[发明专利]三自由度的金属熔炼铸锭除渣成面装置及其除渣方法

权利要求书

1.三自由度的金属熔炼铸锭除渣成面装置，该装置包括底座、铰接在底座上的机械大臂、与机械大臂铰接的机械小臂及机械小臂自由端铰接的刮铲，还包括履带及固定在履带上的铸锭模具，所述的履带通过机壳固定在地面上并在水平面内运动，其特征是：

所述的底座与机壳均固定在地面上且底座位于机壳的侧面，在底座的上端与机械大臂的一端通过铰接轴甲铰接，该铰接轴甲与机械大臂固定，在底座上固定一个电机甲、电机甲的输出轴与铰接轴甲同轴固定，所述的机械大臂的另一端与机械小臂的一端通过铰接轴乙铰接，该铰接轴乙与机械小臂固定，在机械大臂上固定一个电机乙、电机乙的输出轴与铰接轴乙同轴固定，所述的刮铲包括连接杆及固定在连接杆上的刮板，刮铲的连接杆通过铰接轴丙铰接在机械小臂的另一端，该铰接轴丙与连接杆固定，在机械小臂上固定一个电机丙、电机丙的输出轴与铰接轴丙同轴固定，所述的刮板的下边沿与履带的运动方向平行，且刮板的刮渣下边沿的长度小于铸锭模具的宽度，所述的机械大臂、机械小臂和连接杆均在同一竖直平面内摆动，该竖直平面在与履带的运动方向的夹角为θ，所述的履带的运动速度为V₂、刮板沿履带上铸锭模具的上表面的运动速度为V₁，V₁·cosθ =V₂。

2.根据权利要求1所述的三自由度的金属熔炼铸锭除渣成面装置，其特征是：所述的电机甲、电机乙和电机丙均为步进电机或者伺服电机。

3.根据权利要求1所述的三自由度的金属熔炼铸锭除渣成面装置及其除渣方法，其特征是：所述的机壳的侧面固定一个开口向下的集渣桶，该集渣桶与底座均位于机壳的同一侧且与刮板的运动轨迹相对应。

4.根据权利要求1所述的三自由度的金属熔炼铸锭除渣成面装置，其特征是：所述的铸锭模具呈长方体状并横向均匀固定在履带上，铸锭模具的长度方向垂直履带的运动方向。

5.根据权利要求1所述的三自由度的金属熔炼铸锭除渣成面装置，其特征是：所述的刮板在机械大臂和机械小臂的驱动下的运动轨迹覆盖履带的宽度。

6.根据权利要求1所述的三自由度的金属熔炼铸锭除渣成面装置，其特征是：所述的铰接轴甲的轴线所在的水平面与履带上铸锭模具上表面共面。

7.根据权利要求1所述的三自由度的金属熔炼铸锭除渣成面装置，其特征是：所述的履带的运动速度为V₂和刮板沿履带上铸锭模具的上表面的运动速度为V₁均为定值。

8.一种应用权利要求1所述的三自由度的金属熔炼铸锭除渣成面装置的除渣方法，包括如下步骤：

①启动履带使履带带动铸锭模具进行运动，速度为V₂；

②依次在铸锭模具内浇注金属液，注满金属液的铸锭模具在履带的带动下依次经过刮铲的下方；

③刮铲上刮板的下边沿紧贴对应位置的铸锭模具的近端的上表面，电机甲驱动机械大臂摆动、电机乙驱动机械小臂摆动、电机丙驱动连接杆摆动，在三者的联合驱动下刮板沿铸锭模具的上表面向前推进，该推进的过程中，该刮板运动的速度V₁沿履带运动的分速度正好与履带的运动速度V₂相同，抵消刮板在刮渣过程中履带运动速度的影响，使刮板沿履带运动方向的位移与同时间段内履带的运动位移相同，保证刮板在履带的运动方向上的位移相对于履带上的铸锭模具的位移不变；

④上述刮板运动的速度V₁垂直履带运动的分速度正好沿铸锭模具的长度方向完成刮渣运动，刮板运动到铸锭模具的远端时即将该铸锭模具浇注的金属液上的氧化皮及浮渣刮去后，刮板被抬起并移动至集渣桶内将刮板上的氧化皮及浮渣倒卸至集渣桶内即可；

⑤重复上述过程依次对铸锭模具内浇注的金属液进行除渣。