专利名称：金属锭垛自动生产系统的制作方法
金属锭垛自动生产系统
技术领域：
本发明属于金属冶炼生产技术领域，涉及一种能实现金属锭、垛生产全过 程自动化的金属锭垛自动生产系统。背景技术：
为便于金属铸锭的捆扎、计量、包装、保管和运输，按国际标准和锭垛外 形注册要求，需要将所生产的金属铸锭堆码成规定形式的锭垛。所谓码垛就是 按照集成单元化的思想，将一件件的物料按照一定的模式堆码成垛，以便使单 元化的物垛实现物料的存储、搬运、装卸运输等物流活动。目前，金属铸锭的 生产、锭垛的堆码均由人工完成；由于锭块重量大、工作环境恶劣，在生产现 场锭块的表面温度达28(TC，且粉尘多，工人的劳动强度极大，生产效率低，锭 块浇铸难以控制，堆码质量差，直接影响捆扎质量，在运输过程中经常发生散 包造成重大损失。虽然有少数厂家采用机器人堆垛，但都因为技术问题，自动 化程度低， 一直未形成完整的自动化生产线。
国外过去在铸造机械化、自动化方面水平并不髙，在金属锭生产、堆垛方 面的自动化则更少。随着大型金属冶炼厂的建设和自动化要求的提高，20世纪 70年代，日本等发达国家才相继开发出堆垛自动生产设备，有的国家才开始开 发一些机器人进行复杂和精细的堆垛作业，实现一些金属锭如锌锭、铝锭等的 自动堆码，机器人码垛技术的研究开发获得了迅速的发展，柔性、处理速度以
及抓取重量不断提高，但涉及到较重金属铸锭的堆码，特别是脱模斜度较大的 铸锭，会经常发生抓取不牢而堆垛失败，影响到整垛堆码的质量， 一直到现在， 机器人码垛的技术瓶障均未能得到很好的解决。
早在20世纪60年代，国内的一些主要锌厂曾先后研制出不同形式的锌锭 堆码机，但却因为其码垛形式复杂，动作频繁，电气控制系统环境适应性差， 设备工作环境恶劣等原因，均未能很好的解决以上问题而屮断研制工作。
直到20世纪90年代初，随着金属产量的不断提高和自动化生产的要求， 国内的一些金属冶炼厂才又在人工堆码、机器人堆码的基础上开始进行有序的 研制和生产试验，特别注意借鉴之前所有其它同类设备的研制经验和现有设备 的特性，结合金属锭外形和锭重，通过很多种堆垛方法的尝试，以此来提高堆 垛的可靠性和方便操作、维护方面的能力，虽然取得一定的成效，也研制出一些专用码垛机组，但总体效果不佳，仍然存在堆码不齐和故障率较高的缺陷。 在金属锭自动生产系统的研究上则更加少见。而选择平面编排层，层层叠堆的 方法，并重点进行解决垛脚的堆垛形式和整个工序衔接的灵活性和可靠性、增 强金属锭厚薄的处理能力、保证垛形编排的准确性和可靠性方面的研究则更加 陌生。对于有关基于可编程控制器、光机电液技术等相结合、把金属铸锭自动 生产(包括自动打印)和金属锭垛自动生产两部分联动起来、形成完整的金属 锭、垛自动牛产系统方面的应用研究，目前尚未见到相关报道。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种能实现金属锭、垛生产全 过程自动化的金属锭垛自动生产系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 一种金属锭垛自动生产系统， 有锭块自动生产系统、锭块输送系统、锭垛堆码系统、人工堆码系统、锭垛输 出系统、液压传动系统、电气控制系统和扎捆包装系统，金属液体由熔化炉或 液体保温炉流出，经锭块自动生产系统中的流量自动控制装置实现定量浇铸， 在铸锭机上浇铸成型，并由与铸锭机联动的打印装置自动打印批号和日期的标 识，经脱模后形成具有拔模斜度的四棱锥形金属锭块，然后送入锭块输送系统， 当正常生产时，经锭块输送系统中的导向辊道和变速输送辊道进行校位、导向 和加速，以设定模式送入锭垛堆码系统，经夹紧、翻板、旋转和拢锭的相应动
