專利名稱：一種全自動(dòng)無(wú)模砂型制造系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)模砂型制造系統(tǒng)，尤其是涉及一種全自動(dòng)無(wú)模砂型制造系統(tǒng)。
技術(shù)背景
無(wú)模砂型制造技術(shù)是近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制技術(shù)在鑄造領(lǐng)域的應(yīng)用而迅速發(fā)展起來(lái)的砂型制造技術(shù)。與傳統(tǒng)的砂型制造技術(shù)相比，無(wú)模砂型制造技術(shù)在砂型(包括型芯)的制造方面具有速度快、精度高、成本低的優(yōu)點(diǎn)。然而，現(xiàn)有的無(wú)模砂型制造技術(shù)也存在一些不足。其不足在于:撒砂機(jī)構(gòu)工作之前，需要操作者先稱量定量的砂粒，利用攪拌設(shè)備，用人工攪拌的方法攪拌砂粒，然后在攪拌砂粒的同時(shí)也需要人工加入催化劑，最后用人工的方法將攪拌好的砂粒下放到載砂機(jī)構(gòu)內(nèi)，并使砂粒在載砂腔體內(nèi)均勻分布，在其后進(jìn)行撒砂時(shí)，現(xiàn)有的撒砂機(jī)構(gòu)也存在撒砂不夠均勻的問(wèn)題。由此可見(jiàn)，現(xiàn)有的無(wú)模砂型制造技術(shù)存在工序較為復(fù)雜、控制精度和自動(dòng)化程度不高的問(wèn)題，從而嚴(yán)重影響工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量。發(fā)明內(nèi)容
為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的需要人工進(jìn)行稱砂、攪拌砂粒、混合催化劑、將砂粒下放到載砂機(jī)構(gòu)以及鋪砂不夠均勻的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種全自動(dòng)無(wú)模砂型制造系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)供砂、稱砂、攪拌砂粒、混合催化劑、將砂粒下放到載砂機(jī)構(gòu)、鋪砂以及掃描的全自動(dòng)化一體控制，可以大大提高工作效率，具體方案如下:
一種全自動(dòng)無(wú)模砂型制造系統(tǒng)，包括鋪砂裝置和掃描裝置，所述鋪砂裝置設(shè)置在第一移動(dòng)架上，所述掃描裝置設(shè)置在第二移動(dòng)架上，所述第一移動(dòng)架和第二移動(dòng)架分別與軌道活動(dòng)連接，所述軌道與放置砂箱的機(jī)座固定連接。該系統(tǒng)還包括供砂裝置、過(guò)渡裝置、 稱量裝置、混合裝置和控制系統(tǒng)。過(guò)渡裝置、稱量裝置、混合裝置與機(jī)架連接，供砂裝置與過(guò)渡裝置連接，稱量裝置設(shè)置在過(guò)渡裝置的下方，混合裝置設(shè)置在稱量裝置的下方，鋪砂裝置設(shè)置在所述混合裝置的下方。所述的控制系統(tǒng)包括供砂控制單元、稱砂控制單元、混砂控制單元、鋪砂控制單元和掃描控制單元。
具體地，供砂裝置包括儲(chǔ)砂罐，在儲(chǔ)砂罐上設(shè)置進(jìn)砂口、出砂口、進(jìn)氣管、砂料上限傳感器、砂料下限傳感器和安全閥，在進(jìn)砂口處設(shè)置氣壓塞，出砂口通過(guò)送砂管與過(guò)渡裝置連接，進(jìn)氣管與壓縮空氣供氣系統(tǒng)連接，在進(jìn)氣管上設(shè)置電磁閥。
過(guò)渡裝置包括過(guò)渡斗、過(guò)渡斗封蓋和送砂管，過(guò)渡斗封蓋與送砂管連通，在過(guò)渡斗底部設(shè)置過(guò)渡斗閥門，在過(guò)渡斗封蓋上設(shè)置排氣閥，過(guò)渡斗通過(guò)過(guò)渡斗支架與機(jī)架連接。
稱量裝置包括稱量斗、稱重架和稱重傳感器，稱重傳感器設(shè)置在稱重架和稱量斗之間，稱重架與機(jī)架固定連接，在稱量斗底部設(shè)置稱量斗閥門。
混合裝置包括攪拌斗、攪拌斗支架、催化劑儲(chǔ)罐和定量輸送泵，攪拌斗支架與機(jī)架固定連接，在攪拌斗內(nèi)設(shè)置攪拌葉片，攪拌葉片通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，在攪拌斗下部設(shè)置攪拌斗閘門和瀉砂導(dǎo)向槽，攪拌斗閘門通過(guò)氣動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，攪拌斗通過(guò)輸液管與催化劑儲(chǔ)·罐和定量輸送泵連接，定量輸送泵通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
鋪砂裝置包括載砂機(jī)構(gòu)和撒砂機(jī)構(gòu)，載砂機(jī)構(gòu)包括接砂漏斗、載砂倉(cāng)、砂粒傳感器、送砂軸，在載砂倉(cāng)的一端上部設(shè)置接砂漏斗，在載砂倉(cāng)的另一端上部設(shè)置砂料傳感器， 送砂軸設(shè)置在載砂倉(cāng)內(nèi)的下部，送砂軸兩端分別通過(guò)滾動(dòng)軸承與載砂倉(cāng)的兩側(cè)面板連接， 送砂軸通過(guò)第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，在載砂倉(cāng)底部設(shè)置載砂倉(cāng)門，載砂倉(cāng)門通過(guò)氣動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。 撒砂機(jī)構(gòu)包括篩砂網(wǎng)和推砂輥，篩砂網(wǎng)設(shè)置在載砂倉(cāng)門下方，推砂輥的兩端分別通過(guò)滾動(dòng)軸承與第一移動(dòng)架兩側(cè)的支撐板固定連接，推砂輥通過(guò)第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，第一移動(dòng)架通過(guò)第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)；撒砂機(jī)構(gòu)還包括打散軸，打散軸設(shè)置在送砂軸的下方，沿載砂倉(cāng)的長(zhǎng)度方向設(shè)置，打散軸的兩端分別通過(guò)滾動(dòng)軸承與載砂倉(cāng)的兩側(cè)面板連接，打散軸通過(guò)第六驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，在打散軸的軸身上均布打散片或打散釘。
進(jìn)一步地，供砂控制單元包括電磁閥、砂料上限傳感器和砂料下限傳感器，所述電磁閥、砂料上限傳感器和砂料下限傳感器通過(guò)信號(hào)處理電路與PLC控制器連接；當(dāng)儲(chǔ)砂罐內(nèi)的砂粒下降到砂料下限傳感器的位置時(shí)，砂料下限傳感器向PLC控制器發(fā)送信號(hào)，然后 PLC控制器發(fā)送信號(hào)至電磁閥，使電磁閥關(guān)閉進(jìn)氣孔同時(shí)打開(kāi)放氣孔，使罐內(nèi)壓力降低，氣壓塞下降，儲(chǔ)砂罐開(kāi)始進(jìn)砂；當(dāng)儲(chǔ)砂罐內(nèi)的砂粒上升到砂料上限傳感器的位置時(shí)，砂料上限傳感器向PLC控制器發(fā)送信號(hào)，然后PLC控制器發(fā)送信號(hào)至電磁閥，使電磁閥打開(kāi)進(jìn)氣孔同時(shí)關(guān)閉放氣孔，使罐內(nèi)壓力上升，氣壓塞升起頂住進(jìn)砂口，儲(chǔ)砂罐停止進(jìn)砂。
稱砂控制單元，包括稱重傳感器、稱量斗閥門的控制開(kāi)關(guān)和過(guò)渡斗閥門的控制開(kāi)關(guān)，稱重傳感器、稱量斗閥門的控制開(kāi)關(guān)和過(guò)渡斗閥門的控制開(kāi)關(guān)通過(guò)信號(hào)處理電路與PLC 控制器連接。當(dāng)鋪砂控制單元檢測(cè)到需要供砂時(shí)，鋪砂控制單元發(fā)送信號(hào)至PLC控制器，然后PLC控制器發(fā)送信號(hào)至過(guò)渡斗閥門的控制開(kāi)關(guān)，使過(guò)渡斗閥門打開(kāi)，下瀉砂粒到稱量斗中；當(dāng)稱量斗內(nèi)砂粒的重量達(dá)到設(shè)定重量值G時(shí)，稱重傳感器發(fā)送信號(hào)至PLC控制器，然后 PLC控制器發(fā)送信號(hào)至過(guò)渡斗閥門的控制開(kāi)關(guān)，使過(guò)渡斗閥門關(guān)閉，停止向稱量斗瀉砂，PLC 控制器同時(shí)發(fā)送信號(hào)至稱量斗閥門的控制開(kāi)關(guān)，使稱量斗閥門打開(kāi)，下瀉砂粒到攪拌斗內(nèi)； 當(dāng)稱量斗閥門持續(xù)打開(kāi)時(shí)間為Tl時(shí)，PLC控制器發(fā)送信號(hào)至稱量斗閥門的控制開(kāi)關(guān)，使稱量斗閥門關(guān)閉；時(shí)間Tl為5至10秒。
