CN214640193U - 浇铸设备及浇铸系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种浇铸设备及浇铸系统，涉及浇铸设备的技术领域，该浇铸设备包括浇包组件、设备支架和至少一个可转动配置在所述设备支架上的支撑臂；在所述支撑臂远离所述设备支架的一端设置有浇铸臂；所述传动轴的另一端设置有用于测量所述浇包主体的旋转的角度的角度传感器；在所述浇铸臂内设置有与传动轴连接的重力传感器。本实用新型提供的浇铸设备能够利用重力传感器和角度传感器配合使浇包组件能够有稳定的舀铝量，且利用浇铸设备代替人工，能够增加工作的效率；提高舀铝过程中的稳定性，减少过程中铝水泼洒引发的铸铝质量隐患；提高铸铝效率和铸铝质量一致性。

Description

浇铸设备及浇铸系统

技术领域

本实用新型涉及浇铸设备的技术领域，尤其是涉及一种浇铸设备及浇铸系统。

背景技术

传统电机铸铝普遍采用人工舀铝的方式实现上料，一般舀铝工人穿着相应的防护服，通过使用舀汤勺从熔铝坩埚中取出相对应的铝水，然后上料至压铸设备中；

但不同规格的电机所需要的铝水重量不同、使用的舀汤勺容量亦不同，为了保证铝水质量达到要求，所使用的舀汤勺具有标准容量，工人会凭经验每次取出差不多的铝水上料；从而保证铸铝质量；对于某些铸铝质量要求更高的电机厂，则采用承重的方式实现压铸，在熔铝坩埚旁设置有称重台，舀铝工人在舀铝后，放在称重台上进行承重，然后根据重量要求依次累加，进而满足要求。

由于液态铝温度在660°-780°，温度高，人工操作存在安全风险，且人工舀铝稳定性差，容易出现铝水外漏，对工厂环境、人工安全、环保、材料成本均造成不良影响；人工操作的舀铝量参差不齐，对于铝水需求量也是凭工人经验确定，进而导致铝的浪费或者铝水不足造成的铸铝质量不一的情况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供浇铸设备及浇铸系统，以缓解人工舀铝存在安全隐患，舀铝量参差不齐，稳定性差的技术问题。

本实用新型提供的一种浇铸设备，包括浇包组件、设备支架和至少一个可转动配置在所述设备支架上的支撑臂；

在所述支撑臂远离所述设备支架的一端设置有浇铸臂；所述浇铸臂内设置有导向夹槽；在所述浇铸臂上设置有沿所述导向夹槽长度方向设置的长条孔；

所述浇包组件包括浇包主体和传动轴，所述传动轴穿设在所述长条孔内，且所述传动轴的一端设置有所述浇包主体，所述传动轴的另一端设置有用于测量所述浇包主体的旋转的角度的角度传感器；

在所述浇铸臂内设置有与传动轴连接的重力传感器。

进一步地，还包括浇铸驱动组件，所述浇铸驱动组件设置在所述设备支架上，所述浇铸驱动组件使所述支撑臂水平旋转。

进一步地，还包括舀铝驱动组件，所述舀铝驱动组件与所述传动轴连接。

进一步地，所述设备支架上设置有两个支撑臂，所述浇铸臂同时与两个所述支撑臂连接。

进一步地，所述重力传感器为弹力传感器。

进一步地，所述浇铸臂内设置有用于安装所述重力传感器的安装孔。

进一步地，所述浇铸臂为中空结构的伸缩臂，与所述重力传感器连接的连接线位于所述浇铸臂内。

进一步地，所述浇包主体与所述传动轴通过法兰连接。

本实用新型还提供一种浇铸系统，包括控制装置和上述所述浇铸设备；所述控制装置与所述浇铸设备连接。

进一步地，所述控制装置分别与所述重力传感器和所述角度传感器连接；

所述重力传感器将实时测量的浇包组件的重量反馈给所述控制装置，所述角度传感器将所述传动轴的旋转角度反馈给所述控制装置；

所述控制装置根据所述重力传感器和所述角度传感器反馈的信息控制舀铝驱动组件和浇铸驱动组件。

本实用新型提供的浇铸设备能够利用重力传感器和角度传感器配合使浇包组件能够有稳定的舀铝量，且利用浇铸设备代替人工，能够增加工作的效率；提高舀铝过程中的稳定性，减少过程中铝水泼洒引发的铸铝质量隐患；提高铸铝效率和铸铝质量一致性。

