本技术公开一种基于智能制造的生产工艺控制系统，由熔炉和铸模所组成，熔炉的一侧凸设有熔融金属液接口，出口流道与熔融金属液接口之间设置有第一电磁阀，熔融金属液接口与铸模的浇口相适配对接，熔融金属液接口的外端边缘设置有超声波测量装置，熔炉的另一侧设置有流量计和控制箱，控制箱内设有处理器、流量控制单元、数据采集单元，处理器的第一信号输入端与超声波测量装置通信连接，处理器的第一信号输出端与流量控制单元通信连接，流量控制单元与第一电磁阀电连接，流量计通过数据采集单元与处理器的第二信号输入端通信连接。本技术应用于铸造，其可根据铸模型腔容积大小精准的定量铸造液的流量，且从炼制到浇注为全智能。

技术要求1.一种基于智能制造的生产工艺控制系统，该系统应用于铸造，其特征在于：该系统由用于炼制熔融金属液的熔炉和具有型腔的铸模所组成，所述铸模的一侧设有浇口，所述浇口与所述型腔连通，所述熔炉内具有炼制腔室，所述熔炉的一侧凸设有熔融金属液接口，所述炼制腔室通过出口流道与所述熔融金属液接口连通，所述出口流道与所述熔融金属液接口之间设置有第一电磁阀，所述熔融金属液接口与所述浇口相适配对接，所述熔融金属液接口的外端边缘设置有超声波测量装置，所述超声波测量装置用于通过超声波测量所述铸模内型腔的容积，所述熔炉的另一侧设置有流量计和控制箱，所述流量计用于计量所述炼制腔室内熔融金属液流出的流量数据A，所述控制箱内设有处理器、流量控制单元、数据采集单元，所述处理器设有第一信号输入端、第二信号输入端、第一信号输出端，所述处理器的第一信号输入端与所述超声波测量装置通信连接，以接收所述超声波测量装置所测量的型腔容积数据，并将该型腔容积数据转换成流量数据B，将该流量数据B作为流量阀值，所述处理器的第一信号输出端与所述流量控制单元通信连接，所述流量控制单元与所述第一电磁阀电连接，以控制所述第一电磁阀的开启/关闭，所述流量计通过所述数据采集单元与所述处理器的第二信号输入端通信连接，通过所述数据采集单元实时采集所述流量计所测量的流量数据A，并将该流量数据A传送到所述处理器，当所述流量数据A到达流量阀值时，所述处理器通过所述流量控制单元控制所述第一电磁阀关闭。

2.根据权利要求1所述的一种基于智能制造的生产工艺控制系统，其特征在于：所述熔炉的顶部设置有温度传感器，所述温度传感器用于计量所述炼制腔室内熔融金属/熔融金属液的温度数据。

3.根据权利要求2所述的一种基于智能制造的生产工艺控制系统，其特征在于：所述温度传感器通过所述数据采集单元与所述处理器的第二信号输入端通信连接，通过所述数据采集单元实时采集所述温度传感器所测量的温度数据，并将该温度数据传送到所述处理器，所述控制箱内还设有加热控制单元，所述加热控制单元与所述熔炉电连接，以控制所述熔炉的开启/关闭，所述处理器还设有第二信号输出端，所述处理器的第二信号输出端与所述加热控制单元通信连接，所述处理器设定有温度阀值，当所述温度传感器所测量的温度数据低于该温度阀值时，所述处理器通过所述加热控制单元控制熔炉启动，当所述温度传感器所测量的温度数据等于该温度阀值时，所述处理器通过所述加热控制单元控制熔炉关闭，并通过所述流量控制单元控制所述第一电磁阀开启。

4.根据权利要求1所述的一种基于智能制造的生产工艺控制系统，其特征在于：所述熔炉的顶部还设置有压力计和排气管，所述压力计用于计量所述炼制腔室内的气压数据，所述排气管与所述炼制腔室连通，以排出所述炼制腔室内炼制熔融金属液时所产生的气体，所述炼制腔室与所述排气管之间设置有第二电磁阀。

