CN103537648A - 车轮低压铸造系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种车轮低压铸造系统，包括铸造机、传送小车、旋转式机械手、恒温水池以及检测台，旋转式机械手的横向两侧均对称间隔设置有一铸造机，在铸造机与旋转式机械手之间均导向滑动安装有一传送小车，传送小车由工控机控制在铸造机与旋转式机械手之间的导轨上水平往复运动；旋转式机械手的纵向一侧间隔设置有一恒温水池，旋转式机械手的纵向另一侧间隔设置有一检测台。本发明自动化程度高、结构布局合理、控制精确、可靠耐用、操作简便，由工控机设定操作控制时间，保证每一件车轮产品的操作标准规范，提升产品质量，以及生产效率。
Description
技术领域
本发明属于铝合金车轮铸造领域，尤其是一种车轮低压铸造系统。
背景技术
汽车车轮是汽车的重要组成部分，对于车辆的整体性能影响很大，由于铝合金车轮轮毂具有重量轻、惯性阻力小、制作精度高、散热性能好等优点，有利于提高汽车的直线行驶性能，减轻轮胎滚动阻力，目前市场上的汽车轮毂主要以铝合金为主。
在合金轮毂铸造冷却过程中，冷却速度过快或冷却速度不均匀等因素都会造成合金轮毂产生收缩变形、内部气孔以及裂痕等缺陷，影响到轮毂的强度，甚至出现残次品。但是不同的车轮制造需要对于铸造时间温度的控制存在差异，铸造完成后依靠工人人工控制脱模，再由工人使用插铲等工具转运到传送水冷池及检测台，转运、淬火以及初步检测等步骤，工人劳动强度大，时间控制较难达到统一标准，对于产品质量控制难以达到标准统一，而且加工现场设备结构复杂，安全隐患较多，噪声非常大，工作环境差。
经过检索，发下以下相关技术：
一种用于汽车的铝车轮铸造装置（KR1289237），尤其是，它能够通过改进工作条件和改进铝车轮的结构而模制良好质量的铝车轮。同时，本发明涉及一种用于汽车的铝车轮铸造装置，其特征在于它能够提高加工效率，并提高模制铝车轮的质量的满意程度，还通过提高改进铝车轮铸造装置的结构而使加热器的功率消耗减至最小；还可以提高产品的生产率，它还可以防止以前由于直接与高温模具基体接触而引起的烧伤事故等，且它可以通过确实保持水平力和支承力而改进因在侧部模具之间的过热现象而产生的模制车轮的铸造缺点；且它能够提高通过铝熔液铸造而成的模制车轮的满意程度。
铝合金车轮铸造工艺和热处理工艺（CN101966575A）涉及一种8356型A356铝合金车轮铸造工艺和热处理工艺，所述工艺包括下述步骤：a、采用金属模低压铸造工艺，浇注温度为690℃～735℃，模具预热温度为250℃～350℃；b、在熔炼炉中进行细化，并调整铝液中铁、硅的含量；在精炼包中进行变质和炉外吹氮气精炼，并调整铝液中镁、锶、钛的含量；c、在车轮的厚大部位加冷却管进行快冷，在侧模外围填充保温棉延缓轮辋中部的冷却速度，以实现顺序凝固；d、车轮铸件冷却后入热处理窑，进行固溶时效处理。本发明设计了合适的浇注温度和合理的冷却措施，有效地实现了铸件的补缩，浇注过程中在升液管处安置过滤网，有效防止了夹杂，通过对关键工艺参数的控制，保证了8356型A356铝合金车轮铸件产品质量。
一种降低低压铸造铝合金车轮铸造变形的模具脱模环装置（CN102463335A），由顶模提升架、脱模板、连接杆、中心顶杆、脱模环组成。顶模提升架与顶模相连接；脱模板与中心顶杆连接，并通过连接杆与脱模环相连接；依据铸造工艺，保压冷却结束后打开边模，顶模提升架将顶模、脱模板、脱模环以及毛坯提升到高于接料盘6～10cm高度后进行脱模，脱模板通过连接杆及中心顶杆将脱模力施加到脱模环与毛坯件的安装面上将毛坯件顶出，该方法可避免连接杆及中心顶杆直接加载在毛坯件上产生的脱模变形问题，是一种制作简单、使用方便、过程稳定的低压铸造铝合金车轮模具脱模环装置。
