CN107199333B - 一种桁架浇铸系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种桁架浇铸系统，涉及金属铸造系统技术领域。该桁架浇铸系统包括辊道单元、桁架本体、控制组件、重力浇铸组件和低压浇铸组件，辊道单元包括设置有浇铸工位的第一直辊道线，桁架本体上设置有桁架机械手，重力浇铸组件用于重力浇铸，低压浇铸组件用于低压浇铸，控制组件分别与桁架机械手、重力浇铸组件和低压浇铸组件电连接，浇铸时，控制组件控制桁架机械手将待浇铸砂包搬用至浇铸工位，并控制重力浇铸组件或低压浇铸组件进行浇铸。本发明通过提供一种桁架浇铸系统，解决了由于重力浇铸和低压浇铸砂包的浇铸位置、形状以及机器人浇铸夹具等均不同，无法实现重力和低压浇铸模式的快速切换的问题。

Description

一种桁架浇铸系统
技术领域
本发明涉及金属铸造系统技术领域，尤其涉及一种桁架浇铸系统。
背景技术
随着工业时代的不断发展，越来越多的生产设备制造厂商在面对不断加剧的竞争中，对其产品的要求不断提高，供应商只有不断的提高机械自动化程度才能达到稳定化的生产并达到客户的要求，同样也能够达到减员来降低生产成本，提高同行的竞争。由于重力浇铸和低压浇铸砂包的浇铸位置、形状以及机器人浇铸夹具等均不同，无法实现重力和低压浇铸模式的快速切换。因此，亟待有一种装置能够实现重力和低压浇铸模式快速切换的机械手装置，以解决现有浇铸方式切换缓慢的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种桁架浇铸系统，用于解决由于重力浇铸和低压浇铸砂包的浇铸位置、形状以及机器人浇铸夹具等均不同，无法实现重力和低压浇铸模式的快速切换的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种桁架浇铸系统，其特征在于，包括：
辊道单元，包括第一直辊道线，所述第一直辊道线上设置有浇铸工位；
桁架本体，其上设置有桁架机械手；
重力浇铸组件和低压浇铸组件，所述重力浇铸组件用于重力浇铸，所述低压浇铸组件用于低压浇铸；
控制组件，所述控制组件分别与所述桁架机械手、所述重力浇铸组件和所述低压浇铸组件电连接，浇铸时，所述控制组件控制所述桁架机械手将待浇铸砂包搬用至所述浇铸工位，并控制所述重力浇铸组件或所述低压浇铸组件进行浇铸。
作为一种桁架浇铸系统优选方案，所述浇铸工位包括重力浇铸工位和低压浇铸工位，所述重力浇铸工位和低压浇铸工位分别位于所述第一直辊道线的两端，所述重力浇铸工位用于放置重力浇铸的砂包，所述低压浇铸工位用于放置低压浇铸的砂包，可以实现同一直辊道线上有不同浇铸模式的浇铸工位。
作为一种桁架浇铸系统优选方案，所述浇铸工位设置有第二空托盘，所述第二空托盘用于盛放所述砂包，所述浇铸工位的下方设置有工位顶升气缸，进行浇铸时，所述工位顶升气缸将所述第二空托盘顶起，浇铸结束，所述工位顶升气缸带动所述第二空托盘回到初始位置，第二空托盘下方设置工位顶升气缸，更方便机器人对砂包的取放。
作为一种桁架浇铸系统优选方案，所述桁架机械手包括第一机械手和第二机械手，所述第一机械手和所述第二机械手滑动连接于所述桁架本体，用于抓取待浇铸砂包，在同一桁架上设置两种浇铸模式的机械手，能够实现浇铸方式的快速切换。
作为一种桁架浇铸系统优选方案，所述重力浇铸组件包括第一坩埚和第一机器人，所述低压浇铸组件包括第二坩埚和第二机器人，所述第一机器人在第一坩埚位置舀取铝液，移动至所述重力浇铸工位进行重力浇铸，所述第二机器人抓取待低压浇铸砂包移动至所述第二坩埚位置，进行低压浇铸，保证砂包能够实现不同浇铸方式的切换。
