一种基于熔炼软件的自动配料系统

技术领域

本发明涉及熔炼炉配料的技术领域，特别是涉及一种基于熔炼软件的自动配料系统。

背景技术

目前熔炼铸造中的炉前生产过程中，在取样确认钢水成份不合格时需要人工配料，按照最基本公式计算，但是因算出合金后，加入到熔炼炉时钢水总量变多，所以采用基本公式计算，数据会有误差，经常造成多次重复配料，甚至整炉钢水废掉。造成生产成本过高且生产效率低。而且人工在配料时，因经验差距，经常造成合金多加问题，造成了生产成本高；而且人工配料耗时较长，钢水长时间熔炼时容易氧化，造成产品批量不良品发生。

为了提高熔炼炉配料的合格率，现有技术中提出了多种熔炼炉自动配料软件、方法和系统，例如申请号为CN202310269562.5的中国发明专利申请提出的一种冶炼炉自动配料系统和方法，该系统提高了配料环节的信息化水平，将配料的多个步骤整合为多个子系统，并使用控制系统对其余子系统进行自动化、智能化的指挥控制，实现了快速备料、精准配料，极大地提高了配料的效率，缩短了配料周期；且物料种类的配置不易出错搞混，物料的配置重量精度高。

但是上述现有技术将炉前配料的工艺步骤由备料系统和配料系统两个子系统配合完成，造成其结构比较复杂，需要较长的输送线才能将原料输送至炉前，而且各种原料单独装箱存入立体库中，熔炼时，大量的物料箱还需要较大的炉前区域进行存放，不适用于小型的熔炼车间。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种备料、配料和储料由一个系统完成，结构简单，集成度高，适用于小型的熔炼车间，实用性好的基于熔炼软件的自动配料系统。

本发明的一种基于熔炼软件的自动配料系统，包括上料斗和上料绞龙，上料绞龙安装在上料斗上；还包括平台、框架、智能车、紧密称重器、接料箱、控制箱和多个储料箱，框架安装在平台的上方，多个储料箱矩阵式安装在框架上，多个储料箱的底部设置出料口，智能车在平台上行走，智能车上设置紧密称重器和接料箱,紧密称重器对接料箱称重，控制箱安装在接料箱上，接料箱的顶部设置顶板，顶板上设置进料口，储料箱和控制箱之间设置识别定位组件，储料箱的出料口和接料箱的进料口上设置匹配的开闭组件，接料箱的底部设置向上料斗送料的组件；配料工作时，多个储料箱分别储存不同的原料，控制箱接收配料软件计算得出的配料表，控制箱控制智能车行走并依次经过多个储料箱的出料口，储料箱和控制箱之间的识别定位组件识别所述储料箱中装载的原料，当接料箱到达装载有配料表上需要的原料的储料箱下方时，储料箱的出料口和接料箱的进料口上开闭组件打开，使得储料箱中的原料落入接料箱中，紧密称重器对接料箱中的原料称重，重量达到配料表要求后，开闭组件关闭，智能车带动接料箱移动至下一个储料箱下方，直到配料表上所有原料达到重量要求，智能车带动接料箱移动至上料斗处，送料的组件将接料箱中的原料输送至上料斗中，上料绞龙将上料斗中的原料螺旋输送至熔炼炉中，实现完整的自动配料过程，备料和配料由一个系统完成，结构简单，集成度高，无需中转用的立体库，不需要较长的输送线将原料输送至炉前，也不需要大量的物料箱和较大的炉前区域进行存放，适用于小型的熔炼车间，实用性好。

优选的，送料的组件为送料绞龙,送料绞龙安装在接料箱的底部，送料绞龙的输出端伸出接料箱的外界；在配料和送料过程中送料绞龙中的螺旋叶片反转，对接料箱中的原料进行搅拌，需要向上料斗中送料时，送料绞龙中的螺旋叶片正转，将接料箱中的原料输出，技术成熟可靠性好。

优选的，识别定位组件包括扫描仪和信息牌,扫描仪安装在控制箱上，多个储料箱的下部均设置信息牌,多个信息牌分别对应不同原料，扫描仪扫描信息牌得到储料箱中的原料信息；智能车带动接料箱和控制箱移动，当控制箱经过储料箱的下方时，扫描仪扫描信息牌，从而得到对应的储料箱中的原料信息，当识别到储料箱中的原料是配料表中所需时，控制箱控制开闭组件打开，从而实现自动取料，配合紧密称重器称重，实现自动配料。

