CN107511476B - 金属模铸造的自动上下料装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种金属模铸造的自动上下料装置，包括第一直角坐标机器人、金属熔炉、浇注机和第二直角坐标机器人，第一直角坐标机器人设置在金属熔炉与浇注机之间，输出线和第二直角坐标机器人设置在浇注机的一侧，第一直角坐标机器人的浇注抓手包括竖直支架、舀勺和探针，竖直支架与舀勺铰链，迷你气缸的一端与竖直支架铰链，迷你气缸的缸杆与连杆的一端铰链，连杆的另一端与舀勺铰链，探针设置在舀勺的一侧，浇注机包括浇注机机架、上模具和下模具，上模具固定在浇注机机架的上部，移动机构及起模机构均设置在浇注机机架的下部，移动机构作用在下模具，起模机构作用在下模具中铸件。本发明可以实现铸造中的上下料，设计制造成本低。

Description

金属模铸造的自动上下料装置
技术领域
本发明属于金属模铸造设备技术领域，具体涉及一种金属模铸造的自动上下料装置。
背景技术
金属模铸造是现在机械加工领域中广泛使用的加工方法，该种加工方式的加工的铸件组织致密、力学性能好、尺寸精度高，同时因不使用砂芯，环境污染小，小型的金属模铸造目前广泛使用人工浇注、人工取成型后的浇注件，金属模铸造所使用的液体金属温度较高，生产环境恶劣，极易造成生产事故，而且人工浇注的过程中，铸件的质量受人工操作水平的影响较大，目前，人工成本日益上升，企业更应该积极引进先进的自动化设备，可以提高企业的竞争力和增加企业的长期效益。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明提供了一种能够实现金属模铸造中自动浇注、浇注后自动取铸件的装置。
本发明所采用的技术方案如下：一种金属模铸造的自动上下料装置，包括第一直角坐标机器人1、浇注机3、自动喷脱模剂机构7、第二直角坐标机器人6、破件机构5及输出线4，第一直角坐标机器人1设置在金属熔炉2与浇注机3之间，第一直角坐标机器人1包括第一机器人机架1-2、第一机器人本体1-1和浇注抓手1-3，浇注抓手1-3包括竖直支架1-33、舀勺1-31和探针1-37，第一机器人本体1-1固定第一机器人机架1-2上，竖直支架1-33的一端固定在第一机器人本体1-1的末端执行器上，竖直支架1-33的另一端与舀勺1-31铰链，迷你气缸1-34的一端与竖直支架1-33铰链，迷你气缸1-34的缸杆与连杆1-36的一端铰链，连杆1-36的另一端与舀勺1-31铰链，探针1-37设置在舀勺1-31的一侧，浇注机3包括浇注机机架3-1、上模具3-4、下模具3-2、移动机构3-3及起模机构3-5，上模具3-4固定在浇注机机架3-1的上部，移动机构3-3包括运动座3-32、第一推送气缸3-31与第二推送气缸3-33，第一推送气缸3-31固定在浇注机机架3-1的下部，第一推送气缸3-31的缸杆与运动座3-32固定连接，固连在下模具3-2的第一滑块3-34与第一直线导轨3-35滑动连接，第二推送气缸3-33固定在运动座3-32上，第二推送气缸3-33的缸杆与下模具3-2固定连接，第一直线滑轨3-35与第二推送气缸3-33的缸杆运动方向平行设置，自动喷脱模剂机构7安装在运动座3-32上，顶针3-6与下模具3-2滑动连接，起模机构3-5安装在浇注机机架3-1的下部，起模机构3-5位于运动座3-32与第二直角坐标机器人6之间，第二直角坐标机器人6用于在下模具3-2与输出线4之间搬运物料，破件机构5设置在输出线4的输入端的上方。