混砂控制單元，包括第一驅(qū)動(dòng) 電機(jī)、第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)和氣動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制開(kāi)關(guān)，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)和氣動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制開(kāi)關(guān)通過(guò)信號(hào)處理電路與PLC控制器連接。當(dāng)稱量斗瀉砂完畢，稱量斗閥門關(guān)閉時(shí)，稱量斗閥門的控制開(kāi)關(guān)發(fā)送信號(hào)至PLC控制器，然后 PLC控制器發(fā)送信號(hào)至第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)攪拌葉片攪拌砂粒，同時(shí)PLC控制器發(fā)送信號(hào)至第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)定量輸送泵向攪拌斗內(nèi)輸送設(shè)定容積值V的催化劑；當(dāng)攪拌葉片持續(xù)攪拌時(shí)間為T2時(shí)，PLC控制器發(fā)送信號(hào)至氣動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制開(kāi)關(guān)，使攪拌斗閘門打開(kāi)，砂料沿瀉砂導(dǎo)向槽下瀉至鋪砂裝置；當(dāng)攪拌葉片持續(xù)攪拌時(shí)間為 T3時(shí)，PLC控制器發(fā)送信號(hào)至第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使攪拌葉片停止攪拌，PLC控制器同時(shí)發(fā)送信號(hào)至氣動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制開(kāi)關(guān)，使攪拌斗閘門關(guān)閉；所述T3 > T2，當(dāng)時(shí)間T2為10至15秒時(shí)， 時(shí)間T3為15至30秒。
鋪砂控制單元包括載砂機(jī)構(gòu)的砂料傳感器、第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)、氣動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制開(kāi)關(guān)、 氣動(dòng)振動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制開(kāi)關(guān)、第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)和第六驅(qū)動(dòng)電機(jī)，砂料傳感器、第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)、氣動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制開(kāi)關(guān)、氣動(dòng)振動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制開(kāi)關(guān)、第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)和第六驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)信號(hào)處理電路與PCM控制器連接，PCM控制器通過(guò)信號(hào)處理電路與 PLC控制器連接。
所述催化劑設(shè)定容積值V與砂的設(shè)定重量值G的關(guān)系如下式表示:
V= (0.2%-2%)G/p，其中P為催化劑的比重(密度)，P ^ I克/毫升。
本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)模砂型制造的全自動(dòng)一體化控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上料、下料、稱砂、 添加催化劑、攪拌、送砂、撒砂、鋪砂，可以有效提高工作效率和工作質(zhì)量。


圖1是本發(fā)明全自動(dòng)無(wú)模砂型制造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖2是供砂裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖3是過(guò)渡裝置的結(jié)構(gòu)示意圖4是稱量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖5是混合裝置的結(jié)構(gòu)示意圖6是鋪砂裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖7是鋪砂裝置的剖視圖8是控制系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1是本發(fā)明全自動(dòng)無(wú)模砂型制造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)施例包括供砂裝置1、過(guò)渡裝置2、稱量裝置3、混合裝置4、機(jī)架5、鋪砂裝置6、第一移動(dòng)架7、掃描裝置8 (參見(jiàn)圖7)、第二移動(dòng)架9 (參見(jiàn)圖7)、軌道10、機(jī)座11和軌道12 (參見(jiàn)圖7)。
鋪砂裝置6設(shè)置在第一移動(dòng)架7上，掃描裝置8設(shè)置在第二移動(dòng)架9上，第一移動(dòng)架7與軌道10活動(dòng)連接，第二移動(dòng)架9與軌道12活動(dòng)連接，軌道10、軌道12分別與放置砂箱的機(jī)座11固定連接，過(guò)渡裝置2、稱量裝置3、混合裝置4與機(jī)架5連接，供砂裝置I與過(guò)渡裝置2連接，稱量裝置3設(shè)置在過(guò)渡裝置2的下方，混合裝置4設(shè)置在稱量裝置3的下方，鋪砂裝置6設(shè)置在混合裝置4的下方。
圖2是供砂裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，供砂裝置I包括儲(chǔ)砂罐1.1，在儲(chǔ)砂罐1.1上設(shè)置進(jìn)砂口 1.2、出砂口 1.3、進(jìn)氣管1.4、砂料上限傳感器1.8、砂料下限傳感器1.9和安全閥1.10，在進(jìn)砂口 1.2處設(shè)置氣壓塞1.6，出砂口 1.3通過(guò)送砂管2.3與過(guò)渡裝置2連接，進(jìn)氣管1.4與壓縮空氣供氣系統(tǒng)1.5連接，在進(jìn)氣管上設(shè)置電磁閥1.7。
圖3是過(guò)渡裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，過(guò)渡裝置2包括過(guò)渡斗2.1、過(guò)渡斗封蓋2.2和送砂管2.3，過(guò)渡斗封蓋2.2與送砂管2.3連通，在過(guò)渡斗2.1底部設(shè)置過(guò)渡斗閥門2.4，在過(guò)渡斗封蓋2.2上設(shè)置排氣閥2.5，過(guò)渡斗2.1通過(guò)過(guò)渡斗支架2.6與機(jī)架5 連接。
圖4是稱量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，稱量裝置3包括稱量斗3.1、稱重架 3.2和稱重傳感器3.3，所述稱重傳感器3.3設(shè)置在稱重架3.2和稱量斗3.1之間，稱重架3.2與機(jī)架5固定連接，在所述稱量斗3.1底部設(shè)置稱量斗閥門3.4。
