专利名称：一种定量量取装置的制作方法
技术领域：
本发明属于金属浇铸技术领域，特别地涉及一种定量量取装置。
背景技术：
传统的金属铸造是机械加工中的重要工序，一般是先根据机械加工需要制好模具，然后从高温熔炉中取出熔融金属液，将金属液存放在巨大的浇包中或者是量取的浇杯再或者是定量出液的装置中，将金属液空间移动到模具的上方，将高温熔化的金属浇注液浇注到模具中，冷却固化后得到铸件，铸件经过精加工得机械产品。目前国内大多数中小浇铸企业采用的浇铸过程一般是通过浇包从冶炼炉中将金属浇铸液取出，然后通过吊车或行车或者用人力的方式将浇包移动到模具旁进行浇铸的。调研中发现现阶段中小浇铸企业的自动化程度很低，现场发现的最先进的装置就是一台半自动可旋转的重力浇铸台。由于国内传统浇铸方法无法准确控制金属浇铸液的出液量，取少了无法满足浇铸要求，导致铸件报废。所以大多数情况下都是多取金属浇铸液的量，以保证铸造的需要，这样不仅造成大量的人工和能源浪费，同时剩余的高温金属液在浇包中冷却也不好处理，给后续生产造成了很大的影响。故，针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研究，以提供一种方案，解决现有技术中存在的缺陷，避免造成无法定量取液且取液自动化程度低的问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种定量量取装置，用以精确控制取液装置的旋转角度来实现定量取液，解决`了现有技术中取液精度不高的问题。为实现上述目的，本发明的技术方案为:
一种定量量取装置，包括减速齿轮，电机，直线推杆套，直线推杆，托板，步进电机，浇杯本体，浇杯臂和机座，
所述直线推杆套中装有直线推杆并通过丝杆螺母连接，直线推杆套的顶端装有减速齿轮和电机，驱动动力由电机输出，经减速齿轮减速作用后，带动丝杆螺母，把电机的旋转运动变成直线运动，使直线推杆在直线推杆套中完成直线运动，利用电机正反转完成推杆动作；
所述直线推杆与方形的托板通过螺栓连接，在托板的下方安装有相匹配的机座，所述机座用于安装步进电机，将步进电机的安装孔与机座安装孔通过螺栓相连接，所述步进电机上装有设置有浇杯臂的浇杯，通过控制步进电机改变浇杯臂与竖直方向的角度，进而控制浇杯的位置角度；
通过单片机或可编程逻辑控制器PLC控制直线推杆的电机实现浇杯的竖直方向上的移动，通过单片机或可编程逻辑控制器PLC控制所述步进电机进行旋转一定角度。优选地，所述浇杯包括浇杯本体，在浇杯本体上端轴对称设置的定量取液口和第一定点出液口以及屯液结构，所述浇杯本体由一体成型的半球部和圆柱体部构成，所述定量取液口为圆柱体部边沿上较大的圆弧形缺口，所述第一定点出液口为圆柱体部壁上口径较小的通孔，所述屯液结构设置在所述第一定点出液口的出液方向上，与第一定点出液口正对的面上开有第二定点出液口。优选地，所述第一定点出液口的口径大于所述第二定点出液口的口径。优选地，所述屯液结构为包括一底部和三侧壁的四面结构体，其中底部和两侧壁围成开口端，其开口端部与第一定点出液口所在的侧壁连接并包围住第一定点出液口。 优选地，所述屯液结构沿液体流出方向上的尺寸逐渐减小。与现有技术相比，本发明的有益效果如下:
(1)通过采用精确控制电机的转动进而控制量取装置的上下运动以及浇杯的转动角度，进而实现精确量取金属液，结构简单，效果显著；
(2)采用同时独立设置的定量取液口和定点出液口的方式，使得浇杯可以很好的适应定量取液和定点浇铸作业；
(3)通过设置第一定点出液口的口径大于第二定点出液口的口径，使得屯液机构有更好的屯液效果且增加定点出液的准确度； (4)通过设置屯液结构沿液体流出方向上的尺寸逐渐减小使得出液更流畅。
