CN104972106B - 一种铝合金铸锭自动化生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种铝合金铸锭自动化生产线包括熔炼浇注***、冷却输送***、铸锭卸料***和堆码横移***；所述熔炼浇注***包括熔炼燃烧器和铝液浇注机构；所述冷却输送***包括铝锭冷却输送带，所述铝锭冷却输送带上设置有若干铸锭模具；所述铸锭卸料***包括卸料支架、铝锭成品输送带，所述铝锭成品输送带包括铝锭接收端和铝锭堆码端，所述铝锭冷却输送带的所述铝锭卸料端设置于所述铝锭成品输送带的所述铝锭接收端上方，所述卸料支架上设置有卸料上导轨和卸料下导轨；所述堆码横移***包括堆码横移梁、堆码横移支座、堆码升降支座、抓取机构、渐降堆码平台、堆垛输送带。本发明具有自动化程度高、生产连续性好、各工序过渡平稳的特点。

Description

一种铝合金铸锭自动化生产线

技术领域

本发明涉及一种铝合金铸锭自动化生产线，属于铝合金材料制备技术领域。

背景技术

铝合金材料制备的过程中首先使用熔炼炉将铝块熔成铝液，铝液通过铸锭机注入铝锭模腔内冷却成型，最后将成型后的铝锭从模具中取下，为了便于运输、存储作业还需要堆码成垛。现有技术中，涉及上述作业过程的技术方案主要有：

中国专利文献CN 103464698 A公开了一种铝锭生产用冷却装置，其存在的不足主要在于：铝锭从铸锭模具中脱落后无规则地掉落到铝锭成品输送带上，从而不利于后续的机械化自动堆码作业，只能进行人工堆码作业，劳动强度大且容易发生烫伤；此外，上述铝锭生产用自动卸料装置还容易发生铝锭脱模困难的情况。

中国专利文献CN 103447481 A公开了一种铝锭生产用自动卸料装置，其存在的不足主要在于：铝锭从铸锭模具中脱落后无规则地掉落到铝锭成品输送带上，从而不利于后续的机械化自动堆码作业，只能进行人工堆码作业，劳动强度大且容易发生烫伤；此外，上述铝锭生产用自动卸料装置还容易发生铝锭脱模困难的情况。

中国专利文献CN 102602706 A公开的一种金属铸锭连续堆垛装置，其存在的不足主要在于：作业时机械手的运动幅度过大、因此不仅导致占用场地面积较大，而且作业的效率较低而能耗较高。

基于上述现有技术存在的不足，有必要提供一种铝合金铸锭自动化生产线，具有自动化程度高、生产连续性好、各工序过渡平稳的特点，且能够克服现有技术存在的不足。

发明内容

本发明正是针对现有技术存在的不足，提供一种铝合金铸锭自动化生产线，具有自动化程度高、生产连续性好、各工序过渡平稳的特点，且能够克服现有技术存在的不足。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种铝合金铸锭自动化生产线，包括：熔炼浇注***、冷却输送***、铸锭卸料***和堆码横移***；

所述熔炼浇注***包括熔炼燃烧器和铝液浇注机构，所述熔炼燃烧器设置有铝液流道，所述铝液浇注机构设置于所述铝液流道的下方；

所述冷却输送***包括铝锭冷却输送带，所述铝锭冷却输送带上等间距设置有若干铸锭模具，且所述铝锭冷却输送带包括铝液浇注端和铝锭卸料端，所述铝液浇注机构位于所述铝锭冷却输送带的上方，所述铝锭冷却输送带的所述铝液浇注端位于所述熔炼燃烧器的底部，以便于通过所述熔炼燃烧器加热所述铝锭冷却输送带的所述铝液浇注端；

