一种砂铁比在线计算系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种砂铁比在线计算系统，其特征在于，所述砂铁比在线计算系统包括：混砂机、若干个下砂工位及处理器；所述混砂机包括下砂口；各所述下砂工位设有计时器和砂箱；所述处理器建立坐标系并获取所述下砂口的坐标和各所述下砂工位的坐标边界；所述处理器判断所述下砂口的坐标在某个所述下砂工位的坐标边界内时，所述处理器控制所述下砂口开始下砂，所述计时器累计下砂时间；所述处理器根据所述下砂时间与下砂速度的乘积得到当前砂箱的下砂质量；所述处理器根据所述下砂质量与铸件质量的比值得到砂铁比。该系统部署简便，与常规的称重计量方式相比，该系统不受混砂机安装空间及结构的影响，且不论是固定式混砂机还是移动式混砂机，不论是双工位下砂还是多工位下砂，均可用该系统计算其砂铁比。均可用该系统计算其砂铁比。均可用该系统计算其砂铁比。

【技术实现步骤摘要】
一种砂铁比在线计算系统和方法


[0001]本专利技术用于铸造行业砂铁比在线计算，尤其涉及铸件砂铁比的在线计算。

技术介绍

[0002]铸造行业多品种、小批量铸件生产，常采用铸件尺寸精度高、表面光洁度好、旧砂回用率高等特点的冷硬树脂砂工艺。相对粘土砂工艺而言，冷硬树脂砂工艺中的树指和固化剂单位成本比较高。因此树脂砂工艺的推广与使用，除需降低树脂和固化剂的配比、提高旧砂回收率外，还应严格控制好砂铁比(砂铁比(S/M)，砂铁比是指同一铸型中型砂的总质量(S)与铸件和浇冒口的总质量(M)的比值)。
[0003]在高砂铁比铸造中，再生砂灼减量高，回用时型砂的发气量大，铸件易产生气孔缺陷，影响产品质量。其中，灼减量是对原砂或型砂在高温灼烧时失重的度量，其中砂铁比是决定性的影响因素。一般需经过10次以上反复使用和再生，旧砂灼减量才相对稳定。
[0004]砂铁比的大小还直接影响旧砂和再生砂的平均温度，影响使用固化剂的种类和加入量。砂铁比越低，旧砂的平均砂温越高。在确保连续生产节拍前提下，通过砂温调节装置将混砂温度控制在20
‑
30℃。
[0005]此外，砂铁比的高低，直接影响冷硬树脂砂的透气性、固透性、脱膜时间和硬化时间。砂铁比过大，将会延长铸件的保温开箱时间，增加落砂、清理及重复再生的工作量，加大生产成本，降低生产效率。但考虑到浇注生产安全，及铸造工艺的铸型要求，砂铁比也不能太小。
[0006]现场实际生产与管理过程中，因用砂量统计相对滞后，即每生产批次或一混砂批次完毕后，才能根据铸件进行均摊，甚至按月、季均摊计算砂铁比。加之混砂操作节拍相对紧凑，在多品种小批量生产情况下，操作工人无暇顾及每一组箱(如上箱和下箱)甚至每一批次的用砂量。对于每一组箱砂铁比计量的精细统计与管控需求，事后统计均摊的方式不能满足，因缺乏一一对应的数据支撑，多品种小批量铸件生产工艺的改进与跟进，也就相对粗犷或费时较长。
[0007]另一方面，大多数铸造厂现用混砂设备，人工于现场操作遥控器、触摸屏或按扭进行下砂，下砂口所处位置由大臂与小臂的综合旋转角度而定。因成本预算及策划前期未兼顾系统集成与精细管控要求，混砂设备大臂与小臂转动关节处并未安装编码器，且追加不便；另外，下砂操作在不同工位间中断或轮换，在机械震实后，局部仍需人工平整与捣实，人员上下下砂工位不可避免，且人员个数不定，因此下砂工位采用增加称重传感器，进行作差计算下砂量的方式，从综合性价比及操作便宜性角度考虑，亦不可取。

