CN110625075B - 砂芯浸涂设备及涂料配比方法 - Google Patents

Abstract

一种砂芯浸涂设备,包括供料工作站、及通过管路连接的浸涂工作站、控制系统；所述供料工作站包括储料模块、供料模块，所述供料模块与所述出料模块管路连接；所述浸涂工作站包括浸涂池、循环模块；所述浸涂池包括浸涂腔和相邻浸涂腔的溢流腔；所述循环模块设有进料管、出料管、中转管；所述进料管与所述溢流腔连通，所述出料管与所述浸涂腔连通；所述控制系统与所述供料模块、循环模块电连接。通过供料工作站中的供料模块将涂料从储料模块中输送至浸涂工作站，实现自动供料过程；然后浸涂工作站中的循环模块与浸涂腔和溢流腔连通，可实现涂料的循环翻浆，确保涂料均质不沉降，为砂芯浸涂质量提供保障。

Description

砂芯浸涂设备及涂料配比方法

技术领域

本发明涉及一种铸造技术领域，更具体地说，涉及一种砂芯浸涂的智能设备。

背景技术

铸造业飞速发展，铸造业也在逐步实现智能化，传统的铸造业在逐步地转变，向智能化逐渐发展，铸造用的砂芯在铸造前要使用涂料进行表面处理，涂料都是采用以水为载体的涂料，一方面减少了铸件的粘砂，获得表面质量良好的铸件；另一方面可以有效提高铸型的刚度，防止在搬运过程中损坏变形。目前的浸涂工艺极大部分都是手工将砂芯放入涂料池或者通过流涂、刷涂等方式，所需浸涂的区域不容易控制，且耗费人力，在浸涂过程中要保证涂料的波美度在合适的范围中，人为的测量及调配偏差较大，参数控制不精确，工作效率低，浸涂的质量更不容易保证。

通过查找相关资料，查询到CN201610568041.X《一种铸造用智能化涂料流涂浸涂工作站》，该发明设置的波美度检测装置需要在每个固定时间段内对涂料进行回抽与定量检测，以此实现波美度的恒定。没有涉及涂料的自动配比过程且结构也相对复杂，使用不够智能化。

发明内容

为解决现有技术存在的缺陷，本发明提供一种砂芯浸涂设备，该发明通过供料工作站、浸涂工作站与控制系统的配合使用，可以实现涂料自动供料、自动翻浆、实时检测涂料密度并进行配比，确保涂料密度始终在设定范围内，使砂芯的浸涂质量与效率均得到提高。

本发明解决其技术问题所采用的一个技术方案是：一种砂芯浸涂设备,包括供料工作站、及通过管路连接的浸涂工作站、控制系统；

所述供料工作站包括储料模块、供料模块，所述供料模块设有上料管与供料管，所述上料管与所述储料模块连接；所述浸涂工作站包括浸涂池、循环模块；所述浸涂池包括浸涂腔和相邻浸涂腔的溢流腔；所述循环模块设有进料管、出料管、中转管；所述进料管与所述溢流腔连通，所述出料管与所述浸涂腔连通，所述中转管与所述供料管连接；所述控制系统与所述供料模块、循环模块电连接。

进一步的,所述储料模块包括储存罐与上料斗；所述储存罐设有进料口与出料口；所述上料管设有上料第一支路与上料第二支路；所述供料管设有供料第一支路与供料第二支路；所述上料第一支路与所述上料斗贯连；所述上料第二支路所述进料口贯连；所述供料第一支路与所述出料口贯连；所述供料第二支路与所述中转管道贯连。

进一步的,还包括检测组件，所述检测组件包括储料罐物位计、溢流腔物位计、流量计、浸涂腔差压变送器、储料罐差压变送器；所述储料罐液位计设置在所述储料罐上,用于检测储料罐内涂料液面高度；所述溢流腔物位计设置在所述溢流腔上部，实时检测溢流腔的液面高度；所述流量计设置在所述溢流腔侧壁，用于计算加入的水量；所述浸涂腔差压变送器设置在所述浸涂腔侧壁，用于实时检测浸涂腔内涂料密度；所述储料罐差压变送器用于实施检测储料罐内原浆涂料的密度。