所述铸锭卸料***包括卸料支架、铝锭成品输送带，所述铝锭成品输送带包括铝锭接收端和铝锭堆码端，所述铝锭冷却输送带的所述铝锭卸料端设置于所述铝锭成品输送带的所述铝锭接收端上方，所述卸料支架上设置有卸料上导轨和卸料下导轨，所述卸料上导轨竖直设置且包括直线上段和弧形下段，所述直线上段连接所述卸料支架，所述弧形下段与铝锭冷却输送带的所述铝锭卸料端的间距自上向下逐渐增大，所述卸料下导轨倾斜设置且高度较高的一端位于所述卸料上导轨的下方，所述卸料下导轨高度较低的一端位于所述铝锭成品输送带的所述铝锭接收端上；

所述堆码横移***包括堆码横移梁、堆码横移支座、堆码升降支座、抓取机构、渐降堆码平台、堆垛输送带；所述铝锭成品输送带的所述铝锭堆码端设置有限位挡料板，所述堆码横移梁垂直于所述铝锭成品输送带，所述堆码横移支座设置于所述堆码横移梁上且能够沿着所述堆码横移梁运动，所述堆码升降支座设置于所述堆码横移支座的下方且通过升降液缸连接；所述堆垛输送带垂直于所述铝锭成品输送带，所述堆垛输送带包括堆垛堆码端和堆垛运送端，所述堆垛输送带的所述堆垛堆码端位于所述铝锭成品输送带的所述铝锭堆码端处，所述堆垛输送带为两个平行的堆垛输送单侧带构成，所述渐降堆码平台设置于所述堆垛输送带的所述堆垛堆码端处且位于两个所述堆垛输送单侧带之间，所述渐降堆码平台底部设置有堆码液缸。

作为上述技术方案的改进，所述铝液浇注机构包括旋转浇注罐和驱动所述旋转浇注罐旋转的驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述铝锭冷却输送带配合，所述旋转浇注罐上设置有若干围绕轴向分布的浇注头。

作为上述技术方案的改进，所述冷却输送***还包括设置于所述铝锭冷却输送带下方的冷却抽风口。

作为上述技术方案的改进，所述卸料上导轨的所述弧形下段上设置有滑动辊。

作为上述技术方案的改进，所述卸料支架上还设置有卸料敲击锤，所述卸料敲击锤包括敲击气缸、锤柄和锤体，所述锤柄上端与所述卸料支架铰连接，所述锤柄下端设置有所述锤体，所述敲击气缸一端与所述卸料支架铰连接，所述敲击气缸另一端与所述锤柄铰连接。

作为上述技术方案的改进，所述铝锭冷却输送带的下方还设置有回热装置。

作为上述技术方案的改进，所述抓取支座通过旋转轴连接所述堆码升降支座，且所述旋转轴上设置有旋转齿轮，所述堆码升降支座上设置有驱动所述旋转齿轮的旋转电机。

作为上述技术方案的改进，所述抓取支座的底部还竖直设置有平稳压柱，所述平稳压柱的底部设置有平行于所述铝锭成品输送带的平稳压杆，所述抓取支座上设置有供所述平稳压柱穿过的通孔，且所述平稳压杆和所述抓取支座之间设置有套装在所述平稳压柱上的平稳压簧。

作为上述技术方案的改进，所述堆垛输送带的所述堆垛运送端还设置有运送抬升平台，所述运送抬升平台设置于两个所述堆垛输送单侧带之间，所述运送抬升平台的底部设置有运送液缸，所述堆垛输送带的所述堆垛运送端还设置有堆垛接近开关用以控制所述运送液缸和所述堆垛输送带。

本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：

本发明所述的一种铝合金铸锭自动化生产线，具有自动化程度高、生产连续性好、各工序过渡平稳的特点，且具有以下优点：

第一，在向铸锭模具中浇注高温的铝液之前，先通过熔炼燃烧器加热铸锭模具，从而可以降低铸锭模具的受热温差，从而延长了铸锭模具的使用寿命；另外通过设置具有多个浇注头的旋转浇注罐，使铝液不易从相邻铸锭模具之间的间隙处流失，不仅减少了铝液的浪费，而且减少了作业场地的铝渣清理作业的频率。

