CN109332668B - 活塞自动浇铸工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及活塞浇铸技术领域，公开了一种活塞自动浇铸工艺，包括安装过滤网、压盐芯、装镶圈、合模浇铸、取件步骤，各步骤依靠活塞自动浇铸装置完成。本发明中活塞的浇铸工艺各步骤均自动化完成，无需人工操作，可有效降低工人劳动强度，提高活塞铸造的生产效率，保证产品质量的一致性及稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及活塞浇铸技术领域，尤其涉及活塞自动浇铸工艺。
背景技术
活塞是汽车发动机汽缸体中作往复运动的机件，它与活塞环、活塞销等零件组成活塞组，与气缸盖等共同组成燃烧室，承受燃气作用力并通过活塞销和连杆把动力传给曲轴，以完成内燃发动机的工作过程。目前，现代发动机的活塞普遍用铝合金铸造而成，活塞铸造行业多数的生产过程都采用传统的人工浇铸或者半自动浇铸，整个生产过程中有大量的工作需要人工完成，危险性大，工人劳动强度高，能耗高、铝水利用率低，生产效率低，产品质量的一致性及稳定性无法进行有效控制。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种活塞自动浇铸工艺，该浇铸工艺自动化程度高，可有效降低工人劳动强度，提高活塞铸造的生产效率，保证产品质量的一致性及稳定性。
本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：
活塞自动浇铸工艺，基于活塞自动浇铸装置完成，所述活塞自动浇铸装置包括浇铸系统、取液系统和镶圈加工系统，浇铸系统包括底板，底板上安装有浇铸机架、接料架和滑轨架，接料架上固定安装有接料箱，浇铸机架上安装有浇铸工作台，浇铸机架内部设置有台板翻转装置，浇铸工作台上设置有合模机构和滤网座，合模机构包括中芯模总成、边芯模总成、外模总成和顶模总成，中芯模总成包括中芯模，边芯模总成包括一对边芯半模，一对边芯半模组成边芯模，外模总成包括左外模和右外模，左外模和右外模合成模具腔室和浇铸冒口，顶模总成包括顶模，滑轨架上安装有座架，座架左右两侧分别安装有取件机构和压盐芯机构，取件机构上安装有取件机械手和滤网取放机构，滑轨架左端安装有滤网输送机构、滤网剪切机构和淬火水箱，取件机构位于淬火水箱上方，滤网输送机构上安装有滤网盒；
取液系统包括浇铸机器人、第一铝水炉和除渣箱，浇铸机器人、第一铝水炉和除渣箱放置在浇铸工作台一侧旁，浇铸机器人上安装有浇勺，浇勺位于第一铝水炉、除渣箱上方；镶圈加工系统包括镶圈加热装置、镶圈渗铝机构、刮铲挂架和镶圈机器人，镶圈加热装置、镶圈渗铝机构、刮铲挂架和镶圈机器人均放置在浇铸工作台另一侧旁，镶圈加热装置、镶圈渗铝机构、刮铲挂架并排放置，镶圈机器人位于镶圈加热装置和浇铸工作台之间，刮铲挂架上端放置有可取放的刮铲，镶圈渗铝机构包括渗铝底板和安装在渗铝底板上的渗铝支架，渗铝支架顶部安装有渗铝驱动安装座，渗铝驱动安装座上固定安装有水平气缸，水平气缸的活塞杆上固定安装有竖直升降部件，竖直升降部件上安装有吊钩架，吊钩架下端一体成型有挂钩，挂钩上挂有镶圈，吊钩架下部放置有第二铝水炉；
基于所述活塞自动浇铸装置的活塞自动浇铸工艺包括以下步骤：
(1)安装过滤网：利用滤网输送机构对卷绕在滤网盒中的滤网进行放卷和输送，利用滤网剪切机构对输送的滤网进行剪切制成滤网片，利用滤网取放机构对剪切后的滤网片进行夹取并将滤网片转移、放置在浇铸工作台上的滤网座上；
(2)压盐芯、装镶圈：升起中芯模和边芯模，将盐芯放置在中芯模和边芯模上，利用压盐芯机构将盐芯压正，进左外模和右外模，左外模和右外模在中芯模和边芯模外合成模具腔室和浇铸冒口，利用镶圈机器人将渗铝的镶圈在模具腔室内放正；
(3)合模浇铸：进顶模，顶模盖合在模具腔室上端开口，利用浇铸机器人控制浇勺从第一铝水炉中舀取铝水，翻转浇铸工作台，翻转角度为20～30°，使浇铸冒口处于倾斜状态，利用浇铸机器人将装有铝水的浇勺输送至浇铸冒口上方，并利用浇铸机器人将浇勺中的铝水倾倒至浇铸冒口内，倾倒完毕后，浇铸工作台复位保持水平，铝水通过浇铸冒口进入模具腔室内进行凝固；
