有箱造型上自动定位的浇注系统的制作方法

本发明涉及一种有箱造型上自动定位的浇注系统。

背景技术：

传统有箱水平造型线浇口杯的定位是根据模具设计时浇口杯中心在砂箱顶面上x轴和y轴的具体位置确定的，因为有箱水平造型线产品的浇注流量比较大，所以其浇口杯的尺寸和流道的直径设计比正常垂直造型线上的大，对于铸造厂用户和设备厂商忽略浇注时的自动定位要求。

技术实现要素：

本发明的目的旨在提供一种有箱造型上自动定位的浇注系统，自动快速的进行纠正定位，实现定位的完全智能化和自动化，确保了从浇注机浇嘴流出的所有金属液态合金准确的流入有箱线砂型中，保证了浇注过程的稳定性，液体合金的利用率，浇注时间的快速性，浇注产品的质量，降低了用户的生产成本；从根本上解决上述技术问题，以克服上述现有技术的存在缺陷。

本发明提供一种有箱造型上自动定位的浇注系统，包括：有箱水平造型线和浇注系统；有箱水平造型线包括：若干个浇注模具和驱动装置；每个浇注模具的顶部都具有一个浇注口；驱动装置驱动浇注模具水平移动，推动当前浇注模具至浇注系统下方；浇注系统包括：浇注包和塞杆组件；浇注包的底部具有浇嘴；塞杆组件包括塞杆和塞杆执行机构；塞杆插入浇注包内，顶在浇嘴上；塞杆的上端固定在塞杆执行机构上；塞杆执行机构带动塞杆上下移动；当前浇注模具的浇注口到达浇注包的浇嘴下方，塞杆执行机构带动塞杆向上移动，开启浇嘴，浇注包向浇注模具进行浇注。

进一步，本发明提供一种有箱造型上自动定位的浇注系统，还可以具有如下特征：浇注系统还包括移动机构；移动机构包括：z支架、z电机、x轴支架、x轴电机、y轴支架和y轴电机；浇注包、塞杆组件固定在x轴支架上；x轴支架与y轴支架可滑动连接；y轴支架与z轴支架可滑动连接；x轴电机驱动x轴支架在y轴支架上左右移动，y轴电机驱动y轴支架在z轴支架上前后移动，z轴电机驱动z轴支架上下移动。

进一步，本发明提供一种有箱造型上自动定位的浇注系统，还可以具有如下特征：驱动装置为驱动气缸；驱动气缸伸缩端伸出驱动浇注模具移动；驱动气缸伸缩端回收，待下一个浇注模具进行推动。

进一步，本发明提供一种有箱造型上自动定位的浇注系统，还可以具有如下特征：有箱水平造型线还包括若干个底座；浇注模具与底座一一对应，浇注模具固定在底座上。

进一步，本发明提供一种有箱造型上自动定位的浇注系统，还可以具有如下特征：有箱水平造型线还包括造型线导轨；底座与造型线导轨滑动连接；驱动装置驱动底座在造型线导轨上直线运动。

进一步，本发明提供一种有箱造型上自动定位的浇注系统，还可以具有如下特征：浇注系统还包括第二激光传感器；第二激光传感器检测浇注液面高度；当浇注模具的液面高度到达设定值时，塞杆执行机构驱动塞杆向下移动，关闭浇嘴。

进一步，本发明提供一种有箱造型上自动定位的浇注系统，还可以具有如下特征：浇注系统还包括第一激光传感器；第一激光传感器捕捉点激光位置索引浇注口坐标位置。

进一步，本发明提供一种有箱造型上自动定位的浇注系统，还可以具有如下特征：浇注系统还包括浇注控制模块；浇注控制模块储存当前浇注包的浇嘴坐标位置；浇注控制模块将浇注口坐标位置和浇嘴坐标位置进行计算；当浇注口坐标位置和浇嘴坐标位置的x值、y值均相同，浇注控制模块控制塞杆执行机构带动塞杆向上移动，开启浇嘴，浇注包向浇注模具进行浇注；当浇注口坐标位置和浇嘴坐标位置的x值、y值的坐标相同存在差值，浇注控制模块控制移动机构移动浇注包，使得浇嘴移动至浇注口的正上方，此时浇注控制模块控制塞杆执行机构带动塞杆向上移动，开启浇嘴，浇注包向浇注模具进行浇注。