自动喷脱模剂机构7包括第一连接板7-1、第一安装板7-11、推送气缸7-2、第二滑块7-4、T型支架7-5、高度调节机构7-7及喷枪7-9，第一安装板7-11固定在第一连接板7-1上，推送气缸7-2固定在第一安装板7-11上，推送气缸7-2的缸杆与推板7-12固定连接，推板7-12与第二滑块7-4固定连接，固定在第一安装板7-11上的第二直线导轨7-3与第二滑块7-4配合使用，第二滑块7-4的运动方向与推送气缸7-2中缸杆的运动方向平行，T型支架7-5与第二滑块7-4固定连接，第二连接板7-6固定在T型支架7-5上，高度调节机构7-7包括齿条轴7-71及调节座，齿条轴7-71固定在第二连接板7-6上，调节座与齿条轴7-71啮合，第三连接板7-8与调节座固定连接，喷枪7-9安装在第三连接板7-8上。
自动喷脱模剂机构7还包括缓冲器7-10和辅助直线导轨7-14，辅助直线导轨7-14固定在第一安装板7-11上，固定在T型支架7-5上的辅助滑块7-13与辅助直线导轨7-14配合使用，缓冲器7-10通过安装块来固定在第一安装板7-11上，缓冲器7-10位于辅助直线导轨7-14的末端，缓冲器7-10为油压缓冲器。
调节座包括滑动衬套7-73、锁紧轴7-72及齿轮旋钮7-74，滑动衬套7-73与齿条轴7-71滑动连接，锁紧轴7-71与滑动衬套7-73滑动连接，齿轮旋钮7-74与滑动衬套7-73转动联接，齿轮旋钮7-74与齿条轴7-71啮合，齿轮旋钮7-74的转轴与齿条轴7-71的轴线垂直。
起模机构3-5包括顶升气缸3-51和顶板3-52，顶升气缸3-51安装在浇注机机架3-1的下部，顶板3-52固定在顶升气缸3-51的缸杆上，顶板3-52作用在顶针3-6上。
第二直角坐标机器人6包括第二机器人本体6-1和末端抓手6-3，第二机器人本体6-1固定在浇注机机架3-1的下部，末端抓手6-3包括竖直气缸6-32、手指气缸6-34及夹抓6-33，竖直气缸6-32固定在第二机器人本体6-1的末端执行器上，手指气缸6-34与竖直气缸6-32的缸杆固定连接，手指气缸6-34的活动手指与夹抓6-33固定连接。
破件机构5包括漏台5-1和漏斗5-2，漏台5-1固定在破件机构5的机架上，漏台5-1上设置有漏孔5-11，漏斗5-2设置在漏台5-1的下方。
本发明具有以下有益效果：
(1)采用直角坐标机器人设计，制造成本低；
(2)移动机构可以带动下模具运动，可以方便地合模，快速将铸件运出；
(3)浇注抓手采用迷你气缸带动舀勺旋转，质量轻，占有体积小；
(4)喷枪的喷嘴方向可以自由设置，适应性好；
(5)喷枪的高度可以通过高度调节机构以调节，适应性好；
(6)采用第二直线导轨和辅助直线导轨的设计，结构运动稳定性好，结构刚性好。
附图说明
图1本发明装置结构示意图。
图2本发明装置中第一直角坐标机器人的局部结构示意图。
图3本发明装置中浇注抓手的右视结构示意图。
图4本发明装置中浇注机的主视结构示意图。
图5本发明装置中下模具的局部放大结构示意图。
图6本发明装置中浇注机的立体结构示意图。
图7为本发明装置中自动喷涂机构的立体结构示意图。
图8为本发明装置中高度调节机构的局部结构示意图。
图9为图7的右视结构示意图。
图10本发明装置中第二直角坐标机器人的结构示意图。
图11本发明装置中破件机构的结构示意图。
