用于清除有色金属熔炼浮渣的自动刮渣设备的制作方法

本发明涉及一种金属冶炼领域，尤其是指一种用于清除有色金属熔炼浮渣的自动刮渣设备。

背景技术：

我们中国在有色金属回收再利用这块，起步较晚不过经我们企业引进吸收及生产工艺的不断改进创新，现已超过世界一些国家的熔炼工艺及水平，但是随着科技的不断进步、设备零部件及环境污染的严格要求、对材料的要求也更加苛刻。铝、锌锭在以往熔炼好直接浇铸成型没有经过表面处理就直接销售给客户，而客户在铸造熔炼过程中会产生铝渣及粉尘对环境的污染。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种安全、高效、环保的用于清除有色金属熔炼浮渣的自动刮渣设备。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：用于清除有色金属熔炼浮渣的自动刮渣设备，其特征在于，包括机架、伺服同步传动装置、伺服前后左右运行装置、伺服上下运行装置、伺服摆动装置、刮板、伺服刮板运动装置、外罩组、气动驱动装置和plc控制系统；所述的伺服同步传动装置设置在机架上，伺服前后左右运行装置设置在机架中，伺服上下运行装置与伺服前后左右运行装置连接，伺服摆动装置与伺服上下运行装置连接，伺服刮板运动装置与伺服上下运行装置、伺服摆动装置连接；伺服同步传动装置带动伺服前后左右运行装置前后运行，伺服上下运行装置跟随伺服前后左右运行装置前后运行，并且伺服上下运行装置在伺服前后左右运行装置上左右运行；伺服刮板运动装置和伺服摆动装置跟随伺服上下运动装置运行，并且伺服上下运动装置带动伺服刮板运动装置上下运动，伺服摆动装置带动伺服刮板运动装置摆动；所述的伺服刮板运动装置包括刮板活动部和运动架体部，所述的刮板设置在刮板活动部上，所述的运动架体部与伺服上下运行装置、伺服摆动装置连接，所述的刮板活动部包括刮板上下运动结构、刮板左右运动结构和刮板转动运动结构，所述的气动驱动装置驱动刮板上下运动结构、刮板左右运动结构和刮板转动运动结构，进而驱动刮板在上下运动、左右运动和转动运动，所述的plc控制系统控制伺服同步传动装置、伺服前后左右运行装置、伺服上下运行装置、伺服摆动装置、伺服刮板运动装置和气动驱动装置的自动化运作，所述的外罩组包括多个外罩，所述的外罩分别罩住伺服同步传动装置和伺服前后左右运行装置。

进一步的，所述的刮板活动部包括刮板活动主体、刮板上下运动结构、刮板左右运动结构、刮板转动运动结构和紧急制动气缸，所述的刮板活动主体连接在运动架体部的下端并且跟随运动架体部运动，刮板上下运动结构包括刮板上下滑轨和刮板上下滑块，所述的刮板上下滑轨设置在刮板活动主体的下端，刮板上下滑块在刮板上下滑轨上滑动，所述的刮板左右运动结构包括刮板左右滑轨和刮板左右滑块，刮板左右滑块在刮板左右滑轨滑动，刮板左右滑轨与刮板上下滑块连接一体，刮板上下滑块带动刮板左右滑轨上下滑动，刮板转动运动结构与刮板左右滑动机构连接，刮板与刮板转动运动结构连接，气动驱动装置驱动刮板转动运动结构运动，进而带动刮板转动，所述的紧急制动气缸一端固定在刮板活动主体上，一端固定在刮板左右滑轨上，气动驱动装置驱动紧急制动气缸运行，带动刮板左右滑轨快速上移，从而带动刮板快速上升。

进一步的，所述的刮板转动运动结构包括旋转气缸、转动机构固定块、转动臂、转动轴和转动轴固定块，转动机构固定块固定在刮板左右滑轨上，转动轴固定块固定在刮板左右滑块上，旋转气缸与转动臂连接，并且贯穿转动机构固定块，转动轴穿过转动轴固定块，转动轴的一端与转动臂连接，一端与刮板连接，旋转气缸驱动转动臂转动，转动臂带动转动轴转动，转动轴带动刮板转动。