(4)取件：凝固结束后退顶模、左外模、右外模，活塞成型件露出，利用取件机械手夹取露出的活塞成型件，降中芯模、边芯模，利用取件机械手将夹取的活塞成型件转移至淬火水箱中进行淬火，制成活塞成品，淬火结束后，取件机械手将活塞成品放置在接料箱中。
进一步，步骤(2)中所述镶圈在模具腔室内放正前进行渗铝操作，渗铝操作步骤为：利用镶圈加热装置对镶圈进行预热至130～150℃，利用镶圈机器人将加热后的镶圈传送并放置在镶圈渗铝机构的挂钩上，镶圈渗铝机构带动镶圈下降并进入第二铝水炉中，镶圈在第二铝水炉中进行渗铝，渗铝完毕后，镶圈渗铝机构带动镶圈上升至第二铝水炉炉口上方，镶圈机器人对渗铝的镶圈进行夹取。
进一步，所述镶圈渗铝前，还需对第二铝水炉进行刮氧化皮操作，刮氧化皮操作步骤为：利用镶圈机器人夹取放置在刮铲挂架上的刮铝水铲，镶圈机器人带动刮铝水铲转移至第二铝水炉内的铝水表面，镶圈机器人带动刮铝水铲对铝水表面的氧化皮进行刮除，刮除完毕后，镶圈机器人将刮铝水铲转移至刮铲挂架上的废水槽中进行清洗，清洗完毕后，镶圈机器人将刮铝水铲重新放置在刮铲挂架上。
进一步，浇勺中的铝水倾倒完毕后，浇铸机器人带动浇勺转移至除渣箱中进行除渣操作，除渣完毕后，浇铸机器人带动浇勺复位。
进一步，步骤(3)中，浇铸工作台的翻转角度为25°。
进一步，步骤(3)中，在倾倒铝水前，对模具腔室进行升温，当温度升至200℃以上后再将浇勺中的铝水倾倒至浇铸冒口内。
本发明的有益效果：本发明中活塞的浇铸工艺各步骤均自动化完成，无需人工操作，可有效降低工人劳动强度，提高活塞铸造的生产效率，保证产品质量的一致性及稳定性。
附图说明
图1是本发明中浇铸系统的结构示意图一；
图2是本发明中浇铸系统的结构示意图二；
图3是本发明中浇铸系统的结构示意图三；
图4是本发明中合模机构的结构示意图一；
图5是本发明中合模机构的结构示意图二；
图6是本发明中取件机构的结构示意图；
图7是本发明中取件机构的主视图；
图8是本发明中取件机械手的结构示意图；
图9是本发明中压盐芯机构的结构示意图；
图10是本发明中取液系统的结构示意图；
图11是本发明中连接臂与浇勺连接的结构示意图；
图12是本发明中安装在连接臂上的浇勺水平控制机构的结构示意图；
图13是图12中A处的放大示意图；
图14是本发明镶圈加工系统中镶圈加热装置的结构示意图；
图15是本发明镶圈加工系统中镶圈渗铝机构的结构示意图；
图16是本发明镶圈加工系统中刮铲挂架的结构示意图；
图17是本发明镶圈加工系统中镶圈机器人的结构示意图；
其中，浇铸机架1、接料架2、接料箱3、浇铸工作台4、滤网输送机构5、压盐芯机构6、取件机构7、油缸支撑座8、翻转油缸9、翻转双耳座10、滑轨架11、滑轨道12、丝杠13、滑座14、传送架15、座架16、中芯模孔431、稳定柱432、横梁433、滤网座434、中芯升降油缸451、导杆固定板452、中芯模支座453、中芯升降导杆454、边芯进退油缸461、方导柱462、半模连接柱463、边芯半模464、外模进退油缸471、外模安装架472、右外模473、导轨474、顶模481、顶模固定座482、浇铸冒口483、顶模升降油缸484、油缸固定座485、顶模升降导杆486、连接支杆487、支架491、总成架492、顶模进退油缸493、顶模进退导杆494、第一总成架17、第一升降导杆18、第一固定板19、第一进退油缸20、第一竖直连板21、第一进退导杆22、第一支撑板23、取件机械手24、夹紧气缸25、夹杆26、夹爪27、第二支撑板28、压正气缸29、压正连板30、压正导杆31、压正板32、浇铸机器人33、连接臂34、浇勺35、第一铝水炉36、除渣箱37、支板38、电机39、连接杆40、铰接架401、环形传送带41、主动轮42、从动轮43、连接块44、加热架45、护罩46、加热盒47、加热圈48、送圈板49、送圈通槽50、控制柜51、台阶52、渗铝底板53、渗铝支架54、渗铝驱动安装座55、水平气缸56、无杆气缸57、支撑臂58、吊钩架59、镶圈60、第二铝水炉61、渗铝控制柜62、刮铲挂架63、刮铲64、废水槽65、镶圈机器人66、电磁铁吸盘67。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明：