经过对比，本专利申请与以上已经公开的技术存在较大不同。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种车轮低压铸造系统，本系统自动化程度高、结构布局合理、控制精确、可靠耐用、操作简便。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种车轮低压铸造系统，包括铸造机、传送小车、旋转式机械手、恒温水池以及检测台，旋转式机械手的横向两侧均对称间隔设置有一铸造机，在铸造机与旋转式机械手之间均导向滑动安装有一传送小车，传送小车由工控机控制在铸造机与旋转式机械手之间的导轨上水平往复运动；旋转式机械手的纵向一侧间隔设置有一恒温水池，旋转式机械手的纵向另一侧间隔设置有一检测台。
而且，所述旋转式机械手包括机械手基座、立柱、外壁筒、滑动槽、夹持装置、夹持导杆、夹持支架、支承滚轮，该机械手基座上同轴竖直安装有立柱，立柱上部同轴转动套装有一外壁筒，该外壁筒由电机驱动在立柱外进行同轴水平转动；外壁筒一侧中部竖直制有一滑动槽，该滑动槽内滑动导向嵌装有一夹持装置，夹持装置内横向安装有一夹持导杆，该夹持导杆上相对导向滑动安装有两个夹持支架，该两个夹持支架的夹持端部均安装有一支承滚轮，夹持装置由液压缸驱动沿滑动槽进行上、下移动；夹持装置与外壁筒之间安装有一转动臂，该转动臂由内部电机驱动进行旋转从而带动夹持装置进行旋转。
而且，所述铸造机包括铸造机座、铸造机支架、顶板、上模油缸、上模、下模、上模导向杆、边模油缸以及边模导向杆，铸造机座上四角对称安装有铸造机支架，该铸造机支架上端同轴固装有一顶板，该顶板中部竖直安装有上模油缸，该上模油缸的活塞杆穿过顶板并在顶板下方的活塞杆端部同轴固装有一上模，该上模下方对应的铸造机座上固装有下模；上模油缸四周的上模与顶板之间间隔均布安装有多支上模导向杆；下模四周的铸造机座上均径向对称驱动安装有一边模，该四个边模均安装有一边模油缸，边模油缸两侧分别安装有多支边模导向杆；所述上模中部同轴制有顶出机构，脱模时该顶出机构下压使车轮毛坯由上模脱离。
而且，所述铸造机横向两侧下部均固装有一传送机架，该两侧的传送机架上横向固装有一对平行导轨，平行导轨由铸造机内穿过并分别位于上模两侧，在平行导轨上水平导向安装有传送小车，该传送小车由行走电机驱动沿平行导轨水平往复移动。
而且，所述恒温水池主体结构为一上端开口水池，该水池内的冷却水安装有水温控制装置，所述水池内安装有一上、下驱动移动的冷却支架板。
而且，所述检测台与旋转式机械手之间安装有传送支承辊，检测台中部制有通孔并且在该通孔两侧对称安装有一支承辊。
而且，本系统的工作步骤如下：⑴铸造成型，铸造机低压铸造，铸造机采用水雾冷却初步进行冷却定型；
⑵脱模传送，铸造机开模，上模将车轮毛坯带出，传送小车沿平行导轨移动到达上模下方，该上模内的顶出机构将车轮毛坯顶出脱离上模，车轮毛坯放置在传送小车上，传送小车将车轮毛坯运送到旋转机械手的工作位置；
⑶旋转式机械手将车轮毛坯夹起，夹持装置上移，进行竖直方向360°旋转展示，而后，外壁筒带动夹持装置进行水平转动，夹持装置将车轮毛坯放置在恒温水池的冷却支架板上，并由冷却支架板带入水池中，经过规定时间的冷却，冷却支架板上移，夹持装置再次夹起车轮毛坯；
⑷旋转式机械手将车轮毛坯由恒温水池位置转动到检测台位置，放下车轮毛坯。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明采自动传送小车自动传送车轮毛坯，便于准确控制行程，提高加工效率
2、本发明的铸造机的上模内安装中心顶杆，自动将车轮毛坯脱模，落在传送小车上。
3、本发明采用旋转式机械手抓取车轮毛坯，机械手与车轮毛坯接触部分采用耐高温的金属支撑轮，稳固支撑并且保护车轮避免损伤，分别进行竖直方向展示旋转以及水平方向运送旋转，动作流畅稳定，时间控制准确，依次将车轮毛坯送到冷却水池淬火，避免人工转运存在的安全隐患。