进一步的，所述的运动架体部包括两根相互平行的长气管、两根相互平行的短气管、方梁和横梁，所述的两根短气管置于两根长气管之间，长气管与短气管的上端通过方梁相互连接，横梁固定在两根长气管的下部，加固运动架体，长气管的下端与刮板活动主体连通，短气管的下端与伺服上下运行装置连接。

进一步的，所述的气动驱动装置包括电磁阀、电磁阀固定座、多根气管，所述的电磁阀固定座包括固定端和伸出端，固定端和伸出端组成t型结构，固定端固定在伺服上下运行装置上，电磁阀固定在伸出端，所述的多根气管与电磁阀连通，气管依次穿过短气管、长气管、刮板活动主体，最后与刮板转动运动结构和紧急制动气缸连接。

进一步的，所述的伺服前后左右运行装置包括伺服前后运行装置和伺服左右运行装置，所述的伺服左右运行装置包括左右运行主体、左右运行装置传动座、伺服电机、左右丝杆、左右丝杆传动块、左右运行滑轨滑块和滑动托块，所述的左右运行装置传动座设置在左右运行主体的左右侧表面，并且与伺服前后运行装置连接，所述的滑动托块设置在左右运行主体上表面的两端，并且与伺服前后运行装置连接，所述的伺服电机、左右丝杆、左右丝杆传动块设置在左右运行主体的上表面，左右丝杆传动块套在左右丝杆上并且随着左右丝杆运动，伺服电机驱动左右丝杆转动，所述的左右运行滑轨滑块设置在左右运行主体的后侧面，并且带动伺服上下运行装置左右运动。

进一步的，所述的伺服前后运行装置包括前后滚珠丝杆、前后丝杆传动块、前后滑轨滑块和锥齿轮，所述的前后丝杆传动块套在前后滚珠丝杆上，并随着前后滚珠丝杆运动，伺服左右运行装置的左右运行装置传动座与前后丝杆传动块连接一体，所述的前后滚珠丝杆固定在机架的左右两侧，前后滚珠丝杆的一端固定有锥齿轮，锥齿轮与伺服同步传动装置相接触，伺服同步传动装置驱动锥齿轮转动进而驱动前后滚珠丝杆转动，所述的前后滑轨滑块设置在机架的左右两侧，伺服左右运行装置的滑动托块与前后滑轨滑块固定连接。

进一步的，所述的伺服上下运行装置包括上下运行装置主体架、伺服电机、丝杆升降机、升降板、中轴、中轴固定板和上下运行装置传动座，所述的上下运行装置主体架为“工”字型结构，上下运行装置传动座设置在上下运行装置主体架的上表面，并且与左右丝杆传动块连接一体，上下运行装置主体架与左右运行滑轨滑块固定连接，进而伺服左右运行装置带动伺服上下运行装置运动，所述的伺服电机和丝杆升降机设置在上下运行装置主体架的上表面，升降板套在丝杆升降机的丝杆上，伺服电机驱动丝杆升降机，进而带动升降板上下运动，所述的中轴固定板固定在升降板的两端，中轴穿过中轴固定板设置，并且中轴与伺服刮板运动装置的运动架体部连接。

进一步的，所述的伺服摆动装置包括伺服电机、丝杆升降机、升降机固定座、中轴连接杆和摆动机构，所述的升降机固定座与伺服上下运行装置的升降板固定一体，丝杆升降机固定在升降机固定座上，摆动机构设置在丝杆升降机的丝杠上，中轴连接杆一端与摆动机构固定，一端与中轴连接，伺服电机驱动丝杆升降机运动，丝杆升降机带动摆动机构转动，进而通过中轴连接杆带动中轴转动。

进一步的，所述的外罩组包括伺服同步传动装置外罩、伺服前后运行装置外罩和伺服左右运行装置外罩，所述的伺服左右运行装置外罩采用多板材拼接组成的长方体，具体包括：上门板组、下门板、左侧门板、右侧门板、前上门框、前下门框、前门板、后上门框、后下门框和后门板，所述的上门板组置于前上门框和后上门框之间，并且有多个板组成，多个板之间留有供伺服刮板运动装置穿出的孔位，前门板通过开合页与前上门框连接，前上门框、前下门框和前门板组成前门，后门板通过开合页与后上门框连接，后上门框、后下门框和后门板组成后门。