优选的，开闭组件包括闸板、弹簧一、永磁块和电磁铁，闸板的内端活动插装在储料箱的出料口中，闸板通过弹簧一与储料箱弹性连接，弹簧一的弹力将闸板插进储料箱的出料口中，永磁块安装在闸板的外端上，电磁铁设置在控制箱的侧壁上，当扫描仪扫描信息牌时，电磁铁与永磁块对齐；当扫描仪扫描信息牌确定为配料表中所需原料时，电磁铁通电产生磁力吸附永磁块，使永磁块将闸板向外拉动，从而打开储料箱的出料口，使储料箱中的原料落入接料箱中，原料重量达到要求后，电磁铁断电，电磁铁释放永磁块，弹簧一的弹力将闸板插入储料箱的出料口中，实现自动出料，结构简单，实用性好。

优选的，还包括挡板和弹簧二，挡板滑动安装在接料箱的顶盖上，挡板的内端将接料箱的进料口遮蔽，挡板通过弹簧二与接料箱弹性连接，弹簧二的弹力使挡板将接料箱的进料口封闭，挡板的外端设置推板，推板紧靠永磁块的外侧；在电磁铁吸附永磁块时，永磁块通过推板将挡板向外打开，从而使储料箱的出料口和接料箱的进料口同时打开，使原料顺畅的进入接料箱中，当电磁铁释放永磁块时，弹簧二的弹力使挡板复位将接料箱的进料口封闭，减少下料时原料扬尘，同时减少外界灰尘进入接料箱中污染原料。

优选的，还包括调压器和滤布，调压器设置在接料箱的上部外壁上，调压器中设置风机，调压器与接料箱的连通处设置滤布；向接料箱中加料时，调压器中的风机向外鼓风，使接料箱的内部形成低压，避免原料下落激起的扬尘通过接料箱的进料口扩散，滤布将接料箱内的扬尘拦截挡住，当接料箱通过送料绞龙向上料斗送料时，调压器中的风机向内鼓风，从而将粘在滤布内侧的原料粉末反吹清除，恢复滤布的过滤状态，同时避免原料损失。

优选的，还包括打印机，控制箱的内部设置打印机，打印机用于打印配料表，控制箱的外壁上设置与打印机匹配的出票口；执行配料工作时，打印机自动打印本次的配料表单，配料表单通过出票口送出，工作人员取下配料表单进行存档或人工核对，方便管理。

优选的，还包括导航轨迹和寻迹模块，平台和送料通道上设置导航轨迹，智能车上设置寻迹模块，寻迹模块识别导航轨迹为智能车导航；寻迹模块识别导航轨迹，使智能车沿着导航轨迹自动行走，在储料箱的下方设置对应的识别码，能够对智能车进行辅助定位，提高配料的精确度。

优选的，框架包括立柱、上架、凸环座、管型底座、环形转动件、拉杆、摆臂和油缸，平台为地磅，立柱设置至少四个，上架安装在多个立柱上，上架用于安装多个储料箱，多个立柱的下端外壁上均设置凸环座，多个立柱的下端分别竖直滑动插装在多个管型底座中，多个凸环座分别位于多个管型底座的上方，多个管型底座均位于平台的外侧，多个环形转动件分别转动安装在多个立柱上，多个环形转动件的上端面分别与多个凸环座的下端面滑动接触，多个环形转动件的一侧均设置拉杆，相邻的两个立柱上的两个拉杆相对布置，多个环形转动件另一侧均设置摆臂，多个摆臂的下端面设置倾斜的斜坡，所述斜坡与平台的上端面相对，多个油缸分别位于两个立柱之间，多个油缸的两端分别与相对布置多个两个拉杆转动连接；在进行配料工作或向多个储料箱中补入原料时，多个油缸分别通过多个拉杆带动多个环形转动件转动，多个环形转动件分别带动多个摆臂转动，使得多个摆臂从平台的外界向平台的上端面转动，当摆臂的下端面与平台的上端面接触后，摆臂的斜坡使摆臂与平台接触越多，摆臂和环形转动件被抬高越多，从而使上架和多个储料箱的重量通过多个立柱、多个凸环座、多个环形转动件和多个摆臂作用到平台上，平台对多个储料箱进行称重，从而记录多个储料箱中原料的补入重量，也能在配料后核对多个储料箱输出的原料总重量，确定每一个储料箱中剩余原料重量，从而及时补充原料，避免配料时缺料，避免原料浪费，提高原料管理的精确度。