进一步的,所述检测组件还包括溢流腔液位计，所述溢流腔液位计设有两组，分别安装在所述溢流腔侧壁的上、下位置。

进一步的,所述检测组件与所述控制系统电连接。

进一步的,所述供料模块与所述循环模块分别至少包含一个供料泵。

进一步的,所述浸涂腔底部贯通设有若干喷嘴，各所述喷嘴与所述出料管连通。

进一步的，一种砂芯浸涂涂料的配比方法，包括上述任一项所述的砂芯浸涂设备。

进一步的，一种砂芯浸涂涂料的配比方法，包括以下步骤：

所述浸涂腔差压变送器检测所述浸涂腔内涂料密度是否在设定范围内；

若是，则正常浸涂砂芯；

否则，反馈信号到所述控制系统，进入涂料配比流程；

判断实测密度高于设定范围，则需要加水稀释，

所述控制系统根据溢流腔物位计实测数值与浸涂腔的体积之和计算浸涂池内涂料总量；

根据计算的涂料总量推算现有涂料稀释至设定范围所需注水量，流量计统计注水量，加入指定量系统停止加水，进入砂芯浸涂工作；

判断实测密度低于设定范围，则需要加原浆涂料，

所述控制系统根据溢流腔物位计实测数值与浸涂腔的体积之和计算浸涂池内涂料总量；

根据计算的涂料总量与储料罐压差变送器实测值，推算需加入原浆涂料量，储料罐物位计统计加入量，加入指定量停止，进入砂芯浸涂工作。

由上述技术方案可知，本发明公开的一个方面带来的一个有益效果至少是，本发明采用供料工作站中的供料模块可以根据使用需求进行自动供料。通过浸涂工作站中的循环模块与浸涂池中的浸涂腔和溢流腔连通，可以实现涂料在浸涂腔与溢流腔之间的循环翻浆，保证涂料均质不沉降。检测组件与控制系统的设置可以实现浸涂涂料密度的实时检测，出现异常可以通过控制系统进行自动配比。可在连续工作的过程中进行涂料配比，不影响生产节奏，提高工作效率。

附图说明

附图1是根据本发明公开的其中一个实施例一种砂芯浸涂设备整体示意图；

附图2是根据本发明公开的其中一个实施例一种砂芯浸涂设备供料工作站结构示意图；

附图3是根据本发明公开的其中一个实施例一种砂芯浸涂设备浸涂工作站结构示意图

附图4是根据本发明公开的其中一个实施例一种涂料配比的流程图；

附图中：100供料工作站，200-浸涂工作站，300-检测组件，400-控制系统，500-管路，110-储料模块，120-供料模块，210-浸涂池，220-循环模块， 310-储料罐物位计，320-溢流腔物位计，330-流量计，340-浸涂腔差压变送器， 350-储料罐差压变送器，111-储料罐，112-上料斗，121-上料第一支路，122- 上料第二支路，123-供料第一支路，124供料第二支路，125-供料泵，211-浸涂腔，212-溢流腔，221-进料管，222-出料管，223-中转管，224-循环泵，1110- 进料口，1111-出料口。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。本文所使用的术语“固定”可以是安装、焊接、铆接等方式，“连接”可以是直接连接、间接连接以及类似的表达只是为了说明本发明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在一实施例中，一种砂芯浸涂设备,包括供料工作站、及通过管路连接的浸涂工作站、控制系统；所述供料工作站包括储料模块、供料模块，所述供料模块设有上料管与供料管，所述上料管与所述储料模块连接；所述浸涂工作站包括浸涂池、循环模块；所述浸涂池包括浸涂腔和相邻浸涂腔的溢流腔；所述循环模块设有进料管、出料管、中转管；所述进料管与所述溢流腔连通，所述出料管与所述浸涂腔连通，所述中转管与所述供料管连接；所述控制系统与所述供料模块、循环模块电连接。

上述砂芯浸涂设备通过供料工作站中的供料模块将涂料从储料模块中输送至浸涂工作站，实现自动供料过程；然后浸涂工作站中的循环模块出料管与浸涂腔连通，进料管与溢流腔连通，可实现涂料的循环翻浆，确保涂料均质不沉降，为砂芯浸涂质量提供保障。