图中：1：第一直角坐标机器人；1-1：第一机器人本体；1-2：第一机器人机架；1-3：浇注抓手；1-31：舀勺；1-32：第一连接板；1-33：竖直支架；1-34：迷你气缸；1-35：辅助连杆；1-36：连杆；1-37：探针；2：金属熔炉；3：浇注机；3-1：浇注机机架；3-2：下模具；3-3：移动机构；3-31：第一推送气缸；3-32：运动座；3-33：第二推送气缸；3-34：第一滑块；3-35：第一直线导轨；3-4：上模具；3-5：起模机构；3-51：顶升气缸；3-52：顶板；3-6：顶针；4：输出线；5：破件机构；5-1：漏台；5-11：漏孔；5-2：漏斗；6：第二直角坐标机器人；6-1：第二机器人本体；6-2：第二机器人安装架；6-3：末端抓手；6-31：第二连接板；6-32：竖直气缸；6-33：夹抓；6-34：手指气缸；7：自动喷涂机构；7-1：第一连接板；7-2：第三推送气缸；7-3：第二直线导轨；7-4：第二滑块；7-5：T型支架；7-6：第二连接板；7-7：高度调节机构；7-71：齿条轴；7-72：锁紧轴；7-73：滑动衬套；7-74：齿轮旋钮；7-8：第三连接板；7-9：喷枪；7-10：缓冲器；7-11：第一安装板；7-12：推板；7-13：辅助滑块；7-14：辅助直线导轨。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1-图11所示，一种金属模铸造的自动上下料装置，包括第一直角坐标机器人1、浇注机3、第二直角坐标机器人4、破件机构5及输出线6，第一直角坐标机器人1设置在金属熔炉2与浇注机3之间，金属熔炉2用于熔融金属，输出线5和第二直角坐标机器人4设置在浇注机3的一侧，破件机构5设置在输出线6的输入端的上方。
第一直角坐标机器人1包括第一机器人机架1-2、第一机器人本体1-1和浇注抓手1-3，浇注抓手1-3包括竖直支架1-33、迷你气缸1-34、辅助连杆1-35、连杆1-36和探针1-37，第一机器人本体1-1固定第一机器人机架1-2上，第一机器人本体1-1具有竖直平面内的两个移动自由度，第一机器人本体1-1的两个自由度均由电机带动电缸来实现，竖直支架1-33的一端固定在第一机器人本体1-1的末端执行器上，竖直支架1-33的另一端与舀勺1-31铰链，舀勺1-31位于竖直支架1-33的一侧，迷你气缸1-34的一端与竖直支架1-33铰链，迷你气缸1-34的缸杆、连杆1-36的一端及辅助连杆1-35的一端铰链，连杆1-36的另一端与舀勺1-31铰链，辅助连杆1-35的另一端与竖直支架1-33铰链，迷你气缸1-34的伸缩运动转化成舀勺1-31绕轴转动，辅助连杆1-35起辅助作用，可以增加舀勺1-31运动的平稳性，探针1-37设置在舀勺1-31的一侧，探针1-37固定在竖直支架1-33上，第一机器人本体1-1带动舀勺1-31深入金属熔炉2中，探针1-37用于检测舀勺1-31深入金属液的深度，当舀勺1-31深入金属液的深度到达预设值时，第一机器人本体1-1停止运动，迷你气缸1-34带动舀勺1-31旋转预设角度，舀勺1-31将到定量的金属液。
浇注机3包括浇注机机架3-1、上模具3-4、下模具3-2、移动机构3-3及起模机构3-5，上模具3-4固定在浇注机机架3-1的上部，移动机构3-3包括运动座3-32、第一推送气缸3-31、第二推送气缸3-33及第一直线滑轨3-35，第一推送气缸3-31固定在浇注机机架3-1的下部，第一推送气缸3-31的缸杆与运动座3-32固定连接，运动座3-31与浇注机机架3-1通过滑动衬套以滑动连接，固连在下模具3-2的第一滑块3-34与第一直线滑轨3-35滑动连接，顶针3-6设置在下模具3-2的下方，顶针3-6与下模具3-2滑动连接，从而，第一推送气缸3-31能够带动下模具3-2上下运动，合模时，下模具3-2上行，下模具3-2与上模具3-4组成浇注型腔，第一机器人本体1-1带动装有金属液的舀勺1-31运动预设浇注位置，迷你气缸1-34带动舀勺1-31转动，金属液倾倒入浇注型腔，浇注速度可以通过控制舀勺1-31的转动角度来控制，浇注完成后，等金属液冷却成型后，第一推送气缸3-31带动下模具3-2下行，铸件随下模具3-2下行，第二推送气缸1-31固定在运动座3-32上，第二推送气缸1-31的缸杆与下模具3-2固定连接，第一直线滑轨3-35与第二推送气缸1-31的缸杆运动方向平行设置，第二推送气缸3-33带动下模具3-2沿第一直线导轨3-35移动，铸件随下模具3-2向靠近第二直角坐标机器人6的方向移动，起模机构3-5设置在运动座与第二直角坐标机器人6之间。