圖5是混合裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，混合裝置4包括攪拌斗4.1、攪拌斗支架4.2、催化劑儲(chǔ)罐4.3和定量輸送泵4.4，攪拌斗支架4.2與機(jī)架5固定連接，在攪拌斗4.1內(nèi)設(shè)置攪拌葉片4.5，攪拌葉片4.5通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)4.6驅(qū)動(dòng)，在攪拌斗4.1下部設(shè)置攪拌斗閘門4.7和瀉砂導(dǎo)向槽4.8，攪拌斗閘門4.7通過(guò)氣動(dòng)機(jī)構(gòu)4.11驅(qū)動(dòng)，攪拌斗4.1 通過(guò)輸液管4.9與所述催化劑儲(chǔ)罐4.3和定量輸送泵4.4連接，定量輸送泵4.4通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)4.10驅(qū)動(dòng)。
圖6是鋪砂裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，圖7是鋪砂裝置的剖視圖。結(jié)合圖6和圖7 所示，鋪砂裝置6包括載砂機(jī)構(gòu)和撒砂機(jī)構(gòu)，載砂機(jī)構(gòu)包括接砂漏斗6.1、載砂倉(cāng)6.2、砂料傳感器6.3、送砂軸6.4。在載砂倉(cāng)6.2的一端上部設(shè)置所述接砂漏斗6.1,在載砂倉(cāng)6.2的另一端上部設(shè)置所述砂料傳感器6.3，送砂軸6.4設(shè)置在載砂倉(cāng)6.2內(nèi)，送砂軸6.4兩端分別通過(guò)滾動(dòng)軸承與載砂倉(cāng)6.2的兩側(cè)面板連接，送砂軸6.4通過(guò)第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)6.5驅(qū)動(dòng)，在載砂倉(cāng)6.2底部設(shè)置載砂倉(cāng)門6.6,載砂倉(cāng)門6.6通過(guò)氣動(dòng)機(jī)構(gòu)6.14驅(qū)動(dòng)；撒砂機(jī)構(gòu)包括篩砂網(wǎng)6.7和推砂棍6.8,篩砂網(wǎng)6.7設(shè)置在載砂倉(cāng)門6.6下方,推砂棍6.8的兩端分別通過(guò)滾動(dòng)軸承與第一移動(dòng)架7兩側(cè)的支撐板固定連接，推砂輥6.8通過(guò)第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)6.9驅(qū)動(dòng)，第一移動(dòng)架7通過(guò)第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)6.1驅(qū)動(dòng)；撒砂機(jī)構(gòu)還包括打散軸6.11，打散軸6.11設(shè)置在所述送砂軸6.4的下方，沿載砂倉(cāng)6.2的長(zhǎng)度方向設(shè)置，打散軸6.11的兩端分別通過(guò)滾動(dòng)軸承與載砂倉(cāng)6.2的兩側(cè)面板連接，打散軸6.11通過(guò)第六驅(qū)動(dòng)電機(jī)6.12驅(qū)動(dòng)，在打散軸6.11的軸身上均勻分布打散片或打散釘，可以是片狀的小葉片或是針狀的金屬釘，這些小葉片或金屬釘沿軸向呈間隙式布置，當(dāng)其轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，對(duì)帶粘性的砂料團(tuán)起打散作用。
圖8是各個(gè)控制單元組成的控制系統(tǒng)示意圖。如圖8所示，控制單元包括供砂控制單元、稱砂控制單元、混砂控制單元、鋪砂控制單元和掃描控制單元。其中供砂控制單元、 稱砂控制單元、混砂控制單元通過(guò)信號(hào)處理電路分別與PLC控制器連接，鋪砂控制單元和掃描控制單元通過(guò)信號(hào)處理電路分別與PCM控制器連接，PLC控制器與PCM控制器又通過(guò)信號(hào)處理電路互相連接。其中“PLC”是計(jì)算機(jī)可編程序控制器的英文縮寫，“PCM”是無(wú)模鑄型制造的英文縮寫。
參見(jiàn)圖2和圖8，供砂控制單元包括電磁閥1.7、砂料上限傳感器1.8和砂料下限傳感器1.9，所述電磁閥1.7、砂料上限傳感器1.8和砂料下限傳感器1.9通過(guò)信號(hào)處理電路與PLC控制器連接；當(dāng)儲(chǔ)砂罐1.1內(nèi)的砂粒下降到砂料下限傳感器1.9的位置時(shí)，砂料下限傳感器1.9向PLC控制器發(fā)送信號(hào)，然后PLC控制器發(fā)送信號(hào)至電磁閥1.7，使電磁閥1.7關(guān)閉進(jìn)氣孔同時(shí)打開(kāi)放氣孔，使罐內(nèi)壓力降低，氣壓塞1.6下降，儲(chǔ)砂罐1.1開(kāi)始進(jìn)砂； 當(dāng)儲(chǔ)砂罐1.1內(nèi)的砂粒上升到砂料上限傳感器1.8的位置時(shí)，砂料上限傳感器1.8向PLC 控制器發(fā)送信號(hào)，然后PLC控制器發(fā)送信號(hào)至電磁閥1.7，使電磁閥1.7打開(kāi)進(jìn)氣孔同時(shí)關(guān)閉放氣孔，使罐內(nèi)壓力上升，氣壓塞1.6升起頂住進(jìn)砂口 1.2，儲(chǔ)砂罐1.1停止進(jìn)砂，從而實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)砂罐1.1自動(dòng)送砂。在工作過(guò)程中，當(dāng)儲(chǔ)砂罐內(nèi)壓強(qiáng)高于設(shè)定值時(shí)，安全閥1.10自動(dòng)打開(kāi)泄壓，直至儲(chǔ)砂罐內(nèi)壓強(qiáng)低于設(shè)定值后自動(dòng)關(guān)閉。
參見(jiàn)圖3、圖4和圖8，稱砂控制單元包括稱重傳感器3.3、稱量斗閥門3.4的控制開(kāi)關(guān)和過(guò)渡斗閥門2.4的控制開(kāi)關(guān)，稱重傳感器3.3、稱量斗閥門3.4的控制開(kāi)關(guān)和過(guò)渡斗閥門2.4的控制開(kāi)關(guān)通過(guò)信號(hào)處理電路與PLC控制器連接；PLC控制器又與PCM控制器通過(guò)信號(hào)處理電路連接。當(dāng)PCM控制器檢測(cè)到需要送砂時(shí)，PCM控制器發(fā)送信號(hào)至PLC控制器， 然后PLC控制器發(fā)送信號(hào)至過(guò)渡斗閥門2.4的控制開(kāi)關(guān)，使過(guò)渡斗閥門2.4打開(kāi)，過(guò)渡斗閥門2.4的控制開(kāi)關(guān)可采用電磁開(kāi)關(guān)閥，過(guò)渡斗閥門2.4打開(kāi)后，砂料從過(guò) 渡斗2.1下瀉到稱量斗3.1中。當(dāng)稱量斗3.1內(nèi)砂粒的重量達(dá)到設(shè)定重量值G時(shí)，稱重傳感器3.3發(fā)送信號(hào)至PLC控制器，然后PLC控制器發(fā)送信號(hào)至過(guò)渡斗閥門2.4的控制開(kāi)關(guān)，使過(guò)渡斗閥門2.4 關(guān)閉，停止向稱量斗3.1瀉砂；同時(shí)，PLC控制器發(fā)送信號(hào)至稱量斗閥門3.4的控制開(kāi)關(guān)，使稱量斗閥門3.4打開(kāi)，砂粒從稱量斗3.1下瀉到攪拌斗4.1內(nèi)，當(dāng)稱量斗閥門3.4持續(xù)打開(kāi)時(shí)間為Tl時(shí)，PLC控制器發(fā)送信號(hào)至稱量斗閥門3.4的控制開(kāi)關(guān)，使稱量斗閥門3.4關(guān)閉， 稱量斗閥門3.4的控制開(kāi)關(guān)也可采用電磁開(kāi)關(guān)閥。本實(shí)施例的持續(xù)時(shí)間Tl為5至10秒， 具體時(shí)間根據(jù)砂料情況調(diào)整。
