本發(fā)明涉及金屬鑄造熔煉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種組合式連體工頻感應(yīng)爐。

背景技術(shù)：

目前國內(nèi)采用“上引連鑄法”生產(chǎn)無氧銅及銅合金，工頻感應(yīng)爐是上引連鑄法生產(chǎn)的主要設(shè)備之一，工頻感應(yīng)爐通常與擠壓機(jī)配套使用，工頻感應(yīng)加熱爐是一種快速加熱裝置，上料頻率一般在2次/分鐘左右。由于待擠壓的銅及銅合金一般在100-1500kg/塊左右，依靠人工給工頻感應(yīng)加熱爐上料是不現(xiàn)實(shí)的，必須依靠機(jī)械上料才能保證安全和生產(chǎn)效率。目前，國內(nèi)的加工廠家主要依靠人工操控天車給工頻感應(yīng)加熱爐上料。由于與擠壓機(jī)配套的天車噸位較大，造價很高；天車長期為工頻感應(yīng)加熱爐備料、上料，影響擠壓及后續(xù)工序的吊運(yùn)工作；同時天車屬于特種設(shè)備，需要具有特種操作資格的熟練工進(jìn)行輔助操作，從而增加了生產(chǎn)運(yùn)營成本。目前，工頻感應(yīng)爐改造的步伐比較緩慢，分體式工頻爐組合是將銅及銅合金熔料從熔化爐通過溜槽流到溫度的過程中，高溫狀態(tài)下的銅合金熔料液流充分暴露在空氣中，輻射出大量的熱量，同時熔料吸收空氣中的氧、氫等有害氣體，發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng)，其氧化物形成濃煙散發(fā)出去，這不僅造成對周圍環(huán)境的污染，而且也使熔體中的成分材料由于部分氧化而損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種組合式連體工頻感應(yīng)爐，具有自動上料、安全性高的特點(diǎn)。

本發(fā)明解決上述問題的技術(shù)方案為：一種組合式連體工頻感應(yīng)爐，包括保溫爐、熔化爐、布袋除塵系統(tǒng)、上料機(jī)，布袋除塵系統(tǒng)包括風(fēng)罩、煙塵冷卻器、重粉收集器、布袋除塵器、引風(fēng)機(jī)，風(fēng)罩位于熔化爐上，風(fēng)罩與煙塵冷卻器入口通過第一管道相連，煙塵冷卻器出口通過第二管道與重粉收集器入口相連，重粉收集器出口通過第三管道與布袋除塵器入口，布袋除塵器出口通過第四管道引風(fēng)機(jī)相連，引風(fēng)機(jī)與煙筒通過第五管道相連；

熔化爐通過風(fēng)罩與布袋除塵系統(tǒng)相連，熔化爐下部設(shè)有一個過水開口，熔化爐頂端設(shè)有一個安裝口；保溫爐上部盛有一個過水開口；熔化爐與保溫爐并排放置，保溫爐過水開口與熔化爐過水開口通過石墨底座連接，石墨底座為中空結(jié)構(gòu)，一端封堵；塞棒位于熔化爐內(nèi)，塞棒底部通過安裝口插入石墨底座內(nèi)；

熔化爐一側(cè)設(shè)有上料機(jī)，包括夾持裝置、供料裝置、移動裝置、底板、銅排料、光電傳感器、plc控制器、壓力傳感器，夾持裝置包括夾持臺、夾持底座，夾持底座上設(shè)有兩個電動推桿，兩個電動推桿并排平行；夾持臺固定在電動推桿上，機(jī)械人手臂位于夾持臺上；