进一步的，所述的伺服同步传动装置包括底板、t型减速机、t型减速机座、传动轴、传动轴承座、传动轴承座支架和锥齿轮，所述的底板置于机架上表面的后侧区域，t型减速机座和传动轴承座支架固定在底板上，传动轴承座支架设置在t型减速机座的两侧，t型减速机置于t型减速机座上，传动轴承座置于传动轴承座支架上，传动轴连接t型减速机和传动轴承座，锥齿轮连接在传动轴承座上，t型减速机驱动传动轴，进而带动锥齿轮转动。

进一步的，刮板的宽度小于有色金属熔炼模具内口的宽度。

采用本发明的技术方案，主要用于对从工业和生活废料中回收的铝、锌等有色金属经熔炼，精炼后放汤成型时、设备自动把金属液表面一层浮渣清除、自动清除扒板的一整套动作。刮板因小于模具内口故只针对模具中部液面进行刮面，刮板至尾部提升时会留一小部分渣在液面，清渣率90-95%之间，浇铸机在未超出刮面机设计刮面数量时无漏刮现象。本技术方案适用于有色金属、熔炼炉铝料、锌料经精炼后、放汤成型过程中铝、锌液表面一层渣，经该设备处理后表面浮渣基本清除。达到表面光亮、结晶美观、光滑，没有浮渣，减少了在铸造熔炼中产生的铝渣、减少人工刮渣工时、节约人工成本、减少产品报废率、减少因高温而发送的工伤事故。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1是本发明结构的总装图；

图2是本发明去掉外罩组后结构示意图；

图3是本发明伺服刮板运动装置结构示意图一；

图4是本发明伺服刮板运动装置结构示意图二；

图5是本发明各运行装置组合结构示意图；

图6是本发明伺服前后运行装置结构示意图；

图7是本发明伺服左右运行装置结构示意图；

图8是本发明伺服上下运行装置结构示意图；

图9是本发明伺服摆动装置结构示意图；

图10是本发明伺服同步传动装置结构示意图；

图11是本发明伺服左右运行装置外罩结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步说明。

如图1、2所示，用于清除有色金属熔炼浮渣的自动刮渣设备，包括机架10、伺服同步传动装置20、伺服前后左右运行装置30、伺服上下运行装置40、伺服摆动装置90、刮板50、伺服刮板运动装置60、外罩组70、气动驱动装置80和plc控制系统，所述的伺服同步传动装置20设置在机架10上，伺服前后左右运行装置30设置在机架10中，伺服上下运行装置40与伺服前后左右运行装置30连接，伺服摆动装置90与伺服上下运行装置40连接，伺服刮板运动装置60与伺服上下运行装置40、伺服摆动装置90连接，伺服同步传动装置20带动伺服前后左右运行装置30前后运行，伺服上下运行装置40跟随伺服前后左右运行装置30前后运行，并且伺服上下运行装置40在伺服前后左右运行装置30上左右运行，伺服刮板运动装置60和伺服摆动装置90跟随伺服上下运动装置40运行，并且伺服上下运动装置40带动伺服刮板运动装置60上下运动，伺服摆动装置90带动伺服刮板运动装置60摆动，所述的刮板50设置在伺服刮板运动装置60底端，所述的气动驱动装置80驱动伺服刮板运动装置60运动，进而驱动刮板50在上下运动、左右运动和倾斜转动，所述的plc控制系统控制伺服同步传动装置20、伺服前后左右运行装置30、伺服上下运行装置40、伺服刮板运动装置60和气动驱动装置80的自动化运作，所述的外罩组70包括多个外罩，所述的外罩分别罩住伺服同步传动装置20、伺服前后左右运行装置30和伺服上下运行装置40。