參見(jiàn)圖5和圖8，混砂控制單元包括第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)4.6、第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)4.10和氣動(dòng)機(jī)構(gòu)4.11的控制開(kāi)關(guān)，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)4.6、第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)4.10和氣動(dòng)機(jī)構(gòu)411的控制開(kāi)關(guān)通過(guò)信號(hào)處理電路與PLC控制器連接。當(dāng)稱量斗3.1瀉砂完畢，稱量斗閥門3.4關(guān)閉時(shí)，稱量斗閥門3.4的控制開(kāi)關(guān)發(fā)送信號(hào)至PLC控制器，然后PLC控制器發(fā)送信號(hào)至第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)4.6，使第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)4.6驅(qū)動(dòng)攪拌葉片4.5攪拌砂粒，同時(shí)PLC控制器發(fā)送信號(hào)至第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)4.10，使第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)4.10驅(qū)動(dòng)定量輸送泵4.4向攪拌斗4.1內(nèi)輸送設(shè)定容積值 V的催化劑；當(dāng)攪拌葉片4.5持續(xù)攪拌時(shí)間為T2時(shí)，PLC控制器發(fā)送信號(hào)至氣動(dòng)機(jī)構(gòu)4.11 的控制開(kāi)關(guān)，使攪拌斗閘門4.7打開(kāi)，砂料從攪拌斗4.1沿著瀉砂導(dǎo)向槽4.8下瀉到接砂漏斗6.1。本實(shí)施例的持續(xù)攪拌時(shí)間T2為10至15秒，具體時(shí)間根據(jù)不同種類的砂料和催化劑的情況決定。當(dāng)攪拌葉片4.5持續(xù)攪拌時(shí)間為T3時(shí)，PLC控制器發(fā)送信號(hào)至第 一驅(qū)動(dòng)電機(jī)4.6，使攪拌葉片4.5停止攪拌，在本實(shí)施例中，持續(xù)攪拌時(shí)間T3為15至30秒，即T3>T2， 例如當(dāng)攪拌時(shí)間為13秒(即Τ2 = 13秒)時(shí)，攪拌斗閘門4.7打開(kāi)，那么再繼續(xù)攪拌8秒(即 Τ3 = 25秒)，以便將攪拌斗4.1內(nèi)的砂料邊攪邊瀉干凈，在攪拌停止的同時(shí)，PLC控制器發(fā)送信號(hào)至氣動(dòng)機(jī)構(gòu)4.11的控制開(kāi)關(guān)，使攪拌斗閘門4.7關(guān)閉。
在本發(fā)明中，催化劑設(shè)定容積值V與砂的設(shè)定重量值G的關(guān)系如下式表示:
V= (0.2%-2%)G/p ,
其中P為催化劑的比重(密度)，P ^ I克/毫升。
上式還可表示為:
VP= (0.2%-2%)G,
即催化劑的重量與砂的重量比值范圍為0.2%_2%，具體數(shù)值根據(jù)砂料和催化劑的實(shí)際情況和砂型的要求確定。
參見(jiàn)圖6、圖7和圖8，鋪砂控制單元包括PCM控制器、砂料傳感器6.3、第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)6.5、氣動(dòng)機(jī)構(gòu)6.14的控制開(kāi)關(guān)、氣動(dòng)振動(dòng)機(jī)構(gòu)6.10的控制開(kāi)關(guān)、第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)6.9、第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)7.1和第六驅(qū)動(dòng)電機(jī)6.12，所述砂料傳感器6.3、第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)6.5、氣動(dòng)機(jī)構(gòu) 6.14的控制開(kāi)關(guān)、氣動(dòng)振動(dòng)機(jī)構(gòu)6.10的控制開(kāi)關(guān)、第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)6.9、第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)7.1和第六驅(qū)動(dòng)電機(jī)6.12通過(guò)信號(hào)處理電路與PCM控制器連接，所述PCM控制器通過(guò)信號(hào)處理電路與PLC控制器連接。
當(dāng)攪拌斗閘門4.7關(guān)閉時(shí)，氣動(dòng)機(jī)構(gòu)4.11的控制開(kāi)關(guān)發(fā)送信號(hào)至PCM控制器后， PCM控制器發(fā)送信號(hào)至第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)6.5,使第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)6.5驅(qū)動(dòng)送砂軸6.4正向轉(zhuǎn)動(dòng)， 將落入載砂倉(cāng)6.2的砂粒從載砂倉(cāng)6.2內(nèi)的一端輸送到另外一端；當(dāng)送到載砂倉(cāng)6.2另一端的砂粒接觸到砂料傳感器6.3時(shí)，砂料傳感器6.3發(fā)送信號(hào)至PCM控制器，然后PCM控制器發(fā)送信號(hào)至第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)6.5,使送砂軸6.4停止轉(zhuǎn)動(dòng)，以免砂料被送砂軸6.4推溢出載砂倉(cāng)6.2。
在PCM控制器接收到所述掃描裝置8完成上一次掃描的信號(hào)后，發(fā)送信號(hào)至第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)7.1，使第一移動(dòng)架7沿軌道10前進(jìn)，同時(shí)PCM控制器發(fā)送信號(hào)至第三驅(qū)動(dòng)電機(jī) 6.5，使送砂軸6.4反向轉(zhuǎn)動(dòng)，確保載砂倉(cāng)6.2的砂料分布均勻。
當(dāng)?shù)谝灰苿?dòng)架7到達(dá)軌道另一端后，PCM控制器根據(jù)第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)7.1的信號(hào)令第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)7.1停止，接著令第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)7.1反向轉(zhuǎn)動(dòng)，使第一移動(dòng)架7沿軌道10返回，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。
在開(kāi)始返回的同時(shí)，PCM控制器發(fā)送信號(hào)至氣動(dòng)機(jī)構(gòu)6.14的控制開(kāi)關(guān)，使載砂倉(cāng)門6.6打開(kāi)，使砂料下瀉至砂箱的砂層表面，當(dāng)載砂倉(cāng)門6.6持續(xù)打開(kāi)時(shí)間為T4時(shí)，PCM控制器發(fā)送信號(hào)至氣動(dòng)機(jī)構(gòu)6.14的控制開(kāi)關(guān),使載砂倉(cāng)門6.6關(guān)閉。對(duì)于本實(shí)施例，時(shí)間T4 為I至5秒，該時(shí)間根據(jù)每次鋪砂層的厚度決定，載砂倉(cāng)內(nèi)6.6可以儲(chǔ)存供多次鋪砂的砂量。
在開(kāi)始返回的同時(shí)，PCM控制器還發(fā)送信號(hào)至第六驅(qū)動(dòng)電機(jī)6.12，使第六驅(qū)動(dòng)電機(jī)6.12驅(qū)動(dòng)打散軸6.11轉(zhuǎn)動(dòng)送砂，由于砂料有一定的粘性和結(jié)團(tuán)，在打散軸6.11的軸身上均布打散件，其轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程有助于打散砂料。以及在開(kāi)始返回的同時(shí)，PCM控制器還發(fā)送信號(hào)至氣動(dòng)振動(dòng)機(jī)構(gòu)6.10，使篩砂網(wǎng)6.7振動(dòng)撒砂，以及同時(shí)PCM控制器還發(fā)送信號(hào)至第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)6.9，使第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)6.9驅(qū)動(dòng)推砂輥6.8轉(zhuǎn)動(dòng)推砂，將砂料鋪平。