自动喷脱模剂机构7包括第一连接板7-1、第一安装板7-11、第三推送气缸7-2、第二滑块7-4、T型支架7-5、高度调节机构7-7和喷枪7-9，第一连接板7-1固定在运动座5-5上，第一安装板7-11固定在第一连接板7-1上，第三推送气缸7-2固定在第一安装板7-11的前端面上，第三推送气缸7-2的缸杆与推板7-12固定连接，推板7-12与第二滑块7-4固定连接，固定在第一安装板7-11上的第二直线滑轨7-3与第二滑块7-4配合使用，第二滑块7-4的运动方向与第三推送气缸7-2中缸杆的运动方向平行，T型支架7-5的一端固定第二滑块7-4上，第二连接板7-6的一端固定在T型支架7-5的另一端上，高度调节机构7-7包括齿条轴7-71及两个结构相同的调节座，调节座分别设置在齿条轴7-71的上下两端，每个调节座包括滑动衬套7-73、锁紧轴7-72及齿轮旋钮7-74，齿条轴7-71固定在第二连接板7-6的另一端，滑动衬套7-73与齿条轴7-71滑动连接，锁紧轴7-72与滑动衬套7-73滑动连接，滑动衬套7-73中设有销孔，锁紧轴7-72一端的轴径小，锁紧轴7-72轴径小的一端插入销孔中，齿轮旋钮7-74与滑动衬套7-73转动联接，齿轮旋钮7-74与齿条轴7-71啮合，齿轮旋钮7-74的转轴与齿条轴7-71的轴线垂直，转动齿轮旋钮7-74，齿轮旋钮7-74与齿条轴7-71啮合带动滑动轴套7-73沿齿条轴7-71的轴线上下运动，滑动衬套7-73调节到合适的位置时，锁紧轴7-72一端插入齿条轴7-71的齿中，滑动衬套7-73的位置被锁定，拔出锁紧轴7-72，转动齿轮旋钮7-74能够调节滑动衬套7-73的位置，两个第三连接板7-8分别与两个滑动衬套7-3固定连接，喷枪7-9分别安装在两个第三连接板7-8上，从而，第三推送气缸7-2能够带动喷枪7-9左右运动，喷枪7-9上下设置，位于上方的喷枪7-9的喷枪嘴向上，用于喷上模具3-4，位于下方的喷枪7-9的喷枪嘴向下，用于喷涂下模具3-2。
自动喷脱模剂机构7还包括缓冲器7-10和辅助直线导轨7-14，辅助直线导轨7-14固定在第一安装板7-11的后端面上，固定在T型支架7-5上的辅助滑块7-13与辅助直线导轨7-14配合使用，辅助直线导轨7-14与第一直线导轨7-3起导向作用，双直线导轨设置，可以增加装置的运动平稳性和结构刚性，缓冲器7-10通过安装块来固定在第一安装板7-11上且位于辅助直线导轨7-14的末端，缓冲器7-10为油压缓冲器，缓冲器7-10起到限位保护的作用，当辅助滑块7-13与缓冲器7-10接触，能够限制辅助滑块7-13继续运动，起到限位保护的作用。
浇注机3开始浇注之前，第三推送气缸7-2带动喷枪7-9向左运动，喷脱模剂完成后，第三推送气缸7-2回位带动喷枪9向右运动，第一推送气缸3-31带动运动座3-32上移，上模具3-4与下模具3-2合模，第一安装板7-11的形状与尺寸不会干涉合模。
起模机构3-5包括顶升气缸3-51、顶板3-52和顶针3-53，顶升气缸3-51安装在浇注机机架3-1的下部，顶板3-52固定在顶升气缸3-52的缸杆上，运动座3-32设有方孔，顶板3-52在顶升气缸3-52的带动下能够通过方孔，顶板3-52作用在顶针3-6上，顶针3-6上行将铸件从下模具3-2中顶起。