5.根据权利要求4所述的一种基于智能制造的生产工艺控制系统，其特征在于：所述压力计通过所述数据采集单元与所述处理器的第二信号输入端通信连接，通过所述数据采集单元实时采集所述压力计所测量的气压数据，并将该气压数据传送到所述处理器，所述控制箱内还设有气压控制单元，所述处理器还设有第三信号输出端，所述处理器的第三信号输出端与所述气压控制单元通信连接，所述气压控制单元与所述第二电磁阀电连接，所述处理器设定有气压阀值，当所述压力计所测量的气压数据等于该气压阀值时，所述处理器通过所述气压控制单元控制所述第二电磁阀开启，当所述压力计所测量的气压数据小于该气压阀值时，所述处理器通过所述气压控制单元控制所述第二电磁阀关闭。

6.根据权利要求4所述的一种基于智能制造的生产工艺控制系统，其特征在于：所述排气管上设置有抽气泵，所述气压控制单元与该抽气泵电连接，当所述压力计所测量的气压数据等于该气压阀值时，所述处理器通过所述气压控制单元控制所述抽气泵开启，当所述压力计所测量的气压数据小于该气压阀值时，所述处理器通过所述气压控制单元控制所述抽气泵关闭。

7.根据权利要求1所述的一种基于智能制造的生产工艺控制系统，其特征在于：所述炼制腔室的底部设置有低液位提示装置，所述处理器还设有第三信号输入端，所述处理器的第三信号输入端与所述低液位提示装置通信连接，所述熔炉的顶部还设置有报警器，所述处理器还设有第四信号输出端，所述处理器的第四信号输出端与所述报警器通信连接，当所述炼制腔室内熔融金属液的液位低于所述低液位提示装置时，会发送报警信号到所述处理器，所述处理器通知所述报警器报警。

8.根据权利要求1所述的一种基于智能制造的生产工艺控制系统，其特征在于：所述熔炉的顶部设有材料加入口，所述材料加入口与所述炼制腔室连通，所述材料加入口处盖设有开盖。

9.根据权利要求1所述的一种基于智能制造的生产工艺控制系统，其特征在于：所述炼制腔室、出口流道的外围填充有隔热保温层。

10.根据权利要求1所述的一种基于智能制造的生产工艺控制系统，其特征在于：所述出口流道从所

述炼制腔室向所述熔融金属液接口倾斜向下设置。

技术说明书

一种基于智能制造的生产工艺控制系统

技术领域

本技术涉及智能制造领域，具体涉及一种基于智能制造的生产工艺控制系统。

背景技术

铸造是当今使用范围很广泛的一种金属热加工工艺，铸造能够将熔融金属液通过模具直接定型为成品形状，定型较快，通常的铸造工艺都是将熔融金属液通过浇包直接从浇口浇注进铸模型腔内，等待熔融金属液自行填充型腔，然后将其冷却取出，这种铸造方式的使用较为普遍，但存在以下缺陷：

（1）无法控制熔融金属液往铸模型腔内所需浇注的量，现有做法只能通过观察，在铸模型腔内有熔融金属液溢出时，则代表铸模型腔已填充满，这会导致熔融金属液的浪费，且需要人工进行控制，操作麻烦，无法精准把控，则会导致熔融金属液更多的浪费；

（2）在浇注熔融金属液时，金属液体与空气大面积接触会导致熔融金属液急剧降温，影响其流动性，而且铸模内部也混杂了空气，很容易使表面产生气孔等缺陷，无法进行精密铸造；

（3）人工操作存在安全性问题，且生产效率低。

技术内容

本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于智能制造的生产工艺控制系统，该系统应用于铸造，其可根据铸模型腔容积大小精准的定量铸造液的流量，浇注过程无空气接触，保持恒温，且从炼制熔融金属液到浇注为全智能，代替了人工操作，安全性高，生产效率高。

