金属自动铸造装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及金属自动铸造装置，所述装置包括：升降机（１１０），左右移送部（１２０），横向运行部（１３０），浇包旋转部（１４０），感应部（１５０），以及控制部（１６０）。本发明专利技术还涉及一种金属自动铸造方法，包括：自动／手动选择阶段（Ｓ１），工作设定阶段（Ｓ２），浇包钢水浇注阶段（Ｓ３），浇包提升阶段（Ｓ４），浇包横向运行阶段（Ｓ５），浇包左右移送阶段（Ｓ６），浇注判断阶段（Ｓ７），钢水浇注阶段（Ｓ８），以及作业重复阶段（Ｓ９）。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属自动铸造装置及方法，具体地说，将熔炉中熔融的钢水注入浇包，根据产品的种类及铸型的位置，综合各种传感器和编码器等的信息，将注入浇包的钢水以自动方式利用升降机进行上下、左右、前后移送，并将钢水浇注到铸型中，然后返回原位，重复进行浇注作业，完成铸造，而且由于在非常情况下及需要手动操作的情况下可以利用设置在控制部的手动操作盘分阶段地进行手动操作，在控制部自动对钢水进行控制，根据产品的种类和铸型的位置进行浇注，提高浇注速度，同时由于浇包可以上下、左右、前后移送，可以在一条生产线上生产多样的铸件，所以提高了通用性和生产性，而且无论自动操作还是手动操作都可以在控制部对各阶段作业进行远距离控制，工作人员在远离高温钢水的地方进行作业，改善了工作环境、提高了生产效率。
技术介绍
一般来说，作为生产铸件的一个环节，铸造通常按照设计铸件、确定铸造方案、确定铸型、熔化及浇注、对产品进行最后加工的顺序进行。首先要根据产品选择低成本、优质的铸造方案。因此，如何设计铸型进行组合是很重要的问题，原则上一般不使用芯型，尽量选择二分型。除此之外，产品中有气泡、杂质混入、凝固时由于体积减小带来的均热问题、流动性不好使钢水不能均匀分布而造成的部分缺陷等也是必须避免的。为此，要认真调查与材料的铸造性能相关的资料，仔细考虑铸型中各部分的冷却状态及凝固进行状态，还要考虑钢水浇注口的位置、最后的凝固点及冷却或拐角部分的圆形程度等的必要性。对于比较大的铸件，冷却凝固的速度也相应较慢，所以铸件的尺寸也是需要考虑的非常重要的因素。在铸造性能中流动性和凝固时的收缩量尤为重要，如果流动性不好，就要考虑通过提高浇注温度或其它方法(外力)提高钢水的流动性。此外，将凝固收缩率称为收缩余量，因材料而异，设计的铸型要比产品大出这个余量。铸型有木头、金属、石膏、塑料等多种，但以木型和金属型居多。铸铁的收缩率为灰铸铁约1％、白口铸铁约2％、铸钢约为2％、黄铜为1.5～1.8％、青铜为0.8～1.6％、铝合金的砂型铸件约为1～1.5％。更为详细的数值根据合金种类不同而不同，事先要留出此余量来铸造铸件。作为铸型的材料有砂子、金属等，要根据产品的制造数量、要求的尺寸精度、产品的形状等来适当地选取。对于使用砂子的砂型铸件，有在型砂中添加几个百分点的水分后凝固使用的生砂型及将其加热使用的干砂型。虽然砂型铸件的尺寸精度和表面质量等不好，但却是最廉价的铸造方法。对于利用金属的铸型，生产数量不多，由于金属铸型加工费用大，成本成为问题，而且金属铸型没有通气性，所以要考虑如何将凝固时产生的气体排出。此外，与砂型不同，它不是破坏金属铸型后从铸型中取出铸件，所以在金属铸型的设计中要特别慎重。但是其产品的尺寸精度很高，而且铸件的结晶颗粒比较微小，与砂型铸件相比强度很高。