接下来结合具体实施例中各个部分的具体图示对结构做详细说明。

图3、4所示伺服刮板运动装置60包括包括刮板活动部和运动架体部61，所述的刮板活动部包括刮板活动主体62、刮板上下运动结构63、刮板左右运动结构64、刮板转动运动结构65和紧急制动气缸66，运动架体部61包括两根相互平行的长气管611、两根相互平行的短气管612、方梁613和横梁614，所述的两根短气管612置于两根长气管612之间，长气管611与短气管612的上端通过方梁613相互连接，横梁614固定在两根长气管611的下部，加固运动架体部61，长气管611的下端与刮板活动主体62连通，短气管612的下端与伺服上下运行装置40连接，刮板活动主体62跟随运动架体部61运动。刮板活动主体62包括气缸固定轴621、l型短气管622和气缸座623，气缸固定轴621、l型短气管622分别于长气管611连接，气缸座623两端分别于气缸固定轴621、l型短气管622固定。刮板上下运动结构63包括刮板上下滑轨631和刮板上下滑块632，所述的刮板上下滑轨631设置在刮板活动主体62的下端，刮板上下滑块632在刮板上下滑轨631上滑动。所述的刮板左右运动结构64包括刮板左右滑轨641和刮板左右滑块642，刮板左右滑轨641与刮板上下滑块632连接一体，刮板上下滑块632带动刮板左右滑轨641上下滑动，刮板左右滑块642在刮板左右滑轨641滑动，所述的刮板转动运动结构65包括旋转气缸651、转动机构固定块652、转动臂653、转动轴654和转动轴固定块655，转动机构固定块652固定在刮板左右滑轨641上，转动轴固定块655固定在刮板左右滑块642上，旋转气缸651与转动臂653连接，并且贯穿转动机构固定块652，转动轴654穿过转动轴固定块655，转动轴654的一端与转动臂653连接，一端与刮板50连接，旋转气缸651驱动转动臂653转动，转动臂653带动转动轴654转动，转动轴654带动刮板50转动。紧急制动气缸66采用耐高温双轴气缸，其一端固定在刮板活动主体62的气缸座623上，一端固定在刮板左右滑轨641上，气动驱动装置80驱动紧急制动气缸66运行，带动刮板左右滑轨641快速上移，从而带动刮板50快速上升，刮板离开液面，设备停止运行防止意外发生。所述的气动驱动装置包括电磁阀、电磁阀固定座和多根气管，所述的电磁阀固定座包括固定端和伸出端，固定端和伸出端组成t型结构，固定端固定在伺服上下运行装置40上，电磁阀固定在伸出端，所述的多根气管与电磁阀连通，气管依次穿过短气管612、长气管611、刮板活动主体的l型短气管622，最后与刮板转动运动结构65的旋转气缸651和紧急制动气缸66连接。

图5、6、7所示伺服前后左右运行装置30其包括伺服前后运行装置31和伺服左右运行装置32。伺服前后运行装置31包括前后滚珠丝杆311、前后丝杆传动块312、前后滑轨滑块313和锥齿轮314，所述的前后丝杆传动块312套在前后滚珠丝杆311上，并随着前后滚珠丝杆311运动，所述的前后滚珠丝杆311固定在机架10的左右两侧，前后滚珠丝杆311的一端固定有锥齿轮314，锥齿轮314与伺服同步传动装置20相接处，伺服同步传动装置20驱动锥齿轮314转动进而驱动前后滚珠丝杆311转动，所述的前后滑轨滑块313设置在机架10的左右两侧，伺服左右运行装置32包括左右运行主体321、左右运行装置传动座322、伺服电机323、左右丝杆324、左右丝杆传动块325、左右运行滑轨滑块326和滑动托块327，所述的左右运行装置传动座322设置在左右运行主体321的左右侧表面，并且与伺服前后运行装置31的前后丝杆传动块312连接一体，所述的滑动托块327设置在左右运行主体321上表面的两端，并且与伺服前后运行装置31的前后滑轨滑块313固定连接，所述的伺服电机323、左右丝杆324、左右丝杆传动块325设置在左右运行主体321的上表面，左右丝杆传动块325套在左右丝杆324上并且随着左右丝杆324运动，伺服电机323驱动左右丝杆324转动，所述的左右运行滑轨滑块326设置在左右运行主体321的后侧面，并且带动伺服上下运行装置40左右运动。在plc控制系统的控制下，伺服前后左右运行装置30可以前后左右调整位置，牵引刮板50平稳运行至目的地。