作在同一平面进行层的编排；每码完一层后送入锭垛堆码系统中的码垛装置，
再经上升、下降、前进、后退和抽板放锭的相关动作在锭垛输出系统上完成各 层的堆码，每码完一垛，锭垛输出系统中的垛运机自动前进一个垛位，进行下 一垛的堆码，同时将码好的锭垛边冷却边传送至捆扎工作台，由扎捆包装系统
进行捆扎；同时通过电气控制系统中的可编程控制器、机电控制技术以及光电 检测技术相结合作为控制中心，利用液压传动系统中的液压技术控制执行机构， 完成单一金属锭块的自动化生产到整体锭垛的自动堆码工作。
所述锭块自动生产系统有金属液流量控制装置和间隙浇铸装置，金属液流 量控制装置为自反馈重锤平衡式流量控制装置，包括有保温池、储液池内的金 属液、中间池、石墨锥、配重块、杠杆、支点、弹簧和压杆，在储液池出料口 的下方处设有中间池，储液池与中间池之间装有压杆，在该压杆的下方装有石 墨锥，该石墨锥与压杆的连接处套装有弹簧，中间池通过杠杆与配重块相连， 该杠杆的下方设有支点，中间池出料口的下方连接到间隙浇铸装置；采用间隙 浇铸装置进行间断式浇铸，防止在浇铸过模时金属液滴落在模壁上，采用带有 水冷装置的连续运行式铸锭机，并根据需要设定其铸锭的外形尺寸及生产能力;釆用自动打印装置，能根据金属锭外形及注册的要求，对铸锭机上的每块金属 锭的浇铸顶面进行标识的自动打印，实现金属铸锭生产自动化。
所述锭块输送系统依次连接有柔性输送辊道、缓冲辊道、双向运输辊道和 安装有辊道导向机构的变速输送辊道，根据输出方式有两种运输形式 一是锭 块的输入与输出为同一方向的直线运输，二是锭块的输入与输出为垂直方向的 垂直运输。
所述锭垛堆码系统有推锭i、夹紧翻板装置、推锭n、旋转机构、码层平 台、推锭in和码垛装置，金属锭由锭块输送系统进入自动堆垛系统，以设定位
置停在夹紧翻板装置上，根据所设定的堆垛形式要求当需要180°翻面时，夹 紧翻板装置中的夹紧翻板油缸动作，夹紧金属锭并翻转180。，然后夹紧松开，
放下金属锭在平台上，夹紧翻板装置复位，接着推锭I推出，把金属锭送到旋
转机构上；当不需要翻面时，则由推锭I直接推出，把金属锭送到旋转机构上； 当金属锭需要旋转90。时，旋转机构带着金属锭旋转90° ;当金属锭不需要旋 转90°时，旋转机构则不动作，然后由推锭II推出，把金属锭送到码层平台上，
在码层平台上完成每层的堆码，每完成一层，推锭m推出一次，把金属锭送入
码垛装置中的箱式托盘；码垛装置载着金属锭经上升、前进、下降和抽板放锭， 每码完一层，码垛装置经抽板复位、上升、后退、下降和复位，开始下一层的 叠堆，把每层金属锭按顺序累叠在锭垛输出系统的固定垛脚支承座上，每码完 一垛，锭垛输出系统的锭垛输送机前进一个垛位，进入下一垛的堆码。
所述锭垛堆码系统采用在同一光滑水平面内编排层，对锭垛的各层进行编
排，采用推锭i、推锭n、推锭in的执行机构，其中推锭i垂直于推锭n、推
锭II垂直于推锭m;采用夹紧翻转装置和平台旋转机构，实现锭块的翻面和90 °的转向；根据堆码形式而采用层层叠堆，并采用具有箱式托盘的码垛装置，
箱式托盘的码垛装置的垛层是由侧面输入、底面输出，完成运输、堆码、拢锭 功能，实现锭垛的自动化堆码。