本发明的活塞自动浇铸工艺基于活塞自动浇铸装置完成，如图1-图17所示，活塞自动浇铸装置包括浇铸系统、取液系统和镶圈加工系统，浇铸系统包括底板，底板上安装有浇铸机架1、接料架2和滑轨架11，如图1所示，浇铸机架1和接料架2位于前侧，滑轨架11位于后侧，接料架2上固定安装有接料箱3，浇铸机架1上安装有浇铸工作台4，浇铸机架1内部设置有台板翻转装置，台板翻转装置包括翻转油缸9、油缸支撑座8和翻转双耳座10，油缸支撑座8固定安装在浇铸机架1上，翻转双耳座10固定安装在浇铸工作台4左端底面，翻转油缸9底端铰接在油缸支撑座8上，翻转油缸9的输出轴铰接在翻转双耳座10上，翻转油缸9倾斜设置，倾斜角度可设置为20～30°，优选为25°，浇铸工作台4右端底面与浇铸机架1铰接，台板翻转装置可对浇铸工作台4进行翻转，使浇铸工作台4倾斜一定角度。
浇铸工作台4上设置有合模机构，合模机构包括中芯模总成、边芯模总成、外模总成和顶模总成；中芯模总成包括中芯模、中芯模支座453、中芯升降油缸451、中芯升降导杆454和导杆固定板452，中芯升降油缸451竖直安装在浇铸机架1内部，中芯模安装在中芯模支座453上，中芯模支座453安装于中芯升降油缸451输出端，中芯升降导杆454设置为四根，中芯升降导杆454上端焊接于浇铸工作台4底面，下端安装在导杆固定板452上，导杆固定板452安装在中芯升降油缸451缸体上，中芯升降油缸451穿设过导杆固定板452，中芯模支座453穿设在中芯升降导杆454上且与中芯升降导杆454通过导套滑动连接，浇铸工作台4上开设有中芯模孔431，中芯模总成位于中芯模孔431正下方，中芯升降油缸451工作带动中芯模从中芯模孔431中上升或下降。
边芯模总成包括一对边芯半模464、一对半模连接柱463和一对边芯进退油缸461，一对边芯半模464对称嵌入在中芯模孔431内，一对边芯进退油缸461对称安装在浇铸工作台4底面，边芯半模464安装在半模连接柱463上，半模连接柱463安装在边芯进退油缸461输出端；边芯模总成还包括一对方导柱462，一对方导柱462对称固定在浇铸工作台4底面，方导柱462开设有滑孔，半模连接柱463滑动穿设过滑孔，边芯进退油缸461工作带动边芯半模464相互靠近合成边芯模。
外模总成包括左外模、右外模473、一对外模安装架472和一对外模进退油缸471，左外模和右外模473对称放置在中芯模孔431两侧，一对外模进退油缸471对称固定在浇铸工作台4上表面，左外模和右外模473分别安装在对应的外模安装架472上，外模安装架472安装在外模进退油缸471输出端；浇铸工作台4上表面两侧边上还安装有导轨474，导轨474上开设有U形导槽，外模安装架472滑动嵌入在导槽内；中芯模孔431边缘固定有滤网座434，滤网座434上开设有滤网放置槽，外模进退油缸471工作带动左外模、右外模473行进，在中芯模孔431外合成模具腔室和浇铸冒口483，浇铸冒口483与模具腔室连通，此时，滤网座434位于模具腔室内。
顶模总成包括顶模481、顶模固定座482、顶模升降总成和顶模进退总成，顶模481和顶模固定座482位于浇铸工作台4上方，顶模升降总成包括顶模升降油缸484、油缸固定座485、顶模升降导杆486和连接支杆487，顶模升降油缸484竖直固定在油缸固定座485上，顶模481和顶模固定座482位于油缸固定座485下方，顶模升降油缸484输出端竖直向上，连接支杆487中部与顶模升降油缸484输出端固定连接，顶模升降导杆486设置为两根，顶模升降导杆486竖直穿设过油缸固定座485且与油缸固定座485通过导套滑动连接，顶模升降导杆486上端与连接支杆487两端固定连接，下端与顶模固定座482固定连接，顶模481固定于顶模固定座482下端；顶模进退总成包括支架491，总成架492和顶模进退油缸493，支架491下端焊接固定于浇铸工作台4上，上端与总