供料裝置包括工位臺、主動齒輪、從動齒輪、支撐板、軌道、固定軸，工位臺在水平面的投影為圓環(huán)形，工位臺上設(shè)有多個工位，相鄰兩個工位之間的夾角相等，每個工位上均設(shè)有一個銅排料；主動齒輪為不完全錐齒輪，主動齒輪的齒形為直齒；從動齒輪為完全錐齒輪，從動齒輪的齒形為直齒；支撐板的截面形狀為“l(fā)”形，支撐板包括第一板、第二板，第一板與第二板垂直相連；軌道包括第一環(huán)、第二環(huán)、加強(qiáng)筋，第一環(huán)內(nèi)徑大于第二環(huán)內(nèi)徑，第二環(huán)位于第一環(huán)內(nèi)，第二環(huán)中心軸線與第一環(huán)中心軸線重合，第二環(huán)與第一環(huán)之間的區(qū)域內(nèi)設(shè)有多個加強(qiáng)筋，相鄰兩個加強(qiáng)筋之間的夾角相等；工位臺固定在軌道上，軌道通過第二環(huán)固定在固定軸上，從動齒輪固定在固定軸上，軌道位于從動齒輪上方，固定軸固定在第一板上，主動齒輪固定在第一傳動桿上，第一傳動桿穿過第二板，與第二板通過滾動軸承相連，第一傳動桿與第一電機(jī)軸相連，主動齒輪與從動齒輪相嚙合；

移動裝置包括底盤、第一齒輪、第二齒輪、滑輪，底盤包括長方形框架、連接桿，第二電機(jī)固定在長方形框架內(nèi)，第二電機(jī)軸與第二傳動桿相連，第二傳動桿沿著軸線方向設(shè)有三個第一齒輪，每個第一齒輪的左右兩側(cè)分別設(shè)有一根連接桿，連接桿兩端與長方形框架相連，每個第一齒輪的前后兩側(cè)分別設(shè)有一根安裝桿，安裝桿兩端分別與連接桿垂直相連，每根安裝桿上設(shè)有一個第二齒輪，每個第二齒輪的左右兩側(cè)分別設(shè)有一個滑輪，每個第一齒輪與位于其前后兩側(cè)的第二齒輪之間通過鏈條嚙合；

移動裝置通過底盤固定在底板底端，供料裝置、夾持裝置均固定在底板頂端，供料裝置位于底板的中間位置，夾持裝置位于底板的右側(cè)，底板左側(cè)設(shè)有堆料區(qū)，堆料區(qū)設(shè)有多組銅排料，供料裝置與堆料區(qū)之間設(shè)有機(jī)器人手臂，底板上設(shè)有第二電機(jī)開關(guān)。

所述機(jī)器人手臂末端設(shè)有真空吸盤。

所述每個工位上均設(shè)有光電傳感器、壓力傳感器。

所述光電傳感器、plc控制器、機(jī)器人手臂之間電連接。

本發(fā)明具有有益效果：本發(fā)明采用組合式連體工頻爐大大減少了熔鑄過程中重金屬氧化物對周圍環(huán)境中土壤、空氣和水的污染，降低空氣中氧化鋅粉塵的含量，改善了操作工人的勞動環(huán)境；利用石墨底座、塞棒實(shí)現(xiàn)了熔化爐與保溫爐銅水之間的潛流式轉(zhuǎn)換；利用布袋除塵系統(tǒng)使煙塵收集率達(dá)到96％以上；通過上料機(jī)保證銅排上料節(jié)拍，從而保證后續(xù)擠壓工序的生產(chǎn)效率；可以將具有特種操作資格的熟練的天車工和天車從繁重的上料工作中解放出來，更好地服務(wù)于后續(xù)工序，從而降低生產(chǎn)運(yùn)營成本；通過夾持裝置的機(jī)器人手臂完成將銅排料投入工頻感應(yīng)爐中，保證了上料效率與安全性；通過堆料區(qū)的機(jī)器人手臂、光電傳感器、plc控制器自動完成供料裝置空工位的補(bǔ)料；通過供料裝置實(shí)現(xiàn)了間隙工作，充分保證了每個工位的停留時間；通過移動裝置實(shí)現(xiàn)了上料機(jī)的可移動，方便了上料機(jī)的位置移動，實(shí)用性大大提高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明上料機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明夾持裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明上料裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明軌道結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明工位臺結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明移動裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本發(fā)明控制原理圖。

