[發明專利]三自由度的金屬熔煉鑄錠除渣成面裝置及其除渣方法

在審

• 申請號: 201910129002.3
• 申請日: 2019-02-21
• 公開（公告）號: CN109848402A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 陳鹿民;李一浩;趙峰;孫宇祥;唐曉璐;趙智勇;端木希睿;賀坤友
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業學院
• 主分類號: B22D43/00
• 分類號: B22D43/00;B22D7/12
• 代理公司: 鄭州市華翔專利代理事務所(普通合伙) 41122
• 代理人: 馬鵬鷂

1.三自由度的金屬熔煉鑄錠除渣成面裝置，該裝置包括底座、鉸接在底座上的機械大臂、與機械大臂鉸接的機械小臂及機械小臂自由端鉸接的刮鏟，還包括履帶及固定在履帶上的鑄錠模具，所述的履帶通過機殼固定在地面上并在水平面內運動，其特征是：

所述的底座與機殼均固定在地面上且底座位于機殼的側面，在底座的上端與機械大臂的一端通過鉸接軸甲鉸接，該鉸接軸甲與機械大臂固定，在底座上固定一個電機甲、電機甲的輸出軸與鉸接軸甲同軸固定，所述的機械大臂的另一端與機械小臂的一端通過鉸接軸乙鉸接，該鉸接軸乙與機械小臂固定，在機械大臂上固定一個電機乙、電機乙的輸出軸與鉸接軸乙同軸固定，所述的刮鏟包括連接桿及固定在連接桿上的刮板，刮鏟的連接桿通過鉸接軸丙鉸接在機械小臂的另一端，該鉸接軸丙與連接桿固定，在機械小臂上固定一個電機丙、電機丙的輸出軸與鉸接軸丙同軸固定，所述的刮板的下邊沿與履帶的運動方向平行，且刮板的刮渣下邊沿的長度小于鑄錠模具的寬度，所述的機械大臂、機械小臂和連接桿均在同一豎直平面內擺動，該豎直平面在與履帶的運動方向的夾角為θ，所述的履帶的運動速度為V₂、刮板沿履帶上鑄錠模具的上表面的運動速度為V₁，V₁·cosθ =V₂。

2.根據權利要求1所述的三自由度的金屬熔煉鑄錠除渣成面裝置，其特征是：所述的電機甲、電機乙和電機丙均為步進電機或者伺服電機。

3.根據權利要求1所述的三自由度的金屬熔煉鑄錠除渣成面裝置及其除渣方法，其特征是：所述的機殼的側面固定一個開口向下的集渣桶，該集渣桶與底座均位于機殼的同一側且與刮板的運動軌跡相對應。

4.根據權利要求1所述的三自由度的金屬熔煉鑄錠除渣成面裝置，其特征是：所述的鑄錠模具呈長方體狀并橫向均勻固定在履帶上，鑄錠模具的長度方向垂直履帶的運動方向。

5.根據權利要求1所述的三自由度的金屬熔煉鑄錠除渣成面裝置，其特征是：所述的刮板在機械大臂和機械小臂的驅動下的運動軌跡覆蓋履帶的寬度。

6.根據權利要求1所述的三自由度的金屬熔煉鑄錠除渣成面裝置，其特征是：所述的鉸接軸甲的軸線所在的水平面與履帶上鑄錠模具上表面共面。

7.根據權利要求1所述的三自由度的金屬熔煉鑄錠除渣成面裝置，其特征是：所述的履帶的運動速度為V₂和刮板沿履帶上鑄錠模具的上表面的運動速度為V₁均為定值。

8.一種應用權利要求1所述的三自由度的金屬熔煉鑄錠除渣成面裝置的除渣方法，包括如下步驟：

①啟動履帶使履帶帶動鑄錠模具進行運動，速度為V₂；

②依次在鑄錠模具內澆注金屬液，注滿金屬液的鑄錠模具在履帶的帶動下依次經過刮鏟的下方；

③刮鏟上刮板的下邊沿緊貼對應位置的鑄錠模具的近端的上表面，電機甲驅動機械大臂擺動、電機乙驅動機械小臂擺動、電機丙驅動連接桿擺動，在三者的聯合驅動下刮板沿鑄錠模具的上表面向前推進，該推進的過程中，該刮板運動的速度V₁沿履帶運動的分速度正好與履帶的運動速度V₂相同，抵消刮板在刮渣過程中履帶運動速度的影響，使刮板沿履帶運動方向的位移與同時間段內履帶的運動位移相同，保證刮板在履帶的運動方向上的位移相對于履帶上的鑄錠模具的位移不變；

④上述刮板運動的速度V₁垂直履帶運動的分速度正好沿鑄錠模具的長度方向完成刮渣運動，刮板運動到鑄錠模具的遠端時即將該鑄錠模具澆注的金屬液上的氧化皮及浮渣刮去后，刮板被抬起并移動至集渣桶內將刮板上的氧化皮及浮渣倒卸至集渣桶內即可；

⑤重復上述過程依次對鑄錠模具內澆注的金屬液進行除渣。