成架492固定，顶模进退油缸493水平固定在总成架492内，顶模进退油缸493输出端与油缸固定座485固定连接；顶模进退总成还包括四根顶模进退导杆494，顶模进退导杆494水平穿设在总成架492上且与总成架492通过导套滑动连接，顶模进退导杆494靠近顶模481的一端与油缸固定座485固定连接；顶模升降总成还包括横梁433和两根稳定柱432，两根稳定柱432下端分别固定于浇铸工作台4上表面两侧边上，上端分别与横梁433底面两侧边固定连接，横梁433呈凹形，油缸固定座485放置在横梁433的凹口内，顶模进退导杆494滑动穿设过横梁433后再与油缸固定座485固定连接。顶模升降油缸484和顶模进退油缸493工作带动顶模481上下、左右移动，从而控制顶模481放置在模具腔室上端或从模具腔室上端退出。
滑轨架11上水平安装有两根滑轨道12，两根滑轨道12位于滑轨架11前后两侧，滑轨道12上滑动连接有滑座14，两根滑轨道12之间设置有丝杠13和电机39座，丝杠13和电机39座固定于滑轨架11上，电机39座上固定有电机39，电机39输出轴与丝杠13传动连接，丝杠13上设置有丝母，滑座14与丝母固定连接，电机39工作带动丝杠13转动，丝杠13转动通过丝母带动滑座14在滑轨道12上水平滑动；滑座14上固定有传送架15，传送架15上端固定有座架16，座架16左右两侧分别安装有取件机构7和压盐芯机构6。
取件机构7包括第一总成架17，第一总成架17上设置有第一升降总成、第一进退总成和取件机械手24，第一升降总成包括第一升降油缸、第一固定板19和第一升降导杆18，第一升降油缸通过油缸接盘竖直固定在第一总成架17上端中部，第一升降导杆18设置为四根，四根第一升降导杆18竖直固定在第一总成架17四个转角处，第一固定板19中部开口，第一升降导杆18上端与第一固定板19四角固定连接，第一升降油缸的输出端竖直向上并穿过第一固定板19中部的开口，第一升降油缸的输出端通过连杆与第一固定板19固定连接。第一进退总成包括第一进退油缸20、第一竖直连板21和第一进退导杆22，第一进退油缸20水平固定在第一总成架17内部，第一进退油缸20的输出端滑动穿过第一总成架17的一侧板后与第一竖直连板21固定连接，第一竖直连板21下端一体成型有第一支撑板23，第一进退导杆22设置有四根，四根第一进退导杆22水平贯穿第一总成架17且通过导套与第一总成架17滑动连接，四根第一进退导杆22一端均与第一竖直连板21固定连接；取件机械手24包括夹紧气缸25、夹杆26和夹爪27，夹紧气缸25、夹杆26和夹爪27的连接方式如图所示，夹紧气缸25固定于第一支撑板23上；将取件机构7安装在座架16上时，第一总成架17和第一进退总成放置在座架16下方，第一升降总成上的第一固定板19放置在座架16上方，第一升降油缸缸体从座架16下方穿设至座架16上方，并固定在座架16上，四根第一升降导杆18通过导套滑动穿设在座架16上。
压盐芯机构6包括第二总成架492，第二总成架492上设置有第二升降总成、第二进退总成和盐芯压正部件，第二升降总成、第二进退总成的结构以及其在第二总成架492上的安装方式与第一升降总成、第一进退总成的结构以及其在第一总成架17上的安装方式相同；盐芯压正部件包括压正气缸29、压正连板30、压正导杆31和压正板32，第二进退总成上设置有第二支撑板28，压正气缸29固定于第二支撑板28上表面，压正气缸29输出端竖直向上且与压正连板30固定连接，压正导杆31设置为四根，四根压正导杆31上端分别与压正连板30固定连接，压正导杆31从第二支撑板28上方贯穿至第二支撑板28下方，且通过导套与第二支撑板28滑动连接，压正板32位于第二支撑板28下方，压正导杆31下端与压正板32固定连接。压盐芯机构6在座架16上的安装方式与取件机构7在座架16上的安装方式相同。