作为一种桁架浇铸系统优选方案，还包括转台工位，所述转台工位设置有第一空托盘，所述第一空托盘放置有待浇铸砂包，所述砂包的浇口朝向所述第一空托盘设置，所述桁架机械手将放置于所述转台工位上的待浇铸砂包搬运至所述浇铸工位，保证了将放在仓库的砂包输送到转台工位，进行浇铸。
作为一种桁架浇铸系统优选方案，所述桁架浇铸系统至少设置有两台直线伺服电机和一台旋转伺服电机，所述直线伺服电机和所述旋转伺服电机均与所述桁架机械手连接，所述直线伺服电机用于驱动所述桁架机械手做水平与竖直方向上的运动，所述旋转伺服电机用于驱动所述桁架机械手带动所述砂包翻转180°以使所述砂包的浇口向上，浇口朝下放置，避免机械手在搬运过程中，有杂物进入浇口影响浇铸质量。
作为一种桁架浇铸系统优选方案，所述辊道单元包括与所述第一直辊道线平行设置的第二直辊道线，所述第二直辊道线上设置有砂包开箱工位。
作为一种桁架浇铸系统优选方案，所述第一直辊道线和所述第二直辊道线之间设置有第一冷却线、第二冷却线和空托盘回流线；所述第一冷却线的一端与所述第一直辊道线上的重力浇铸工位相连接、另一端与所述第二直辊道线相连接；所述第二冷却线的一端与所述第一直辊道线上的低压浇铸工位相连接、另一端与所述第二直辊道线相连接；所述空托盘回流线位于所述第一冷却线和所述第二冷却线之间，并与所述第一直辊道线和所述第二直辊道线相连接；浇铸后的砂包放置于所述重力浇铸工位和低压浇铸工位，分别经所述第一冷却线和所述第二冷却线冷却后，输送到所述砂包开箱工位，砂包开箱后，所述第二空托盘经所述空托盘回流线输送到所述第一直辊道线上，体现了辊道单元为流线型的设计思路，更能提高砂包的输送效率。
作为一种桁架浇铸系统优选方案，所述直辊道线上还设置有第二空托盘工位，所述第二空托盘工位设置于所述重力浇铸工位与所述低压浇铸工位之间，并与所述空托盘回流线相连接，用于给所述浇铸工位提供可放置砂包的空托盘。
本发明的有益效果：
本发明通过提供一种桁架浇铸系统，采用在同一桁架上安装两台机械手，并在第一直辊道线上设置重力和低压两种不同浇铸工位，以及设置有重力浇铸组件和低压浇铸组件的方式，解决了由于重力浇铸和低压浇铸砂包的浇铸位置、形状以及机器人浇铸夹具等均不同，无法实现重力和低压浇铸模式的快速切换的问题，从而达到了能够极大提高生产效率，同时降低产品切换时间的有益效果。
附图说明
图1是本发明实施方式提供的桁架浇铸系统的主视图；
图2是本发明实施方式提供的桁架浇铸系统的俯视图。
图中标记如下：
1、转台工位；
2、第一机械手；
3、桁架本体；
4、第二机械手；
5、重力浇铸工位；501、第一冷却线；502、第一坩埚；503、第一机器人；
6、低压浇铸工位；601、第二冷却线；602、第二坩埚；603、第二机器人；
7、第二空托盘工位；701空托盘回流线；
801、第一直辊道线；802、第二直辊道线。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1～2所示，本实施方式提供了一种桁架浇铸系统，用于解决由于重力浇铸和低压浇铸砂包的浇铸位置、形状以及机器人浇铸夹具等均不同，无法实现重力和低压浇铸模式的快速切换的问题。该桁架浇铸系统包括辊道单元、桁架本体3、控制组件、重力浇铸组件和低压浇铸组件，辊道单元包括设置有浇铸工位的第一直辊道线801，桁架本体3上设置有桁架机械手，重力浇铸组件用于重力浇铸，低压浇铸组件用于低压浇铸，控制组件分别与桁架机械手、重力浇铸组件和低压浇铸组件电连接，浇铸时，控制组件控制桁架机械手将待浇铸砂包搬用至浇铸工位，并控制重力浇铸组件或低压浇铸组件进行浇铸。通过采用在同一桁架上安装两台机械手，并在第一直辊道线上设置重力和低压两种不同浇铸工位，以及设置有重力浇铸组件和低压浇铸组件的方式，解决了由于重力浇铸和低压浇铸砂包的浇铸位置、形状以及机器人浇铸夹具等均不同，无法实现重力和低压浇铸模式的快速切换的问题，从而达到了能够极大提高生产效率，同时降低产品切换时间的有益效果。