技术实现思路

[0008]基于此，有必要针对现有技术中砂铁比无法在线测量的的技术问题，提出一种砂铁比在线计算系统和方法。
[0009]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0010]一种砂铁比在线计算系统，包括：混砂机、若干个下砂工位及处理器；
[0011]所述混砂机包括下砂口；
[0012]各所述下砂工位设有计时器和砂箱；
[0013]所述下砂口位于所述下砂工位的上方；
[0014]所述处理器建立坐标系并获取所述下砂口的坐标和各所述下砂工位的坐标边界；
[0015]所述处理器判断所述下砂口的坐标在某个所述下砂工位的坐标边界内时，所述处理器控制所述下砂口开始下砂，所述计时器累计下砂时间；
[0016]所述处理器根据所述下砂时间与下砂速度的乘积得到当前砂箱的下砂质量；所述处理器根据所述下砂质量与铸件质量的比值得到砂铁比。
[0017]进一步地，所述混砂机还包括多关节旋转臂、角度测量单元，所述角度测量单元设置在各关节处，所述下砂口设置在最后一节旋转臂的末端；所述角度测量单元用于检测各所述旋转臂的旋转角度并向所述处理器反馈所述旋转角度；所述处理器根据所述旋转角度计算所述下砂口的坐标。
[0018]进一步地，所述角度测量单元为陀螺仪。
[0019]进一步地，各所述关节处还设置强制归零光耦，所述强制归零光耦用于使各所述旋转角度归零。
[0020]进一步地，各所述下砂工位还包括位置传感器，所述位置传感器用于测量各所述下砂工位的坐标边界。
[0021]进一步地，各所述下砂工位还包括光电接近开关，所述光电接近开关用于检测各所述下砂工位是否存在砂箱。
[0022]进一步地，各所述下砂工位还包括完工呼叫器，所述完工呼叫器用于向处理器发出在所述下砂工位的砂箱下砂完毕的信号。
[0023]进一步地，所述下砂工位至少为两个。
[0024]一种砂铁比在线计算方法，采用如上所述的砂铁比在线计算系统计算所述砂铁比，包括如下步骤：
[0025]S1、判断砂箱是否进入下砂工位，若是，则执行S2，若否，则等待；
[0026]S2、下砂口坐标匹配，判断所述下砂口的坐标是否在某个下砂工位的坐标边界内，若是，则执行S3，若否，则重新扫描；
[0027]S3、混砂机下砂判断，判断所述混砂机是否下砂，若是，则执行S4，若否，则返回S2；
[0028]S4、下砂时间累计，计时器累计下砂时间；
[0029]S5、下砂总量计算，步骤S4中的累计下砂时间乘以平均下砂速度得到当前砂箱的下砂质量；
[0030]S6、砂铁比计算，所述下砂质量与铸件质量相除得到砂铁比。
[0031]进一步地，在步骤S5之前设置完工呼叫检测，向所述处理器发送下砂完毕信号。
[0032]上述砂铁比在线计算系统和方法，通过建立坐标系，获取下砂工位与下砂口的坐标关系，当下砂口的坐标与某一个下砂工位的坐标边界匹配时，下砂口开始向下砂工位的砂箱下砂，并累计下砂时间，处理器根据下砂时间与下砂速度的乘积得到当前砂箱的下砂质量，该下砂质量与铸件的总质量相除即可得到砂铁比。该系统部署简便，与常规的称重计量方式相比，该系统不受混砂机安装空间及结构的影响，且不论是固定式混砂机还是移动
式混砂机，不论是双工位下砂还是多工位下砂，均可用该系统计算其砂铁比。
附图说明
[0033]图1为一种砂铁比在线计算系统的示意图；
[0034]图2为一种砂铁比在线计算系统的坐标示意图；
[0035]图3为一种砂铁比在线计算系统的流程图。
[0036]图中标记：1、第一下砂工位，2、第二下砂工位，3、下砂口，4、旋转大臂，5、旋转小臂，6、第一陀螺仪，7、第二陀螺仪，8、第一强制归零光耦，9、第二强制归零光耦，10、第一完工呼叫器，11、第二完工呼叫器，12、第一位置传感器，13、第一光电接近开关，14、第二位置传感器，15、第二光电接近开关
具体实施方式
[0037]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施方式。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。
[0038]需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种砂铁比在线计算系统，其特征在于，所述砂铁比在线计算系统包括：混砂机、若干个下砂工位及处理器；所述混砂机包括下砂口；各所述下砂工位设有计时器和砂箱；所述下砂口位于所述下砂工位的上方；所述处理器建立坐标系并获取所述下砂口的坐标和各所述下砂工位的坐标边界；所述处理器判断所述下砂口的坐标在某个所述下砂工位的坐标边界内时，所述处理器控制所述下砂口开始下砂，所述计时器累计下砂时间；所述处理器根据所述下砂时间与下砂速度的乘积得到当前砂箱的下砂质量；所述处理器根据所述下砂质量与铸件质量的比值得到砂铁比。2.根据权利要求1所述的一种砂铁比在线计算系统，其特征在于，所述混砂机还包括多关节旋转臂、角度测量单元，所述角度测量单元设置在各关节处，所述下砂口设置在最后一节旋转臂的末端；所述角度测量单元用于检测各所述旋转臂的旋转角度并向所述处理器反馈所述旋转角度；所述处理器根据所述旋转角度计算所述下砂口的坐标。3.根据权利要求2所述的一种砂铁比在线计算系统，其特征在于，所述角度测量单元为陀螺仪。4.根据权利要求2所述的一种砂铁比在线计算系统，其特征在于，各所述关节处还设置强制归零光耦，所述强制归零光耦用于使各所述旋转角度归零。5.根据权利要求1所述的一种砂铁比在线计算系统，其特征在于，各所述下砂工位还包括位置传感器，所述位置传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚宾，常涛，贺伟，
申请(专利权)人：共享智能铸造产业创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：