取件机构7用于在浇铸工作台4上的浇铸工作完成后利用取件机械手24对成型件进行取件，压盐芯机构6用于对放置在模具腔室内的盐芯进行压正，工作时，滑座14通过传送架15和座架16带动取件机构7和压盐芯机构6在滑轨道12上水平滑动，从而靠近或远离浇铸工作台4，靠近浇铸工作台4时，滑座14移动到指定位置，取件机构7的第一升降总成和第一进退总成带动取件机械手24上下、水平移动，使取件机械手24到指定位置对成型件进行夹取，压盐芯机构6的第二升降总成和第二进退总成带动盐芯压正部件上下、水平移动，使正盐芯压正部件的压板到指定位置完成对盐芯的压正。
滑轨架11左端安装有滤网输送机构5、滤网剪切机构和淬火水箱，取件机构7位于淬火水箱上方，取件机械手24可将夹取的成型件放入淬火水箱中进行水淬；滤网输送机构5、滤网剪切机构与专利号为CN206925309U的实用新型专利中公开的滤网输送机构5、滤网剪切机构的结构相同；取件机构7的第一总成架17上还固定有滤网取放机构，滤网取放机构包括旋转油缸和滤网取放夹爪27，旋转油缸工作可带动滤网取放夹爪27进行旋转，取件机构7随滑座14移动时，滤网取放机构也随滑座14移动，从而利用滤网取放夹爪27对剪切后的滤网进行夹取、转移，而取件机构7的第一升降总成和第一进退总成工作，将带动滤网取放机构移动至滤网座434上方，以便滤网取放夹爪27将滤网放置在滤网放置槽内。
取液系统包括浇铸机器人33、第一铝水炉36和除渣箱37，浇铸机器人33、第一铝水炉36和除渣箱37放置在浇铸工作台4一侧旁，浇铸机器人33包括机械手和连接臂34，机械手与连接臂34固定连接，连接臂34下端铰接有浇勺35，连接臂34上安装有浇勺35水平控制机构，浇勺35水平控制机构包括电机39、从动轮43、环形传送带41和连接杆40，连接臂34为中空结构，连接臂34外部一体成型有支板38，电机39固定在支板38上，连接臂34侧壁上开设有第一导孔，连接臂34底端开设有第二导孔，电机39的输出轴通过第一导孔伸入连接臂34内部空腔，电机39输出轴传送连接有主动轮42，从动轮43固定在连接臂34内壁上，环形传送带41放置在连接臂34内部空腔内，环形传送带41一端绕在主动轮42上，环形传送带41另一端绕在从动轮43上，环形传送带41上固定有连接块44，连接杆40一端与连接块44铰接，连接杆40另一端穿过第二导孔后与一铰接架401铰接，铰接架401上端与连接臂34铰接，下端与浇勺35固定连接，浇勺35位于第一铝水炉36、除渣箱37上方。
浇铸机器人33控制浇勺35从第一铝水炉36中舀取铝水，以及浇勺35在除渣箱37中的除渣，并控制浇勺35按预设轨迹将铝水转移、倾倒至浇铸工作台4上的模具腔室内，连接臂34上设置的浇勺35水平控制机构可保证浇勺35按预设轨迹运动时，始终保持水平状态。
镶圈加工系统包括镶圈加热装置、镶圈渗铝机构、刮铲挂架63和镶圈机器人66，镶圈加热装置、镶圈渗铝机构、刮铲挂架63和镶圈机器人66均放置在浇铸工作台4另一侧旁，镶圈加热装置、镶圈渗铝机构、刮铲挂架63并排放置，镶圈机器人66位于镶圈加热装置和浇铸工作台4之间，镶圈加热装置包括加热架45，加热架45上端安装有护罩46和加热盒47，加热盒47上端安装有加热圈48，加热盒47内滑动安装有送圈板49，送圈板49上开设有送圈通槽50，镶圈60放置在送圈通槽50上后，将送圈板49推动至加热盒47内，加热圈48便可以对镶圈60进行加热，加热架45下部还固定有控制柜51，控制柜51可控制加热圈48产生的发热温度，加热架45一侧放置有台阶52。
镶圈渗铝机构包括渗铝底板53和安装在渗铝底板53上的渗铝支架54，渗铝支架54的顶部安装有渗铝驱动安装座55，渗铝驱动安装座55上固定安装有水平气缸56，水平气缸56的活塞杆上固定安装有竖直升降部件，竖直升降部件包括驱动安装架、支撑臂58和无杆气缸57，无杆气缸57竖直安装在驱动安装架内，支撑臂58安装在无杆气缸57的磁性活动块上，支撑臂58远离驱动安装架的一端上安装有吊钩架59，吊钩架59下端一体成型有挂钩，吊钩架59下部放置有第二铝水炉61，渗铝驱动安装座55的底部安装有气阀箱，气阀箱内安装有换向阀，换向阀与控制器电连接，水平气缸56、无杆气缸57均与气阀箱连接，渗铝支架54上安装有渗铝控制柜62，渗铝控制柜62与气阀箱信号连接。
