CN209372477U - 一种铝液质量检测取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种铝液质量检测取样装置，包括竖支架、操作台、正反转电机、行程导轨、导向链轮、输送链轮、超声波液位计、取样小车、取样头、取样杆、链条、PLC控制器，操作台设置于竖支架的一侧，正反转电机安装在操作台上，行程导轨固定安装于竖支架上，导向链轮安装于竖支架上，导向链轮位于正反转电机的一侧，输送链轮安装于竖支架的顶部，取样小车上的滑轮与行程导轨滑动连接，取样头固定于取样杆的前端部，链条的一端固定于正反转电机的转轴上，链条的另一端固定于取样小车的尾部，链条依次与导向链轮和输送链轮传动连接。本装置的结构设计合理，能够实现铝液取样的自动化操作，大大提高了操作人员的人身安全，并提高了检测效率。

Description

一种铝液质量检测取样装置

技术领域

本实用新型涉及精密铸造设备技术领域，尤其涉及一种用于铝压铸件生产线的铝液质量检测取样装置。

背景技术

目前铝压铸件的应用铝材料和铝合金具有良好的流动性和可塑性，可做出各种形状复杂、难度大的压铸件，因而被广泛应用于汽车、电动机、传动机械、内燃机、精密仪器、电力设备等各个行业。铝压铸件需要具有较高的内在质量和外在质量，这就要求严格控制铝压铸件制造过程中熔融铝液的质量。现有技术中，主要是通过分析仪器对铝液的化学成分进行检测来实现铝液质量的检测，具体是通过取样勺舀出铝液并放入试样模具中进行冷却，然后采用光谱仪器分析判断试样的铝液化学成分是否满足铝压铸件生产技术标准要求。现有的取样操作是人工手握配备超长长柄的取样勺在熔炼炉中舀取铝液，不仅铝液的取样量不易控制，同时由于铝液温度较高，容易发生人员烫伤，并且检测效率低。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构设计合理、体积紧凑且安全性高的铝液质量检测取样装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为，一种铝液质量检测取样装置，包括竖支架、操作台、正反转电机、行程导轨、导向链轮、输送链轮、超声波液位计、取样小车、取样头、取样杆、链条、PLC控制器，操作台设置于竖支架的一侧，正反转电机安装在操作台上，行程导轨固定安装于竖支架上，导向链轮安装于竖支架上，导向链轮位于正反转电机的一侧，输送链轮安装于竖支架的顶部，取样小车上的滑轮与行程导轨滑动连接，超声波液位计和取样杆均固定于取样小车的头部，取样头固定于取样杆的前端部，链条的一端固定于正反转电机的转轴上，链条的另一端固定于取样小车的尾部，链条依次与导向链轮和输送链轮传动连接；超声波液位计连接PLC控制器的输入端，正反转电机连接PLC控制器的输出端。

作为本实用新型的一种改进， 所述取样头为倒圆锥形中空取样筒，在取样筒的中部设有上端开口的取样腔，在取样腔的底部侧壁上设有出液口，在出液口的外部设有密封挡板。

作为本实用新型的一种改进， 所述竖支架的顶部设有支撑板，输送链轮安装于支撑板上，输送链轮位于行程导轨的正上方。

作为本实用新型的一种改进， 所述支撑板的外周设有环形轨道，滑动套设于轨道中的U型的滑动件，在滑动件与轨道之间设有环状链条，在滑动件内设有与链条传动连接且能自转的带轴承链轮，滑动件的上部设有传动电机，传动电机的转轴套设于带轴承链轮中，在滑动件的底部安装有吊杆，吊杆的底端安装有试样模具，所述试样模具的中部开设有顶部开口的盛样模腔，所述传动电机通过导线电连接PLC控制器。

作为本实用新型的一种改进， 在竖支架上位于行程导轨的顶端设有用于感测试样模具位置的红外线位置传感器，红外线位置传感器通过导线电连接PLC控制器。

作为本实用新型的一种改进， 所述环形轨道包括相对设置的且相连接的内环圈板和外环圈板，内环圈板通过若干个支撑梁固定连接于支撑板的外周，滑动件的端部设有能够卡住外环圈板的卡槽，滑动件通过卡槽套设于环形轨道的外环圈板中。

作为本实用新型的一种改进， 在行程导轨的顶端设有取样小车定位块，取样小车能够通过定位块固定于行程导轨上，通过传动电机将试样模具输送至取样小车的底部，取样头的底部能够套接于盛样模腔的开口部，取样腔的出液口位于盛样模腔中。

相对于现有技术，本实用新型的整体结构设计巧妙，结构合理稳定，拆卸组装维护方便，使用寿命长，通过结构布局紧凑合理的取样头及试样模具结合PLC控制器、超声波液位计、红外线位置传感器的智能化检测控制，实现了高温恶劣环境下的铝液取样的自动化操作，大大提高了工作人员的人身安全；此外，该取样装置也能够有效避免人工取样所存在的铝液样品取样量的不易控制缺陷，可实现定时且定量的取样操作，有效提高了检测效率的同时也使得铝液取样质量检测数据得到了保证，一定程度上提高了企业的铝压铸件的产品效益。