所述锭垛输出系统有垛脚支承机构和锭垛链板输送机，承接锭垛堆码系统 中的箱式升降托盘，把已堆码好的层在链板输送机的指定位置上码成设定的垛， 当完成一垛的堆垛工作时，链板输送机前进一个垛位，进行下一垛的工作，同 时完成锭垛的运输，送向捆扎工作台进行捆扎。
所述液压传动系统主要有夹紧液压缸、翻锭液压缸、推锭液压缸I、旋转 液压缸、推锭液压缸n、推锭液压缸in、升降液压缸、进退液压缸和抽板放锭 液压缸，上述液压系统的执行机构分别作用于锭垛堆码系统中的夹紧、翻锭、推锭、旋转、竖直方向拢块、水平方向拢块、升降、平移、放锭的相应动作。
本发明的有益效果是根据金属锭、垛的外形及包装要求，采用流量自动 控制装置和自动打印装置进行定量浇铸和金属锭块标识的自动打印，增强金属 锭厚薄的处理能力，实现锭块自动化生产；根据金属锭进入自动堆码的运动参 数和状态要求，采用具有柔性支承、变速、导向等功能的锭块输送系统，完成 锭块自动生产系统与人工堆哚系统、自动堆垛系统的联结；采用平面编排层， 层层叠堆的方法，按设定层的堆码形式和层层叠堆的顺序要求而动作，并采用 具有堆码、拢锭功能的码垛装置，实现锭垛的自动化堆码；采用一套具有特殊 垛脚支承的运输系统，完成垛脚特殊的堆垛形式，并负责锭垛的输出；根据以 上锭、垛自动生产系统的控制需要，"量身定做" 一套可靠的液压传动系统，并 解决了大行程油缸活塞负重推出时易扭损的技术瓶颈；采用可编程控制器并运 用光、电、磁相结合的检测新技术，开发出一套完整的控制、检测系统，实现 金属锭、垛生产全过程的自动化。
图l是本发明的结构示意图； 图2是本发明的工艺流图方框示意图； 图3是本发明所述锭块自动生产系统的结构示意图； 图4是本发明所述锭块输送系统的结构示意图； 图5是本发明所述锭垛堆码系统的结构示意图； 图6是本发明所述锭垛输出系统的垛脚支承平台的结构示意图。 图中1-锭块自动生产系统、2-锭块输送系统、3-锭垛堆码系统、4-人工堆 码系统、5-锭垛输出系统、6-液压传动系统、7-电气控制系统、8-扎捆包装系统、 11-中间池、12-金属液、13-石墨锥、14-储液池、15-配重块、16-杠杆、17-支点、 18-弹簧、19-压杆、110-浇铸斗、111-铰链、112-联杆机构、113-心轴、114-轴承 机构、115-支架、116-滚轮、117-铰座、118-支架、119-支架一、120-摆杆机构、 121-支架二、 122-链条滚轮、123-锭模、124-打印头、125-打印杆、126-压縮弹 簧、127-弹簧、128-转轴、129-轴承、21-柔性输送辊道、22-缓冲辊道、23-人工 堆码系统工作台、24-双向运输辊道、25-变速输送辊道、26-辊道导向机构、26-辊道传动机构、31-推锭1、 32-夹紧翻板装置、33-推锭11、 34-旋转机构、35-码层平台、36-推锭m、 37-码垛装置、51-固定垛脚支承座。具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明参见图1、图2、图3、图4和图5， 一种金属锭垛自动生产系统，有锭块 自动生产系统l、锭块输送系统2、锭垛堆码系统3、人工堆码系统4、锭垛输 出系统5、液压传动系统6、电气控制系统7和扎捆包装系统8，金属液体由熔 化炉或是液体保温炉中流出，经锭块自动生产系统1中的流量自动控制装置实 现定量浇铸，在铸锭机上浇铸成型，并由与铸锭机联动的打印装置自动打印批 号、日期等标识，经脱模后形成具有拔模斜度的四棱锥形金属锭块；送入锭块 输送系统2，当正常生产时，经锭块输送系统2中的导向输送辊道和变速输送辊 道25进行校位、导向、加速，以设定模式送入锭垛堆码系统3，经夹紧、翻板 (根据生产需要设定)、旋转、拢锭等一系列动作在同一平面进行层的编排，每 码完一层后送入锭垛堆码系统3中的码垛装置37，再经上升、下降、前进、后 退、抽板放锭等一系列动作在锭垛输出系统5上完成各层的堆码，每码完一垛， 锭垛输出系统5中的垛运机自动前进一个垛位，进行下一垛的堆码，同时将码 好的锭垛边冷却边传送至捆扎工作台，由扎捆包装系统8进行捆扎。