利用镶圈渗铝机构对镶圈60进行渗铝，渗铝时，换向阀与水平气缸56连接，通过控制换向阀的工作状态，从而控制水平气缸56的活塞杆的伸缩，水平气缸56控制竖直升降部件的前后运动，实现镶环的前后运动，控制器通过控制换向阀从而控制无杆气缸57的运动状态，控制磁性活动块的升降，从而控制支撑臂58的上下运动，支撑臂58带动吊钩架59上下运动，实现镶圈60的上下运动，将镶圈60浸没于第二铝水炉61内进行渗铝，渗铝完成后无杆气缸57回位，镶圈60上升离开第二铝水炉61。
刮铲挂架63上端放置有可取放的刮铲64，刮铲挂架63上固定有废水槽65，废水槽65位于刮铲64下方；镶圈机器人66末端安装有电磁铁吸盘67和刮铲64夹爪27，电磁铁吸盘67用于抓取镶圈60，刮铲64夹爪27用于夹持刮铲64。
基于上述活塞自动浇铸装置的活塞自动浇铸工艺，包括以下步骤：
(1)安装过滤网：利用滤网输送机构5对卷绕在滤网盒中的滤网进行放卷和输送，利用滤网剪切机构对输送的滤网进行剪切制成滤网片，利用滤网取放机构对剪切后的滤网片进行夹取并将滤网片转移、放置在浇铸工作台4上的滤网座434上；
(2)压盐芯、装镶圈60：升起中芯模和边芯模，将盐芯放置在中芯模和边芯模上，利用压盐芯机构6将盐芯压正，进左外模和右外模473，左外模和右外模473在中芯模和边芯模外合成模具腔室和浇铸冒口483，利用镶圈机器人66将渗铝的镶圈60在模具腔室内放正；
镶圈60在模具腔室内放正前还需要进行渗铝操作，渗铝操作步骤为：利用镶圈加热装置对镶圈60进行预热至130～150℃，利用镶圈机器人66将加热后的镶圈60传送并放置在镶圈渗铝机构的挂钩上，镶圈渗铝机构带动镶圈60下降并进入第二铝水炉61中，镶圈60在第二铝水炉61中进行渗铝，渗铝完毕后，镶圈渗铝机构带动镶圈60上升至第二铝水炉61炉口上方，镶圈机器人66对渗铝的镶圈60进行夹取。
镶圈60渗铝前，还需对第二铝水炉61进行刮氧化皮操作，刮氧化皮操作步骤为：利用镶圈机器人66夹取放置在刮铲挂架63上的刮铝水铲，镶圈机器人66带动刮铝水铲转移至第二铝水炉61内的铝水表面，镶圈机器人66带动刮铝水铲对铝水表面的氧化皮进行刮除，刮除完毕后，镶圈机器人66将刮铝水铲转移至刮铲挂架63上的废水槽65中进行清洗，清洗完毕后，镶圈机器人66将刮铝水铲重新放置在刮铲挂架63上。
(3)合模浇铸：进顶模481，顶模481盖合在模具腔室上端开口，利用浇铸机器人33控制浇勺35从第一铝水炉36中舀取铝水，翻转浇铸工作台4，翻转角度为25°，从而使浇铸冒口483处于倾斜状态，对模具腔室进行升温，当温度升至200℃以上后，利用浇铸机器人33将装有铝水的浇勺35输送至浇铸冒口483上方，并利用浇铸机器人33将浇勺35中的铝水倾倒至浇铸冒口483内，倾倒完毕后，浇铸工作台4复位保持水平，铝水通过浇铸冒口483进入模具腔室内进行凝固；浇勺35中的铝水倾倒完毕后，浇铸机器人33带动浇勺35转移至除渣箱37中进行除渣操作，除渣完毕后，浇铸机器人33带动浇勺35复位。
(4)取件：凝固结束后退顶模481、左外模、右外模473，活塞成型件露出，利用取件机械手24夹取露出的活塞成型件，降中芯模、边芯模，利用取件机械手24将夹取的活塞成型件转移至淬火水箱中进行淬火，制成活塞成品，淬火结束后，取件机械手24将活塞成品放置在接料箱3中。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。
Claims (6)
1.活塞自动浇铸工艺，其特征在于：基于活塞自动浇铸装置完成，所述活塞自动浇铸装置包括浇铸系统、取液系统和镶圈加工系统，浇铸系统包括底板，底板上安装有浇铸机架、接料架和滑轨架，接料架上固定安装有接料箱，浇铸机架上安装有浇铸工作台，浇铸机架内部设置有台板翻转装置，浇铸工作台上设置有合模机构和滤网座，合模机构包括中芯模总成、边芯模总成、外模总成和顶模总成，中芯模总成包括中芯模，边芯模总成包括一对边芯半模，一对边芯半模组成边芯模，外模总成包括左外模和右外模，左外模和右外模合成模具腔室和浇铸冒口，顶模总成包括顶模，滑轨架上安装有座架，座架左右两侧分别安装有取件机构和压盐芯机构，取件机构上安装有取件机械手和滤网取放机构，滑轨架左端安装有滤网输送机构、滤网剪切机构和淬火水箱，取件机构位于淬火水箱上方，滤网输送机构上安装有滤网盒；