下面结合具体实施例对所述砂芯浸涂设备进行说明，以进一步理解所述砂芯浸涂设备的发明构思。请参阅图1至图3，一种砂芯浸涂设备,包括供料工作站100、及通过管路500连接的浸涂工作站200、控制系统400，所述供料工作站100包括储料模块110、供料模块120。所述供料模块设有上料管与供料管，所述上料管与所述储料模块连接。所述浸涂工作站200包括浸涂池210、循环模块220，其中所述浸涂池210包括浸涂腔211和相邻浸涂腔的溢流腔212。所述循环模块220设有进料管221、出料管222、中转管道223；所述出料管222与所述浸涂腔211连通，所述进料管221与所述溢流腔212连通，所述中转管道 223与所述供料管道连接。所述控制系统400与所述供料模块120、循环模块220 电连接。这样所述浸涂工作站200与所述供料工作站100实现连通，可以进行自动供料工作。所述浸涂池210的浸涂腔211与所述溢流腔212也通过循环模块中的出料管222与进料管221连通，实现自循环翻浆。

进一步的,所述储料模块110包括储料罐111与上料斗112；所述储料罐设有进料口1110与出料口1111。具体的所述进料口高于所述出料口设置，最佳的，所述出料口1111设于储料罐底部。目的是增大储料罐111的有效容量，使其内装的涂料最大程度的利用。所述上料管设有上料第一支路121与上料第二支路 122；所述供料管设有供料第一支路123与供料第二支路124。所述上料第一支路121与所述上料斗112贯连，所述上料第二支路122所述进料口贯连。这样上料斗112内的涂料即可直接输送至储料罐111内。由于储料罐是封闭腔体，通过上料斗自动供料，一方面避免经常打开储料罐影响储料罐上安装的元器件的稳定性，另一方面避免涂料挥发。所述供料第一支路123与所述出料口贯连，所述供料第二支路与所述中转管道贯连。目的是将储料罐内的涂料供给至浸涂工作站200内。

在一实施例中,还包括检测组件，所述检测组件包括储料罐物位计310、溢流腔物位计320、流量计330、浸涂腔差压变送器340、储料罐差压变送器350。所述储料罐物位计310设置在所述储料罐111上，用于检测储料罐内涂料液位。所述溢流腔物位计320设置在所述溢流腔212上部，实时检测溢流腔的液面高度。所述流量计330设置在所述溢流腔侧壁，用于计算加入的水量。

所述浸涂腔差压变送器340设置在所述浸涂腔211侧壁，通过实测差压数值，利用公式：

计算出出涂料的当前密度。储料罐差压变送器350安装于储料罐111侧壁，用于测量原浆涂料的密度，在配比过程中采集原浆密度，提高涂料配比精度。

在一实施例中,所述检测组件还包括浸涂池液位计，所述浸涂池液位计安装在所述溢流腔上，用于检测溢流腔的液位，当低液位报警时，提示供料工作站 100开启供料工作。

进一步的,还包括控制系统400，所述控制系统与所述供料模块120、循环模块220及检测组件电连接，以便接收、发送信号，并控制驱动各模块的动作。

在一实施例中,所述供料模块120与所述循环模块220分别至少包含一个供料泵。具体的，当供料模块120包括一个供液泵125,循环模块220包括一个循环泵224。

在供料过程分两个步骤：

一、上料斗到储料罐供料过程：

供料泵125开启，首先将上料斗112内的涂料通过上料第一支路泵送至上料第二支路，然后通过进料口1110流入至储料罐111内，涂料加入量通过储料罐物位计310检测液面高度来控制。当储料罐物位计发送高液位信号时，关闭供料泵或关闭上料第一支路121和上料第二支路122上电磁阀，此时第一步骤供料工作结束。

二、储料罐111到浸涂工作站供料过程：

供料泵125在度开启或打开供料第一支路123和供料第二支路124上的电磁阀，此时储料罐内的涂料由出料口1111经供料第二支路123通过供料泵125 本送至供料第二支路124内，再由与其连通的中转管223输送至浸涂工作站200 内，进一步的输送至浸涂池的浸涂腔211内。浸涂腔211盛满溢出至溢流腔212 内，然后通过溢流腔内的浸涂池液位计检测，当高液位发送报警信号时，控制系统400停止供料泵的工作，并关闭供料第一支路123与供料第二支路124上的电磁阀。如，储料罐物位计310发送低液位报警信号，控制系统400打开供料,125和上料第一支路121与上料第二支路122上的电磁阀，重复步骤1的工作过程。

