[发明专利]一种自动浇注系统

说明书

技术领域

本发明涉及铸造工艺中使用的自动浇注系统，尤其涉及铸造的浇注、输送及清理等连续作业。

背景技术

目前，传统铸造、熔炼行业中的铸造浇注大致有以下几种：

1、采取两人抬包，浇包大概能装50-100公斤钢水，浇包边上用两根棒子固定，通过2个人手抬的方式，将钢水倒进浇注模壳，工作时需要第三人在浇包附近将钢水中的炉渣去除，需要劳动力多，劳动强度大。

2、采取行车吊包的方式浇注，浇包一般在200-1000公斤左右，浇注时浇包内盛有钢水，通过行车移动，以达到对准模壳的目的，工作时需要2-3人扶住浇包，以免浇包晃动，1人浇注，1人挡渣，钢水从浇包上边缘的水口倒出，此种浇注方式难以对准模壳浇口，钢水易喷溅，危害工人安全，劳动强度大。

3、采取行车吊包的方式浇注，浇包一般情况下大于1000公斤，浇注时浇包内盛有钢水，通过行车移动，以达到对准模壳的目的，工作时需要2-3人扶住浇包，使浇包不会左右晃动，1人浇注，钢水从浇包底部流出，以避免炉渣，对准度较好，但此种浇注方式不适合小件产品，劳动强度大，且很不安全，也不便于实现自动化生产。

无论以上哪种浇注方式，均由于浇注设备本身的特点，工人需抵近高温浇包工作，导致工人长期处于高温、高粉尘的恶劣工作环境中，工人的工作强度非常大并且具有很大的安全风险。因此，出现了批量铸件生产由手工生产向机械化方向发展的趋势。

比如，出现了这么一种浇注机，浇注机是通过杠杆或行车连接浇包，浇包一般可装钢水50-100公斤，通过自动开关控制浇包移动方向及高度以达到浇注的密度，调节到位后人工抑制浇包晃动，然后人工翻转浇包以倾倒钢水，此种方式的工人劳动强度有所降低，但是浇包移动速度慢，导致生产效率低下，且浇注的过程及质量严重依赖浇注工人的熟练程度。

以上几种浇注方式，在浇注完成后，通常的做法是将盛装模壳的砂箱用铲车运至空地，倾倒翻砂，冷却后人工挑出铸件，并将砂子与模壳碎片等经人工筛分分离后再利用。同时在空砂箱内放入模壳，往砂箱内培满砂子，充填砂箱内各模壳之间的间隙，以定位并支撑模壳，然后将砂箱用铲车运至浇注位置进行浇注，如此循环。

由上可知，现有的这些浇注方式不仅工人的劳动强度大，安全性差，需要大量的人工，且生产效率低下，产品的质量严重依赖工人的熟练程度。

为了克服这些不足，又有人作出了一些新的尝试，但这些改进仅限于往模壳中浇注钢水等熔融金属的环节，并未涉及整个铸造过程，比如：

专利号为ZL201020621138.0的中国实用新型专利公开了一种铸造专用浇注车，其钢包支架铰接在钢包的两侧，钢包支架上设有钢包翻转控制结构，钢包及钢包支架设置在一横移板上，钢包、钢包支架及横移板设置在一车体上，车体底部设置有纵向行走支架和行走轮，横移版可由横移驱动机构驱动相对于车体横向移动。使用该浇注车浇注时，盛放模壳的砂箱排放在浇注车对应于浇包水口的一侧，先纵向移动浇注车至砂箱处，然后利用横向驱动机构将浇包横移至合适位置，再翻转浇包使其水口对准模壳浇口倾倒钢水进行浇注。该浇注车虽然大幅降低了工人的劳动强度，但仍存在不足：1、需设置浇包翻转机构，结构比较复杂，且对该翻转机构的工作可靠性要求较高，否则有钢水倾泻的安全风险；2、随着浇包内钢水液面的变化，需不断调整浇包的翻转程度，其结果是浇包的水口与模壳的浇口之间的距离以及角度也在不断的变化，加上钢水从水口流出至浇口的轨迹呈抛物线，且该抛物线还受钢水流出速度以及浇包翻转角速度的影响，因此难以对准模壳浇口，影响生产效率，并且钢水易喷溅，容易危害工人安全。3、浇注时，浇包必须横移至浇注车一侧，导致浇注车工作时重心偏向一侧，加上浇包位于浇注车顶部，导致整车重心高企，因此为了安全，防止倾翻，需对这一点进行平衡设计，即便如此，浇包的容量也将因此而受限制。4、其横向移动结构偏复杂。

申请号为CN201210135969.0的中国发明专利申请公开了一种铸造、熔炼行业用全自动智能视觉识别浇注机。该浇注机是在上述实用新型的基础上增加了自动控制系统，特别是增加了智能视觉识别系统，以识别模壳浇口，从而实现自动对准并进行浇注。该专利申请同样具有上述实用新型专利的不足。并且，虽然理论上可实现自动对准浇口，但由于影响对准的因素非常复杂，再加上浇注时烟气很大，故实际上是否能有效进行视觉识别以及自动对准尚不得而知。