本技术的技术方案如下：

一种基于智能制造的生产工艺控制系统，该系统由用于炼制熔融金属液的熔炉和具有型腔的铸模所组成，所述铸模的一侧设有浇口，所述浇口与所述型腔连通，所述熔炉内具有炼制腔室，所述熔炉的一侧凸设有熔融金属液接口，所述炼制腔室通过出口流道与所述熔融金属液接口连通，所述出口流道与所述熔融金属液接口之间设置有第一电磁阀，所述熔融金属液接口与所述浇口相适配对接，所述熔融金属液接口的外端边缘设置有超声波测量装置，所述超声波测量装置用于通过超声波测量所述铸模内型腔的容积，所述熔炉的另一侧设置有流量计和控制箱，所述流量计用于计量所述炼制腔室内熔融金属液流出的流量数据A，所述控制箱内设有处理器、流量控制单元、数据采集单元，所述处理器设有第一信号输入端、第二信号输入端、第一信号输出端，所述处理器的第一信号输入端与所述超声波测量装置通信连接，以接收所述超声波测量装置所测量的型腔容积数据，并将该型腔容积数据转换成流量数据B，将该流量数据B作为流量阀值，所述处理器的第一信号输出端与所述流量控制单元通信连接，所述流量控制单元与所述第一电磁阀电连接，以控制所述第一电磁阀的开启/关闭，所述流量计通过所述数据采集单元与所述处理器的第二信号输入端通信连接，通过所述数据采集单元实时采集所述流量计所测量的流量数据A，并将该流量数据A传送到所述处理器，当所述流量数据A到达流量阀值时，所述处理器通过所述流量控制单元控制所述第一电磁阀关闭。

进一步的，所述熔炉的顶部设置有温度传感器，所述温度传感器用于计量所述炼制腔室内熔融金属/熔融金属液的温度数据。

进一步的，所述温度传感器通过所述数据采集单元与所述处理器的第二信号输入端通信连接，通过所述数据采集单元实时采集所述温度传感器所测量的温度数据，并将该温度数据传送到所述处理器，所述控制箱内还设有加热控制单元，所述加热控制单元与所述熔炉电连接，以控制所述熔炉的开启/关闭，所述处理器还设有第二信号输出端，所述处理器的第二信号输出端与所述加热控制单元通信连接，所述处理器设定有温度阀值，当所述温度传感器所测量的温度数据低于该温度阀值时，所述处理器通过所述加热控制单元控制熔炉启动，当所述温度传感器所测量的温度数据等于该温度阀值时，所述处理器通过所述加热控制单元控制熔炉关闭，并通过所述流量控制单元控制所述第一电磁阀开启。

进一步的，所述熔炉的顶部还设置有压力计和排气管，所述压力计用于计量所述炼制腔室内的气压数据，所述排气管与所述炼制腔室连通，以排出所述炼制腔室内炼制熔融金属液时所产生的气体，所述炼制腔室与所述排气管之间设置有第二电磁阀。

进一步的，所述压力计通过所述数据采集单元与所述处理器的第二信号输入端通信连接，通过所述数据采集单元实时采集所述压力计所测量的气压数据，并将该气压数据传送到所述处理器，所述控制箱内还设有气压控制单元，所述处理器还设有第三信号输出端，所述处理器的第三信号输出端与所述气压控制单元通信连接，所述气压控制单元与所述第二电磁阀电连接，所述处理器设定有气压阀值，当所述压力计所测量的气压数据等于该气压阀值时，所述处理器通过所述气压控制单元控制所述第二电磁阀开启，当所述压力计所测量的气压数据小于该气压阀值时，所述处理器通过所述气压控制单元控制所述第二电磁阀关闭。

进一步的，所述排气管上设置有抽气泵，所述气压控制单元与该抽气泵电连接，当所述压力计所测量的气压数据等于该气压阀值时，所述处理器通过所述气压控制单元控制所述抽气泵开启，当所述压力计所测量的气压数据小于该气压阀值时，所述处理器通过所述气压控制单元控制所述抽气泵关闭。

进一步的，所述炼制腔室的底部设置有低液位提示装置，所述处理器还设有第三信号输入端，所述处理器的第三信号输入端与所述低液位提示装置通信连接，所述熔炉的顶部还设置有报警器，所述处理器还设有第四信号输出端，所述处理器的第四信号输出端与所述报警器通信连接，当所述炼制腔室内熔融金属液的液位低于所述低液位提示装置时，会发送报警信号到所述处理器，所述处理器通知所述报警器报警。