當(dāng)?shù)谝灰苿?dòng)架7完成鋪砂返回到起始位置時(shí)，PCM控制器根據(jù)第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)7.1 的信號(hào)令第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)7.1停止，然后PCM控制器分別發(fā)送信號(hào)使第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)6.9、第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)7.1、第六驅(qū)動(dòng)電機(jī)6.12停止轉(zhuǎn)動(dòng)以及使氣動(dòng)振動(dòng)機(jī)構(gòu)6.10停止振動(dòng)。然后PCM 控制器向掃描裝置8發(fā)送信號(hào)使掃描裝置開(kāi)始進(jìn)行下一次砂層掃描過(guò)程。
同時(shí)，PCM控制器發(fā)送信號(hào)至第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)6.5,使第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)6.5驅(qū)動(dòng)送砂軸 6.4正向轉(zhuǎn)動(dòng)，如果載砂倉(cāng)6.2內(nèi)仍存有砂料，則將砂料從載砂倉(cāng)6.2內(nèi)的一端輸送到另外一端，在另外一端的砂料傳感器6.3感應(yīng)到砂料后會(huì)發(fā)送信號(hào)至PCM控制器，以便使PCM控制器在接收到所述掃描控制單元完成掃描的信號(hào)后，發(fā)出進(jìn)行下一次鋪砂過(guò)程的指令。
如果載砂倉(cāng)6.2內(nèi)沒(méi)有砂料，則送砂軸6.4正向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不會(huì)有砂料到達(dá)載砂倉(cāng)6.2 的另外一端，當(dāng)送砂軸6.4轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間為T5時(shí)，PCM控制器仍未接到砂料傳感器6.3感應(yīng)到砂料的信號(hào)時(shí)，PCM控制器向PLC控制器發(fā)出“無(wú)砂”信號(hào)，PLC控制器接到該信號(hào)后，開(kāi)始進(jìn)行下一次瀉砂、稱砂、攪拌、送砂過(guò)程。所述時(shí)間T5為5至30秒，該時(shí)間根據(jù)送砂軸6.4 將砂料從載砂倉(cāng)6.2 一端送到另一端的時(shí)間確定，即如果有砂，在到達(dá)時(shí)間T5時(shí)，PCM控制器會(huì)收到砂料傳感器6.3發(fā)出的“有砂”信號(hào)；如果無(wú)砂，在到達(dá)時(shí)間T5時(shí)，PCM控制器不會(huì)收到砂料傳感器6.3發(fā)出的“有砂”信號(hào)，則會(huì)作出“無(wú)砂”的判斷，并向前端的PLC控制器發(fā)出“無(wú)砂”信號(hào)。
本發(fā)明的全自動(dòng)無(wú)模砂型制造系統(tǒng)的工作過(guò)程如下。
步驟一:供砂裝置I向過(guò)渡斗2.1送砂
啟動(dòng)壓縮空氣供氣系統(tǒng)1.5，儲(chǔ)砂罐1.1中的砂料在空氣壓力作用下通過(guò)送砂管2.3進(jìn)入到過(guò)渡斗2.1內(nèi)，將·過(guò)渡斗2.1填滿砂，過(guò)渡斗2.1內(nèi)多余的空氣通過(guò)排氣閥2.5 排出。
步驟二:過(guò)渡斗2.1向稱量斗3.1送砂
當(dāng)PCM控制器向PLC控制器發(fā)出“無(wú)砂”信號(hào)時(shí)，PLC控制器發(fā)送信號(hào)使過(guò)渡斗閥門2.4打開(kāi)，下瀉砂粒到稱量斗3.1內(nèi)，當(dāng)下落砂粒的重量達(dá)到稱重傳感器3.3的設(shè)定重量值G時(shí)，稱重傳感器3.3發(fā)送信號(hào)至PLC控制器，PLC控制器發(fā)送信號(hào)使過(guò)渡斗閥門2.4關(guān)閉，停止向稱量斗3.1送砂。過(guò)渡斗閥門2.4關(guān)閉后，再次開(kāi)始上述步驟一，將過(guò)渡斗2.1 填滿。
步驟三:稱量斗3.1向攪拌斗4.1送砂
當(dāng)PLC控制器收到過(guò)渡斗閥門2.4關(guān)閉的信號(hào)時(shí)，發(fā)送信號(hào)使稱量斗閥門3.4打開(kāi)，下瀉砂料到攪拌斗4.1內(nèi)，當(dāng)稱量斗閥門3.4持續(xù)打開(kāi)時(shí)間為Tl時(shí)，關(guān)閉稱量斗閥門3.4。
步驟四:砂料在攪拌斗4.1內(nèi)進(jìn)行混合攪拌
PLC控制器收到稱量斗閥門3.4的關(guān)閉信號(hào)后,發(fā)送信號(hào)使第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)4.6轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌砂粒，與此同時(shí)，PLC控制器根據(jù)稱重傳感器3.3發(fā)出的砂料重量值G的信號(hào)，計(jì)算應(yīng)加入催化劑的容積V后，發(fā)送信號(hào)使第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)4.10驅(qū)動(dòng)定量輸送泵4.4將催化劑按計(jì)算量通過(guò)輸送管4.9送入攪拌斗4.1內(nèi)；當(dāng)攪拌葉片4.5持續(xù)攪拌時(shí)間為T2時(shí)，PLC控制器發(fā)送信號(hào)使攪拌斗閘門4.7打開(kāi)，使砂粒邊攪拌邊下瀉到載砂機(jī)構(gòu)的接砂漏斗6.1中；當(dāng)攪拌葉片4.5持續(xù)攪拌時(shí)間為T3時(shí)，PLC控制器發(fā)送信號(hào)使攪拌葉片4.5停止攪拌并使攪拌斗閘門4.7關(guān)閉；攪拌斗閘門4.7關(guān)閉信號(hào)發(fā)送至PCM控制器。
步驟五:在載砂倉(cāng)6.2內(nèi)進(jìn)行送砂
PCM控制器收到攪拌斗閘門4.7關(guān)閉信號(hào)后，向第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)6.5發(fā)信號(hào)驅(qū)動(dòng)送砂軸6.4轉(zhuǎn)動(dòng),送砂軸6.4將攪拌斗4.1下灣的砂粒從載砂倉(cāng)6.2內(nèi)的一端輸送到另外一端； 當(dāng)送到載砂倉(cāng)6.2另一端的砂粒達(dá)到砂粒傳感器6.3的位置時(shí)，砂粒傳感器6.3發(fā)出信號(hào)到PCM控制器，然后PCM控制器發(fā)送信號(hào)使送砂軸6.4停止轉(zhuǎn)動(dòng)，送砂完畢。
步驟六:鋪砂
當(dāng)掃描裝置 完成上一層掃描后第二移動(dòng)架9返回起始位置時(shí)，PCM控制器發(fā)送信號(hào)使第一移動(dòng)架7沿軌道前進(jìn)；同時(shí)PCM控制器發(fā)送信號(hào)至第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)6.5,使送砂軸 6.4反向轉(zhuǎn)動(dòng)，確保載砂倉(cāng)6.2內(nèi)的砂料分布均勻。當(dāng)?shù)谝灰苿?dòng)架7到達(dá)軌道另一端后，PCM 控制器發(fā)送信號(hào)使第一移動(dòng)架7沿軌道返回行走，開(kāi)始鋪砂過(guò)程。
PCM控制器發(fā)送信號(hào)啟動(dòng)第六驅(qū)動(dòng)電機(jī)6.12，驅(qū)動(dòng)砂料打散軸6.11轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)啟動(dòng)氣動(dòng)機(jī)構(gòu)6.14,拉開(kāi)載砂倉(cāng)門6.6下灣砂料，同時(shí)啟動(dòng)氣動(dòng)振動(dòng)機(jī)構(gòu)6.10,驅(qū)動(dòng)篩砂網(wǎng)6.7進(jìn)行振動(dòng)篩砂，同時(shí)啟動(dòng)第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)6.10，驅(qū)動(dòng)推砂輥6.8轉(zhuǎn)動(dòng)將砂料鋪平。當(dāng)載砂倉(cāng)門6.6持續(xù)打開(kāi)時(shí)間為T4時(shí)，關(guān)閉載砂倉(cāng)門6.6，停止下瀉砂料，同時(shí)使打散軸6.11停止轉(zhuǎn)動(dòng)。在第一移動(dòng)架7返回起始位置后，使篩砂網(wǎng)6.7和推砂輥6.8停止運(yùn)動(dòng)。