附图说明

图1为本实用新型的铝液质量检测取样装置结构示意图。

图中：1-竖支架，2-操作台，3-正反转电机，4-行程导轨，5-导向链轮，6-输送链轮，7-链条，8-取样小车，9-超声波液位计，10-取样杆，11-取样头，12-取样腔，13-出液口，14-密封挡板，15-支撑板，16-环形轨道，17-滑动件，18-传动电机，19-吊杆，20-试样模具，21-盛样模腔，22-带轴承链轮，23-环状链条，24-红外线位置传感器，25-定位块，26-PLC控制器。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解和认识，下面结合附图对本实用新型作进一步描述和介绍。

如图1所示，一种铝液质量检测取样装置，包括竖支架1、操作台2、正反转电机3、行程导轨4、导向链轮5、输送链轮6、超声波液位计9、取样小车8、取样头11、取样杆10、链条7、PLC控制器26，操作台2设置于竖支架1的一侧，将PLC控制器26设置于操作台2上，便于工作人员操作，正反转电机3安装在操作台2上，行程导轨4固定安装于竖支架1上，导向链轮5安装于竖支架1上，导向链轮5位于正反转电机3的一侧，用于对正反转电机3上安装的链条7进行导向，提高链条7运转顺畅程度，输送链轮6安装于竖支架1的顶部，用于对链条7进行定位支撑，取样小车8上的滑轮与行程导轨4滑动连接，取样小车8能够在行程导轨4上进行直线往复运动，超声波液位计9和取样杆10均固定于取样小车8的头部，取样头11固定于取样杆10的前端部，取样杆10具体安装于取样头11的外侧壁，超声波液位计9能够对取样头11距离铝液表面的高度进行检测，链条7的一端固定于正反转电机3的转轴上，链条7的另一端固定于取样小车8的尾部，在正反转电机3的正反转运行动作带动下，链条7能够带动取样小车8进行上升和下降的直线运动，以间接实现取样头11的铝液取样操作，链条7依次与导向链轮5和输送链轮6传动连接；超声波液位计9连接PLC控制器26的输入端，正反转电机3连接PLC控制器26的输出端，PLC控制器26根据超声波液位计9反馈所得取样头11距离铝液表面的高度对正反转电机3实行正转和反转控制。

所述取样头11为倒圆锥形中空取样筒，在取样筒的中部设有上端开口的取样腔12，在进行铝液取样的过程中，取样头11将整体浸入铝液中，并将取样腔12盛满铝液，在取样腔12的底部侧壁上设有出液口13，是为了方便将取样腔12中的铝液样品倒入试样模具20中进行冷却成型，在出液口13的外部设有密封挡板14，密封挡板14能够有效避免取样头11在上升的过程中取样腔12内的铝液发生泄漏。

其中，所述竖支架1的顶部设有支撑板15，输送链轮6安装于支撑板15上，输送链轮6位于行程导轨4的正上方，输送链轮6在支撑板15上的安装位置以满足链条7的收放顺畅性为宜。所述支撑板15的外周设有环形轨道16，滑动套设于轨道中的U型的滑动件17，在滑动件17与轨道之间设有环状链条23，环状链条23为闭合式的环状结构（链条7的样式类似于自行车的链条7），形状与环形轨道16的形状保持一致，优选为椭圆形。在滑动件17内设有与环状链条23传动连接且能自转的带轴承链轮22，带轴承链轮22能够与环状链条23相啮合，滑动件17的上部设有传动电机18，传动电机18的转轴套设于带轴承链轮22中，带轴承链轮22通过传动电机18的转动实现其自转的功能，在滑动件17的底部安装有吊杆19，吊杆19的底端安装有试样模具20，吊杆19具体安装于试样模具20的外侧壁，吊杆19的长度以能够使试样模具20与取样头11相复合为宜，试样模具20设置为可拆卸安装于吊杆19的底端，即试样模具20能够从吊杆19上拆下。所述试样模具20的中部开设有顶部开口的盛样模腔21，盛样模腔21用于盛放铝液样品，铝液样品在盛样模腔21内冷却成型。盛样模腔21的内壁设有能够刺破密封挡板14的尖刺部。所述传动电机18通过导线电连接PLC控制器26，通过PLC控制器26进行驱动控制。所述环形轨道16包括相对设置的且相连接的内环圈板和外环圈板，内环圈板通过若干个支撑梁固定连接于支撑板15的外周，滑动件17的端部设有能够卡住外环圈板的卡槽，滑动件17通过卡槽套设于环形轨道16的外环圈板中。

另外，在竖支架1上位于行程导轨4的顶端设有用于感测试样模具20位置的红外线位置传感器24，试样模具20需要定位于工作位置，通过红外线位置传感器24可实现试样模具20的精确定位，避免发生偏位，红外线位置传感器24通过导线电连接PLC控制器26，由PLC控制器26对红外线位置传感器24的感应位置信息进行处理，同时生成控制传动电机18的启停控制信号。

