[发明专利]一种钢平法兰半固态短流程智造系统及其方法

权利要求书

1.一种钢平法兰半固态短流程智造系统，其特征在于，包括

智能熔炼模块，用于液态金属成分智能控制和短流程智能辅助定量浇注；

多功能模具模块，用于实现生产线上液态铸锻机的交替轮流使用；

智能化液态模锻工艺控制模块，用于监测压铸温度；

金属成品自动化码垛模块，用于控制机器人将机加工完成的成品零件按设定程序堆垛；

主控室，分别与智能熔炼模块、多功能模具模块、智能化液态模锻工艺控制模块和金属成品自动化码垛模块连接，实现智造。

2.根据权利要求1所述的钢平法兰半固态短流程智造系统，其特征在于，智能熔炼模块1包括液态金属成分智能精准控制单元和短流程智能辅助定量浇注单元；液态金属成分智能精准控制单元通过多种传感器的作用，将信号传输至控制柜，控制柜与主控室连接；短流程智能辅助定量浇注单元通过精准定量控制单元将熔炼炉内的熔融金属转移至中间浇包内，再由浇包快速浇铸，通过无线方式与主控室连接。

3.根据权利要求2所述的钢平法兰半固态短流程智造系统，其特征在于，在浇口杯的斜上方安装有CCD高速摄像系统，用于采集浇口杯的液面图像，精准定量控制单元利用计算机图像处理方法得到浇口杯内金属液位实时高度，由控制算法计算控制量信号输送给步进电机，步进电机控制浇注阀门运动控制开启度控制浇注流量，通过对浇口杯液位高度的控制实现定量浇注。

4.根据权利要求3所述的钢平法兰半固态短流程智造系统，其特征在于，计算机图像处理方法通过采集的浇口杯页面图像，根据比例关系计算出浇口杯内液体距离浇杯口距离得到浇口杯内金属液实时高度；控制算法通过浇口杯内的实时高度与设定高度的差值，得出所需熔融金属液体积；根据预先输入的物理模型，得出进步电机启动-减速-停止的时间，转化为控制量信号输送给进步电机；进步电机接收控制量信号后进行工作，通过液压柱升降速度确定浇注流量的速度。

5.根据权利要求1所述的钢平法兰半固态短流程智造系统，其特征在于，多功能模具模块包括多个液态铸锻机，液态模锻机的工作台设置有多个工位。

6.根据权利要求1所述的钢平法兰半固态短流程智造系统，其特征在于，智能化液态模锻工艺控制模块包括压力传感器和温度传感器，压力传感器用于控制压铸时的压力大小；温度传感器用于监测压铸的温度。

7.一种钢平法兰半固态短流程智造方法，其特征在于，利用权利要求1至6中任一项所述的钢平法兰半固态短流程智造系统，包括以下步骤：

S1、中频感应炉将原材料融化，通过激光诱导击穿光谱技术对炉料成分、温度进行精准检测；

S2、熔融金属达到使用标准后，液压设备启动，将金属溶液转移至设定好的辅助浇注用定量浇包中，浇包由机器人快速转运至铸造模锻机器处，并在1～2s内完成熔融金属填充进模具过程；

S3、铸造模锻机器开始工作，在设定时间内进行保温保压后，机器人取出模锻件，并送至指定位置，由机器人将零件送往自动化机加工中心；

S4、自动化机加工设备开始工作，对模锻件粗胚进行去毛刺、加工倒角、凹槽、打孔精加工，加工完成品通过带轮传送机构运送至机器人处进行堆垛。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤S1中，熔体实际成分与设定成分差值不超过设定成分的5％，实际浇铸温度与设定浇铸温度相差不超过10℃。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤S3中，先将浇杯中的金属液体浇注进金属模具中，完成动作后，上模具下压，与金属液相接触，根据设定时间进行保压后，上模具上升，下模具中的顶杆将铸件顶出，完成一个液态模锻过程。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，根据锻件最大厚度尺寸，每毫米保压0.5s。