步驟七:掃描
第一移動(dòng)架7返回起始位置后發(fā)送信號(hào)至PCM控制器，然后PCM控制器發(fā)送信號(hào)至掃描控制單元，使在軌道另一端的掃描裝置8及其第二移動(dòng)架9開(kāi)始對(duì)鋪好的砂層工作面進(jìn)行圖形掃描，掃描結(jié)束后，掃描裝置8及其第二移動(dòng)架9返回起始位置。
同時(shí)，PCM控制器啟動(dòng)第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)6.5,驅(qū)動(dòng)送砂軸6.4轉(zhuǎn)動(dòng),再次向載砂倉(cāng)6.2 另外一端送砂，當(dāng)送砂軸6.4轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間為T5時(shí)，PCM控制器仍未接到砂料傳感器6.3感應(yīng)到砂料的信號(hào)時(shí)，則PCM控制器向PLC控制器發(fā)出“無(wú)砂”信號(hào)，PLC控制器接到該信號(hào)后，則發(fā)出進(jìn)行步驟二至五的指令，使送砂、稱砂、攪拌、載砂在掃描過(guò)程中同時(shí)進(jìn)行，然后待掃描裝置8工作完成后，再次開(kāi)始上述步驟六。如此循環(huán)，實(shí)現(xiàn)無(wú)模砂型制造的全自動(dòng)一體化控制。 盡管實(shí)施例已對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，依然可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改和等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng) 中。
權(quán)利要求
1.一種全自動(dòng)無(wú)模砂型制造系統(tǒng)，包括鋪砂裝置(6)和掃描裝置(8)，所述鋪砂裝置 (6)設(shè)置在第一移動(dòng)架(7)上，所述掃描裝置(8)設(shè)置在第二移動(dòng)架(9)上，所述第一移動(dòng)架(7 )與軌道(IO )活動(dòng)連接，第二移動(dòng)架(9 )與軌道(12 )活動(dòng)連接，所述軌道(IO )、軌道(12)分別與放置砂箱的機(jī)座(11)固定連接，其特征是，還包括供砂裝置(I)、過(guò)渡裝置(2)、 稱量裝置(3)、混合裝置(4)和控制系統(tǒng)；所述過(guò)渡裝置(2)、稱量裝置(3)和混合裝置(4) 分別與機(jī)架(5)連接，所述供砂裝置(I)與過(guò)渡裝置(2)連接，所述稱量裝置(3)設(shè)置在過(guò)渡裝置(2)的下方，所述混合裝置(4)設(shè)置在稱量裝置(3)的下方，所述鋪砂裝置(6)設(shè)置在所述混合裝置(4)的下方；所述控制系統(tǒng)包括供砂控制單元、稱砂控制單元、混砂控制單元、鋪砂控制單元和掃描控制單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全自動(dòng)無(wú)模砂型制造系統(tǒng)，其特征是，所述供砂裝置(I)包括儲(chǔ)砂罐(I. O,在儲(chǔ)砂罐(I. I)上設(shè)置進(jìn)砂口( I. 2)、出砂口( I. 3)、進(jìn)氣管(I. 4)、砂料上限傳感器(I. 8)、砂料下限傳感器(I. 9)和安全閥(I. 10)，在進(jìn)砂口( I. 2)處設(shè)置氣壓塞 (I. 6)，出砂口(I. 3)通過(guò)送砂管(2. 3)與過(guò)渡裝置(2)連接，進(jìn)氣管(I. 4)與壓縮空氣供氣系統(tǒng)(I. 5)連接，在進(jìn)氣管上設(shè)置電磁閥(I. 7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全自動(dòng)無(wú)模砂型制造系統(tǒng)，其特征是，所述過(guò)渡裝置(2)包括過(guò)渡斗(2. I)、過(guò)渡斗封蓋(2. 2)和送砂管(2. 3)，過(guò)渡斗封蓋(2. 2)與送砂管(2. 3)連通， 在過(guò)渡斗(2.1)底部設(shè)置過(guò)渡斗閥門(2. 4)，在過(guò)渡斗封蓋(2.2)上設(shè)置排氣閥(2. 5 )，過(guò)渡斗(2. I)通過(guò)過(guò)渡斗支架(2. 6)與機(jī)架(5)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全自動(dòng)無(wú)模砂型制造系統(tǒng)，其特征是，所述稱量裝置(3)包括稱量斗(3. I)、稱重架(3. 2)和稱重傳感器(3. 3)，所述稱重傳感器(3. 3)設(shè)置在稱重架 (3.2)和稱量斗(3. I)之間，所述稱重架(3.2)與機(jī)架(5)固定連接，在所述稱量斗(3. I)底部設(shè)置稱量斗閥門(3. 4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全自動(dòng)無(wú)模砂型制造系統(tǒng)，其特征是，所述混合裝置(4)包括攪拌斗(4. I)、攪拌斗支架(4. 2)、催化劑儲(chǔ)罐(4. 3)和定量輸送泵(4. 4)，所述攪拌斗支架(4. 2)與機(jī)架(5)固定連接，在攪拌斗(4. I)內(nèi)設(shè)置攪拌葉片(4. 5)，所述攪拌葉片(4. 5) 通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)(4. 6)驅(qū)動(dòng)，在攪拌斗(4. I)下部設(shè)置攪拌斗閘門(4. 7)和瀉砂導(dǎo)向槽 (4. 8)，所述攪拌斗閘門(4. 7)通過(guò)氣動(dòng)機(jī)構(gòu)(4. 11)驅(qū)動(dòng)，所述攪拌斗(4. I)通過(guò)輸液管 (4. 9)與所述催化劑儲(chǔ)罐(4. 3)和定量輸送泵(4. 4)連接，所述定量輸送泵(4. 4)通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)(4. 10)驅(qū)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全自動(dòng)無(wú)模砂型制造系統(tǒng)，其特征是，所述鋪砂裝置(6)包括載砂機(jī)構(gòu)和撒砂機(jī)構(gòu)，所述載砂機(jī)構(gòu)包括接砂漏斗(6. I)、載砂倉(cāng)(6. 2)、砂料傳感器(6. 3) 和送砂軸(6. 4),在載砂倉(cāng)(6. 2)的一端上部設(shè)置所述接砂漏斗(6. I),在載砂倉(cāng)(6. 2)的另一端上部設(shè)置所述砂料傳感器(6. 3)，所述送砂軸(6. 4)設(shè)置在載砂倉(cāng)(6. 2)內(nèi)的下部，送砂軸(6. 4)兩端分別通過(guò)滾動(dòng)軸承與載砂倉(cāng)(6. 2)的兩側(cè)面板連接，送砂軸(6. 4)通過(guò)第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)(6. 5)驅(qū)動(dòng)，在載砂倉(cāng)(6. 2)底部設(shè)置載砂倉(cāng)門(6. 6),所述載砂倉(cāng)門(6. 6)通過(guò)氣動(dòng)機(jī)構(gòu)(6. 14)驅(qū)動(dòng)；所述撒砂機(jī)構(gòu)包括篩砂網(wǎng)(6. 7)和推砂輥(6. 8)，所述篩砂網(wǎng)(6. 7) 設(shè)置在載砂倉(cāng)門(6. 6)下方，所述推砂輥(6. 8)的兩端分別通過(guò)滾動(dòng)軸承與第一移動(dòng)架(7) 兩側(cè)的支撐板固定連接，推砂輥(6. 8)通過(guò)第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)(6. 9)驅(qū)動(dòng)，第一移動(dòng)架(7)通過(guò)第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)(7. I)驅(qū)動(dòng)；所述撒砂機(jī)構(gòu)還包括打散軸(6. 11)，所述打散軸(6. 11)設(shè)置在所述送砂軸(6. 4)的下方，沿載砂倉(cāng)(6. 2)的長(zhǎng)度方向設(shè)置，打散軸(6. 11)的兩端分別通過(guò)滾動(dòng)軸承與載砂倉(cāng)(6. 2)的兩側(cè)面板連接，打散軸(6. 11)通過(guò)第六驅(qū)動(dòng)電機(jī)(6. 