圖中：1-夾持裝置，2-供料裝置，3-移動裝置，4-底板，5-銅排料，6-夾持臺，7-夾持底座，8-電動推桿，9-機(jī)械手臂，10-真空吸盤，11-工位臺，12-主動齒輪，13-從動齒輪，14-支撐板，15-軌道，16-固定軸，17-第一板，18-第二板，19-第一環(huán)，20-第二環(huán)，21-加強(qiáng)筋，22-第一傳動桿，23-第一電機(jī)，24-底盤，25-第一齒輪，26-第二齒輪，27-長方形框架，28-連接桿，29-安裝桿，30-滑輪，31-鏈條，32-堆料區(qū)，33-第二電機(jī)開關(guān)，34-光電傳感器，35-plc控制器，37-第二傳動桿，38-第二電機(jī)，39-壓力傳感器，101-熔化爐，102-保溫爐，103-布袋除塵系統(tǒng)，104-上料機(jī)，105-風(fēng)罩，106-煙塵冷卻器，107-重粉收集器，108-引風(fēng)機(jī)，110-煙筒，111-第一管道，112-第二管道，113-第三管道，114-第四管道，115-第五管道，117-石墨底座，118-塞棒，119-結(jié)晶器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

一種組合式連體工頻感應(yīng)爐，包括保溫爐、熔化爐、布袋除塵系統(tǒng)、上料機(jī)，布袋除塵系統(tǒng)包括風(fēng)罩、煙塵冷卻器、重粉收集器、布袋除塵器、引風(fēng)機(jī)，風(fēng)罩位于熔化爐上，風(fēng)罩與煙塵冷卻器入口通過第一管道相連，煙塵冷卻器出口通過第二管道與重粉收集器入口相連，重粉收集器出口通過第三管道與布袋除塵器入口，布袋除塵器出口通過第四管道引風(fēng)機(jī)相連，引風(fēng)機(jī)與煙筒通過第五管道相連；

熔化爐通過風(fēng)罩與布袋除塵系統(tǒng)相連，熔化爐下部設(shè)有一個過水開口，熔化爐頂端設(shè)有一個安裝口；保溫爐上部盛有一個過水開口；熔化爐與保溫爐并排放置，保溫爐過水開口與熔化爐過水開口通過石墨底座連接，石墨底座為中空結(jié)構(gòu)，一端封堵；塞棒位于熔化爐內(nèi)，塞棒底部通過安裝口插入石墨底座內(nèi)；

熔化爐一側(cè)設(shè)有熔化爐上料機(jī)，包括夾持裝置、供料裝置、移動裝置、底板、銅排料、光電傳感器、plc控制器、壓力傳感器，夾持裝置包括夾持臺、夾持底座，夾持底座上設(shè)有兩個電動推桿，兩個電動推桿并排平行；夾持臺固定在電動推桿上，機(jī)械人手臂位于夾持臺上；

供料裝置包括工位臺、主動齒輪、從動齒輪、支撐板、軌道、固定軸，工位臺在水平面的投影為圓環(huán)形，工位臺上設(shè)有多個工位，相鄰兩個工位之間的夾角相等，每個工位上均設(shè)有一個銅排料；主動齒輪為不完全錐齒輪，主動齒輪的齒形為直齒；從動齒輪為完全錐齒輪，從動齒輪的齒形為直齒；支撐板的截面形狀為“l(fā)”形，支撐板包括第一板、第二板，第一板與第二板垂直相連；軌道包括第一環(huán)、第二環(huán)、加強(qiáng)筋，第一環(huán)內(nèi)徑大于第二環(huán)內(nèi)徑，第二環(huán)位于第一環(huán)內(nèi)，第二環(huán)中心軸線與第一環(huán)中心軸線重合，第二環(huán)與第一環(huán)之間的區(qū)域內(nèi)設(shè)有多個加強(qiáng)筋，相鄰兩個加強(qiáng)筋之間的夾角相等；工位臺固定在軌道上，軌道通過第二環(huán)固定在固定軸上，從動齒輪固定在固定軸上，軌道位于從動齒輪上方，固定軸固定在第一板上，主動齒輪固定在第一傳動桿上，第一傳動桿穿過第二板，與第二板通過滾動軸承相連，第一傳動桿與第一電機(jī)軸相連，主動齒輪與從動齒輪相嚙合；