图8所示伺服上下运行装置40包括上下运行装置主体架41、伺服电机42、丝杠升降机43、升降板44、中轴45、中轴固定板46和上下运行装置传动座47，所述的上下运行装置主体架41为“工”字型结构，上下运行装置传动座47设置在上下运行装置主体架41的上表面，并且与左右丝杆传动块325连接一体，上下运行装置主体架41与左右运行滑轨滑块326固定连接，进而伺服左右运行装置32带动伺服上下运行装置40左右运动，所述的伺服电机42和丝杠升降机43设置在上下运行装置主体架41的上表面，升降板44套在丝杠升降机43的丝杆上，伺服电机42驱动丝杠升降机43，进而带动升降板44上下运动，所述的中轴固定板46固定在升降板44的两端，中轴45穿过中轴固定板46设置，并且中轴45与伺服刮板运动装置60的短气管612连接，从而伺服上下运行装置40带动伺服刮板运动装置60上下运行，刮板50可以远离或者接近金属液面。

图9所示伺服摆动装置90包括伺服电机91、丝杆升降机92、升降机固定座93、中轴连接杆94和摆动机构95，所述的升降机固定座93与伺服上下运行装置40的升降板44固定一体，丝杆升降机92固定在升降机固定座91上，摆动机构95设置在丝杆升降机92的丝杠上，中轴连接杆94一端与摆动机构95固定，一端与中轴45连接，伺服电机91驱动丝杆升降机92运动，丝杆升降机92带动摆动机构95转动，进而通过中轴连接杆94带动中轴45转动，从而带动伺服刮板运动装置60转动，本实施例中摆动机构采用万向头951和转动板952结构，万向头951置于转动板952内，丝杆升降机92的丝杆带动万向头951运动，从而带动转动板952转动。

图10所示伺服同步传动装置20包括底板21、t型减速机22、t型减速机座23、传动轴24、传动轴承座25、传动轴承座支架26和锥齿轮27，所述的底板21置于机架10上表面的后侧区域，t型减速机座23和传动轴承座支架26固定在底板21上，传动轴承座支架26设置在t型减速机座23的两侧，t型减速机22置于t型减速机座23上，传动轴承座25置于传动轴承座支架26上，传动轴24连接t型减速机22和传动轴承座25，锥齿轮27连接在传动轴承座25上，t型减速机22驱动传动轴24，进而带动锥齿轮27转动，伺服同步传动装置20的锥齿轮27通过与其啮合的伺服前后运行装置31的锥齿轮314传动，带动机架10两侧的前后滚珠丝杆311同时转动，达到同步运行的作用。

图11所示外罩组70包括包括伺服同步传动装置外罩71、伺服前后运行装置外罩72和伺服左右运行装置外罩73，伺服左右运行装置外罩73的结构如图11所示，采用多板材拼接组成的长方体，具体包括：上门板组731、下门板、左侧门板732、右侧门板733、前上门框734、前下门框735、前门板736、后上门框737、后下门框和后门板，所述的上门板组731置于前上门框734和后上门框737之间，并且有多个板组成，多个板之间留有供伺服刮板运动装置60穿出的孔位，前门板736通过开合页与前上门框734连接，前上门框734、前下门框735和前门板736组成前门，后门板通过开合页与后上门框737连接，后上门框737、后下门框和后门板组成后门。

上述实施例中，刮板50采用316不锈钢，其宽度小于有色金属熔炼模具内口的宽度，刮板50因小于模具内口故只针对金属模中部液面进行刮面，刮板至尾部提升时会留一小部分渣在液面，清渣率90-95%之间，浇铸机在未超出刮面机设计刮面数量时无漏刮现象。

使用时，在plc控制系统设置好相关参数，plc控制系统驱动伺服同步传动装置20、伺服前后左右运行装置30、伺服上下运行装置40和伺服摆动装置90，从而带动伺服刮板运动装置60到金属模中的预设位置和角度，伺服刮板运动装置60在plc控制系统驱动上下运动并且左右调整位置，进而确认刮板下降到模具中的位置和离开模具的位置是否安全，无问题的情况下，刮板50通过伺服刮板运动装置60上下运动，左右运动，并且在气动驱动装置的驱动下，刮板50开始摆动运动进行刮渣。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。