第二直角坐标机器人6包括第二机器人安装架6-2、第二机器人本体6-1和末端抓手6-3，第二机器人安装架6-2通过第二机器人安装架6-2固定在浇注机机架3-1的下部，第二机器人本体6具有一个移动自由度，第二机器人本体6-1的移动由电机带动滚珠丝杠来实现，末端抓手6-3包括竖直气缸6-32、手指气缸6-34及夹抓6-33，竖直气缸6-32通过第二连接板6-31固定在第二机器人本体6-1的末端执行器上，手指气缸6-34与竖直气缸6-32的缸杆固定连接，手指气缸6-34的活动手指与夹抓6-33固定连接，第二机器人本体6-1带动末端抓手6-3水平移动，竖直气缸6-32带动夹抓6-33上下运动，手指气缸6-34带动夹抓6-33抓取铸件，第二直角坐标机器人6从下模具3-2中取下已起模的铸件。
破件机构5包括漏台5-1和漏斗5-2，漏台5-1固定在破件机构5的机架上，漏台5-1上设置有四个漏孔5-11，漏斗5-2设置在漏板5的下方，第二直角坐标机器人6将铸件放置到漏台5-1，人工将铸件分解成四个小铸件，此时，人工操作区已经远离浇注的高温危险区，小铸件从漏孔5-11经漏斗5-2掉下输出线，输出线4将小铸件输送到下一个工位。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案类似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种金属模铸造的自动上下料装置，其特征在于该装置包括第一直角坐标机器人(1)、浇注机(3)、自动喷脱模剂机构(7)、第二直角坐标机器人(6)、破件机构(5)及输出线(4)；所述第一直角坐标机器人(1)设置在金属熔炉(2)与所述浇注机(3)之间，所述第一直角坐标机器人(1)包括第一机器人机架(1-2)、第一机器人本体(1-1)和浇注抓手(1-3)，所述浇注抓手(1-3)包括竖直支架(1-33)、舀勺(1-31)和探针(1-37)，所述第一机器人本体(1-1)固定所述第一机器人机架(1-2)上，所述竖直支架(1-33)的一端固定在所述第一机器人本体(1-1)的末端执行器上，所述竖直支架(1-33)的另一端与所述舀勺(1-31)铰链，迷你气缸(1-34)的一端与所述竖直支架(1-33)铰链，所述迷你气缸(1-34)的缸杆与连杆(1-36)的一端铰链，所述连杆(1-36)的另一端与所述舀勺(1-31)铰链，所述探针(1-37)设置在舀勺(1-31)的一侧，所述浇注机(3)包括浇注机机架(3-1)、上模具(3-4)、下模具(3-2)、移动机构(3-3)及起模机构(3-5)，所述上模具(3-4)固定在浇注机机架(3-1)的上部，所述移动机构(3-3)包括运动座(3-32)、第一推送气缸(3-31)与第二推送气缸(3-33)，所述第一推送气缸(3-31)固定在所述浇注机机架(3-1)的下部，所述第一推送气缸(3-31)的缸杆与所述运动座(3-32)固定连接，固连在所述下模具(3-2)的第一滑块(3-34)与第一直线导轨(3-35)滑动连接，所述第二推送气缸(3-33)固定在所述运动座(3-32)上，所述第二推送气缸(3-33)的缸杆与所述下模具(3-2)固定连接，第一直线导轨(3-35)与所述第二推送气缸(3-33)的缸杆运动方向平行设置，所述自动喷脱模剂机构(7)安装在所述运动座(3-32)上，顶针(3-6)与所述下模具(3-2)滑动连接，所述起模机构(3-5)安装在所述浇注机机架(3-1)的下部，所述起模机构(3-5)位于所述运动座(3-32)与所述第二直角坐标机器人(6)之间，所述第二直角坐标机器人(6)用于在下模具(3-2)与输出线(4)之间搬运物料，所述破件机构(5)设置在所述输出线(4)的输入端的上方。
