【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铸造，具体地，涉及一种倾转式浇包浇注姿态自动调整系统及调整方法。
技术介绍
1、在铸造领域中，倾转式浇包作为一种重要的浇注设备，广泛应用于各种金属溶液的浇注过程。然而，传统的倾转式浇包在浇注过程中，往往受到操作人员技能、环境等众多因素的影响，导致浇注精度低、稳定性差，甚至出现熔液溢出等问题。当前，行业内虽有一些自动化和智能化的浇注方案，如使用机器人进行浇注或引入传感器实时监测等，然而，这些方案要么成本高，要么难以实现浇注过程的精准控制。因此，现有技术中，倾转式浇包的姿态控制目前还是主要依赖于操作人员的经验和技能，缺乏精确、稳定和高效的自动化控制方法。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对现有技术中倾转式浇包姿态控制精度低、稳定性差、操作难度大、人力成本高等问题，提供一种倾转式浇包浇注姿态自动调整系统及调整方法，该系统调整系统能够在不改变浇注设备整体硬件结构的基础上，通过引入先进的算法和自动控制系统，结合多个传感器，实现对倾转式浇包浇注姿态的精确控制。
2、一种倾转式浇包浇注姿态自动调整系统，所述倾转式浇包姿态自动调整系统包括：
3、天车，用于执行所述浇包在x轴方向、y轴方向及z轴方向的运动；
4、传感器单元，包括检测所述浇包倾转角度的倾角传感器、监测所述浇包x轴及y轴坐标的测距传感器、监测所述浇包z轴坐标的绝对值编码器；
5、plc控制器，用于采集所述传感器单元的数据，并通过算法函数计算所述浇包的目标坐标；
7、进一步地，所述算法函数包括浇包z轴调整函数和y轴调整函数；
8、所述z轴调整函数为：
9、
10、所述y轴调整函数为：
11、
12、上述公式中a为所述倾角传感器检测的浇包倾转角度，b为所述浇包包嘴与吊臂之间的夹角，d为所述浇包包嘴到转轴中心的距离。
13、进一步地，所述天车包括导轨、可在所述导轨上沿x轴运动的横梁、以及可在横梁上沿y轴运动的小车；所述浇包通过吊臂吊设在所述小车的下方，所述小车可带动所述浇包沿z轴上下运动。
14、进一步地，所述倾角传感器设置在所述浇包上；所述测距传感器设置在所述横梁的一个端部；所述绝对值编码器设置在所述小车上。
15、进一步地，所述传感器单元还包括称重传感器，所述称重传感器设置在所述吊臂的上侧，所述plc控制器实时采集所述称重传感器所测数值，并通过pid函数实时计算所述浇包的倾转速度，所述变频控制器根据plc控制器计算结果实时调整所述浇包的倾转速度。
16、进一步地，所述pid函数为：
17、
18、上式中，u(t)为浇注过程中浇包的实时倾转速度；e(t)为流量偏差，所述流量偏差为称重传感器实时测得的重量值与目标浇注重量值的差值，kp为比例系数，ki为积分系数，kd为微分系数。
19、一种倾转式浇包浇注姿态自动调整方法，所述调整方法采用如上所述的一种倾转式浇包浇注姿态自动调整系统，所述调整方法包括如下步骤：
20、实时监测所述浇包的姿态数据：通过所述倾角传感器实时检测所述浇包的倾转角度，通过所述测距传感器实时监测所述浇包在x轴及y轴的位置坐标，通过所述绝对值编码器实时监测所述浇包在z轴的位置坐标；
21、数据计算：浇注过程开始后，将实时监测到的上述姿态数据发送到所述plc控制器中，通过所述算法函数计算出所述浇包z轴目标坐标及y轴目标坐标；
22、数据传输与执行：所述plc控制器将所述z轴目标坐标及所述y轴目标坐标发送至所述变频控制器，所述变频控制器控制所述天车带动所述浇包运动至目标坐标位置。
23、进一步地，所述调整方法还包括：
24、设定目标浇注重量：根据浇注工艺要求，在所述plc控制器中输入目标浇注重量m及当前浇包总重量m；