需要说明的是，供料泵只有一个时，所述上料管(上料第一支路与上料第二支路)与所述供料管(供料第一支路与供料第二支路)只能择一工作。所述如供料模块包括2个供料泵，两个供料过程可以同步进行，上料管与供料管可以分别装在不通的供料泵上，供料过程与上述步骤基本相同，本领域普通技术人员可在不付出创造性劳动的情况下清楚了解，此处不再详述。如系统需要的涂料量很大或考虑其他情况，所述供料泵可以设置多个可以并联使用。供料与上料支路也可以根据实际情况设置多支，以满足供料及上料需求。

进一步的，所述浸涂池工作站的供料过程如下：

一、供料第二支路124通过管道500输送涂料至中转管223，此时循环泵 224工作。循环泵将中转管223内的涂料通过出料管222泵送至浸涂腔211，浸涂腔盛满溢流至溢流腔212内，然后通过溢流腔内的浸涂池液位计检测，当高液位发送报警信号时，循环泵224停止工作或中转管侧的电磁阀关闭。

二、当砂芯放入浸涂池211内浸涂时，开启循环泵或打开进料管221上的电磁阀。此时循环泵将溢流腔212内的涂料由进料管221泵送通过出料管222 到浸涂腔211，浸涂腔底部进入涂料后多出部分会再次溢流至溢流腔，如此反复循环实现涂料翻浆搅拌，保证涂料不沉降，达到均质状态，让涂料处于最佳浸涂状态。

需要说明的是，为提高砂芯表面浸涂质量，可在循环泵224出口和出料管 222之间设置过滤器225，通过过滤器滤芯过滤，提供更加细腻的涂料供砂芯浸涂。所述循环泵也可以根据情况设置多个，所述溢流腔与浸涂腔循环泵与浸涂腔供液的泵独立，具体安装形式及工作过程同上，此处不在详述。

在一实施例中,所述浸涂腔211底部贯通设有若干喷嘴，各所述喷嘴与所述出料管222连通。最佳的，所述喷嘴均布设置的所述浸涂腔底部，便于浸涂腔内涂料混合均匀，保证各个位置涂料密度一致。

在一实施例中，一种砂芯浸涂涂料的配比方法，包括上述任一项所述的砂芯浸涂设备。

进一步的，参照附图4所示，一种砂芯浸涂涂料的配比方法，包括以下步骤：

步骤100：所述浸涂腔差压变送器340检测所述浸涂腔211内涂料密度是否在设定范围内；

步骤101：若是，则正常浸涂砂芯；

步骤102：否则，反馈信号到所述控制系统400，进入涂料配比流程。

具体的配比流程如下：

步骤200：如实测浸涂腔211密度高于设定范围，则需要加水稀释；否则需要加原浆涂料。

步骤201：所述控制系统400根据溢流腔物位计320实测数值(通过液面高度与溢流腔截面积计算溢流腔涂料容量)与浸涂腔211的体积(浸涂腔是满涂料状态，体积已知)之和计算浸涂池内涂料总量。

步骤202：根据计算的涂料总量推算现有涂料稀释至设定范围所需注水量，流量计330统计注水量，当流量计累计注水量达到指定量后系统停止加水，此时涂料密度达到设定范围，砂芯浸涂工作开始。

步骤203：实测浸涂腔211涂料密度低于设定范围，则需要加原浆涂料。

步骤204：所述控制系统400根据溢流腔物位计320实测数值与浸涂腔的体积之和计算浸涂池内涂料总量；

步骤205：根据计算的涂料总量与储料罐压差变送器350实测值(可以根据公式计算储料罐原浆密度)，推算需加入原浆涂料量，然后开启供料泵125、供料管及中转管223，将储料罐111内的原浆涂料泵送至浸涂池，储料罐物位计统计加入量，加入到指定量停止工作，此时涂料密度达到设定范围，砂芯浸涂工作开始。

涂料密度配比流程主要利用公式如下：

M＝ρV

需要说明的是，采用流量计计算加水量与采用储料罐物位计计算加入原浆涂料目的是为了使涂料密度配比更加精确，如不使用流量计与储料罐物位计统计加入量，可以根据浸涂腔差压变送器340的实测数值反馈信号。当实测数值在设定范围内，浸涂腔差压变送器340给控制系统发送信号，进而停止加水或加原浆涂料工作。