第二，通过设置卸料上导轨和卸料下导轨能够使铝锭从铸锭模具中脱落后规则地掉落到铝锭成品输送带上，从而利于后续的机械化自动堆码作业；通过设置回热装置使铝锭脱模前受热产生微小膨胀，由于铸锭模具和铝锭的膨胀系数不同，从而有利于使铝锭与铸锭模具分离，再配合后续的卸料敲击锤，能够有效地降低铝锭脱模困难的几率。

第三，作业时堆码横移***的运动幅度小、因此占用场地面积较小，而且作业的效率较高而能耗较低，可以直接由叉车叉运堆码好的铝锭，自动化程度高。

附图说明

图1为本发明所述的熔炼浇注***和冷却输送***的结构示意图；

图2为本发明所述的铸锭卸料***的侧面结构示意图；

图3为本发明所述的铸锭卸料***的端面结构示意图（即图2的右视图）；

图4为本发明所述的堆码横移支座、堆码升降支座和抓取机构在抓取铝锭前的结构示意图；

图5为本发明所述的堆码横移支座、堆码升降支座和抓取机构在抓取铝锭时的结构示意图；

图6为本发明所述的堆码横移支座、堆码升降支座和抓取机构在抓取铝锭横移时的结构示意图；

图7为本发明所述的渐降堆码平台、堆垛输送带和运送抬升平台的平视结构示意图；

图8为本发明所述的渐降堆码平台、堆垛输送带和运送抬升平台的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。

如图1至图8所示，为本发明所述的一种铝合金铸锭自动化生产线结构示意图。本发明所述一种铝合金铸锭自动化生产线，包括：熔炼浇注***、冷却输送***、铸锭卸料***和堆码横移***；

熔炼浇注***包括熔炼燃烧器11和铝液浇注机构，熔炼燃烧器11设置有铝液流道111，铝液浇注机构设置于铝液流道111的下方；具体地，铝液浇注机构包括旋转浇注罐12和驱动旋转浇注罐12旋转的驱动齿轮13，驱动齿轮13与铝锭冷却输送带21配合，旋转浇注罐12上设置有若干围绕轴向分布的浇注头121。

冷却输送***包括铝锭冷却输送带21，铝锭冷却输送带21上等间距设置有若干铸锭模具211，且铝锭冷却输送带21包括铝液浇注端212和铝锭卸料端213，铝液浇注机构位于铝锭冷却输送带21的上方，铝锭冷却输送带21的铝液浇注端212位于熔炼燃烧器11的底部，以便于通过熔炼燃烧器11加热铝锭冷却输送带21的铝液浇注端212；具体地，冷却输送***还包括设置于铝锭冷却输送带21下方的冷却抽风口22。

铸锭卸料***包括卸料支架31、铝锭成品输送带32，铝锭成品输送带32包括铝锭接收端321和铝锭堆码端322，铝锭冷却输送带21的铝锭卸料端213设置于铝锭成品输送带32的铝锭接收端321上方，卸料支架31上设置有卸料上导轨33和卸料下导轨34，卸料上导轨33竖直设置且包括直线上段331和弧形下段332，直线上段331连接卸料支架31，弧形下段332与铝锭冷却输送带21的铝锭卸料端213的间距自上向下逐渐增大，卸料下导轨34倾斜设置且高度较高的一端位于卸料上导轨33的下方，卸料下导轨34高度较低的一端位于铝锭成品输送带32的铝锭接收端321上；卸料上导轨33的弧形下段332上设置有滑动辊333。具体地，卸料支架31上还设置有卸料敲击锤，卸料敲击锤包括敲击气缸351、锤柄352和锤体353，锤柄352上端与卸料支架31铰连接，锤柄352下端设置有锤体353，敲击气缸351一端与卸料支架31铰连接，敲击气缸351另一端与锤柄352铰连接。进一步地，铝锭冷却输送带21的下方还设置有回热装置36。