图1为本发明实施例的定量量取装置的整体结构示意 图2为本发明实施例的定量量取装置的浇杯结构示意图。附图标记说明:1_减速齿轮；2-电机；3_直线推杆套；4_直线推杆；5-托板；6-步进电机；7-浇杯；8_浇杯臂；9-机座；10_定量取液口 ；11_第一定点出液口 ；12_屯液结构；13-第二定点出液口 ；14_浇杯本体；1401_半球部；1402_圆柱体部。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。参考图1，所示为本发明实施例的定量量取装置的结构示意图，其主要包括减速齿轮1、电机2、直线推杆套3、直线推杆4、托板5、步进电机6、浇杯7、浇杯臂8和机座9。在图1中，该定量取液装置的浇杯7竖直方向移动是通过圆柱形直线推杆装置来实现的。该直线推杆装置主要由减速齿轮1、电机2、丝杆等组成。直线推杆套3中装有直线推杆4并通过丝杆螺母连接，直线推杆套3的顶端装有减速齿轮I和电机2。驱动动力由电机2输出，经减速齿轮I减速作用后，带动丝杆螺母，把电机的旋转运动变成直线运动，使直线推杆4在直线推杆套3中完成直线运动，利用电机2正反转完成推杆动作。通过直线推杆推拉往返运动，来带动浇杯达到浇铸过程中所需要的高度。直线推杆4与方形托板5通过螺栓连接，在托板5的下方安装有相匹配的机座9，机座9用于安装步进电机6，将步进电机6的安装孔与机座9安装孔通过螺栓相连接，步进电机6上装有具有浇杯臂8的浇杯，通过控制步进电机6改变浇杯臂8与竖直方向的角度，进而控制浇杯本体7的位置角度。在定量取液装置工作过程中，通过单片机或可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller, PLC)控制直线推杆的电机2实现烧杯的竖直方向上的移动，通过托板5将直线推杆4和控制浇杯旋转的步进电机6相连接，实现直线推杆4的伸缩运动直接转化为步进电机6的竖直方向的运动状态，通过将浇杯臂8和步进电机6轴相连接，使直线推杆下部装置的浇杯本体控制在所需的高度位置。同时，可通过单片机或PLC精确控制步进电机6进行旋转一定角度，使浇杯臂8与竖直方向成适当的角度，进而控制浇杯本体的位置角度。处于定点取液时，通过控制电机2使直线推杆4下降至相应所需位置，同时，控制步进电机6使浇杯本体成适当角度，角度一定的时候，取出的金属液的量可以保证相同，以此来实现精确的定量取液。取液完成后，控制步进电机6，使浇杯本体缓慢转回竖直状态，同时，控制电机2使直线推杆4离开装有金属液的坩埚，上升至相应高度。在一具体的应用实例中，参见图2该浇杯7主要由浇杯本体14、定量取液口 10、第一定点出液口 11以及含有第二定点出液口 13的屯液结构12组成。浇杯7包括浇杯本体14，在浇杯本体14上端轴对称设置的定量取液口 10和第一定点出液口 11以及屯液结构12，所述浇杯本体14由一体成型的半球部1401和圆柱体部1401构成，所述定量取液口 10为圆柱体部1401边沿上较大的圆弧形缺口，所述第一定点出液口 11为圆柱体部1401壁上口径较小的通孔，所述屯液结构12设置在所述第一定点出液口 11的出液方向上，与第一定点出液口 11正对的面上开有第二定点出液口 13。浇杯本体14底部的半球部1401用于盛放金属液，浇杯本体14上方的圆柱体部1402能够避免由于转动过程中出液速度波动而从浇杯本体14边缘溢出，从一定程度上促进了金属液出液速度的均匀化。将浇铸出口 11和定量量取的出液口 13分开设计，来达到浇注和量取的不同需求。由于金属液流出浇注出口11时流动速度波动因而设置屯液结构12将多余金属液囤积起来，这种结构可以保证控制金属液出液速度控制在设定的范围之内，提高定点浇铸的可靠性。处于定点浇铸过程时，通过控制电机2使直线推杆4下降至相应所需位置，同时，可控制步进电机6，使浇杯本体成适当角度并保证出液口 13与铸模浇铸点相对应，金属液依次通过浇注出口 3进入屯液结构4，将多余金属液囤积起来并保证流速稳定，最后流速一定的金属液通过屯液结构4前端的出液口 5出液，实现金属液的定点浇铸。