进一步，本发明提供一种有箱造型上自动定位的浇注系统，还可以具有如下特征：浇注系统还包括位移传感器；位移传感器固定在x轴支架上；位移传感器检测浇注包的实际移动量；浇注控制模块根据浇注包的实际移动量更新浇嘴的当前位置的坐标。

进一步，本发明提供一种有箱造型上自动定位的浇注系统，还可以具有如下特征：浇注系统的浇注控制模块向有箱水平造型线获取浇注口的水平坐标位置，并将获取到的水平位置进行换算，转换成浇注系统的x、y坐标。

附图说明

图1是有箱造型上自动定位的浇注系统的结构示意图。

图2是有箱造型上自动定位的浇注系统的工作流程图。

图3是有箱水平造型线和浇注系统坐标俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。

如图1所示，有箱造型上自动定位的浇注系统，包括：有箱水平造型线100和浇注系统200。

有箱水平造型线100包括：若干个浇注模具110、驱动油缸120、若干个底座130、造型线导轨140和造型线控制模块。

浇注模具110与底座130一一对应，浇注模具110固定在底座130上。驱动气缸120驱动底座130在造型线导轨140上直线运动，从而实现浇注模具110的移动。

本实施例中，驱动气缸120伸缩端伸出驱动浇注模具110向右侧移动，然后伸缩端回收，待下一个浇注模具110等待下一次的推送。

驱动气缸220每次推送的距离都是相同的移动量。下一个浇注模具110由上一道工序移送至驱动气缸220前方。造型线控制模块可以控制驱动气缸120的伸缩或回缩的时间，并储存设定位置的坐标位置，由于浇注模具110在z轴方向上不移动，所以只需要储存x轴和y轴的坐标位置。

每个浇注模具110的顶部都具有一个浇注口111。理论上，驱动气缸120每次推送都将浇注模具110的浇注口推送至浇注系统100的浇嘴211的下方。

浇注系统200包括：浇注包210、塞杆组件220、移动机构230、第一激光传感器240、第二激光传感器250、位移传感器260和浇注控制模块。

浇注包210的底部具有浇嘴211。塞杆组件220包括塞杆221和塞杆执行机构222。塞杆221插入浇注包210内，顶在浇嘴211上。塞杆221的上端固定在塞杆执行机构222上。由塞杆执行机构222控制塞杆221上下移动，开启和关闭浇嘴211。

移动机构230包括：z支架231、z电机、x轴支架232、x轴电机233、y轴支架和y轴电机。

浇注包210、塞杆组件220固定在x轴支架232上。x轴支架232与y轴支架可滑动连接。y轴支架与z轴支架可滑动连接。x轴电机233驱动x轴支架在y轴支架上左右移动，y轴电机驱动y轴支架在z轴支架上前后移动，z轴电机驱动z轴支架上下移动，从而实现浇注包210、塞杆组件220上下、左右、前后的移动，从而调节浇嘴211与浇注口111的相对位置。

如图1和图2所示，第一激光传感器240固定在x轴支架232上，随着浇注包210、塞杆组件220共同移动，本实施例中第一激光传感器240为点激光传感器，可以捕捉点激光位置索引浇注口坐标位置。当点激光传感器捕捉到浇注口111时，浇注控制模块记录该水平位置坐标。此时的浇注口111的水平位置即第一激光传感器240的水平位置。浇注控制模块储存着第一激光传感器240的水平位置。更具体的浇注口111并不是一个点，点激光传感器在检测位置时，检测根据浇注口111的高低落差，检测浇注口111前后两个点的位置，取中间位置作为浇注口111的坐标位置。

有箱水平造型线100的驱动气缸120继续推动浇注模具110向前移动，直至完成整个推动动作。第一激光传感器240的点激光持续工作，检测浇注口111到时水平位置至浇注模具110停止时，移动距离。浇注控制模块记录该移动距离，并根据之前的浇注口水平位置坐标和移动距离计算获得当前浇注口111的实际坐标位置。