堆码横移***包括堆码横移梁41、堆码横移支座42、堆码升降支座43、抓取机构、渐降堆码平台44、堆垛输送带45；铝锭成品输送带32的铝锭堆码端322设置有限位挡料板46，堆码横移梁41垂直于铝锭成品输送带32，堆码横移支座42设置于堆码横移梁41上且能够沿着堆码横移梁41运动，堆码升降支座43设置于堆码横移支座42的下方且通过升降液缸421连接；堆垛输送带45垂直于铝锭成品输送带32，堆垛输送带45包括堆垛堆码端和堆垛运送端，堆垛输送带45的堆垛堆码端位于铝锭成品输送带32的铝锭堆码端322处，堆垛输送带45为两个平行的堆垛输送单侧带构成，渐降堆码平台44设置于堆垛输送带45的堆垛堆码端处且位于两个堆垛输送单侧带之间，渐降堆码平台44底部设置有堆码液缸441。进一步地，堆垛输送带45的堆垛运送端还设置有运送抬升平台48，运送抬升平台48设置于两个堆垛输送单侧带之间，运送抬升平台48的底部设置有运送液缸481，堆垛输送带45的堆垛运送端还设置有堆垛接近开关482用以控制运送液缸481和堆垛输送带45。

具体地，抓取机构包括抓取支座471、抓取支臂472、抓取气缸473，抓取支座471设置于堆码升降支座43的底部，抓取支臂472的中部通过轴设置于抓取支座471上，抓取支臂472为两个且分别设置于抓取支座471的两侧，每个抓取支臂472的上端均设置有一个抓取气缸473，抓取气缸473水平设置且一端与抓取支座471铰连接，抓取气缸473另一端与抓取支臂472的上端铰连接，每个抓取支臂472的下端均设置有一个平行于铝锭成品输送带32的Z形抓取手474。进一步地，抓取支座471通过旋转轴475连接堆码升降支座43，且旋转轴475上设置有旋转齿轮476，堆码升降支座43上设置有驱动旋转齿轮476的旋转电机477。更进一步地，抓取支座471的底部还竖直设置有平稳压柱478，平稳压柱478的底部设置有平行于铝锭成品输送带32的平稳压杆479，抓取支座471上设置有供平稳压柱478穿过的通孔，且平稳压杆479和抓取支座471之间设置有套装在平稳压柱478上的平稳压簧。

工作时，空的铸锭模具211从铝锭卸料端213运动到铝液浇注端212，在铝液浇注端212受到熔炼燃烧器11的加热，然后在铝液浇注机构的下方浇注铝液，再运动至铝锭卸料端213，在通过冷却抽风口22的上方时，冷却风自上向下运动，将装有铝液的铸锭模具211中的热量带至空的铸锭模具211处，并加热空的铸锭模具211，使之避免骤热骤冷，从而延长使用寿命。当铝锭冷却输送带21运动时，会带动驱动齿轮13转动，驱动齿轮13驱动旋转浇注罐12旋转，使位于最低端的浇注头121的高度始终间隙性降低和升高，控制旋转浇注罐12内铝液的液面高度，使之低于最低端的浇注头121的最高高度，当相邻铸锭模具211之间的间隙通过旋转浇注罐12下方时，使最低端的浇注头121的高度恰好高于旋转浇注罐12内铝液的液面高度，从而使铝液无法通过浇注头121流出，即避免了铝液通过相邻铸锭模具211之间的间隙流失。

铝锭冷却输送带21上的铸锭模具211带着铝锭从铝液浇注端212向铝锭卸料端213运动，在回热装置36处受热发生微小膨胀，由于铸锭模具211和铝锭的膨胀系数不同，从而有利于使铝锭与铸锭模具211分离；然后运动至铝锭卸料端213，卸料敲击锤在敲击气缸351驱动下敲击铸锭模具211，使铝锭与铸锭模具211完全分离，受到卸料上导轨33的限位作用，脱模的铝锭不会随意掉落，而是规则地滑落至卸料下导轨34高度较高的一端，再从卸料下导轨34上滑落到铝锭成品输送带32的铝锭接收端321上，通过铝锭成品输送带32输送至铝锭堆码端322进行堆码作业。