4、本发明自动化程度高、结构布局合理、控制精确、可靠耐用、操作简便，由工控机设定操作控制时间，保证每一件车轮产品的操作标准规范，提升产品质量，以及生产效率。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为旋转式机械手的结构示意图；
图4为图3的俯视图；
图5为铸造机结构示意图；
图6为图5的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种车轮低压铸造系统，包括铸造机1、传送小车2、旋转式机械手3、恒温水池5以及检测台4，以附图2方向进行说明，旋转式机械手的横向两侧均对称间隔设置有一铸造机，在铸造机与旋转式机械手之间均导向滑动安装有一传送小车，传送小车由工控机控制在铸造机与旋转式机械手之间的导轨上水平往复运动；旋转式机械手的纵向一侧间隔设置有一恒温水池，旋转式机械手的纵向另一侧间隔设置有一检测台。
所述旋转式机械手包括机械手基座309、立柱308、外壁筒307、滑动槽306、夹持装置302、夹持导杆305、夹持支架303、支承滚轮304，机械手基座固装在地面上，该机械手基座上同轴竖直安装有立柱，立柱上部同轴转动套装有一外壁筒，该外壁筒由电机驱动在立柱外进行同轴水平转动；外壁筒一侧中部竖直制有一滑动槽，该滑动槽内滑动导向嵌装有一夹持装置，夹持装置内横向安装有一夹持导杆，该夹持导杆上相对导向滑动安装有两个夹持支架，该两个夹持支架的夹持端部均安装有一支承滚轮，夹持装置由液压缸301驱动沿滑动槽进行上、下移动；
夹持装置与外壁筒之间安装有一转动臂310，该转动臂由内部电机驱动进行旋转从而带动夹持装置进行旋转。
所述铸造机包括铸造机座111、铸造机支架105、顶板103、上模油缸101、上模104、下模112、上模导向杆102、边模油缸110以及边模导向杆109，铸造机座上四角对称安装有铸造机支架，该铸造机支架上端同轴固装有一顶板，该顶板中部竖直安装有上模油缸，该上模油缸的活塞杆穿过顶板并在顶板下方的活塞杆端部同轴固装有一上模，该上模下方对应的铸造机座上固装有下模；上模油缸四周的上模与顶板之间间隔均布安装有多支上模导向杆以保证上模移动的同轴度；下模四周的铸造机座上均径向对称驱动安装有一边模（图中未显示），该四个边模均安装有一边模油缸，边模油缸两侧分别安装有多支边模导向杆。
为了便于自动脱模，所述上模中部同轴制有顶出机构，脱模时该顶出机构下压使车轮毛坯由上模脱离，从而将车轮毛坯放置在传送小车上。
所述铸造机横向两侧下部均固装有一传送机架108，该两侧的传送机架上横向固装有一对平行导轨107，平行导轨由铸造机内穿过并分别位于上模两侧，在平行导轨上水平导向安装有传送小车106，该传送小车由行走电机驱动沿平行导轨水平往复移动；
所述恒温水池主体结构为一上端开口水池，该水池内的冷却水安装有水温控制装置，所述水池内安装有一上、下驱动移动的冷却支架板，该冷却支架板用于盛放待处理的轮毂毛坯。
所述检测台与旋转式机械手之间安装有传送支承辊，检测台中部制有通孔并且在该通孔两侧对称安装有一支承辊，可用于车轮水平放置或竖直放置进行检查。
本系统的工作步骤如下：
⑴铸造成型，铸造机低压铸造，铸造机采用水雾冷却初步进行冷却定型；
⑵脱模传送，铸造机开模，上模将车轮毛坯带出，传送小车沿平行导轨移动到达上模下方，该上模内的顶出机构将车轮毛坯顶出脱离上模，车轮毛坯放置在传送小车上，传送小车将车轮毛坯运送到旋转机械手的工作位置；
⑶旋转式机械手将车轮毛坯夹起，夹持装置上移，进行竖直方向360°旋转展示，而后，外壁筒带动夹持装置进行水平转动，夹持装置将车轮毛坯放置在恒温水池的冷却支架板上，并由冷却支架板带入水池中，经过规定时间的冷却，冷却支架板上移，夹持装置再次夹起车轮毛坯；