本实用新型提供的浇铸系统采用上述的浇铸设备，控制装置根据重力传感器和角度传感器反馈，实现精确化控制舀铝的质量，且降低电机铸铝过程中工作人员的数量，实现安全生产。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例提供的浇铸设备的结构示意图；

图2为图1所示浇铸设备的浇铸臂的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的浇铸系统工作流程图。

图标：100-设备支架；200-支撑臂；300-浇铸臂；400-重力传感器；500-角度传感器；600-传动轴；700-浇包主体；800-连接线；900-安装孔；110-长条孔；120-导向夹槽。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

如图1-图2所示，本实用新型提供的一种浇铸设备，包括浇包组件、设备支架100和至少一个可转动配置在所述设备支架100上的支撑臂200；

在所述支撑臂200远离所述设备支架100的一端设置有浇铸臂300；所述浇铸臂300内设置有导向夹槽120；在所述浇铸臂300上设置有沿所述导向夹槽120长度方向设置的长条孔110；

所述浇包组件包括浇包主体700和传动轴600，所述传动轴600穿设在所述长条孔110内，且所述传动轴600的一端设置有所述浇包主体700，所述传动轴600的另一端设置有用于测量所述浇包主体700的旋转的角度的角度传感器500；

在所述浇铸臂300内设置有与传动轴600连接的重力传感器400。

传动轴600位于导向夹槽120内，导向夹槽120能够引导传动轴600垂直方向的移动，长条孔110设置在浇铸臂300，使传动轴600能够伸出所述浇铸臂300与浇包主体700连接。

浇铸设备的设置支架上的支撑臂200能够在设备支架100上旋转，从而将位于熔铝坩埚的浇包主体700移动到压铸设备处。

支撑臂200可以套设在设备支架100上端，在支撑臂200上设置有齿轮，通过固定在设备支架100上的驱动电机与齿轮连接，从而使支撑臂200旋转。

通过支撑臂200升降使浇包主体700下降到熔铝干锅，角度传感器500实时测量传动轴600的旋转角度，使控制装置能够控制浇包主体700在熔炉干锅内舀铝并结合重力传感器400，使浇包主体700舀定量的铝液。

可选地，还包括浇铸驱动组件，所述浇铸驱动组件设置在所述设备支架100上，所述浇铸驱动组件使所述支撑臂200水平旋转。

可选地，还包括舀铝驱动组件，所述舀铝驱动组件与所述传动轴600连接。

舀铝驱动组件通过传动轴600控制浇包主体700的旋转。

为了能够更好的支撑浇铸臂300，进一步地，所述设备支架100上设置有两个支撑臂200，所述浇铸臂300同时与两个所述支撑臂200连接。

设备支架100上有两个支撑臂200，浇铸臂300同时也两个支撑臂200连接，这样能够有效的确保浇铸臂300安装的牢靠，增加该浇铸臂300的负重能力。

为了使浇包主体700更好更准确的按照规定舀取规定的铝水，进一步地，所述重力传感器400为弹力传感器。

弹力传感器一端为弹簧结构，另一端固定于传动轴600上；当传动轴600上的浇包主体700舀铝时，传动轴600向下发生微量位移，对弹簧产生拉力，弹力传感器通过对拉力的测量计算出质量变化量，传输给控制装置。

为了方便将重力传感器400安装在浇铸臂300上，进一步地，所述浇铸臂300内设置有用于安装所述重力传感器400的安装孔900。

可选地，所述浇铸臂300为中空结构的伸缩臂，与所述重力传感器400连接的连接线800位于所述浇铸臂300内。

为了避免连接线800受到高温发生损坏，连接线800在浇铸臂300内，这样有效的降低连接线800处于环境的温度，延长连接线800的使用寿命。

在一些实施例中，该支撑臂200能够升降，一般可以采用支撑臂200沿设备支架100上下滑动的设置，还可以采用设备支架100能够升降的设置；比如在设备支架100上设置有液压装置，液压装置使支撑臂200升降。