进一步地，为了屯液机构更好的屯液效果且增加定点出液的准确度，第一定点出液口 11的口径大于第二定点出液口 13的口径。进一步地，屯液结构12为包括一底部和三侧壁的槽型四面结构体，其中底部和两侧壁围成开口端，其开口端部与第一定点出液口 11所在的侧壁连接并包围住第一定点出液口 11。在定点浇铸的过程中，为了使得出液更流畅，屯液结构12沿液体流出方向上的尺寸逐渐减小。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种定量量取装置，其特征在于，包括减速齿轮(I )，电机(2)，直线推杆套(3)，直线推杆(4)，托板(5)，步进电机(6)，浇杯本体(7)，浇杯臂(8)和机座(9)， 所述直线推杆套(3 )中装有直线推杆(4 )并通过丝杆螺母连接，直线推杆套(3 )的顶端装有减速齿轮(I)和电机(2 )，驱动动力由电机(2 )输出，经减速齿轮(I)减速作用后，带动丝杆螺母，把电机(2)的旋转运动变成直线运动，使直线推杆(4)在直线推杆套(3)中完成直线运动，利用电机(2)正反转完成推杆动作； 所述直线推杆(4)与方形的托板(5)通过螺栓连接，在托板(5)的下方安装有相匹配的机座(9 )，所述机座(9 )用于安装步进电机(6 )，将步进电机(6 )的安装孔与机座(9 )安装孔通过螺栓相连接，所述步进电机(6)上装有设置有浇杯臂(8)的浇杯(7)，通过控制步进电机(6)改变浇杯臂(8)与竖直方向的角度，进而控制浇杯(7)的位置角度； 通过单片机或可编程逻辑控制器PLC控制直线推杆的电机(2 )实现浇杯的竖直方向上的移动，通过单片机或可编程逻辑控制器PLC控制所述步进电机(6 )进行旋转一定角度。
2.根据权利要求I所述的定量量取装置，其特征在于，所述浇杯(7)包括浇杯本体(14)，在浇杯本体(14)上端轴对称设置的定量取液口(10)和第一定点出液口(11)以及屯液结构(12)，所述浇杯本体(14)由一体成型的半球部(1401)和圆柱体部(1402)构成，所述定量取液口( 10)为圆柱体部(1402)边沿上较大的圆弧形缺口，所述第一定点出液口( 11)为圆柱体部(1402)壁上口径较小的通孔，所述屯液结构(12)设置在所述第一定点出液口(11)的出液方向上，与第一定点出液口( 11)正对的面上开有第二定点出液口( 13 )。
3.根据权利要求2所述的定量量取装置，其特征在于，所述第一定点出液口(11)的口径大于所述第二定点出液口(13)的口径。
4.根据权利要求I至3任一所述的定量量取装置，其特征在于，所述屯液结构(12)为包括一底部和三侧壁的四面结构体，其中底部和两侧壁围成开口端，其开口端部与第一定点出液口(11)所在的侧壁连接并包围住第一定点出液口(3)。
5.根据权利要求4所述的定量量取装置，其特征在于，所述屯液结构(12)沿液体流出方向上的尺寸逐渐减小。
全文摘要
本发明实施例公开了一种定量量取装置，直线推杆套中装有直线推杆并通过丝杆螺母连接，直线推杆套的顶端装有减速齿轮和电机，驱动动力由电机输出，经减速齿轮减速作用后，带动丝杆螺母，把电机的旋转运动变成直线运动；直线推杆与方形的托板通过螺栓连接，在托板的下方安装有相匹配的机座，机座用于安装步进电机，将步进电机的安装孔与机座安装孔通过螺栓相连接，步进电机上装有设置有浇杯臂的浇杯，通过控制步进电机改变浇杯臂与竖直方向的角度，进而控制浇杯的位置角度。本发明用以精确控制取液装置的旋转角度来实现定量取液，解决了现有技术中取液精度不高的问题。
文档编号B22D39/00GK103252481SQ201310141910
公开日2013年8月21日 申请日期2013年4月23日 优先权日2013年4月23日
发明者沈峰, 徐晓航, 程浙武, 夏航 申请人:浙江工业大学