述电源滤波器88相连接，所述电源滤波器88与所述直流电源87相连接。其中，所述电源滤波器88与隔离变压器89均用于减少其它设备的中频对电源造成干扰，以确保整个智能控制系统能够稳定工作。

所述接触器组85包括一电源接触器851、输砂电机接触器852、混砂电机接触器853以及一变频器组电源接触器854；所述输砂电机接触器852、混砂电机接触器853以及变频器组接触器854均与所述电源接触器851相连接；所述变频器组电源接触器854与所述变频器组86相连接。在具体工作时，还需要将380V外部电源80接入到所述电源接触器851中，所述电源接触器851用于对整个混砂装置100需要接入的外部电源80进行控制(例如，当混砂装置100超过半小时不工作时，就自动控制切断外部电源80)；所述输砂电机接触器852与所述螺旋输砂设备2连接，用于通过所述输砂电机接触器852来对螺旋输砂设备2进行控制；所述混砂电机接触器853与混砂设备5连接，用于通过所述混砂电机接触器853来对混砂设备5进行控制；所述变频器组电源接触器854用于为变频器组86提供电源；所述原砂计量设备6、A固化剂泵31、B固化剂泵32以及树脂泵4均与变频器组86连接，以通过变频器组86控制所述原砂计量设备6、A固化剂泵31、B固化剂泵32以及树脂泵4中电机的运行。

本实用新型混砂装置通过实际使用后，以一台5T/H的混砂装置的树脂使用量来说，每小时可节约6-10KG的树脂，每年大概可以节约12-20T的树脂，按照现有树脂单价为15000元/T，一年大约可以直接节省人民币18-30万元；工人的生产效率可以提高30％左右；铸件合格率可提高5％以上。

通过本实用新型混砂装置实现的控制方法步骤如下：

步骤1、采集所述原砂计量设备6、A固化剂泵31、B固化剂泵32以及树脂泵4的基础数据，所述基础数据包括电机转速以及出料量；

步骤2、根据采集的基础数据分别计算出所述原砂计量设备6、A固化剂泵31、B固化剂泵32以及树脂泵4各自的电机转速与出料量之间的线性或者函数关系，也就是说，需要分别计算出所述原砂计量设备6、A固化剂泵31、B固化剂泵32以及树脂泵4各自的实际物料输出值。

步骤3、通过所述热电偶7获取所述原砂计量设备6内原砂温度，且将获取的原砂温度传送给所述智能控制设备8；所述智能控制设备8根据原砂温度对固化时间的影响，自动调节原砂与树脂胶、A固化剂、B固化剂三种添加剂的混制比例。

获取原砂温度的目的是：由于在实际混砂的时候，原砂与树脂胶、A固化剂或者B固化剂的混制比例和原砂温度有关，而原砂温度又受混砂装置5的工作时间、工作环境、气候等因素的影响，因此，通过使用热电偶7实时检测原砂温度，并将检测到的原砂温度传送给所述智能控制设备8，可以方便所述智能控制设备8根据原砂温度确定原砂与树脂胶、A固化剂、B固化剂三种添加剂的混制比例。

步骤4、通过所述智能控制设备8控制所述原砂计量设备6进行出砂，并根据所述原砂计量设备6的电机转速与出料量之间的线性或者函数关系计算出当前的原砂出砂量(当然，也可以通过所述智能控制设备8连接的触摸屏82来设定所述原砂计量设备6的原砂出砂量，即进行定量出砂)；因为原砂计量设备上的各个定量计量槽621的容积是固定的，因此，在进行原砂出砂量计算时，只需将一个定量计量槽621所容纳的原砂重量×定量计量槽621的个数×电机旋转的圈数即可得到原砂出砂量。