浇铸驱动组件一般包括用于使支撑臂200旋转的电机和用于支撑臂200升降的液压设备，液压设备可以为液压杆。

优选地，浇铸臂300为伸缩臂，在浇铸臂300内设置有液压杆，通过液压杆使浇铸臂300升降，从而控制浇包主体700升降，使其能进行舀铝。

进一步地，所述浇包主体700与所述传动轴600通过法兰连接。

根据使用舀铝量的不同，更换不同规格的浇包主体700与传动轴600连接；传动轴600与浇包主体700连接，方便了浇包主体700与传动轴600之间的拆卸和安装，方便工作人员根据实际需求，更换不同的浇包主体700。

本实用新型提供的浇铸设备能够利用重力传感器400和角度传感器500配合使浇包组件能够有稳定的舀铝量，且利用浇铸设备代替人工，能够增加工作的效率；提高舀铝过程中的稳定性，减少过程中铝水泼洒引发的铸铝质量隐患；提高铸铝效率和铸铝质量一致性。

参照图3，本实用新型还提供一种浇铸系统，包括控制装置和上述所述浇铸设备；所述控制装置与所述浇铸设备连接。

进一步地，所述控制装置分别与所述重力传感器400和所述角度传感器500连接；

所述重力传感器400将实时测量的浇包组件的重量反馈给所述控制装置，所述角度传感器500将所述传动轴600的旋转角度反馈给所述控制装置；

所述控制装置根据所述重力传感器400和所述角度传感器500反馈的信息控制舀铝驱动组件和浇铸驱动组件。

控制装置在采集重力传感器400数据时，先对角度传感器500数据进行判断，当角度传感器500输出角度的数据在150°时，即结束舀铝后，浇包主体700处于竖直状态下开启重力传感器400数据采集，并对采集数据进行滤波处理；

处理方式：在T₀时间段内，采集数组D＝{D₁；D₂……D_n}；计算数组D的变异系数CV_D，其中

其中

①当CV_D≤0.2；则输出D_p；

②当0.2＜CV_D≤0.5；则去除最大值和最小值，重新输出D数组，并重复上一步操作；

③当CV_D＞0.5；重新采集一组数据D，并对采集数组个数进行统计，并重复步骤①、②、③步；

④当采集数组个数多于50时，且仍未输出满足条件的数据时，则输出报警警报，弹力测量传感器异常。

控制装置根据重力传感器400的反馈，自动调节转运速度以及浇包主体700的倾斜角度，速度由慢-快-慢，进而实现铝水上料过程中的防抖功能，当铝水重力越大，移动速度相对越慢，速度变化量越小，防止铝水飞溅。

控制装置接收上位机或者人工输入的舀铝量要求后，根据浇包主体700的标准容量自动生成舀铝方案(舀铝次数和单次舀铝量)，防止单次舀铝量过多或过少，减少过程风险；

控制装置通过浇包主体700的垂直下降距离，控制单次舀铝量；并对舀铝次数进行统计，计算出已舀铝总量；

控制装置具有报警功能，当机械手状态异常时，自动停止作业。

控制装置还包括数据处理单元、显示屏、储存单元、通信接口及扩展功能接口等。控制装置可以为PLC系统。

该浇铸系统能够实现转子铸铝过程中舀铝的精确化和无人化，提高电机铸铝过程的精细化生产效果从而提高产品的一致性和产品质量。浇铸系统可以减少铸铝过程操作工的数量，提高铸铝工艺生产效率和产品质量，实现安全生产。

作为电机铸铝过程的重要环节的该浇铸系统可以实现边舀铝边称重的作业，将规定质量的铝液舀入浇包主体700中，保证铝液满足自动铸铝生产线后续工序的工艺要求的前提下，提高铝液的一次利用率，提高铸铝环节生产品质。降低工人劳动强度，提高安全系数，提高转子压铸质量的一致性，实现智能化生产。

如图3所示，上位机或者人工提供给控制装置参数信号，如带压铸转子规格、舀铝量要求、浇包主体700标准容量等；

当控制装置接收到舀铝量要求后，根据浇包主体700标准容量进行舀铝方案规划，确定舀汤次数和单次舀汤量；

舀汤方案确定后，控制装置开始等待压铸设备信号；当接收到压铸设备信号后，开始执行舀铝操作；根据单次舀铝量确定浇铸臂300或者支撑臂200上下幅度距离，从而舀取规定质量的铝水；