铝锭成品输送带32将铝锭从铝锭接收端321输送至铝锭堆码端322，在限位挡料板46和平稳压杆479的限位作用下，多个铝锭水平并排铺放在一起，然后抓取气缸473带动两个抓取支臂472的下端合拢，从而使两个Z形抓取手474的下端从铝锭的底部托起铝锭，然后通过升降液缸421升高堆码升降支座42的高度，堆码横移支座42在堆码横移梁41上进行横移，将一层多个并排铺开的铝锭堆放到渐降堆码平台44上，且为了实现铝锭的交错堆码，即每一层铝锭与相邻上下层铝锭之间均垂直，可以通过旋转电机477驱动旋转齿轮476旋转90°后再堆码来实现：具体地即堆码第一层铝锭时，旋转电机477不作业，堆码第二层铝锭时，旋转电机477作业，堆码第三层铝锭时，旋转电机477不作业，依此类推，旋转电机477按堆码层交替作业。

然后渐降堆码平台44的高度降低一层铝锭的厚度，以便于摆放下一层铝锭；当渐降堆码平台44上堆码的铝锭层数达到预定层数后，渐降堆码平台44降低至堆垛输送带45下方，由堆垛输送带45的两个堆垛输送单侧带支撑着铝锭堆垛，然后由堆垛输送带45将铝锭堆垛输送至运送抬升平台48上方，当堆垛接近开关482感应到铝锭堆垛后，使堆垛输送带48停止转动，且使运送液缸481抬升运送抬升平台48，从而便于叉车叉运。

以上内容是结合具体的实施例对本发明所作的详细说明，不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种铝合金铸锭自动化生产线，其特征是，包括：熔炼浇注***、冷却输送***、铸锭卸料***和堆码横移***；

所述熔炼浇注***包括熔炼燃烧器（11）和铝液浇注机构，所述熔炼燃烧器（11）设置有铝液流道（111），所述铝液浇注机构设置于所述铝液流道（111）的下方；

所述冷却输送***包括铝锭冷却输送带（21），所述铝锭冷却输送带（21）上等间距设置有若干铸锭模具（211），且所述铝锭冷却输送带（21）包括铝液浇注端（212）和铝锭卸料端（213），所述铝液浇注机构位于所述铝锭冷却输送带（21）的上方，所述铝锭冷却输送带（21）的所述铝液浇注端（212）位于所述熔炼燃烧器（11）的底部，以便于通过所述熔炼燃烧器（11）加热所述铝锭冷却输送带（21）的所述铝液浇注端（212）；

所述铸锭卸料***包括卸料支架（31）、铝锭成品输送带（32），所述铝锭成品输送带（32）包括铝锭接收端（321）和铝锭堆码端（322），所述铝锭冷却输送带（21）的所述铝锭卸料端（213）设置于所述铝锭成品输送带（32）的所述铝锭接收端（321）上方，所述卸料支架（31）上设置有卸料上导轨（33）和卸料下导轨（34），所述卸料上导轨（33）竖直设置且包括直线上段（331）和弧形下段（332），所述直线上段（331）连接所述卸料支架（31），所述弧形下段（332）与铝锭冷却输送带（21）的所述铝锭卸料端（213）的间距自上向下逐渐增大，所述卸料下导轨（34）倾斜设置且高度较高的一端位于所述卸料上导轨（33）的下方，所述卸料下导轨（34）高度较低的一端位于所述铝锭成品输送带（32）的所述铝锭接收端（321）上；