移動裝置包括底盤、第一齒輪、第二齒輪、滑輪，底盤包括長方形框架、連接桿，第二電機(jī)固定在長方形框架內(nèi)，第二電機(jī)軸與第二傳動桿相連，第二傳動桿沿著軸線方向設(shè)有三個第一齒輪，每個第一齒輪的左右兩側(cè)分別設(shè)有一根連接桿，連接桿兩端與長方形框架相連，每個第一齒輪的前后兩側(cè)分別設(shè)有一根安裝桿，安裝桿兩端分別與連接桿垂直相連，每根安裝桿上設(shè)有一個第二齒輪，每個第二齒輪的左右兩側(cè)分別設(shè)有一個滑輪，每個第一齒輪與位于其前后兩側(cè)的第二齒輪之間通過鏈條嚙合；

移動裝置通過底盤固定在底板底端，供料裝置、夾持裝置均固定在底板頂端，供料裝置位于底板的中間位置，夾持裝置位于底板的右側(cè)，底板左側(cè)設(shè)有堆料區(qū)，堆料區(qū)設(shè)有多組銅排料，供料裝置與堆料區(qū)之間設(shè)有機(jī)器人手臂，底板上設(shè)有第二電機(jī)開關(guān)。

所述機(jī)器人手臂末端設(shè)有真空吸盤。

所述每個工位上均設(shè)有光電傳感器、壓力傳感器。

所述光電傳感器、plc控制器、機(jī)器人手臂之間電連接。

上料時，先打開第二電機(jī)開關(guān)，利用移動裝置將上料機(jī)移動到合適的位置，夾持裝置的機(jī)器人手臂利用真空吸盤將工位上的銅排料吸附，接著投入到熔化爐中；當(dāng)該工位上的銅排料全部投入到熔化爐中后，壓力傳感器會將此時的信號傳遞給plc控制器，plc控制器經(jīng)過分析后，發(fā)出命令控制第一電機(jī)轉(zhuǎn)動到下一工位，夾持裝置的機(jī)器人手臂接著完成上料工作；當(dāng)空工位轉(zhuǎn)到堆料區(qū)的位置時，壓力傳感器、光電傳感器會將此時的信號傳遞給西門子plc控制器，西門子plc控制器經(jīng)過分析后，發(fā)出命令控制堆料區(qū)的機(jī)器人手臂對空工位完成補(bǔ)料工作。

當(dāng)銅排料在熔化爐中完成熔融后，將插入的塞棒拔起，把熔融狀態(tài)的銅合金物料從熔化爐通過石墨底座轉(zhuǎn)移到保溫爐中，使保溫爐內(nèi)銅水溫度保持恒定的結(jié)晶所需溫度，通過熔化爐間歇式補(bǔ)充熔體使保溫爐內(nèi)銅水熔體總量平衡；通過安裝在保溫爐側(cè)面的結(jié)晶器將熔體按工藝尺寸要求水平方向引出，形成鑄坯。熔鑄過程中的氧化鋅粉塵通過布袋除塵系統(tǒng)吸附收集，改善了操作工人的勞動環(huán)境。

不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍可以做出許多其他改變和改型。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于特定的實(shí)施方式，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求限定。