25、实时调整优化：所述称重传感器实时采集所述浇包的重量m(t),并将m(t)发送至plc控制器，所述plc控制器通过所述pid函数计算所述浇包实时倾转速度u(t),并将实时倾转速度u(t)发送至变频控制器，所述变频控制器控制所述天车实时调整所述浇包的倾转速度。
26、进一步地，pid函数中流量偏差e(t)＝m(t)-m。
27、进一步地，所述调整方还包括：
28、浇注重量精确控制：当m-m(t)＝m时，所述变频控制器控制天车带动所述浇包反向快速翻转，停止浇注。
29、本专利技术提供的一种倾转式浇包浇注姿态自动调整系统及调整方法，通过实时监测浇包的姿态数据和浇注速度，通过算法函数精确计算，实现金属熔液浇注位置和流速的精确控制，保证金属熔液始终能注入待浇注装置的水口盆中，从而提高产品质量和工艺的稳定性。
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1.一种倾转式浇包浇注姿态自动调整系统，其特征在于，所述倾转式浇包姿态自动调整系统包括：
2.根据权利要求1所述的一种倾转式浇包浇注姿态自动调整系统，其特征在于，所述算法函数包括浇包Z轴调整函数和Y轴调整函数；
3.根据权利要求1所述的一种倾转式浇包浇注姿态自动调整系统，其特征在于，所述天车包括导轨、可在所述导轨上沿X轴运动的横梁、以及可在横梁上沿Y轴运动的小车；所述浇包通过吊臂吊设在所述小车的下方，所述小车可带动所述浇包沿Z轴上下运动。
4.根据权利要求3所述的一种倾转式浇包浇注姿态自动调整系统，其特征在于，所述倾角传感器设置在所述浇包上；所述测距传感器设置在所述横梁的一个端部；所述绝对值编码器设置在所述小车上。
5.根据权利要求1所述的一种倾转式浇包浇注姿态自动调整系统，其特征在于，所述传感器单元还包括称重传感器，所述称重传感器设置在所述吊臂的上侧，所述PLC控制器实时采集所述称重传感器所测数值，并通过PID函数实时计算所述浇包的倾转速度，所述变频控制器根据PLC控制器计算结果实时调整所述浇包的倾转速度。
6.根据权
7.一种倾转式浇包浇注姿态自动调整方法，所述调整方法采用如权利要求1-6任一项所述的一种倾转式浇包浇注姿态自动调整系统，其特征在于，所述调整方法包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种倾转式浇包浇注姿态自动调整方法，其特征在于，所述调整方法还包括：
9.根据权利要求8所述的一种倾转式浇包姿态自动调整方法，其特征在于，PID函数中流量偏差e(t)＝M(t)-m。
10.根据权利要求8所述的一种倾转式浇包姿态自动调整方法，其特征在于，所述调整方还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种倾转式浇包浇注姿态自动调整系统，其特征在于，所述倾转式浇包姿态自动调整系统包括：
2.根据权利要求1所述的一种倾转式浇包浇注姿态自动调整系统，其特征在于，所述算法函数包括浇包z轴调整函数和y轴调整函数；
3.根据权利要求1所述的一种倾转式浇包浇注姿态自动调整系统，其特征在于，所述天车包括导轨、可在所述导轨上沿x轴运动的横梁、以及可在横梁上沿y轴运动的小车；所述浇包通过吊臂吊设在所述小车的下方，所述小车可带动所述浇包沿z轴上下运动。
4.根据权利要求3所述的一种倾转式浇包浇注姿态自动调整系统，其特征在于，所述倾角传感器设置在所述浇包上；所述测距传感器设置在所述横梁的一个端部；所述绝对值编码器设置在所述小车上。
5.根据权利要求1所述的一种倾转式浇包浇注姿态自动调整系统，其特征在于，所述传感器单元还包括称重传感器，所述称重传感器...
【专利技术属性】
技术研发人员：张运河，李永成，肖博，张涛，扈广麒，
申请(专利权)人：四川共享铸造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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