一方面，待重力浇铸砂包从仓库中被输送到转台工位1处，此时待重力浇铸砂包的浇注口朝向第一空托盘，通过人工操作控制组件，驱动两台直线伺服电机运动，第一机械手2接收到指令，经过水平和竖直方向上的移动，到达转台工位1处，夹取待重力浇铸砂包。然后第一机械手2将待重力浇铸砂包移动至位于第一直辊道线801的重力浇铸工位5的第二空托盘上，途中第一机械手2经一台旋转伺服电机控制，使其在空中翻转180°，以使待重力浇铸砂包浇注口朝上，避免第一机械手2在搬运过程中，有杂物进入浇口影响浇铸质量。接着位于第二空托盘下方的工位顶升气缸进行工作，将第二空托盘与待重力浇铸砂包托起，便于第一机器人503的进行浇铸。第一机器人503在第一坩埚502处舀取铝液，然后移动到重力浇铸工位进行重力浇铸；浇铸完成后，第一机器人503返回原点，控制组件使工位顶升气缸带动第二空托盘与重力浇铸后的砂包回到初始位置。进一步地，重力浇铸后的砂包通过第一冷却线501进行冷却降温和输送，通过程序控制将其先输送到位于第二直辊道线802上的砂包开箱工位，由开箱机器人抓取重力浇铸后的砂包进行砂包开箱，之后第二空托盘经空托盘回流线701输送回到第二空托盘工位7处，再进行下一轮重力浇铸程序。如若下一轮浇铸产品为待低压浇铸砂包，则技术人员可直接切换浇铸模式的操作程序，即可完成浇铸方式的快速切换。
另一方面，待低压浇铸砂包从仓库中被输送到转台工位1处，此时待低压浇铸砂包的浇注口朝向第一空托盘，通过人工操作控制组件，驱动两台直线伺服电机运动，第二机械手4接收到指令，经过水平和竖直方向上的移动，到达转台工位1处，夹取待低压浇铸砂包。然后第二机械手4将待低压浇铸砂包移动至位于第一直辊道线801的低压浇铸工位6的第二空托盘上，途中第二机械手4经一台旋转伺服电机控制，使其在空中翻转180°，以使待低压浇铸砂包浇注口朝上，避免第二机械手4在搬运过程中，有杂物进入浇口影响浇铸质量。接着位于第二空托盘下方的工位顶升气缸进行工作，将第二空托盘与待低压浇铸砂包托起，便于第二机器人603的抓取。第二机器人603将待低压浇铸砂包移动至第二坩埚602处，进行低压浇铸；浇铸完成后，第二机器人603将低压浇铸后的砂包移动至低压浇铸工位6处，并操作程序，使工位顶升气缸带动第二空托盘与低压浇铸后的砂包回到初始位置。进一步地，低压浇铸后的砂包通过第二冷却线601进行冷却降温和输送，通过程序控制将其先输送到位于第二直辊道线802上的砂包开箱工位，由开箱机器人抓取低压浇铸后的砂包进行砂包开箱，之后第二空托盘经空托盘回流线701输送回到第二空托盘工位7处，再进行下一轮低压浇铸程序。如若下一轮浇铸产品为待重力浇铸砂包，则技术人员可直接切换浇铸模式的操作程序，即可完成浇铸方式的快速切换。
具体地，重力浇铸组件包括第一坩埚502和第一机器人503，低压浇铸组件包括第二坩埚602和第二机器人603；其中，重力浇铸组件用于对产品进行重力浇铸，低压浇铸组件用于对产品进行低压浇铸，该装置能够根据产品要求对重力和低压浇铸可通过切换程序完成生产换线。优选地，重力浇铸工艺是在液体自身重力下浇铸成型，适合一般铸件，而低压浇铸工艺是在压力容器内液面受压使液面上升获取铸件，适合壁厚件；此外，第一坩埚502和第二坩埚602可盛放有铝水、铁水和/或各种合金水，第一机器人503和第二机器人603均为6轴机器人，能够更好地完成浇铸工作。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种桁架浇铸系统，其特征在于，包括：
辊道单元，包括第一直辊道线(801)，所述第一直辊道线(801)上设置有浇铸工位，所述浇铸工位包括重力浇铸工位(5)和低压浇铸工位(6)，所述重力浇铸工位(5)用于放置重力浇铸的砂包，所述低压浇铸工位(6)用于放置低压浇铸的砂包；