2.根据权利要求1所述的金属模铸造的自动上下料装置，其特征在于所述自动喷脱模剂机构(7)包括第一连接板(7-1)、第一安装板(7-11)、推送气缸(7-2)、第二滑块(7-4)、T型支架(7-5)、高度调节机构(7-7)及喷枪(7-9)，所述第一安装板(7-11)固定在第一连接板(7-1)上，所述推送气缸(7-2)固定在所述第一安装板(7-11)上，所述推送气缸(7-2)的缸杆与推板(7-12)固定连接，所述推板(7-12)与所述第二滑块(7-4)固定连接，固定在所述第一安装板(7-11)上的第二直线导轨(7-3)与所述第二滑块(7-4)相互配合，所述第二滑块(7-4)的运动方向与所述推送气缸(7-2)中缸杆的运动方向平行，所述T型支架(7-5)与所述第二滑块(7-4)固定连接，第二连接板(7-6)固定在所述T型支架(7-5)上，所述高度调节机构(7-7)包括齿条轴(7-71)及调节座，所述齿条轴(7-71)固定在所述第二连接板(7-6)上，所述调节座与所述齿条轴(7-71)啮合，第三连接板(7-8)与所述调节座固定连接，所述喷枪(7-9)安装在所述第三连接板(7-8)上。
3.根据权利要求2所述的金属模铸造的自动上下料装置，其特征在于所述自动喷脱模剂机构(7)包括缓冲器(7-10)和辅助直线导轨(7-14)，所述辅助直线导轨(7-14)固定在所述第一安装板(7-11)上，固定在所述T型支架(7-5)上的辅助滑块(7-13)与所述辅助直线导轨(7-14)配合使用，所述缓冲器(7-10)通过安装块来固定在所述第一安装板(7-11)上，所述缓冲器(7-10)位于所述辅助直线导轨(7-14)的末端，所述缓冲器(7-10)为油压缓冲器。
4.根据权利要求2所述的金属模铸造的自动上下料装置，其特征在于所述调节座包括滑动衬套(7-73)、锁紧轴(7-72)及齿轮旋钮(7-74)，所述滑动衬套(7-73)与所述齿条轴(7-71)滑动连接，所述锁紧轴(7-72)与所述滑动衬套(7-73)滑动连接，所述齿轮旋钮(7-74)与所述滑动衬套(7-73)转动联接，所述齿轮旋钮(7-74)与所述齿条轴(7-71)啮合，所述齿轮旋钮(7-74)的转轴与所述齿条轴(7-71)的轴线垂直。
5.根据权利要求1所述的金属模铸造的自动上下料装置，其特征在于所述起模机构(3-5)包括顶升气缸(3-51)和顶板(3-52)，所述顶升气缸(3-51)安装在所述浇注机机架(3-1)的下部，所述顶板(3-52)固定在所述顶升气缸(3-51)的缸杆上，所述顶板(3-52)作用在顶针(3-6)上。
6.根据权利要求1所述的金属模铸造的自动上下料装置，其特征在于，所述第二直角坐标机器人(6)包括第二机器人本体(6-1)和末端抓手(6-3)，所述第二机器人本体(6-1)固定在浇注机机架(3-1)的下部，所述末端抓手(6-3)包括竖直气缸(6-32)、手指气缸(6-34)及夹抓(6-33)，所述竖直气缸(6-32)固定在所述第二机器人本体(6-1)的末端执行器上，所述手指气缸(6-34)与所述竖直气缸(6-32)的缸杆固定连接，所述手指气缸(6-34)的活动手指与所述夹抓(6-33)固定连接。
7.根据权利要求1所述的金属模铸造的自动上下料装置，其特征在于，所述破件机构(5)包括漏台(5-1)和漏斗(5-2)，所述漏台(5-1)固定在所述破件机构(5)的机架上，所述漏台(5-1)上设置有漏孔(5-11)，所述漏斗(5-2)设置在所述漏台(5-1)的下方。
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