浇注控制模块内储存当前浇注包210的浇嘴211的坐标位置。浇注控制模块将浇嘴211的水平坐标位置与当前浇注口111的实际坐标位置进行比较，计算两者的差值。在理想状态下，每次驱动气缸120每次推动的量为固定的，浇注包的位置固定不动，那么两者的差值应该为零，即浇注口111处于浇嘴211的正下方。

由于有箱水平造型线设备厂商的技术参差不齐，或者机械磨损老化，或者推型后砂箱的晃动等各种原因存在，砂箱实际推出的距离不稳定导致浇注机浇嘴与砂箱浇口杯中心不能对齐，所以浇嘴211的水平坐标位置与当前浇注口111的实际坐标位置存在一定的差值。在这种情况下，浇注控制模块控制x轴电机233、y轴电机驱动x轴支架232、y轴支架移动，将浇注包210的浇嘴211移动至浇注口111的上方。浇注包210的浇嘴211的实际移动量由固定在x轴支架上的位移传感器260反馈给浇注控制模块。浇注控制模块实时更新浇注包210的浇嘴211的位置坐标信息。

浇注系统200完成自动定位浇注位置后，塞杆执行机构222驱动塞杆221向上移动，开启浇嘴211，向浇注口111进行浇注。此时，第一激光传感器240可以关闭，第二激光传感器250处于开启状态。第二激光传感器250为线激光传感器，检测浇注液面高度。当浇注模具110的液面高度到达设定值时，塞杆执行机构222驱动塞杆221向下移动，关闭浇嘴211，完成当前浇注模具110的浇注。

为了安全起见，浇注过程中，造型线控制模块发出停止信号，驱动气缸120不进行任何动作此时。当浇注完成后，有箱水平造型线100停止信号取消，启动下一个浇注模具110的推送过程。

有箱水平造型线100和浇注系统200处于同一个控制系统或者采用同一个坐标进行位置设定的前提下，有箱水平造型线100和浇注系统200位置不需要进行转换。

但有箱水平造型线100和浇注系统200会处于不同的控制系统或者采用不同的坐标设定。此时，浇注系统200的浇注控制模块先向有箱水平造型线100的造型线控制模块储存的浇注口211水平坐标位置读取，并将读取到的水平位置进行换算，转换成浇注系统200的x、y坐标。

如图3所示，本实施例中，浇注系统200坐标的浇注原点o，x轴的方向为自右向左增大，y轴方向为自上向下增大。有箱水平造型线100坐标的原点oo，xo轴的方向为自左向右增大，yo轴方向为自下向上增大。

有箱水平造型线100坐标转换成浇注系统200坐标的转换采用如下方式：设定有箱水平造型线100坐标中的某一点为修正原点o修。

o修在有箱水平造型线100中的坐标为(x设、y设)，在浇注系统200的坐标为(x补偿、y补偿)。

在本实施例中，有箱水平造型线100中，x设为100，y设为90改点即修正原点o修。有箱水平造型线100坐标转换成修正原点o修坐标进行如下计算：

x修＝x设-xo；y修＝y设-yo。

即x修＝100-xo；y修＝90-yo。

于此同时，浇注系统200中，x补偿为50、y补偿为50。修正原点o修坐标转换成浇注系统200坐标进行如下计算：

x＝x修+x补偿＝x设-xo+x补偿；y＝y修+y补偿＝y设-yo+y补偿。

x＝100-xo+50；y＝90-yo+50。(以上坐标均以毫米为单位)。

有箱水平造型线100和浇注系统200采用两组坐标系，可以使得浇注系统更精确地定位浇嘴211位置。有箱造型上自动定位的浇注系统在有箱水平造型线100的停止信号取消前，先进行有箱水平造型线100的浇注口111坐标位置读取，然后进行坐标转换，转换成浇注系统200的坐标，当然还需要读取浇注包的浇嘴211的坐标位置读取，然后进行后续操作。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。