铝锭厚度自动控制装置的制作方法

文档序号:15740049发布日期:2018-10-23 22:08阅读:276来源:国知局
技术简介:
本专利针对铝锭铸锭过程中人工调节厚度导致精度差、效率低的问题,提出一种自动控制装置。通过测厚仪实时检测铝锭厚度,主控制单元根据设定值与实测值的偏差,同步调节铸锭线速度控制器和铝液闸阀开度,实现厚度自动精准控制,提升生产效率与产品一致性。
关键词:铝锭厚度控制,自动调节系统

本发明属于铝锭铸锭线自动控制领域,特别涉及一种铝锭厚度自动控制装置。



背景技术:

目前,铝锭铸锭线是采用连续浇铸方式生产的。熔化好的铝液通过铝液槽后再经过堵头与水眼形成的铝液闸阀进入浇壶,浇壶与铸锭线同步转动,铝液从浇壶内流出进入铝锭模具中形成铝锭。

影响铸锭线铝锭厚度的主要因素有浇壶的转动速度和流入浇壶的铝液的多少。浇壶的转动速度同步跟随铸锭线的运行速度,铸锭线的运行速度由铸锭线速度控制器决定;流入浇壶的铝液的多少由铝液闸阀的开度大小决定,该铝液闸阀的开度大小由人工调节。

通常操作人员将铸锭线速度控制器固定在一个数值使铸锭线生产速度保持恒定,操作人员依据眼睛观察浇铸出的铝锭厚度,手动调整铝液闸阀的开度大小使铝锭的厚度保持一致;当铝液槽的液面下降时,铝锭的厚度变薄,操作人员再次通过手动调节铝液闸阀的开度大小来调整铝锭的厚度。

这种人工调整有两个弊端:一方面对铝锭的厚度控制全凭经验或感觉,厚度控制精度差;另一方面铝液闸阀的开度大小与铸锭线速度控制器控制的铸锭线速度大小之间的关系不易匹配到合适数值,经常需要重复调节几次。由于以上原因使生产出来的铝锭薄厚不一致,导致最终码垛完后整包铝锭高低不平。甚至影响产品包装、运输和销售。因此,亟需一种装置改变这种现状。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种铝锭厚度自动控制装置,其特征在于:主要由主控制单元、测厚仪、铸锭线速度控制器、铝液闸阀组成,测厚仪检测铝锭的厚度并将测量的厚度值传输给主控制单元,主控制单元依据测量的厚度值与设定的厚度值比较运算后生成调整信号,调整信号通过铸锭线速度控制器改变铸锭线的运行速度和通过调整铝液闸阀的开度大小改变流入浇壶的铝液多少,实现调整铝锭厚度的目的。

所述的主控制单元采用可编程序控制器、单板机或其他智能控制单元,接收测厚仪传送过来的铝锭厚度值,接收铸锭线速度控制器传送过来的铸锭线实际速度,发送铸锭线设定速度指令给铸锭线速度控制器,发送调整指令给铝液闸阀。

所述的测厚仪,用于测量铝锭的厚度并将所测量的铝锭厚度值传送给主控制单元。

所述的铸锭线速度控制器,将铸锭线的实际速度传送给主控制单元,接收并执行由主控制单元发送的铸锭线设定速度指令。

所述的铝液闸阀,接收主控制单元的调整指令,调整铝液闸阀的开度大小改变流入浇壶铝液的多少。

本发明的优点:

铝锭厚度自动控制装置,操作简单,铸锭线生产的铝锭厚度均匀,无需人工调整铝锭厚度,极大减轻了工人频繁操作与调整的劳动强度,解决了操作工人在高温环境下作业带来的烫伤事件等诸多问题,可广泛应用于铝锭铸锭线厚度控制环节或相关领域。

附图说明

图1铝锭厚度自动控制装置示意图。

1-主控制单元,2-测厚仪,3-铸锭线速度控制器,4-铝锭模具,5-铝液闸阀,6-铸锭线,7-浇壶,8-铝锭,9-铝液槽,10-铝液流槽

图2铝液闸阀调整示意图。

51-堵头,52-水眼,53-步进电机

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

铝锭铸锭生产线主要由主控制单元1、测厚仪2、铸锭线速度控制器3、铝锭模具4、铝液闸阀5、铸锭线6、浇壶7、铝锭8、铝液槽9、铝液流槽10组成。

本发明提供一种铝锭厚度自动控制装置,主要由主控制单元1、测厚仪2、铸锭线速度控制器3、铝液闸阀5组成。

熔化好合格的铝液经铝液槽缓冲,通过铝液闸阀的开度大小调节铝液流量后流经铝液流槽进入浇壶,铝液通过浇壶进入铝锭模具,受铸锭线速度控制器控制的铸锭线带动铝锭模具移动,铝液在模具内冷却成型形成铝锭。

本实施例中主控制单元由西门子PLC ST30和一块AM06模拟量模块共同构成,该模拟量模块采集测厚仪测量铝锭的厚度值、通过铸锭线速度控制器采集铸锭线的实际速度、通过铸锭线速度控制器执行主控制单元的铸锭线设定速度指令。测厚仪采用激光测距仪并将距离值转换为厚度值。铸锭线速度控制器采用变频器,变频器的频率值大小决定铸锭线的运行速度快慢。铝液闸阀5由堵头51、水眼52组合构成,堵头是可移动的,水眼位置是固定的,本实施例中通过改变步进电机53旋转方向实现堵头位置的变化,堵头位置的变化改变了堵头与水眼之间的缝隙大小,堵头与水眼之间的缝隙大小的变化改变了铝液闸阀的开度大小,铝液闸阀的开度大小决定流向浇壶的铝液的多少。

运行过程:主控制单元将实际测量的铝锭厚度值和设定厚度进行比较后开始调节厚度误差,当铸锭线的实际运行速度即变频器的实际频率没有超过可设定的限定范围25-45Hz时,则主要通过调整变频器的频率值大小调整铝锭的薄厚,也可以略微调整步进电机进行辅助调整;当铸锭线的实际运行速度即变频器的频率超过设定的限定范围25-45Hz时,则主要通过步进电机调整铝液闸阀的开度大小调整铝锭的薄厚,也可以略微降低或升高变频器的频率进行辅助调整。

铸锭线浇铸过程中,铸造的铝锭通常分为铝锭和脚锭,脚锭是铝锭码垛时放在最下层做为支撑使用的,两者仅在形状上有差异;增加脚锭检测开关来达到铝锭厚度和脚锭厚度分别控制的目的。

在实际运行过程中,在开始放水阶段,设置了快速放水功能。快速放水阶段,铝液闸阀的开度变化幅度比较大,变化速度比较快,便于铝液顺畅的流入浇壶。

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