步骤5、所述智能控制设备8根据当前的原砂出砂量，以及调节的原砂与树脂胶、A固化剂、B固化剂三种添加剂的混制比例，分别计算出树脂胶、A固化剂和B固化剂的需求量；

同时，根据所述树脂泵4、A固化剂泵31和B固化剂泵32各自的电机转速与出料量之间的线性或者函数关系，分别控制所述树脂泵4、A固化剂泵31和B固化剂泵32按各自的需求量进行出料；

步骤6、设定型砂的固化时间，且通过所述智能控制设备控制所述混砂设备按照设定的固化时间来对原砂与添加的树脂胶、A固化剂、B固化剂进行混制。

在所述步骤3中，所述智能控制设备根据原砂温度对固化时间的影响，自动调节原砂与树脂胶、A固化剂、B固化剂三种添加剂的混制比例具体为：

将不同温度下的原砂与树脂胶、A固化剂、B固化剂三种添加剂的混制比例设置成温度-混制比例表，且将所述温度-混制比例表保存至所述智能控制设备中；在所述智能控制设备接收到原砂温度后，根据原砂温度自动从所述温度-混制比例表中获取对应的混制比例。

综上所述，本实用新型具有如下优点：通过本实用新型混砂装置来实现对原砂进行准确计量，并实时获取原砂温度，且根据计量的原砂出砂量以及原砂温度来精确控制树脂胶、A固化剂和B固化剂的出料量，不仅可以实现在不同原砂温度下，用最少的树脂胶和固化剂在理想的时间内生产出合格的型砂，这有助于极大的降低生产成本和提高铸件产品的合格率；而且可以极大的提高生产效率，具有极高的经济效益和社会效益。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。

Claims (5)

1.一种智能的树脂砂连续混砂装置，包括一原砂储罐、一树脂泵、一固化剂泵组、一螺旋输砂设备以及一混砂设备，所述原砂储罐与所述螺旋输砂设备连接，所述螺旋输砂设备、树脂泵以及固化剂泵组均与所述混砂设备连接；其特征在于：还包括一原砂计量设备、一热电偶以及一智能控制设备；所述原砂计量设备设于所述原砂储罐的出料口；所述热电偶设于所述原砂储罐的内下部；所述螺旋输砂设备、树脂泵、固化剂泵组、混砂设备、原砂计量设备以及热电偶均与所述智能控制设备相连接；

所述原砂计量设备包括一驱动电机、一旋转计量本体以及一外壳体；所述旋转计量本体上环设有复数个定量计量槽；所述外壳体套设于所述旋转计量本体的外部，且所述外壳体的上端设置有一进砂口，下端设置有一出砂口；所述驱动电机与所述旋转计量本体相连接，且通过所述驱动电机带动所述旋转计量本体进行旋转。

2.根据权利要求1所述的一种智能的树脂砂连续混砂装置，其特征在于：所述智能控制设备包括一PLC控制器、一触摸屏、一温度模块、一小型继电器组、一接触器组、一变频器组以及一提供24V电压的直流电源；所述触摸屏、温度模块以及小型继电器组均与所述PLC控制器相连接，所述接触器组与所述变频器组相连接；所述热电偶与所述温度模块相连接；所述原砂计量设备、树脂泵以及固化剂泵组均与所述变频器组相连接。

3.根据权利要求2所述的一种智能的树脂砂连续混砂装置，其特征在于：所述智能控制设备还包括一电源滤波器以及一隔离变压器；所述隔离变压器与所述电源滤波器相连接，所述电源滤波器与所述直流电源相连接。

4.根据权利要求2所述的一种智能的树脂砂连续混砂装置，其特征在于：所述接触器组包括一电源接触器、一输砂电机接触器、一混砂电机接触器以及一变频器组电源接触器；所述输砂电机接触器、混砂电机接触器以及变频器组电源接触器均与所述电源接触器相连接；所述变频器组电源接触器与所述变频器组相连接。

5.根据权利要求1所述的一种智能的树脂砂连续混砂装置，其特征在于：所述固化剂泵组包括一A固化剂泵以及一B固化剂泵，且所述A固化剂泵以及B固化剂泵均采用计量泵。