为提高生 产效率，以上各种堆垛运动可互相穿插，工作过程由不互相干涉的几个运动可 同时进行。并采用电气控制系统7中的可编程控制器、机电控制技术以及光电 检测技术相结合作为控制中心，利用液压传动系统6中的液压技术控制执行机 构，完成单一的金属锭块的自动化生产到整体锭垛的自动堆码工作；当锭垛堆 码系统3因故障或其它原因而暂停工作时，锭块输送系统2屮的导向输送辊道 自动把锭块送入人工堆码系统4，由人工进行互助堆码，而不影响锭块自动生产 系统l的正常生产。
所述锭块自动生产系统中的金属液流量控制装置该金属液流量控制装置 为自反馈重锤平衡式流量控制装置，包括有保温池、储液池14内的金属液12、 中间池11、石墨锥13、配重块15、杠杆16、支点17、弹簧18和压杆19，储 液池14出料口的下方处设有中间池11，储液池14与中间池11之间装有压杆 19，在该压杆19的下方装有石墨锥13，该石墨锥13与压杆19的连接处套装有 弹簧18;中间池11通过杠杆16与配重块15相连，该杠杆16的下方设有支点 17，中间池ll出料口的下方连接到间隙浇铸装置。在正常情况下，金属液流量 控制体系处于平衡状态，料量维持稳定；当出现储液池14液面产生变动、金属 液12的温度变化使金属液12流动性发生变化、结渣及人为施加外力等外界原 因，体系平衡状态被破坏，料量控制机构开始工作。当产生中间池ll体系出现 质量变轻变化时，即中间池11液位降低时，金属液12流量相应减少，在配重 块15的作用下，中间池11向上抬高，与此同时，在弹簧18的作用下压杆19抬起石墨锥13，使金属液12流量增大，中间池ll液位升高，中止中间池ll继 续向上抬高，体系重新回到平衡状态，金属液12流量也恢复至设定水平。当产 生中间池11体系出现质量变重变化时，即中间池11液位升高时，金属液12流 量相应增多，在重力作用下，中间池ll向下降低，与此同时，通过压杆19压 低石墨锥13，使金属液12流量减少，中间池11液位降低，中止中间池11继续 向下压低，体系重新回到平衡状态，金属液12流量也恢复至设定水平。
所述锭块自动生产系统中的间隙浇铸装置主要有浇铸斗110、铰链lll、联 杆机构112、心轴113、轴承机构114、支架115、滚轮116、铰座117和支架118， 铸锭机开始生产时，中间池11出料口流出的金属液12进入浇铸斗110存储， 当铸锭机的链条滚轮122接触到滚轮116时，慢慢地被顶起，带动联杆机构112 上的心轴113绕轴承机构114旋转，联杆机构112往上提起，通过铰链111拉动 浇铸斗110绕铰座117转动，浇铸斗110往下倾斜，从而把浇铸斗IIO存储的金 属液12浇入铸锭机上的锭模123;当铸锭机继续往前运行而使链条滚轮122脱 开滚轮116时，在重力作用下，联杆机构112及滚轮116自动降落，与心轴113 绕轴承机构114往回旋转，联杆机构112往下降落，铰链111失去拉力而放下浇 铸斗110，浇铸斗110恢复平衡，不在浇出金属液12，进入储液状态，准备下 一块锭的浇铸。这时候的间隙刚好是过模的瞬间，避免了液体浇到模腔外。