优选的，还包括多个导向块，多个分别设置在平台和多个摆臂之间，多个导向块上设置有与多个摆臂的斜坡匹配的斜面；通过设置多个导向块，能够减少平台的磨损，同时提高摆臂抬高多个立柱的效果。

与现有技术相比本发明的有益效果为：配料工作时，多个储料箱分别储存不同的原料，控制箱接收配料软件计算得出的配料表，控制箱控制智能车行走并依次经过多个储料箱的出料口，储料箱和控制箱之间的识别定位组件识别所述储料箱中装载的原料，当接料箱到达装载有配料表上需要的原料的储料箱下方时，储料箱的出料口和接料箱的进料口上开闭组件打开，使得储料箱中的原料落入接料箱中，紧密称重器对接料箱中的原料称重，重量达到配料表要求后，开闭组件关闭，智能车带动接料箱移动至下一个储料箱下方，直到配料表上所有原料达到重量要求，智能车带动接料箱移动至上料斗处，送料的组件将接料箱中的原料输送至上料斗中，上料绞龙将上料斗中的原料螺旋输送至熔炼炉中，实现完整的自动配料过程，备料和配料由一个系统完成，结构简单，集成度高，无需中转用的立体库，不需要较长的输送线将原料输送至炉前，也不需要大量的物料箱和较大的炉前区域进行存放，适用于小型的熔炼车间，实用性好。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的主视结构示意图；

图3是智能车、紧密称重器、接料箱、控制箱和送料绞龙等结构的前剖结构示意图；

图4是智能车、紧密称重器、接料箱、控制箱的轴测示意图；

图5是智能车、紧密称重器、接料箱、控制箱的后视轴测结构示意图；

图6是储料箱的轴测结构示意图；

图7是储料箱的仰视轴测结构示意图；

图8是平台和框架等结构的结构示意图。

图9是平台和框架等结构的部分分解状态时的结构示意图。

附图中标记：1、上料斗；2、上料绞龙；3、平台；4、框架；5、智能车；6、紧密称重器；7、接料箱；8、控制箱；9、送料绞龙；10、扫描仪；11、信息牌；12、闸板；13、弹簧一；14、永磁块；15、电磁铁；16、挡板；17、弹簧二；18、调压器；19、滤布；20、打印机；21、导航轨迹；22、寻迹模块；23、立柱；24、上架；25、凸环座；26、管型底座；27、环形转动件；28、拉杆；29、摆臂；30、油缸；31、导向块；32、储料箱。

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。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例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

实施例1

如图1、图2和图3所示，一种基于熔炼软件的自动配料系统，包括上料斗1和上料绞龙2，上料绞龙2安装在上料斗1上；还包括平台3、框架4、智能车5、紧密称重器6、接料箱7、控制箱8和多个储料箱32，框架4安装在平台3的上方，多个储料箱32矩阵式安装在框架4上，多个储料箱32的底部设置出料口，智能车5在平台3上行走，智能车5上设置紧密称重器6和接料箱7,紧密称重器6对接料箱7称重，控制箱8安装在接料箱7上，接料箱7的顶部设置顶板，顶板上设置进料口，储料箱32和控制箱8之间设置识别定位组件，储料箱32的出料口和接料箱7的进料口上设置匹配的开闭组件，接料箱7的底部设置向上料斗1送料的组件；送料的组件为送料绞龙9,送料绞龙9安装在接料箱7的底部，送料绞龙9的输出端伸出接料箱7的外界；还包括调压器18和滤布19，调压器18设置在接料箱7的上部外壁上，调压器18中设置风机，调压器18与接料箱7的连通处设置滤布19；还包括打印机20，控制箱8的内部设置打印机20，打印机20用于打印配料表，控制箱8的外壁上设置与打印机20匹配的出票口；还包括导航轨迹21和寻迹模块22，平台3和送料通道上设置导航轨迹21，智能车5上设置寻迹模块22，寻迹模块22识别导航轨迹21为智能车5导航。