所述堆码横移***包括堆码横移梁（41）、堆码横移支座（42）、堆码升降支座（43）、抓取机构、渐降堆码平台（44）、堆垛输送带（45）；所述铝锭成品输送带（32）的所述铝锭堆码端（322）设置有限位挡料板（46），所述堆码横移梁（41）垂直于所述铝锭成品输送带（32），所述堆码横移支座（42）设置于所述堆码横移梁（41）上且能够沿着所述堆码横移梁（41）运动，所述堆码升降支座（43）设置于所述堆码横移支座（42）的下方且通过升降液缸（421）连接；所述堆垛输送带（45）垂直于所述铝锭成品输送带（32），所述堆垛输送带（45）包括堆垛堆码端和堆垛运送端，所述堆垛输送带（45）的所述堆垛堆码端位于所述铝锭成品输送带（32）的所述铝锭堆码端（322）处，所述堆垛输送带（45）为两个平行的堆垛输送单侧带构成，所述渐降堆码平台（44）设置于所述堆垛输送带（45）的所述堆垛堆码端处且位于两个所述堆垛输送单侧带之间，所述渐降堆码平台（44）底部设置有堆码液缸（441）；

所述铝液浇注机构包括旋转浇注罐（12）和驱动所述旋转浇注罐（12）旋转的驱动齿轮（13），所述驱动齿轮（13）与所述铝锭冷却输送带（21）配合，所述旋转浇注罐（12）上设置有若干围绕轴向分布的浇注头（121）；所述冷却输送***还包括设置于所述铝锭冷却输送带（21）下方的冷却抽风口（22）；所述卸料上导轨（33）的所述弧形下段（332）上设置有滑动辊（333）。

2.如权利要求1所述的一种铝合金铸锭自动化生产线，其特征是，所述卸料支架（31）上还设置有卸料敲击锤，所述卸料敲击锤包括敲击气缸（351）、锤柄（352）和锤体（353），所述锤柄（352）上端与所述卸料支架（31）铰连接，所述锤柄（352）下端设置有所述锤体（353），所述敲击气缸（351）一端与所述卸料支架（31）铰连接，所述敲击气缸（351）另一端与所述锤柄（352）铰连接。

3.如权利要求1所述的一种铝合金铸锭自动化生产线，其特征是，所述铝锭冷却输送带（21）的下方还设置有回热装置（36）。

4.如权利要求1所述的一种铝合金铸锭自动化生产线，其特征是，所述抓取机构包括抓取支座（471）、抓取支臂（472）、抓取气缸（473），所述抓取支座（471）设置于所述堆码升降支座（43）的底部，所述抓取支臂（472）的中部通过轴设置于所述抓取支座（471）上，所述抓取支臂（472）为两个且分别设置于所述抓取支座（471）的两侧，每个所述抓取支臂（472）的上端均设置有一个所述抓取气缸（473），所述抓取气缸（473）水平设置且一端与所述抓取支座（471）铰连接，所述抓取气缸（473）另一端与所述抓取支臂（472）的上端铰连接，每个所述抓取支臂（472）的下端均设置有一个平行于所述铝锭成品输送带（32）的Z形抓取手（474）。

5.如权利要求4所述的一种铝合金铸锭自动化生产线，其特征是，所述抓取支座（471）通过旋转轴（475）连接所述堆码升降支座（43），且所述旋转轴（475）上设置有旋转齿轮（476），所述堆码升降支座（43）上设置有驱动所述旋转齿轮（476）的旋转电机（477）。

6.如权利要求4所述的一种铝合金铸锭自动化生产线，其特征是，所述抓取支座（471）的底部还竖直设置有平稳压柱（478），所述平稳压柱（478）的底部设置有平行于所述铝锭成品输送带（32）的平稳压杆（479），所述抓取支座（471）上设置有供所述平稳压柱（478）穿过的通孔，且所述平稳压杆（479）和所述抓取支座（471）之间设置有套装在所述平稳压柱（478）上的平稳压簧。

7.如权利要求1所述的一种铝合金铸锭自动化生产线，其特征是，所述堆垛输送带（45）的所述堆垛运送端还设置有运送抬升平台（48），所述运送抬升平台（48）设置于两个所述堆垛输送单侧带之间，所述运送抬升平台（48）的底部设置有运送液缸（481），所述堆垛输送带（45）的所述堆垛运送端还设置有堆垛接近开关（482）用以控制所述运送液缸（481）和所述堆垛输送带（45）。