锭块自动生产系统主要解决了金属液体浇铸的定量控制，使其在相同时间 内流入铸锭机上铸模的液体量相同，从而保证铸锭机铸出的每块锭厚度、重量 相同，同时采用间断式浇铸，很好的解决了浇铸过模时金属液滴落在模壁上的 问题，为锭块的自动生产创造良好的条件；采用带有水冷装置的连续运行式铸 锭机，其铸锭的外形尺寸及生产能力根据需要设定；采用简易的自动打印装置， 能根据金属锭外形及注册的要求，对铸锭机上的每块金属锭(浇铸顶面)进行标识 的自动打印，实现金属铸锭生产自动化。
金属从液体状态开始，经金属锭块自动生产系统l成为金属锭块脱模输山， 必须经过锭块输送系统2，完成校位、记数、定速、定向等工序，以设定参数进 入锭垛堆码系统3。所述锭块输送系统2主要有柔性输送辊道21、双向运输辊 道24、安装有辊道导向机构26的变速输送辊道25和缓冲辊道22;根据输出方 式有两种情况 一是锭块的输入与输出为同一方向，即直线运输，二是锭块的 输入与输出为垂直(90° )方向，即垂直运输；釆用柔性输送辊道21，既能承 接从铸锭机上脱模后掉下的锭块，减少由于刚性碰撞带来的激烈冲击，又能及 时把锭块送出；采用双向运输辊道24，根据需要选择输送方向，送入自动堆码系统或送入人工堆码系统4;采用变速输送辊道25用于调节锭块的输送速度，
同时，采用导向滚轮和限位板，保证锭块按设定的状态进入锭垛堆码系统3。锭 块输送系统2是锭块自动生产系统1与锭垛堆码系统3的连接枢纽，起着承上 启下的作用；采用上述锭块输送系统2，满足了高频率的锭块输送(约12 18 秒/块)，解决了锭块脱模后落下对输送辊道的冲击，提高系统生产的可靠性；同 时，上述锭块输送系统2对锭块具有调速、导向、定位、双向输出等功能，为 锭块能按设定状态进入锭垛堆码系统，为自动堆码程序顺利实施提供可靠的保 障。整个输送系统分段实施，分别完成各自的功能，互不干涉；具有安全可靠，、 结构简单、造价低廉、便于调整及维护的优点。
金属锭经锭块输送系统2在指定位置进入自动堆垛系统，根据堆码方式的要 求，各层的编排要求及方式均有区别，自动堆垛系统在完成各层的堆码中，涉 及到推、夹紧-翻锭(180° )、旋转(90° )、推-拢锭等动作；在完成层与层的 叠堆中，涉及到推、上升、前进、下降、放锭、后退等动作，同时必须设计特 殊的垛脚支承，以完成垛脚的堆码及以上各层堆码的过渡。
所述锭垛堆码系统3主要有推锭I31、夹紧翻板装置32、推锭1133、旋转 机构34、码层平台35、推锭IH36和码垛装置37;金属锭由锭块输送系统2进 入自动堆垛系统，以设定位置停在夹紧翻板装置32上，根据所设定的堆垛形式 要求当需要翻面(180° )(如第一、第三层)时，夹紧、翻板油缸动作，夹 紧金属锭并翻转180° ，然后夹紧松开，放下金属锭在平台上，夹紧翻板装置复 位，接着推锭I 31推出，把金属锭送到旋转机构34上；如不需要翻面(如第二、 第四层等)，则由推锭I31直接推出，把金属锭送到旋转机构34上；当金属锭 需要旋转(90° )时(如第四、六、八中各层的第l、 4块)，旋转机构34带着 金属锭旋转(90° );如果金属锭不需要旋转(90° )，旋转机构34则不动作。 然后由推锭II33推出，把金属锭送到码层平台35上，如此动作循环，而在码层 平台35上完成每层的堆码，每完成一层，推锭III36推出一次，把金属锭(层) 送入码垛装置37中的箱式托盘；码垛装置37载着金属锭(层)经上升、前进、 下降(检测限位)、抽板放锭，每码完一层，码垛装置37经抽板复位、上升、 后退、下降(复位)，开始下一层的叠堆；如此循环，把每层金属锭按顺序累叠 在锭垛输出系统5的固定垛脚支承座51上。每码完一垛(本发明每垛堆码的层 数可根据需要设定)，锭垛输出系统5的锭垛输送机前进一个垛位，进入下一垛 的堆码。