进一步的，所述熔炉的顶部设有材料加入口，所述材料加入口与所述炼制腔室连通，所述材料加入口处盖设有开盖。

进一步的，所述炼制腔室、出口流道的外围填充有隔热保温层。

进一步的，所述出口流道从所述炼制腔室向所述熔融金属液接口倾斜向下设置。

相对于现有技术，本技术的有益效果在于：

（1）本技术可根据铸模型腔容积大小精准的定量铸造液的流量，熔炉通过熔融金属液接口与铸模的浇口对接后，通过超声波测量装置测量铸模内型腔的容积，经处理器处理将所测量的容积数据转换成流量数据B，将该流量数据B作为流量阀值，与流量计实时测量炼制腔室内熔融金属液经熔融金属液接口所流出的流量数据A作为比对，在流量数据A到达流量阀值时，控制熔融金属液接口中的第一电磁阀关闭；

（2）整个浇注过程都在熔炉内进行，无空气接触，且能保持恒温；

（3）从炼制熔融金属液到浇注为全智能，炼制的开始，加热控制单元由于炼制腔室内熔融金属低于温度阀值而触发熔炉的启动，当炼制腔室内熔融金属液的温度到达温度阀值时，加热控制单元控制熔炉关闭，并通过流量控制单元控制熔融金属液接口中的第一电磁阀开启，熔融金属液则会经出口流道和熔融金属液接口往铸模型腔内自行填充；

（4）代替了人工操作，安全性高，生产效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本技术实施例提供的一种基于智能制造的生产工艺控制系统的结构组成图；

图2为本技术实施例提供的一种基于智能制造的生产工艺控制系统的安装示意图之一；

图3为本技术实施例提供的一种基于智能制造的生产工艺控制系统的安装示意图之一；

图4为本技术实施例提供的一种基于智能制造的生产工艺控制系统的安装示意图之一；

图5为本技术实施例提供的一种基于智能制造的生产工艺控制系统的原理框图。

具体实施方式

为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。

为了说明本技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例

请参阅图1，本技术实施例提供一种基于智能制造的生产工艺控制系统，该系统应用于铸造，其由用于炼制熔融金属液的熔炉1和具有型腔21的铸模2所组成。关于铸模2，为现有技术中的铸模，该铸模2的一侧设有浇口22，浇口22与型腔21连通，在铸造时，通过浇口22往型腔21内浇注熔融金属液，型腔21的形状可根据铸模2所要制造的产品而定，如图2~4所示，分别为不同形状型腔21的铸模2与熔炉1相结合的示意图。关于熔炉1，熔炉1内具有炼制腔室11，炼制腔室11内用于装载熔融金属并将熔融金属炼制成熔融金属液，熔炉1的一侧凸设有熔融金属液接口12，炼制腔室11通过倾斜向下设置的出口流道13与熔融金属液接口12连通，出口流道13的倾斜设置可便于提高熔融金属液在浇注过程中的流动性，出口流道13与熔融金属液接口11之间设置有第一电磁阀14，熔融金属液接口11与铸模2的浇口22相适配对接，熔融金属液接口11的外端边缘设置有超声波测量装置3，该超声波测量装置3可通过超声波以测量铸模2内型腔21的容积，熔炉1的另一侧设置有流量计4和控制箱5，流量计4用于计量炼制腔室11内熔融金属液流出的流量数据A，控制箱5内设有处理器51、流量控制单元52、数据采集单元53，结合图5所示，处理器51设有第一信号输入端、第二信号输入端、第一信号输出端，处理器51的第一信号输入端与超声波测量装置3通信连接，以接收超声波测量装置3所测量的型腔容积数据，并将该型腔容积数据转换成流量数据B，将该流量数据B作为流量阀值，处理器51的第一信号输出端与流量控制单元52通信连接，流量控制单元52与第一电磁阀14电连接，以控制第一电磁阀14的开启/关闭，流量计4通过数据采集单元53与处理器51的第二信号输入端通信连接，通过数据采集单元53实时采集流量计4所测量的流量数据A，并将该流量数据A传送到处理器51，当流量数据A到达流量阀值时，处理器51通过流量控制单元52控制第一电磁阀14关闭。

从以上得知，该系统具有智能控制铸造液输出流量的功能。安装时，熔炉1通过熔融金属液接口12与铸模2的浇口22对接，通过超声波测量装置3测量铸模2内型腔21的容积，如图2~4中的型腔结构，均可通过超声波测量装置3测得其容积，通过处理器51与流量计4的结合，实现了根据铸模型腔容积大小精准的定量铸造液的流量。