配料工作时，多个储料箱32分别储存不同的原料，控制箱8接收配料软件计算得出的配料表，打印机20自动打印本次的配料表单，配料表单通过出票口送出，工作人员取下配料表单进行存档或人工核对，控制箱8控制智能车5行走，寻迹模块22识别导航轨迹21，使智能车5沿着导航轨迹21自动行走，并依次经过多个储料箱32的出料口，在储料箱32的下方设置对应的识别码，能够对智能车5进行辅助定位，储料箱32和控制箱8之间的识别定位组件识别所述储料箱32中装载的原料，当接料箱7到达装载有配料表上需要的原料的储料箱32下方时，储料箱32的出料口和接料箱7的进料口上开闭组件打开，使得储料箱32中的原料落入接料箱7中，调压器18中的风机向外鼓风，使接料箱7的内部形成低压，避免原料下落激起的扬尘通过接料箱7的进料口扩散，滤布19将接料箱7内的扬尘拦截挡住，紧密称重器6对接料箱7中的原料称重，重量达到配料表要求后，开闭组件关闭，送料绞龙9中的螺旋叶片反转，对接料箱7中的原料进行搅拌，智能车5带动接料箱7移动至下一个储料箱32下方，直到配料表上所有原料达到重量要求，智能车5带动接料箱7移动至上料斗1处，调压器18中的风机向内鼓风，从而将粘在滤布19内侧的原料粉末反吹清除，恢复滤布19的过滤状态，避免原料损失，送料绞龙9中的螺旋叶片正转，将接料箱7中的原料输送至上料斗1中，上料绞龙2将上料斗1中的原料螺旋输送至熔炼炉中，实现完整的自动配料过程，备料和配料由一个系统完成，结构简单，集成度高，无需中转用的立体库，不需要较长的输送线将原料输送至炉前，也不需要大量的物料箱和较大的炉前区域进行存放，适用于小型的熔炼车间。

实施例2

如图4、图5、图6和图7所示，识别定位组件包括扫描仪10和信息牌11,扫描仪10安装在控制箱8上，多个储料箱32的下部均设置信息牌11,多个信息牌11分别对应不同原料，扫描仪10扫描信息牌11得到储料箱32中的原料信息；开闭组件包括闸板12、弹簧一13、永磁块14和电磁铁15，闸板12的内端活动插装在储料箱32的出料口中，闸板12通过弹簧一13与储料箱32弹性连接，弹簧一13的弹力将闸板12插进储料箱32的出料口中，永磁块14安装在闸板12的外端上，电磁铁15设置在控制箱8的侧壁上，当扫描仪10扫描信息牌11时，电磁铁15与永磁块14对齐；还包括挡板16和弹簧二17，挡板16滑动安装在接料箱7的顶盖上，挡板16的内端将接料箱7的进料口遮蔽，挡板16通过弹簧二17与接料箱7弹性连接，弹簧二17的弹力使挡板16将接料箱7的进料口封闭，挡板16的外端设置推板，推板紧靠永磁块14的外侧。

智能车5带动接料箱7和控制箱8移动，当控制箱8经过储料箱32的下方时，扫描仪10扫描信息牌11，从而得到对应的储料箱32中的原料信息，当识别到储料箱32中的原料是配料表中所需时，控制箱8控制电磁铁15通电产生磁力吸附永磁块14，使永磁块14将闸板12向外拉动，从而打开储料箱32的出料口，在电磁铁15吸附永磁块14时，永磁块14通过推板将挡板16向外打开，从而使储料箱32的出料口和接料箱7的进料口同时打开，使原料顺畅的进入接料箱7中，紧密称重器6称重，原料重量达到要求后，电磁铁15断电，电磁铁15释放永磁块14，弹簧一13的弹力将闸板12插入储料箱32的出料口中，弹簧二17的弹力使挡板16复位将接料箱7的进料口封闭，减少下料时原料扬尘，同时减少外界灰尘进入接料箱7中污染原料，实现自动配料。

实施例3

如图8和图9所示，框架4包括立柱23、上架24、凸环座25、管型底座26、环形转动件27、拉杆28、摆臂29和油缸30，平台3为地磅，立柱23设置至少四个，上架24安装在多个立柱23上，上架24用于安装多个储料箱32，多个立柱23的下端外壁上均设置凸环座25，多个立柱23的下端分别竖直滑动插装在多个管型底座26中，多个凸环座25分别位于多个管型底座26的上方，多个管型底座26均位于平台3的外侧，多个环形转动件27分别转动安装在多个立柱23上，多个环形转动件27的上端面分别与多个凸环座25的下端面滑动接触，多个环形转动件27的一侧均设置拉杆28，相邻的两个立柱23上的两个拉杆28相对布置，多个环形转动件27另一侧均设置摆臂29，多个摆臂29的下端面设置倾斜的斜坡，所述斜坡与平台3的上端面相对，多个油缸30分别位于两个立柱23之间，多个油缸30的两端分别与相对布置多个两个拉杆28转动连接；还包括多个导向块31，多个分别设置在平台3和多个摆臂29之间，多个导向块31上设置有与多个摆臂29的斜坡匹配的斜面。