锭垛堆码系统3采用在同一光滑水平面内编排层的方法，对锭垛的各层进行编排，效率高，安全可靠，特别适应重金属锭的堆码；采用推锭I31、推锭
1133、推锭11136的执行机构(推锭I 31垂直于推锭I133、推锭IB3垂直于推锭 11136)，既满足了堆码编排的需要，又能起到拢锭的作用；采用夹紧-翻转机构和 平台旋转的方法，实现锭块的翻面和转向(90° )，既简单又可靠，有机械手无 法比拟的优点；根据堆码形式而采用层层叠堆的方法，并采用具有箱式托盘的 码垛装置37，垛层由侧面输入、底面输出，完成运输、堆码、拢锭功能，实现 锭垛的自动化堆码。
所述锭垛输出系统5的功能主要是提供适合垛脚形式的支承平台，使码垛 装置在这里完成锭垛的堆码，并输出锭垛。锭垛输出系统5所采用特殊的支承 机构是固定垛脚支承座51，固定垛脚支承座51可根据垛脚的形式进行定做，并 能自动调整，同时，可根据生产车间的厂房及设备情况，提供多种运输(如吊、 运等)方式。
锭垛输出系统5有垛脚支承机构和锭垛链板输送机，其作用是承接锭垛堆 码系统中的箱式升降托盘，把己堆码好的层在链板输送机的指定位置上码成设 定的垛，当完成一垛的堆垛工作时，链板输送机前进一个垛位，进行下一垛的 工作，同时完成锭垛的运输，送向捆扎工作台进行捆扎。根据堆垛方式的要求， 垛运机支承平台设计成图6所示的固定垛脚支承座51;搬运时可由铲车直接搬 走，或者由桥式起重机直接吊走，方便包装和运输。锭垛输出系统5在锭垛链 板输送机上设置了专用垛脚支承机构，采用可调式垛脚及锭垛的支承装置，解 决了垛脚(每层两块或四块锭)向垛身(每层四块或八块锭)的叠堆过渡，是 "平面编排层，层层叠堆"方法的技术关键，为生产系统的可靠性奠定坚实的 基础。
所述扎捆包装系统8为一相对独立机构，其操作程序不联入生产线的控制 系统；根据需要，可分箱装、钢带扎捆等。如采用箱装，则把堆好的锭垛按规 范直接装入箱中即可；如需钢带扎捆包装，则采用钢带拉紧机和锁扣机，并配 以0.6MPa以上的压縮空气源，由人工辅助扎捆包装即可。
所述液压系统6主要集中在锭垛堆码系统3，自动堆码过程一共有夹紧、翻 锭、推锭、旋转、Y向拢块、X向拢块、升降、平移、放锭等9组动作，这就 相应需要由液压传动方式实现，根据空间布置及功能要求，这些动作确定由相 对应的液压系统执行机构-夹紧液压缸、翻锭液压缸、推锭液压缸I 、旋转液压
缸、推锭液压缸n、推锭液压缸m、升降液压缸、进退液压缸、抽板放锭液压
缸等9个液压缸来完成。除箱式升降托盘的液压缸采用平衡回路外，为了保证动作到位准确以及运行平稳性，其余液压缸回路均采用回油节流调速，这样确 保承载能力不受速度变化的影响，提高重复定位精度，从而满足整机的性能要 求。
为縮短整个堆码循环时间，以上9个液压缸中有吋要求多个同时动作，因 此系统屮采用了一双联叶片泵，其中的小排量泵给缸径小、动作频繁的儿个液 压缸供油，而大排量泵则给缸径大、动作次数较少的另几个液压缸供油，这样 就可实现多个液压缸同时动作的要求；另外，为使液压站设计、安装、维护、 修改方便，采用了较先进的叠加阀来组成系统。由于工作现场温度较高，所以 在系统中配置了强冷却装置，同时配备了液压油油温检测及报警装置。