除砂型、金属型之外还有用于精密铸造的壳型、气型等铸型。铸造时钢水的浇注方法，一般为利用重力的方法，此外还有压力浇注钢水的压力铸造法，和利用炸药的爆破力以更大的压力浇注的爆破铸造法。与利用重力的砂型或金属型铸件相比，压力铸造法能够高效率地生产外形尺寸正确的产品，但是由于是急速制冷凝固，所以有一些问题，此外金属型成本高，所以只有在大批量生产同一种产品时才有利。但是对于熔点高于铜(1083℃)的金属，由于存在金属铸型的耐热性问题，所以压力铸造法比较困难。为了铸造而熔化混合本底金属、合金元素等时，需要在熔炉里进行，然后再放入坩埚中。熔炉的加热方式，根据所需要的加热温度有焦炭、电、重油、电弧及诱导熔化等方法。作为坩埚的材料多使用石墨，为了防止与钢水反应需要设置衬垫。参照图1及图2，在上述铸造方法中对于以往通过向由金属制成的铸型中注入钢水来制造铸件的铸造方法说明如下。通过联接在缠有拉绳的线轮11一侧的电机12的驱动，在与拉绳结合的旋转滑轮13处形成钩部14以固定物体并使物体上下移动，使上方运行部15横向移动的提升间10，在提升间10的钩部14下方左右形成支撑装有钢水的浇包2的浇包转台16，在浇包转台16一侧形成旋转部17，以调节供应到浇包2内的钢水量，在旋转部17一侧形成操作柄18以调节旋转量。具有以上结构的以往的铸造装置，将熔炉1中的钢水注入到浇包2后，在操作提升间10向上移送的过程中，运行部15横向移动到钢水供应位置，在到达钢水供应位置后操作操作柄18以旋转与旋转部17联动的浇包2，通过将浇包2倾斜一定角度，使内部的钢水供应到下方的铸型4中。以往的铸造装置，是在将钢水从熔炉1注入到浇包2的状态下，由工作人员操作提升间10，将浇包2移送到铸型4的位置，使操作柄18和在浇包2一侧的向铸型4供应钢水的旋转部17旋转，来制造铸件。对于浇包2的位置、铸型4的状态、与铸件的种类对应的浇注口5的位置、浇包2的旋转倾斜角等各种信息，要靠工作人员的肉眼来确定，直接操作操作柄18和提升间10生产铸件，所以不同工作人员生产的铸件质量不同，需要很高的熟练度，而且肉眼确定带来时间延迟，所以生产效率低。此外，为了将装有钢水的浇包2倾斜到一定角度，必须一直用肉眼确定浇包2向铸型4供应钢水，所以一直用肉眼注视高温的钢水进行作业有很大难度，工作速度会延迟，因此随钢水温度变化会导致铸件质量下降。同时，一直用肉眼注视高温的钢水进行作业，会使工作人员的注意力下降，出现因操作失误使钢水溢出，或在远离铸型4的位置供应高温钢水的事故率很高。此外，当操作操作柄18旋转旋转部17，将浇包2中的钢水浇注到铸型4中时，由于钢水的粘性，会增加浇注难度，所以要将浇包2上下、左右地进行微小移动，以确保浇注位置不会变化。但是，通过类似提升间10的机械操作进行精确的微小移动相当困难，所以工作人员会直接拿着浇包2进行作业，存在受伤的危险，使工作效率降低，如果由于工作人员的不注意使钢水溢出，可能引发重大事故，所以存在安全隐患。与此同时，在通过横向运行的提升间10将装有钢水的浇包2向上移送到铸型4位置的状态下，要操作操作柄18供应钢水，所以提升间10在固定的状态下横向运行，而对于不同大小和形状的产品，钢水的浇注位置不同，所以无法一次完成多种产品的制造，每次作业时，都要改变装有浇包2的提升间10的位置，所以使通用性降低，只能生产单一品种的产品，使生产效率降低。
技术实现思路
