[发明专利]金属锭垛自动生产系统

说明书

【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280℃，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高，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中断研制工作。

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、垛自动生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。