桁架本体(3)，其上设置有桁架机械手；
重力浇铸组件和低压浇铸组件，所述重力浇铸组件用于重力浇铸，所述低压浇铸组件用于低压浇铸；
控制组件，所述控制组件分别与所述桁架机械手、所述重力浇铸组件和所述低压浇铸组件电连接，浇铸时，所述控制组件控制所述桁架机械手将待浇铸砂包搬用至所述浇铸工位，并控制所述重力浇铸组件或所述低压浇铸组件进行浇铸；
所述桁架机械手包括第一机械手(2)和第二机械手(4)，所述第一机械手(2)和所述第二机械手(4)滑动连接于所述桁架本体(3)，所述第一机械手(2)用于夹取待重力浇铸砂包，所述第二机械手(4)用于夹取待低压浇铸砂包。
2.根据权利要求1所述的桁架浇铸系统，其特征在于，所述重力浇铸工位(5)和低压浇铸工位(6)分别位于所述第一直辊道线(801)的两端。
3.根据权利要求2所述的桁架浇铸系统，其特征在于，所述浇铸工位设置有第二空托盘，所述第二空托盘用于盛放所述砂包，所述浇铸工位的下方设置有工位顶升气缸，进行浇铸时，所述工位顶升气缸将所述第二空托盘顶起，浇铸结束，所述工位顶升气缸带动所述第二空托盘回到初始位置。
4.根据权利要求1-3任一项所述的桁架浇铸系统，其特征在于，所述重力浇铸组件包括第一坩埚(502)和第一机器人(503)，所述低压浇铸组件包括第二坩埚(602)和第二机器人(603)，所述第一机器人(503)用于在所述第一坩埚(502)位置舀取铝液然后移动到所述重力浇铸工位(5)进行重力浇铸，所述第二机器人(603)抓取待低压浇铸砂包移动至所述第二坩埚(602)位置，进行低压浇铸。
5.根据权利要求4所述的桁架浇铸系统，其特征在于，还包括转台工位(1)，所述转台工位(1)设置有第一空托盘，所述第一空托盘放置有待浇铸砂包，所述砂包的浇口朝向所述第一空托盘设置，所述桁架机械手将放置于所述转台工位(1)上的待浇铸砂包搬运至所述浇铸工位。
6.根据权利要求5所述的桁架浇铸系统，其特征在于，所述桁架浇铸系统至少设置有两台直线伺服电机和一台旋转伺服电机，所述直线伺服电机和所述旋转伺服电机均与所述桁架机械手连接，所述直线伺服电机用于驱动所述桁架机械手做水平与竖直方向上的运动，所述旋转伺服电机用于驱动所述桁架机械手带动所述砂包翻转180°以使所述砂包的浇口向上。
7.根据权利要求3所述的桁架浇铸系统，其特征在于，所述辊道单元包括与所述第一直辊道线(801)平行设置的第二直辊道线(802)，所述第二直辊道线(802)上设置有砂包开箱工位，用于浇铸后的砂包开箱。
8.根据权利要求7所述的桁架浇铸系统，其特征在于，所述第一直辊道线(801)和所述第二直辊道线(802)之间设置有第一冷却线(501)、第二冷却线(601)和空托盘回流线(701)；所述第一冷却线(501)的一端与所述第一直辊道线(801)上的重力浇铸工位(5)相连接、另一端与所述第二直辊道线(802)相连接；所述第二冷却线(601)的一端与所述第一直辊道线(801)上的低压浇铸工位(6)相连接、另一端与所述第二直辊道线(802)相连接；所述空托盘回流线(701)位于所述第一冷却线(501)和所述第二冷却线(601)之间，并与所述第一直辊道线(801)和所述第二直辊道线(802)相连接。
9.根据权利要求7所述的桁架浇铸系统，其特征在于，所述第一直辊道线(801)上还设置有第二空托盘工位(7)，所述第二空托盘工位(7)设置于所述重力浇铸工位(5)与所述低压浇铸工位(6)之间，并与所述空托盘回流线(701)相连接，用于给所述浇铸工位提供放置砂包的空托盘。
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