进一步的，所述熔炉1的顶部设置有温度传感器6，该温度传感器6用于计量炼制腔室11内熔融金属/熔融金属液的温度数据，如图5所示，温度传感器6通过数据采集单元53与处理器51的第二信号输入端通信连接，通过数据采集单元53实时采集温度传感器6所测量的温度数据，并将该温度数据传送到处理器51，控制箱5内还设有加热控制单元54，加热控制单元54与熔炉1电连接，以控制熔炉1的开启/关闭，处理器51还设有第二信号输出端，处理器51的第二信号输出端与加热控制单元54通信连接，处理器51设定有温度阀值，当温度传感器6所测量的温度数据低于该温度阀值时，处理器51通过加热控制单元54控制熔炉1启动，当温度传感器6所测量的温度数据等于该温度阀值时，处理器51通过加热控制单元54控制熔炉1关闭，并通过流量控制单元52控制第一电磁阀14开启。

从以上得知，从炼制熔融金属液到浇注均为全智能，炼制的开始，加热控制单元54由于炼制腔室11内熔融金属低于温度阀值而触发熔炉1的启动，当炼制腔室11内熔融金属液的温度到达温度阀值时，加热控制单元54控制熔炉1关闭，并通过流量控制单元52控制熔融金属液接口12中的第一电磁阀14开启，熔融金属液则会经出口流道13和熔融金属液接口12往铸模2型腔21内自行填充。

其整个浇注过程都在熔炉1内进行，无空气接触，能保持恒温，较佳的，炼制腔室11、出口流道13的外围均填充有隔热保温层15。

熔炉1的顶部设有材料加入口，材料加入口与炼制腔室11连通，材料加入口处盖设有开盖16。一开始，打开开盖16，熔融金属可从材料加入口加入到炼制腔室11内，然后关闭开盖16。加热控制单元54控制熔炉1启动，从而将所述熔融金属炼制成熔融金属液。

由于所述熔融金属在炼制过程中会产生气体，导致炼制腔室11内压力提高。所以，熔炉1的顶部还设置有压力计7和排气管17，压力计7用于计量炼制腔室11内的气压数据，如图5所示，压力计7通过数据采集单元53与处理器51的第二信号输入端通信连接，通过数据采集单元53实时采集压力计7所测量的气压数据，并将该气压数据传送到处理器51，排气管17与炼制腔室11连通，以排出炼制腔室11内炼制熔融金属液时所产生的气体，炼制腔室11与排气管17之间设置有第二电磁阀18，控制箱5内还设有气压控制单元55，处理器51还设有第三信号输出端，处理器51的第三信号输出端与气压控制单元55通信连接，气压控制单元55与第二电磁阀18电连接，处理器51设定有气压阀值，当压力计7所测量的气压数据等于该气压阀值时，处理器51通过气压控制单元55控制第二电磁阀18开启，当压力计7所测量的气压数据小于该气压阀值时，处理器51通过气压控制单元55控制第二电磁阀18关闭。如此保证了炼制腔室11内的压力大小，提高了安全性。

进一步的，所述排气管17上还设置有抽气泵19，气压控制单元55与该抽气泵19电连接，当压力计7所测量的气压数据等于该气压阀值时，处理器51通过气压控制单元55控制抽气泵19开启，当压力计7所测量的气压数据小于该气压阀值时，处理器51通过气压控制单元55控制抽气泵19关闭。抽气泵19具有单向性，可保持在第二电磁阀18打开的同时，外部的空气进入到炼制腔室11内，且抽气泵19可加快对于炼制腔室11内部气体的排出。

进一步的，所述炼制腔室11的底部设置有低液位提示装置8，处理器51还设有第三信号输入端，处理器51的第三信号输入端与低液位提示装置8通信连接，熔炉1的顶部还设置有报警器9，处理器51还设有第四信号输出端，处理器51的第四信号输出端与报警器9通信连接，当炼制腔室11内熔融金属液的液位低于低液位提示装置8时，会发送报警信号到处理器51，处理器51通知报警器9报警。通过该配置可免于炼制腔室11内熔融金属液过少而不够铸模型腔内填充的情况，在发出报警时，工作人员可及时通过材料加入口往炼制腔室11放入熔融金属，再次对熔融金属进行炼制，以增加炼制腔室11内的熔融金属液。

以上仅为本技术的较佳实施例而已，并不用于本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。下载本文