⑷旋转式机械手将车轮毛坯由恒温水池位置转动到检测台位置，放下车轮毛坯；
由于铸造时间差的设置，旋转式机械手交替在横向两侧的铸造机之间依次重复进行上述步骤。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
Claims (7)
1.一种车轮低压铸造系统，包括铸造机、传送小车、旋转式机械手、恒温水池以及检测台，旋转式机械手的横向两侧均对称间隔设置有一铸造机，在铸造机与旋转式机械手之间均导向滑动安装有一传送小车，传送小车由工控机控制在铸造机与旋转式机械手之间的导轨上水平往复运动；旋转式机械手的纵向一侧间隔设置有一恒温水池，旋转式机械手的纵向另一侧间隔设置有一检测台。
2.根据权利要求1所述的车轮低压铸造系统，其特征在于：所述旋转式机械手包括机械手基座、立柱、外壁筒、滑动槽、夹持装置、夹持导杆、夹持支架、支承滚轮，该机械手基座上同轴竖直安装有立柱，立柱上部同轴转动套装有一外壁筒，该外壁筒由电机驱动在立柱外进行同轴水平转动；外壁筒一侧中部竖直制有一滑动槽，该滑动槽内滑动导向嵌装有一夹持装置，夹持装置内横向安装有一夹持导杆，该夹持导杆上相对导向滑动安装有两个夹持支架，该两个夹持支架的夹持端部均安装有一支承滚轮，夹持装置由液压缸驱动沿滑动槽进行上、下移动；夹持装置与外壁筒之间安装有一转动臂，该转动臂由内部电机驱动进行旋转从而带动夹持装置进行旋转。
3.根据权利要求1所述的车轮低压铸造系统，其特征在于：所述铸造机包括铸造机座、铸造机支架、顶板、上模油缸、上模、下模、上模导向杆、边模油缸以及边模导向杆，铸造机座上四角对称安装有铸造机支架，该铸造机支架上端同轴固装有一顶板，该顶板中部竖直安装有上模油缸，该上模油缸的活塞杆穿过顶板并在顶板下方的活塞杆端部同轴固装有一上模，该上模下方对应的铸造机座上固装有下模；上模油缸四周的上模与顶板之间间隔均布安装有多支上模导向杆；下模四周的铸造机座上均径向对称驱动安装有一边模，该四个边模均安装有一边模油缸，边模油缸两侧分别安装有多支边模导向杆；所述上模中部同轴制有顶出机构，脱模时该顶出机构下压使车轮毛坯由上模脱离。
4.根据权利要求1所述的车轮低压铸造系统，其特征在于：所述铸造机横向两侧下部均固装有一传送机架，该两侧的传送机架上横向固装有一对平行导轨，平行导轨由铸造机内穿过并分别位于上模两侧，在平行导轨上水平导向安装有传送小车，该传送小车由行走电机驱动沿平行导轨水平往复移动。
5.根据权利要求1所述的车轮低压铸造系统，其特征在于：所述恒温水池主体结构为一上端开口水池，该水池内的冷却水安装有水温控制装置，所述水池内安装有一上、下驱动移动的冷却支架板。
6.根据权利要求1所述的车轮低压铸造系统，其特征在于：所述检测台与旋转式机械手之间安装有传送支承辊，检测台中部制有通孔并且在该通孔两侧对称安装有一支承辊。
7.根据权利要求1所述的车轮低压铸造系统，其特征在于：本系统的工作步骤如下：⑴铸造成型，铸造机低压铸造，铸造机采用水雾冷却初步进行冷却定型；
⑵脱模传送，铸造机开模，上模将车轮毛坯带出，传送小车沿平行导轨移动到达上模下方，该上模内的顶出机构将车轮毛坯顶出脱离上模，车轮毛坯放置在传送小车上，传送小车将车轮毛坯运送到旋转机械手的工作位置；
⑶旋转式机械手将车轮毛坯夹起，夹持装置上移，进行竖直方向360°旋转展示，而后，外壁筒带动夹持装置进行水平转动，夹持装置将车轮毛坯放置在恒温水池的冷却支架板上，并由冷却支架板带入水池中，经过规定时间的冷却，冷却支架板上移，夹持装置再次夹起车轮毛坯；
⑷旋转式机械手将车轮毛坯由恒温水池位置转动到检测台位置，放下车轮毛坯。
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