为解决以上问题提出的本专利技术，其主要目的在于通过重复进行从熔炉将熔融的钢水注入到浇包中，以自动方式利用升降机、左右移送部、横向运行部，根据产品种类和铸型位置，综合各种传感器和编码器的信息，上下、左右、前后移送装有钢水的浇包，将钢水浇注到铸型后返回原位的作业，将各种传感器和编码器收集的信息通过控制部的中央处理器进行分析，自动将浇包中的钢水浇注到铸型中，所以可以缩减人力、在预先计算好正确的时间和钢水量的状态下，以最适合的钢水温度浇注到铸型内，提高产品的质量、使生产率极大化。本专利技术另一个目的是，能够在控制部对钢水进行自动控制且根据产品种类和铸型的位置进行浇注，并提高浇注速度且生产多样的铸件，根据铸型上形成的多个浇注口的位置，准确地自动移送钢水进行浇注，并且可以在一个生产线上生产多样的铸件，提高通用性和生产率。本专利技术又一个目的是，在向浇包中注入钢水时，对升降机和左右移送部进行微小的调整，使注入有粘性的钢水变得容易，提高注入效率。同时在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属自动铸造装置，其特征在于，其包括：升降机（１１０），该升降机（１１０）包括：主框架（１１１），缠有拉绳的线轮（１１２）固定在主框架（１１１）上并通过电机（１１３）的驱动上下移送挂在拉绳上的物体；通过拉绳与线轮（１１２）结合的滑轮（１１４），在滑轮上结合有固定钩（１１５），该固定钩（１１５）的下端具有固定于支撑浇包（２）两侧的支撑轴（３）的浇包转台（１１６），并通过电机（１１３）的驱动来上下移送浇包（２）；左右移送部（１２０），其在上述升降机（１１０）上端的左右两侧形成有容纳移送轮（１２３）的移送轨道（１２４），所述移送轮（１２３）能够向升降机（１１０）的主框架（１１１）上端的左右两侧联动，在移送轮（１２３）上结合有移送电机（１２１），通过移送电机（１２１）的驱动使移送轮（１２３）旋转，并左右移送升降机（１１０）；横向运行部（１３０），其在所述左右移送部（１２０）上端形成有用于引导运行轮（１３３）的运行轨道（１３４），在左右移送部（１２０）的移送轨道（１２４）的上端固定有运行轮（１３３），并通过可以旋转安置在运行轨道（１３４）上的运行轮（１３３）的运行电机（１３１）的驱动使下方的升降机（１１０）和左右移送部（１２０）横向移动；浇包旋转部（１４０），其与旋转轴（１４１）结合在所述升降机（１１０）的下方，使其能够与浇包转台（１１６）的一侧支撑浇包（２）的支撑轴联动，并在浇包转台（１１６）一侧设置有旋转电机（１４２），以使旋转轴（１４１）能够以一定角度旋转，使得浇包（２）能够以一定角度倾斜旋转供给钢水；感应部（１５０），其在所述升降机（１１０）的浇包转台（１１６）一侧设置有从浇包（２）的上方探测其内部状态的浇包传感器（１５１），设置有从横向运行部（１３０）的运行轨道（１３４）的运行轮（１３３）运行的上方探测横向运行位置的位置传感器（１５２），在铸型（４）上方设置有探测铸型状态的铸型传感器（１５３），以探测铸型（４）的状态、浇包（２）的状态以及升降机（１１０）的位置；以及控制部（１６０），其具有中央处理器，在与升降机（１１０）相隔一定距离的地方，远距离地对感应部（１５０）关于升降机（１１０）的上升／下降、左右移送部（１２０）的左右移送、横向运行部（１３０）的横向运行及通过浇包旋转部（１４０）的旋转来浇注钢水状态的探测信息和各电机（１１３、１２１、１３１、１４２）的旋转信息进行综合分析，控制有序地进行作业，并在前方...