12)驅(qū)動(dòng)， 在打散軸(6. 11)的軸身上均勻分布打散片或打散釘。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的全自動(dòng)無(wú)模砂型制造系統(tǒng)，其特征是，所述供砂控制單元包括電磁閥(I. 7)、砂料上限傳感器(I. 8)和砂料下限傳感器(I. 9)，所述電磁閥(I. 7)、砂料上限傳感器(I. 8)和砂料下限傳感器(I. 9)通過(guò)信號(hào)處理電路與PLC控制器連接；當(dāng)儲(chǔ)砂罐(I. I)內(nèi)的砂粒下降到砂料下限傳感器(I. 9)的位置時(shí)，砂料下限傳感器(I. 9)向PLC控制器發(fā)送信號(hào)，然后PLC控制器發(fā)送信號(hào)至電磁閥(I. 7)，使電磁閥(I. 7)關(guān)閉進(jìn)氣孔同時(shí)打開(kāi)放氣孔，使罐內(nèi)壓力降低，氣壓塞(I. 6)下降，儲(chǔ)砂罐(I. I)開(kāi)始進(jìn)砂；當(dāng)儲(chǔ)砂罐(I. I) 內(nèi)的砂粒上升到砂料上限傳感器(I. 8)的位置時(shí)，砂料上限傳感器(I. 8)向PLC控制器發(fā)送信號(hào)，然后PLC控制器發(fā)送信號(hào)至電磁閥(1.7)，使電磁閥(1.7)打開(kāi)進(jìn)氣孔同時(shí)關(guān)閉放氣孔，使罐內(nèi)壓力上升，氣壓塞(1.6)升起頂住進(jìn)砂口( I. 2)，儲(chǔ)砂罐(1.1)停止進(jìn)砂。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、3或4所述的全自動(dòng)無(wú)模砂型制造系統(tǒng)，其特征是，所述稱砂控制單元包括稱重傳感器(3. 3)、稱量斗閥門(3. 4)的控制開(kāi)關(guān)和過(guò)渡斗閥門(2. 4)的控制開(kāi)關(guān)； 所述稱重傳感器(3. 3)、稱量斗閥門(3. 4)的控制開(kāi)關(guān)和過(guò)渡斗閥門(2. 4)的控制開(kāi)關(guān)通過(guò)信號(hào)處理電路與PLC控制器連接；當(dāng)鋪砂控制單元檢測(cè)到需要供砂時(shí)，鋪砂控制單元發(fā)送信號(hào)至PLC控制器，PLC控制器發(fā)送信號(hào)至過(guò)渡斗閥門(2. 4)的控制開(kāi)關(guān)，使過(guò)渡斗閥門 (2. 4)打開(kāi)，下瀉砂粒到稱量斗(3. I)中；當(dāng)稱量斗(3. I)內(nèi)砂粒的重量達(dá)到設(shè)定重量值G 時(shí)，稱重傳感器(3. 3)發(fā)送信號(hào)至PLC控制器，PLC控制器發(fā)送信號(hào)至過(guò)渡斗閥門(2. 4)的控制開(kāi)關(guān)，使過(guò)渡斗閥門(2. 4)關(guān)閉，停止向稱量斗(3. I)瀉砂，PLC控制器同時(shí)發(fā)送信號(hào)至稱量斗閥門(3. 4)的控制開(kāi)關(guān)，使稱量斗閥門(3. 4)打開(kāi)，下瀉砂粒到攪拌斗(4. I)內(nèi)；當(dāng)稱量斗閥門(3. 4)持續(xù)打開(kāi)時(shí)間為Tl時(shí)，PLC控制器發(fā)送信號(hào)至稱量斗閥門(3. 4)的控制開(kāi)關(guān)，使稱量斗閥門(3. 4)關(guān)閉；所述時(shí)間Tl為5 10秒。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的全自動(dòng)無(wú)模砂型制造系統(tǒng)，其特征是，所述混砂控制單元包括第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)(4. 6)、第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)(4. 10)和氣動(dòng)機(jī)構(gòu)(4. 11)的控制開(kāi)關(guān)，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)(4. 6)、第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)(4. 10)和氣動(dòng)機(jī)構(gòu)(4. 11)的控制開(kāi)關(guān)通過(guò)信號(hào)處理電路與 PLC控制器連接；當(dāng)稱量斗(3. I)瀉砂完畢，稱量斗閥門(3. 4)關(guān)閉時(shí)，稱量斗閥門(3. 4) 的控制開(kāi)關(guān)發(fā)送信號(hào)至PLC控制器，PLC控制器發(fā)送信號(hào)至第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)(4. 6)，使第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)(4. 6)驅(qū)動(dòng)攪拌葉片(4. 5)攪拌砂粒，同時(shí)PLC控制器發(fā)送信號(hào)至第二驅(qū)動(dòng)電機(jī) (4. 10)，使第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)(4. 10)驅(qū)動(dòng)定量輸送泵(4. 4)向攪拌斗(4. I)內(nèi)輸送設(shè)定容積值V的催化劑；當(dāng)攪拌葉片(4. 5)持續(xù)攪拌時(shí)間為T2時(shí)，PLC控制器發(fā)送信號(hào)至氣動(dòng)機(jī)構(gòu) (4. 11)的控制開(kāi)關(guān)，使攪拌斗閘門(4. 7)打開(kāi)，砂料沿瀉砂導(dǎo)向槽(4. 8)下瀉至鋪砂裝置(6);當(dāng)攪拌葉片(4. 5)持續(xù)攪拌時(shí)間為T3時(shí)，PLC控制器發(fā)送信號(hào)至第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)(4. 6)， 使攪拌葉片(4. 5 )停止攪拌，PLC控制器同時(shí)發(fā)送信號(hào)至氣動(dòng)機(jī)構(gòu)(4. 11)的控制開(kāi)關(guān)，使攪拌斗閘門(4. 7)關(guān)閉；所述T3 > T2，當(dāng)T2為10 15秒時(shí)，T3為15 30秒。
10.根據(jù)權(quán)利要求I或6所述的全自動(dòng)無(wú)模砂型制造系統(tǒng)，其特征是，所述鋪砂控制單元包括載砂機(jī)構(gòu)的砂料傳感器(6. 3)、第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)(6. 5)、氣動(dòng)機(jī)構(gòu)(6. 14)的控制開(kāi)關(guān)、 氣動(dòng)振動(dòng)機(jī)構(gòu)(6. 10)的控制開(kāi)關(guān)、第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)(6. 9)、第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)(7. I)和第六驅(qū)動(dòng)電機(jī)(6. 12)，所述砂料傳感器(6. 3)、第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)(6. 5)、氣動(dòng)機(jī)構(gòu)(6. 14)的控制開(kāi)關(guān)、氣動(dòng)振動(dòng)機(jī)構(gòu)(6. 10)的控制開(kāi)關(guān)、第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)(6. 9)、第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)(7. I)和第六驅(qū)動(dòng)電機(jī) (6. 12)通過(guò)信號(hào)處理電路與PCM控制器連接，所述PCM控制器通過(guò)信號(hào)處理電路與PLC控制器連接；當(dāng)攪拌斗閘門(4. 7)關(guān)閉時(shí)，氣動(dòng)機(jī)構(gòu)(4. 11)的控制開(kāi)關(guān)發(fā)送信號(hào)至PCM控制器，PCM 控制器發(fā)送信號(hào)至第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)(6. 5)，使第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)(6. 