取液系统包括浇铸机器人、第一铝水炉和除渣箱，浇铸机器人、第一铝水炉和除渣箱放置在浇铸工作台一侧旁，浇勺位于第一铝水炉、除渣箱上方，浇铸机器人包括机械手和连接臂，机械手与连接臂固定连接，连接臂下端铰接有浇勺，连接臂上安装有浇勺水平控制机构，浇勺水平控制机构包括电机、从动轮、环形传送带和连接杆，连接臂为中空结构，连接臂外部一体成型有支板，电机固定在支板上，连接臂侧壁上开设有第一导孔，连接臂底端开设有第二导孔，电机的输出轴通过第一导孔伸入连接臂内部空腔，电机输出轴传送连接有主动轮，从动轮固定在连接臂内壁上，环形传送带放置在连接臂内部空腔内，环形传送带一端绕在主动轮上，环形传送带另一端绕在从动轮上，环形传送带上固定有连接块，连接杆一端与连接块铰接，连接杆另一端穿过第二导孔后与一铰接架铰接，铰接架上端与连接臂铰接，下端与浇勺固定连接；
镶圈加工系统包括镶圈加热装置、镶圈渗铝机构、刮铲挂架和镶圈机器人，镶圈加热装置、镶圈渗铝机构、刮铲挂架和镶圈机器人均放置在浇铸工作台另一侧旁，镶圈加热装置、镶圈渗铝机构、刮铲挂架并排放置，镶圈机器人位于镶圈加热装置和浇铸工作台之间，刮铲挂架上端放置有可取放的刮铲，镶圈渗铝机构包括渗铝底板和安装在渗铝底板上的渗铝支架，渗铝支架顶部安装有渗铝驱动安装座，渗铝驱动安装座上固定安装有水平气缸，水平气缸的活塞杆上固定安装有竖直升降部件，竖直升降部件上安装有吊钩架，吊钩架下端一体成型有挂钩，挂钩上挂有镶圈，吊钩架下部放置有第二铝水炉；
基于上述活塞自动浇铸装置的活塞自动浇铸工艺，包括以下步骤：
(1)安装过滤网：利用滤网输送机构对卷绕在滤网盒中的滤网进行放卷和输送，利用滤网剪切机构对输送的滤网进行剪切制成滤网片，利用滤网取放机构对剪切后的滤网片进行夹取并将滤网片转移、放置在浇铸工作台上的滤网座上；
(2)压盐芯、装镶圈：升起中芯模和边芯模，将盐芯放置在中芯模和边芯模上，利用压盐芯机构将盐芯压正，进左外模和右外模，左外模和右外模在中芯模和边芯模外合成模具腔室和浇铸冒口，利用镶圈机器人将渗铝的镶圈在模具腔室内放正；
(3)合模浇铸：进顶模，顶模盖合在模具腔室上端开口，利用浇铸机器人控制浇勺从第一铝水炉中舀取铝水，翻转浇铸工作台，翻转角度为20～30°，使浇铸冒口处于倾斜状态，利用浇铸机器人将装有铝水的浇勺输送至浇铸冒口上方，并利用浇铸机器人将浇勺中的铝水倾倒至浇铸冒口内，倾倒完毕后，浇铸工作台复位保持水平，铝水通过浇铸冒口进入模具腔室内进行凝固；
(4)取件：凝固结束后退顶模、左外模、右外模，活塞成型件露出，利用取件机械手夹取露出的活塞成型件，降中芯模、边芯模，利用取件机械手将夹取的活塞成型件转移至淬火水箱中进行淬火，制成活塞成品，淬火结束后，取件机械手将活塞成品放置在接料箱中。
2.根据权利要求1所述的活塞自动浇铸工艺，其特征在于，步骤(2)中所述镶圈在模具腔室内放正前进行渗铝操作，渗铝操作步骤为：利用镶圈加热装置对镶圈进行预热至130～150℃，利用镶圈机器人将加热后的镶圈传送并放置在镶圈渗铝机构的挂钩上，镶圈渗铝机构带动镶圈下降并进入第二铝水炉中，镶圈在第二铝水炉中进行渗铝，渗铝完毕后，镶圈渗铝机构带动镶圈上升至第二铝水炉炉口上方，镶圈机器人对渗铝的镶圈进行夹取。
3.根据权利要求2所述的活塞自动浇铸工艺，其特征在于，所述镶圈渗铝前，还需对第二铝水炉进行刮氧化皮操作，刮氧化皮操作步骤为：利用镶圈机器人夹取放置在刮铲挂架上的刮铝水铲，镶圈机器人带动刮铝水铲转移至第二铝水炉内的铝水表面，镶圈机器人带动刮铝水铲对铝水表面的氧化皮进行刮除，刮除完毕后，镶圈机器人将刮铝水铲转移至刮铲挂架上的废水槽中进行清洗，清洗完毕后，镶圈机器人将刮铝水铲重新放置在刮铲挂架上。
4.根据权利要求1所述的活塞自动浇铸工艺，其特征在于，步骤(3)中，浇勺中的铝水倾倒完毕后，浇铸机器人带动浇勺转移至除渣箱中进行除渣操作，除渣完毕后，浇铸机器人带动浇勺复位。
5.根据权利要求4所述的活塞自动浇铸工艺，其特征在于，步骤(3)中，浇铸工作台的翻转角度为25°。
