[发明专利]一种砂铁比在线计算系统和方法

说明书

本发明涉及一种砂铁比在线计算系统，其特征在于，所述砂铁比在线计算系统包括：混砂机、若干个下砂工位及处理器；所述混砂机包括下砂口；各所述下砂工位设有计时器和砂箱；所述处理器建立坐标系并获取所述下砂口的坐标和各所述下砂工位的坐标边界；所述处理器判断所述下砂口的坐标在某个所述下砂工位的坐标边界内时，所述处理器控制所述下砂口开始下砂，所述计时器累计下砂时间；所述处理器根据所述下砂时间与下砂速度的乘积得到当前砂箱的下砂质量；所述处理器根据所述下砂质量与铸件质量的比值得到砂铁比。该系统部署简便，与常规的称重计量方式相比，该系统不受混砂机安装空间及结构的影响，且不论是固定式混砂机还是移动式混砂机，不论是双工位下砂还是多工位下砂，均可用该系统计算其砂铁比。

技术领域

本发明用于铸造行业砂铁比在线计算，尤其涉及铸件砂铁比的在线计算。

背景技术

铸造行业多品种、小批量铸件生产，常采用铸件尺寸精度高、表面光洁度好、旧砂回用率高等特点的冷硬树脂砂工艺。相对粘土砂工艺而言，冷硬树脂砂工艺中的树指和固化剂单位成本比较高。因此树脂砂工艺的推广与使用，除需降低树脂和固化剂的配比、提高旧砂回收率外，还应严格控制好砂铁比(砂铁比(S/M)，砂铁比是指同一铸型中型砂的总质量(S)与铸件和浇冒口的总质量(M)的比值)。

在高砂铁比铸造中，再生砂灼减量高，回用时型砂的发气量大，铸件易产生气孔缺陷，影响产品质量。其中，灼减量是对原砂或型砂在高温灼烧时失重的度量，其中砂铁比是决定性的影响因素。一般需经过10次以上反复使用和再生，旧砂灼减量才相对稳定。

砂铁比的大小还直接影响旧砂和再生砂的平均温度，影响使用固化剂的种类和加入量。砂铁比越低，旧砂的平均砂温越高。在确保连续生产节拍前提下，通过砂温调节装置将混砂温度控制在20-30℃。

此外，砂铁比的高低，直接影响冷硬树脂砂的透气性、固透性、脱膜时间和硬化时间。砂铁比过大，将会延长铸件的保温开箱时间，增加落砂、清理及重复再生的工作量，加大生产成本，降低生产效率。但考虑到浇注生产安全，及铸造工艺的铸型要求，砂铁比也不能太小。

现场实际生产与管理过程中，因用砂量统计相对滞后，即每生产批次或一混砂批次完毕后，才能根据铸件进行均摊，甚至按月、季均摊计算砂铁比。加之混砂操作节拍相对紧凑，在多品种小批量生产情况下，操作工人无暇顾及每一组箱(如上箱和下箱)甚至每一批次的用砂量。对于每一组箱砂铁比计量的精细统计与管控需求，事后统计均摊的方式不能满足，因缺乏一一对应的数据支撑，多品种小批量铸件生产工艺的改进与跟进，也就相对粗犷或费时较长。

另一方面，大多数铸造厂现用混砂设备，人工于现场操作遥控器、触摸屏或按扭进行下砂，下砂口所处位置由大臂与小臂的综合旋转角度而定。因成本预算及策划前期未兼顾系统集成与精细管控要求，混砂设备大臂与小臂转动关节处并未安装编码器，且追加不便；另外，下砂操作在不同工位间中断或轮换，在机械震实后，局部仍需人工平整与捣实，人员上下下砂工位不可避免，且人员个数不定，因此下砂工位采用增加称重传感器，进行作差计算下砂量的方式，从综合性价比及操作便宜性角度考虑，亦不可取。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中砂铁比无法在线测量的的技术问题，提出一种砂铁比在线计算系统和方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种砂铁比在线计算系统，包括：混砂机、若干个下砂工位及处理器；

所述混砂机包括下砂口；

各所述下砂工位设有计时器和砂箱；

所述下砂口位于所述下砂工位的上方；

所述处理器建立坐标系并获取所述下砂口的坐标和各所述下砂工位的坐标边界；

所述处理器判断所述下砂口的坐标在某个所述下砂工位的坐标边界内时，所述处理器控制所述下砂口开始下砂，所述计时器累计下砂时间；