在进行配料工作或向多个储料箱32中补入原料时，多个油缸30分别通过多个拉杆28带动多个环形转动件27转动，多个环形转动件27分别带动多个摆臂29转动，使得多个摆臂29从平台3的外界向多个导向块31上的端面转动，当摆臂29的下端面与导向块31的上端面接触后，摆臂29的斜坡使摆臂29与导向块31的斜面接触越多，摆臂29和环形转动件27被抬高越多，从而使上架24和多个储料箱32的重量通过多个立柱23、多个凸环座25、多个环形转动件27和多个摆臂29作用到平台3上，平台3对多个储料箱32进行称重，从而记录多个储料箱32中原料的补入重量，也能在配料后核对多个储料箱32输出的原料总重量，确定每一个储料箱32中剩余原料重量，从而及时补充原料，避免配料时缺料，避免原料浪费，提高原料管理的精确度，通过设置多个导向块31，能够减少平台3的磨损。

如图1至图9所示，本发明的一种基于熔炼软件的自动配料系统，其在工作时，首先操作多个油缸30驱动多个拉杆28、环形转动件27和摆臂29转动，使得多个储料箱32的重量作用在地磅上，向多个储料箱32分别储存不同的原料，使得地磅对多个储料箱32中的原料称重并记录，之后控制箱8接收配料软件计算得出的配料表，控制箱8控制智能车5行走，智能车5在寻迹模块22和导航轨迹21的导航作用下依次经过多个储料箱32的出料口，扫描仪10依次扫描多个信息牌11，识别相应的储料箱32中装载的原料信息，然后当接料箱7到达装载有配料表上需要的原料的储料箱32下方时，电磁铁15吸附永磁块14，将闸板12向外拉动使储料箱32的出料口打开，同时永磁块14通过推板将挡板16向外推动，使接料箱7的进料口打开，使得储料箱32中的原料落入接料箱7中，紧密称重器6对接料箱7中的原料称重，重量达到配料表要求后，电磁铁15释放永磁块14，使储料箱32的出料口和接料箱7的进料分别被闸板12和挡板16关闭，智能车5带动接料箱7移动至下一个储料箱32下方，直到配料表上所有原料达到重量要求，地磅记录多个储料箱32剩余的总重量，最后智能车5带动接料箱7移动至上料斗1处，送料绞龙9中的螺旋叶片将接料箱7中的原料输送至上料斗1中，上料绞龙2将上料斗1中的原料螺旋输送至熔炼炉中，实现完整的自动配料过程即可。

本发明所实现的主要功能为：

1、备料、配料和储料由一个系统完成，结构简单，集成度高，适用于小型的熔炼车间，实用性好；

2、通过设置多个转运车能够实现连续配料和上料，工作效率高；

3、在未炼钢之前，可以提前配好料，正常熔炼的配料可以直接合格；

4、如果因母料成分份不合格，造成配料材质不合格，通过采用软件调整配料表，可以保证一次配料合格；

5、可以直接将料投放到炉前，节约时间；

6、贵重的合金可以统一管理，方便生产核算，且不会丢失；

7、自动配料系统按照成份最低值计算，在满足成份合格的前提可以加入最少的合金。

本发明的一种基于熔炼软件的自动配料系统，其安装方式、连接方式或设置方式均为常见机械方式，只要能够达成其有益效果的均可进行实施；本发明的一种基于熔炼软件的自动配料系统的上料斗1、上料绞龙2、平台3、智能车5、紧密称重器6、送料绞龙9、扫描仪10、信息牌11、弹簧一13、永磁块14、电磁铁15、弹簧二17、调压器18、滤布19、打印机20、导航轨迹21、寻迹模块22、油缸30为市面上采购，本行业内技术人员只需按照其附带的使用说明书进行安装和操作即可，而无需本领域的技术人员付出创造性劳动。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。