此外，在行程导轨4的顶端设有取样小车8定位块25，取样小车8能够通过定位块25固定于行程导轨4上，通过传动电机18将试样模具20输送至取样小车8的底部，取样头11的底部能够套接于盛样模腔21的开口部，取样腔12的出液口13位于盛样模腔21中。

工作原理：

设备上电后，PLC控制器26中默认是对正反转电机3实行正转控制，当在PLC控制器26判断取样头11距离铝液表面的高度达到预先设定的高度阈值时，PLC控制器26向正反转电机3发送停转信号并保持一段时间，在此期间取样头11将完成铝液取样操作，然后PLC控制器26向正反转电机3发送反转的信号让正反转电机3开始反转并通过链条7带动取样小车8做上升运动，在取样小车8上升至定位块25处时，由于定位块25对取样小车8的滑轮的定位作用，取样小车8固定于行程导轨4上。

与此同时PLC控制器26发送信号给传动电机18，传动电机18接收到信号后带动滑动件17在环形轨道16中运行将试样模具20传送至工作位置，并在PLC控制器26接收到红外线位置传感器24发送的试样模具20已达工作位置后，继续发送暂停信号给传动电机18，让试样模具20定位在工作位置中，取样头11正好位于试样模具20的正上方。

此时，解除定位块25对取样小车8滑轮的定位作用，并控制取样小车8带动取样头11下降并让取样头11的底部套接于盛样模腔21的开口部，以使得取样腔12的出液口13位于盛样模腔21中，完成盛装有铝液样品的取样头11与试样模具20的盛样模腔21的复合操作，位于盛样模腔21内壁的尖刺部能够将出液口13处的密封挡板14刺破而使得铝液样品流入盛样模腔21内进行冷却成型。

在取样腔12内的铝液已完全流入盛样模腔21中后（具体可根据铝液的流速在PLC控制器26中设定一个放液时间，当取样腔12内的铝液流出时间达到放液时间后即视为取样腔12内的铝液已完全流入盛样模腔21中），再次让取样小车8上升至定位块25处进行定位，同时启动传动电机18带动试样模具20在环形轨道16中运行一段时间，并在铝液样品在盛样模腔21中已冷却成型后将试样模具20从吊杆19上拆下，然后从盛样模腔21中取出样品进行质量检测。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种铝液质量检测取样装置，其特征在于：包括竖支架、操作台、正反转电机、行程导轨、导向链轮、输送链轮、超声波液位计、取样小车、取样头、取样杆、链条、PLC控制器，操作台设置于竖支架的一侧，正反转电机安装在操作台上，行程导轨固定安装于竖支架上，导向链轮安装于竖支架上，导向链轮位于正反转电机的一侧，输送链轮安装于竖支架的顶部，取样小车上的滑轮与行程导轨滑动连接，超声波液位计和取样杆均固定于取样小车的头部，取样头固定于取样杆的前端部，链条的一端固定于正反转电机的转轴上，链条的另一端固定于取样小车的尾部，链条依次与导向链轮和输送链轮传动连接；超声波液位计连接PLC控制器的输入端，正反转电机连接PLC控制器的输出端。

2.如权利要求1所述的一种铝液质量检测取样装置，其特征在于，所述取样头为倒圆锥形中空取样筒，在取样筒的中部设有上端开口的取样腔，在取样腔的底部侧壁上设有出液口，在出液口的外部设有密封挡板。

3.如权利要求2所述的一种铝液质量检测取样装置，其特征在于，所述竖支架的顶部设有支撑板，输送链轮安装于支撑板上，输送链轮位于行程导轨的正上方。

4.如权利要求3所述的一种铝液质量检测取样装置，其特征在于，所述支撑板的外周设有环形轨道，滑动套设于轨道中的U型的滑动件，在滑动件与轨道之间设有环状链条，在滑动件内设有与链条传动连接且能自转的带轴承链轮，滑动件的上部设有传动电机，传动电机的转轴套设于带轴承链轮中，在滑动件的底部安装有吊杆，吊杆的底端安装有试样模具，所述试样模具的中部开设有顶部开口的盛样模腔，所述传动电机通过导线电连接PLC控制器。

5.如权利要求4所述的一种铝液质量检测取样装置，其特征在于，在竖支架上位于行程导轨的顶端设有用于感测试样模具位置的红外线位置传感器，红外线位置传感器通过导线电连接PLC控制器。

6.如权利要求5所述的一种铝液质量检测取样装置，其特征在于，所述环形轨道包括相对设置的且相连接的内环圈板和外环圈板，内环圈板通过若干个支撑梁固定连接于支撑板的外周，滑动件的端部设有能够卡住外环圈板的卡槽，滑动件通过卡槽套设于环形轨道的外环圈板中。

7.如权利要求6所述的一种铝液质量检测取样装置，其特征在于，在行程导轨的顶端设有取样小车定位块，取样小车能够通过定位块固定于行程导轨上，通过传动电机将试样模具输送至取样小车的底部，取样头的底部能够套接于盛样模腔的开口部，取样腔的出液口位于盛样模腔中。