【技术特征摘要】
KR 2004-8-9 10-2004-00623011.一种金属自动铸造装置，其特征在于，其包括升降机(110)，该升降机(110)包括主框架(111)，缠有拉绳的线轮(112)固定在主框架(111)上并通过电机(113)的驱动上下移送挂在拉绳上的物体；通过拉绳与线轮(112)结合的滑轮(114)，在滑轮上结合有固定钩(115)，该固定钩(115)的下端具有固定于支撑浇包(2)两侧的支撑轴(3)的浇包转台(116)，并通过电机(113)的驱动来上下移送浇包(2)；左右移送部(120)，其在上述升降机(110)上端的左右两侧形成有容纳移送轮(123)的移送轨道(124)，所述移送轮(123)能够向升降机(110)的主框架(111)上端的左右两侧联动，在移送轮(123)上结合有移送电机(121)，通过移送电机(121)的驱动使移送轮(123)旋转，并左右移送升降机(110)；横向运行部(130)，其在所述左右移送部(120)上端形成有用于引导运行轮(133)的运行轨道(134)，在左右移送部(120)的移送轨道(124)的上端固定有运行轮(133)，并通过可以旋转安置在运行轨道(134)上的运行轮(133)的运行电机(131)的驱动使下方的升降机(110)和左右移送部(120)横向移动；浇包旋转部(140)，其与旋转轴(141)结合在所述升降机(110)的下方，使其能够与浇包转台(116)的一侧支撑浇包(2)的支撑轴联动，并在浇包转台(116)一侧设置有旋转电机(142)，以使旋转轴(141)能够以一定角度旋转，使得浇包(2)能够以一定角度倾斜旋转供给钢水；感应部(150)，其在所述升降机(110)的浇包转台(116)一侧设置有从浇包(2)的上方探测其内部状态的浇包传感器(151)，设置有从横向运行部(130)的运行轨道(134)的运行轮(133)运行的上方探测横向运行位置的位置传感器(152)，在铸型(4)上方设置有探测铸型状态的铸型传感器(153)，以探测铸型(4)的状态、浇包(2)的状态以及升降机(110)的位置；以及控制部(160)，其具有中央处理器，在与升降机(110)相隔一定距离的地方，远距离地对感应部(150)关于升降机(110)的上升/下降、左右移送部(120)的左右移送、横向运行部(130)的横向运行及通过浇包旋转部(140)的旋转来浇注钢水状态的探测信息和各电机(113、121、131、142)的旋转信息进行综合分析，控制有序地进行作业，并在前方形成有转换自动/手动作业的自动/手动转换器(162)，并设置有手动操作各项作业的手动操作盘(163)及显示感应部探测信息的传感器显示区(164)，以实现远距离控制作业。2.如权利要求1所述的金属自动铸造装置，其特征在于所述升降机(110)在浇包转台(116)上方的左右两侧设置有引导轮(117a)，该引导轮(117a)通过电机(113)的驱动沿着固定于主框架(111)的引导架(117)在上下移动时引导浇包(2)。3.如权利要求1所述的金属自动铸造装置，其特征在于所述升降机(110)在缠有拉绳的线轮(112)的下方形成有通过拉绳的上下移动来测量不同重量的吊秤(118)，可以探测到不同负荷时浇包(2)的位置，并将此信息传送到控制部(160)的中央处理器(161)。4.如权利要求1所述的金属自动铸造装置，其特征在于所述浇包旋转部(140)在旋转电机(142)的一侧设置有计时器(144)，可以根据规定的时间停止浇包(2)的钢水供应，中断过多供应。5.如权利要求1所述的金属自动铸造装置，其特征在于在所述升降机(110)的电机(113)、左右移送部(120)的移送电机(121)、横向运行部(130)的运行电机(131)及浇包旋转部(140)的旋转电机(142)的一侧形成有编码器(113a、122、132、143)，可以通过电信号将各电机(113、121、131、142)的速度信息传送到控制部(160)的中央处理器(161)，确认各电机(113、121、131、142)的驱动状态，并对其进行控制。6.如权利要求1所述的金属自动铸造装置，其特征在于在所述升降机(110)的上升最高点和下降最低点设置有限位开关(119)，在左右移送部(120)的左侧及右侧临界点设置有限位开关(125)，在横向运行部(130)的横向运行临界点设置有限位开关(135)，在浇包旋转部(140)的浇包(2)的最大旋转角度和最小旋转角度临界点设置有限位开关(145)，在工作时，通过限位开关(119、125、135、145)的探测来避免脱离临界点。7.一种金属自动铸造方法，其特征在于包括如下阶段自动/手动选择阶段(S1)，其中操作设置于控制部(160)的自动/手动转换器(162)，选择自动或手动作业；工作设定阶段(S2)，其中如果在自动/手动选择阶段(S1)中选择自动，则根据铸件的种...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵德来，
申请(专利权)人：韩国高倍株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]