由于液压传动有"故障难诊断"的特点，液压系统6分别由两台液压泵完 成，从而起到降低故障发生率的作用；油箱采用全密封结构，液压泵装在油箱 内，整个系统采用集成阀站形式，便于维护。
本发明具有简单、直观、可靠等优点，既有人工堆垛无法比拟的整齐的特 点，又有机器人高度智能化的水平，经济效益和社会效益十分明显若引进国 外机器人等同类设备，每条生产线需要增加约100万元的费用，且需要有很高 的设备维护费用；可根据锭块大小和锭垛重量要求设定其生产能力，每条生产 线能力范围为(2 10)吨/小时，由于堆垛整齐，捆扎质量好，能给企业带来较高 的声誉和保证稳定的经济效益；每年可节约劳保用品及工伤医疗等费用近6万 元；能实现冷打包，使捆扎钢带由原来每垛六根减少到四根，大大降低包装成 本；其散包率由原来的4%降低到0.2%，按年产四万垛计算，年可节约捆扎及再 捆扎费用10万元以上；大幅减少了劳动强度和劳动力，人工堆码时，同样产量 每班需4人进行(三班倒)，现在只需2人，按人3万元/年工酬计算，每年可节 约劳动报酬18万元。
权利要求
1、一种金属锭垛自动生产系统，其特征是有锭块自动生产系统、锭块输送系统、锭垛堆码系统、人工堆码系统、锭垛输出系统、液压传动系统、电气控制系统和扎捆包装系统，金属液体由熔化炉或液体保温炉流出，经锭块自动生产系统中的流量自动控制装置实现定量浇铸，在铸锭机上浇铸成型，并由与铸锭机联动的打印装置自动打印批号和日期的标识，经脱模后形成具有拔模斜度的四棱锥形金属锭块，然后送入锭块输送系统，当正常生产时，经锭块输送系统中的导向辊道和变速输送辊道进行校位、导向和加速，以设定模式送入锭垛堆码系统，经夹紧、翻板、旋转和拢锭的相应动作在同一平面进行层的编排；每码完一层后送入锭垛堆码系统中的码垛装置，再经上升、下降、前进、后退和抽板放锭的相关动作在锭垛输出系统上完成各层的堆码，每码完一垛，锭垛输出系统中的垛运机自动前进一个垛位，进行下一垛的堆码，同时将码好的锭垛边冷却边传送至捆扎工作台，由扎捆包装系统进行捆扎；同时通过电气控制系统中的可编程控制器、机电控制技术以及光电检测技术相结合作为控制中心，利用液压传动系统中的液压技术控制执行机构，完成单一金属锭块的自动化生产到整体锭垛的自动堆码工作。
2、 如权利要求l所述的金属锭垛自动生产系统，其特征是所述锭块自动生产系统有金属液流量控制装置和间隙浇铸装置，金属液流量控制装置为自反 馈重锤平衡式流量控制装置，包括有保温池、储液池内的金属液、中间池、石 墨锥、配重块、杠杆、支点、弹簧和压杆，在储液池出料口的下方处设有中间 池，储液池与中间池之间装有压杆，在该压杆的下方装有石墨锥，该石墨锥与 压杆的连接处套装有弹簧，中间池通过杠杆与配重块相连，该杠杆的下方设有支点，中间池出料口的下方连接到间隙浇铸装置；采用间隙浇铸装置进行间断 式浇铸，防止在浇铸过模时金属液滴落在模壁上，采用带有水冷装置的连续运 行式铸锭机，并根据需要设定其铸锭的外形尺寸及生产能力；采用自动打印装 置，能根据金属锭外形及注册的要求，对铸锭机上的每块金属锭的浇铸顶面进 行标识的自动打印，实现金属铸锭生产自动化。
3、 如权利要求l所述的金属锭垛自动生产系统，其特征是所述锭块输送 系统依次连接有柔性输送辊道、缓冲辊道、双向运输辊道和安装有辊道导向机 构的变速输送辊道，根据输出方式有两种运输形式 一是锭块的输入与输出为 同一方向的直线运输，二是锭块的输入与输出为垂直方向的垂直运输。