在一实施例中，当溢流腔212液位低于溢流腔液位计的低液位时，通过溢流腔液位计发送涂料补给信号，供料管将储料罐111内的原浆涂料泵送至浸涂腔211内，每次做定量补给，然后再加入稀释定量原浆涂料所需的水。在此过程中，浸涂池210始终处于自循环状态。

综上所述的涂料配比过程简化，配比精度高，较现有技术更加自动化、智能化，且全程浸涂工作不停止，效率更高。通过系统实施监控，可将涂料的密度控制在指定范围内，避免涂料密度出现过高或者过低，进而让涂料达到最佳浸涂状态。通过溢流腔物位计可以实时测量统计出浸涂池内涂料容量，可根据涂料容量计算所需浸涂砂芯的最大尺寸，也可与自动化生产线配套使用。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种砂芯浸涂设备,其特征在于,包括供料工作站、及通过管路连接的浸涂工作站、控制系统和检测组件；

所述供料工作站包括储料模块、供料模块，所述供料模块设有上料管与供料管，所述上料管与所述储料模块连接；

所述浸涂工作站包括浸涂池、循环模块；所述浸涂池包括浸涂腔和相邻浸涂腔的溢流腔；所述循环模块设有进料管、出料管、中转管；所述进料管与所述溢流腔底部连通，所述浸涂腔底部贯通设有若干喷嘴，所述喷嘴均布设置在所述浸涂腔底部；各所述喷嘴与所述出料管连通，所述中转管与所述供料管连接；

所述控制系统与所述供料模块、循环模块电连接；

所述检测组件包括储料罐物位计、溢流腔物位计、流量计、浸涂腔差压变送器、储料罐差压变送器;所述储料罐物位计设置在所述储料罐上,用于检测储料罐内涂料液面高度；所述溢流腔物位计设置在所述溢流腔上部，实时检测溢流腔的液面高度；所述流量计设置在所述溢流腔侧壁，用于计算加入的水量；所述浸涂腔差压变送器设置在所述浸涂腔侧壁，用于实时检测浸涂腔内涂料密度；所述储料罐差压变送器用于实施检测储料罐内原浆涂料的密度。

2.根据权利要求1所述的一种砂芯浸涂设备,其特征在于,所述储料模块包括储料罐与上料斗；所述储料罐设有进料口与出料口；所述上料管设有上料第一支路与上料第二支路；所述供料管设有供料第一支路与供料第二支路；所述上料第一支路与所述上料斗贯连；所述上料第二支路与所述进料口贯连；所述供料第一支路与所述出料口贯连；所述供料第二支路与所述中转管道贯连。

3.根据权利要求1所述的一种砂芯浸涂设备,其特征在于,所述检测组件还包括溢流腔液位计，所述溢流腔液位计设有两组，分别安装在所述溢流腔侧壁的上、下位置。

4.根据权利要求1所述的一种砂芯浸涂设备,其特征在于，所述检测组件与所述控制系统电连接。

5.根据权利要求1所述的一种砂芯浸涂设备,其特征在于,所述供料模块与所述循环模块分别至少包含一个供料泵。

6.一种砂芯浸涂涂料的配比方法，其特征在于，包括上述1-5任一项所述的砂芯浸涂设备。

7.根据权利要求6所述的一种砂芯浸涂涂料的配比方法，其特征在于，包括以下步骤：

所述浸涂腔差压变送器检测所述浸涂腔内涂料密度是否在设定范围内；

若是，则正常浸涂砂芯；

否则，反馈信号到所述控制系统，进入涂料配比流程；

判断实测密度高于设定范围，则需要加水稀释；

所述控制系统根据溢流腔物位计实测数值与浸涂腔的体积之和计算浸涂池内涂料总量；

根据计算的涂料总量推算现有涂料稀释至设定范围所需注水量，流量计统计注水量，加入指定量系统停止加水，进入砂芯浸涂工作；

判断实测密度低于设定范围，则需要加原浆涂料，

所述控制系统根据溢流腔物位计实测数值与浸涂腔的体积之和计算浸涂池内涂料总量；

根据计算的涂料总量与储料罐压差变送器实测值，推算需加入原浆涂料量，储料罐物位计统计加入量，加入指定量停止，进入砂芯浸涂工作。

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