舀铝过程中，根据单次舀铝量，控制装置自动调节过程转运速度，放置出现铝水飞溅，降低安全风险和质量风险；

工作过程中，制装置将会对舀铝次数进行计数，并通过角度传感器500和弹力传感器计算单次实际舀铝质量，从而实时获取舀铝总量，并对单次舀铝重量进行调节；同时计算剩余带舀铝质量，做到舀铝过程实时监控和反馈；

在计算单次舀铝质量时，通过角度传感器500辅助，确定弹力测量最佳位置，进而获取最为准确的质量数据；并对弹力传感器输出数据进行滤波处理，将输出数组的变异系数与标准数值进行比较，当满足标准数值要求，即数据波动小，测量准确，则输出当前数组的平均值作为最终输出结果；当不满足标准数值要求时，对数据进行去最大值和最小值操作，输出新的数组，然后重复上述计算；当输出数据始终不满足要求时，制装置将会输出异常报警：弹力测量异常；

控制装置还与压铸设备连接，将会给压铸设备发送信号，压铸设备开始压铸；控制装置进入等待状态；

当压铸设备压铸完成后，进行下一个转子的压铸时，将会反馈控制装置开始压铸信号，然后重复上述工作，直至当前规格转子完成压铸；

在浇铸设备工作过程中，可以通过控制还装置的控制柜显示屏、存储单元、通信接口实时显示、存储以及反馈数据，实现舀铝过程透明化，为后续改善提供数据基础。

本实用新型提供的浇铸系统能够解放人工，实现舀铝无人化；实现定量、定次舀铝，在满足铝水重量要求的同时，减少铝材料的浪费；通过与上位机的连接，可以实现舀铝工序透明化；通过本技术信息化方案，可提高舀铝过程稳定性、减少过程中铝水泼洒引发的铸铝质量隐患；提高铸铝效率和铸铝质量一致性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种浇铸设备，其特征在于，包括浇包组件、设备支架(100)和至少一个可转动配置在所述设备支架(100)上的支撑臂(200)；

在所述支撑臂(200)远离所述设备支架(100)的一端设置有浇铸臂(300)；所述浇铸臂(300)内设置有导向夹槽(120)；在所述浇铸臂(300)上设置有沿所述导向夹槽(120)长度方向设置的长条孔(110)；

所述浇包组件包括浇包主体(700)和传动轴(600)，所述传动轴(600)穿设在所述长条孔(110)内，且所述传动轴(600)的一端设置有所述浇包主体(700)，所述传动轴(600)的另一端设置有用于测量所述浇包主体(700)的旋转的角度的角度传感器(500)；

在所述浇铸臂(300)内设置有与传动轴(600)连接的重力传感器(400)。

2.根据权利要求1所述的浇铸设备，其特征在于，还包括浇铸驱动组件，所述浇铸驱动组件设置在所述设备支架(100)上，所述浇铸驱动组件使所述支撑臂(200)水平旋转。

3.根据权利要求2所述的浇铸设备，其特征在于，还包括舀铝驱动组件，所述舀铝驱动组件与所述传动轴(600)连接。

4.根据权利要求3所述的浇铸设备，其特征在于，所述设备支架(100)上设置有两个支撑臂(200)，所述浇铸臂(300)同时与两个所述支撑臂(200)连接。

5.根据权利要求1所述的浇铸设备，其特征在于，所述重力传感器(400)为弹力传感器。

6.根据权利要求1所述的浇铸设备，其特征在于，所述浇铸臂(300)内设置有用于安装所述重力传感器(400)的安装孔(900)。

7.根据权利要求6所述的浇铸设备，其特征在于，所述浇铸臂(300)为中空结构的伸缩臂，与所述重力传感器(400)连接的连接线(800)位于所述浇铸臂(300)内。

8.根据权利要求1所述的浇铸设备，其特征在于，所述浇包主体(700)与所述传动轴(600)通过法兰连接。

9.一种浇铸系统，其特征在于，包括控制装置和权利要求1-7任一项所述浇铸设备；所述控制装置与所述浇铸设备连接。

10.根据权利要求9所述的浇铸系统，其特征在于，所述控制装置分别与所述重力传感器(400)和所述角度传感器(500)连接；

所述重力传感器(400)将实时测量的浇包组件的重量反馈给所述控制装置，所述角度传感器(500)将所述传动轴(600)的旋转角度反馈给所述控制装置；

所述控制装置根据所述重力传感器(400)和所述角度传感器(500)反馈的信息控制舀铝驱动组件和浇铸驱动组件。

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