4、 如权利要求l所述的金属锭垛自动生产系统，其特征是所述锭垛堆码系统有推锭i、夹紧翻板装置、推锭n、旋转机构、码层平台、推锭in和码垛 装置，金属锭由锭块输送系统进入自动堆垛系统，以设定位置停在夹紧翻板装置上，根据所设定的堆垛形式要求当需要180°翻面时，夹紧翻板装置中的夹紧翻板油缸动作，夹紧金属锭并翻转180° ，然后夹紧松开，放下金属锭在平台 上，夹紧翻板装置复位，接着推锭I推出，把金属锭送到旋转机构上；当不需 要翻面时，则由推锭I直接推出，把金属锭送到旋转机构上；当金属锭需要旋 转90°时，旋转机构带着金属锭旋转90。；当金属锭不需要旋转90。时，旋转 机构则不动作，然后由推锭II推出，把金属锭送到码层平台上，在码层平台上 完成每层的堆码，每完成一层，推锭III推出一次，把金属锭送入码垛装置中的 箱式托盘；码垛装置载着金属锭经上升、前进、下降和抽板放锭，每码完一层， 码垛装置经抽板复位、上升、后退、下降和复位，开始下一层的叠堆，把每层 金属锭按顺序累叠在锭垛输出系统的固定垛脚支承座上，每码完一垛，锭垛输 出系统的锭垛输送机前进一个垛位，进入下一垛的堆码。
5、 如权利要求1和4所述的金属锭垛自动生产系统，其特征是所述锭垛 堆码系统采用在同一光滑水平面内编排层，对锭垛的各层进行编排，采用推锭i、推锭n、推锭ni的执行机构，其中推锭i垂直于推锭n、推锭n垂直于推锭III;采用夹紧翻转装置和平台旋转机构，实现锭块的翻面和90°的转向；根据堆码形式而采用层层叠堆，并采用具有箱式托盘的码垛装置，箱式托盘的码 垛装置的垛层是由侧面输入、底面输出，完成运输、堆码、拢锭功能，实现锭 垛的自动化堆码。
6、 如权利要求l所述的金属锭垛自动生产系统，其特征是所述锭垛输出系统有垛脚支承机构和锭垛链板输送机，承接锭垛堆码系统中的箱式升降托盘， 把已堆码好的层在链板输送机的指定位置上码成设定的垛，当完成一垛的堆垛 工作时，链板输送机前进一个垛位，进行下一垛的工作，同时完成锭垛的运输， 送向捆扎工作台进行捆扎。
7、 如权利要求l所述的金属锭垛自动生产系统，其特征是所述液压传动 系统主要有夹紧液压缸、翻锭液压缸、推锭液压缸I 、旋转液压缸、推锭液压缸n、推锭液压缸m、升降液压缸、进退液压缸和抽板放锭液压缸，上述液压 系统的执行机构分别作用于锭垛堆码系统中的夹紧、翻锭、推锭、旋转、竖直 方向拢块、水平方向拢块、升降、平移、放锭的相应动作。
全文摘要
本发明涉及一种金属锭垛自动生产系统，有锭块自动生产系统、锭块输送系统、锭垛堆码系统、人工堆码系统、锭垛输出系统、液压传动系统、电气控制系统和扎捆包装系统。采用流量自动控制装置和自动打印装置进行定量浇铸和金属锭块标识的自动打印，增强金属锭厚薄的处理能力，实现锭块自动化生产；采用具有柔性支承、变速、导向等功能的锭块输送系统，完成锭块自动生产系统与人工堆垛系统、自动堆垛系统的联结；采用平面编排层，层层叠堆的方法，按设定层的堆码形式和层层叠堆的顺序要求而动作，并采用具有堆码、拢锭功能的码垛装置，实现锭垛的自动化堆码；配置液压传动系统和控制、检测系统，实现金属锭、垛生产全过程的自动化。
文档编号B22D46/00GK101658927SQ200910192669
公开日2010年3月3日 申请日期2009年9月25日 优先权日2009年9月25日
发明者振 余, 吴斌秀, 征 温, 谢秋荣, 黄色兴 申请人:深圳市中金岭南有色金属股份有限公司韶关冶炼厂