6.根据权利要求5所述的活塞自动浇铸工艺，其特征在于，步骤(3)中，在倾倒铝水前，对模具腔室进行升温，当温度升至200℃以上后再将浇勺中的铝水倾倒至浇铸冒口内。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 322100 Building 1, Yi village, bailongqiao Town, Wucheng District, Jinhua City, Zhejiang Province Patentee after: Jinhua Baolin Technology Co.,Ltd. Address before: 322100 Building 1, Yi village, bailongqiao Town, Wucheng District, Jinhua City, Zhejiang Province Patentee before: JINHUA BAOLIN INDUSTRY & TRADING Co.,Ltd. |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Automatic casting process of piston Effective date of registration: 20210924 Granted publication date: 20201201 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited by Share Ltd. Jinhua Economic Development Zone Branch Pledgor: Jinhua Baolin Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2021330001518 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20230329 Granted publication date: 20201201 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited by Share Ltd. Jinhua Economic Development Zone Branch Pledgor: Jinhua Baolin Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2021330001518 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Automatic Casting Process for Pistons Granted publication date: 20201201 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited by Share Ltd. Jinhua Economic Development Zone Branch Pledgor: Jinhua Baolin Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2024980005965 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Granted publication date: 20201201 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited by Share Ltd. Jinhua Economic Development Zone Branch Pledgor: Jinhua Baolin Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2024980005965 |