5)驅(qū)動(dòng)送砂軸(6. 4)正向轉(zhuǎn)動(dòng)，將落入載砂倉(cāng)(6. 2)的砂粒從載砂倉(cāng)(6. 2)內(nèi)的一端輸送到另外一端；當(dāng)送到載砂倉(cāng) (6. 2)另一端的砂粒接觸到砂料傳感器(6. 3)時(shí)，砂料傳感器(6. 3)發(fā)送信號(hào)至PCM控制器， PCM控制器發(fā)送信號(hào)至第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)(6. 5)，使第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)(6. 5)停止驅(qū)動(dòng)送砂軸(6. 4)； 在PCM控制器接收到所述掃描控制單元完成上一次掃描的信號(hào)后，PCM控制器發(fā)送信號(hào)至第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)(7. 1)，使第一移動(dòng)架(7)沿軌道(10)前進(jìn)，同時(shí)PCM控制器發(fā)送信號(hào)至第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)(6. 5 )，使送砂軸(6. 4 )反向轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)?shù)谝灰苿?dòng)架(7)到達(dá)軌道(10)的另一端后，PCM控制器根據(jù)第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)(7. I)的信號(hào)令第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)(7. I)停止，接著令第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)(7. I)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，使第一移動(dòng)架(7) 沿軌道(10)返回；同時(shí)，PCM控制器發(fā)送信號(hào)至氣動(dòng)機(jī)構(gòu)(6. 14)的控制開(kāi)關(guān)，使載砂倉(cāng)門 (6. 6)打開(kāi)瀉砂，以及同時(shí)PCM控制器發(fā)送信號(hào)至第六驅(qū)動(dòng)電機(jī)(6. 12)，使第六驅(qū)動(dòng)電機(jī) (6. 12)驅(qū)動(dòng)打散軸(6. 11)打散瀉砂，以及同時(shí)PCM控制器發(fā)送信號(hào)至氣動(dòng)振動(dòng)機(jī)構(gòu)(6. 10) 的控制開(kāi)關(guān)，使篩砂網(wǎng)(6. 7)開(kāi)始振動(dòng)撒砂，以及同時(shí)PCM控制器發(fā)送信號(hào)至第四驅(qū)動(dòng)電機(jī) (6. 9)，使第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)(6. 9)驅(qū)動(dòng)推砂輥(6. 8)轉(zhuǎn)動(dòng)推砂；當(dāng)載砂倉(cāng)門(6. 6)持續(xù)打開(kāi)時(shí)間為T4時(shí),PCM控制器發(fā)送信號(hào)至氣動(dòng)機(jī)構(gòu)(6. 14)的控制開(kāi)關(guān),使載砂倉(cāng)門(6. 6)關(guān)閉；所述時(shí)間T4為Γ5秒；當(dāng)?shù)谝灰苿?dòng)架(7)返回到起始位置時(shí)，PCM控制器根據(jù)第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)(7. I)的信號(hào)令第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)(7. I)停止，然后PCM控制器分別發(fā)送信號(hào)使第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)(6. 9)和第六驅(qū)動(dòng)電機(jī)(6. 12)停止轉(zhuǎn)動(dòng)以及使氣動(dòng)振動(dòng)機(jī)構(gòu)(6. 10)停止振動(dòng)；然后PCM控制器向掃描控制單元發(fā)送信號(hào)，使掃描裝置(8)開(kāi)始進(jìn)行下一次砂層掃描過(guò)程；同時(shí)，PCM控制器發(fā)送信號(hào)至第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)(6. 5)，使第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)(6. 5)驅(qū)動(dòng)送砂軸 (6. 4)正向轉(zhuǎn)動(dòng),如果載砂倉(cāng)(6. 2)內(nèi)仍有砂料,則將砂料從載砂倉(cāng)(6. 2)內(nèi)的一端輸送到另外一端，在另外一端的砂料傳感器(6. 3)感應(yīng)到砂料后發(fā)送信號(hào)至PCM控制器，以便使 PCM控制器在接收到所述掃描控制單元完成掃描的信號(hào)后，發(fā)出進(jìn)行下一次鋪砂過(guò)程的指令；如果載砂倉(cāng)(6. 2)內(nèi)沒(méi)有砂料，送砂軸(6. .4)正向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不會(huì)有砂料到達(dá)載砂倉(cāng)(6. 2) 的另外一端，當(dāng)送砂軸(6. 4)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間為T5時(shí)，PCM控制器仍未接到砂料傳感器(6. 3)感應(yīng)到砂料的信號(hào)時(shí)，PCM控制器向PLC控制器發(fā)出“無(wú)砂”信號(hào)，同時(shí)PCM控制器發(fā)送信號(hào)至第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)(6. 5)，使第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)(6. 5)停止驅(qū)動(dòng)送砂軸(6. 4);PLC控制器接到“無(wú)砂” 信號(hào)后，開(kāi)始進(jìn)行下一次瀉砂、稱砂、攪拌、送砂過(guò)程；所述時(shí)間T5為5 30秒。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的全自動(dòng)無(wú)模砂型制造系統(tǒng)，其特征是，所述催化劑設(shè)定容積值V與砂的設(shè)定重量值G的關(guān)系如下式表示V= (O. 2%-2%) G/ P，其中P為催化劑的比重(密度)，P ^ I克/毫升。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無(wú)模砂型制造系統(tǒng)，尤其是涉及一種全自動(dòng)無(wú)模砂型制造系統(tǒng)，包括供砂裝置、過(guò)渡裝置、稱量裝置、混合裝置、鋪砂裝置、掃描裝置，過(guò)渡裝置、稱量裝置和混合裝置與機(jī)架連接，供砂裝置與過(guò)渡裝置連接，稱量裝置設(shè)置在過(guò)渡裝置的下方，混合裝置設(shè)置在稱量裝置的下方，鋪砂裝置設(shè)置在所述混合裝置的下方。該系統(tǒng)還包括供砂控制單元、稱砂控制單元、混砂控制單元、鋪砂控制單元和掃描控制單元。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的需要人工進(jìn)行稱砂、攪拌砂粒、混合催化劑、將砂粒下放到載砂機(jī)構(gòu)以及鋪砂不夠均勻的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)模砂型制造的全自動(dòng)一體化控制，可以有效提高工作效率和工作質(zhì)量。
文檔編號(hào)B22C5/00GK103252458SQ20121017529
公開(kāi)日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月30日
發(fā)明者金楓, 石明寬, 譚寶釗, 潘干興, 吳爵盛, 張全藝, 陳泳華 申請(qǐng)人:佛山市峰華卓立制造技術(shù)有限公司, 昆山市峰華卓立制造技術(shù)有限公司