CN113102738A - 一种自动化浇铸机构及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动化浇铸机构及系统，包括机架、夹持机构、角度控制机构，模具设置于夹持机构上；夹持机构通过一旋转杆可转动地设置于机架上，角度控制机构的行动端与夹持机构传动连接，进而驱动夹持机构上的模具绕旋转杆转动。而自动化浇铸系统还包括一个浇铸机器人，浇铸机器人可拟合所述自动化浇铸机构上的浇口的运动轨迹，将液体倒入模具内。这种自动化浇铸机构通过夹持机构夹持模具，再通过角度控制机构控制模具的倾斜角度。在浇铸时，浇铸工作角度也可精确控制并能控制锌液的浇铸量，锌液消耗少。自动化的浇铸生产效率高，适应性广、安全性高。

Description

一种自动化浇铸机构及系统

技术领域

本发明涉及冶金、产品加工技术领域，特别是涉及一种自动化浇铸机构及系统。

背景技术

浇铸(铸造)方法是将金、银熔化成液态状，采用范模浇铸而制成器物的方法，它是最早的金银加工方法之一。浇铸工艺在我国新石器时代末期就已经出现，原本是青铜器的制作工艺，因青铜器的兴盛而发展、成熟起来。

目前锌合金浇铸工序大多采用人力的方法，由于锌液浇铸时，温度控制和浇铸量与翻转速度控制是保证铸件质量的重要因素，且人在高温环境中工作的不稳定性，较难保证工艺的稳定性，很难保证铸件的质量。同时，人力浇铸的方式，无法控制锌液的浇铸量，会造成锌液的浪费，且劳动强度降高，安全性不佳。

发明内容

基于此，有必要针对现有的浇铸方法液体消耗大、铸件质量不佳的问题，提供一种自动化浇铸机构及系统。

一种自动化浇铸机构，包括机架、夹持机构、角度控制机构，模具设置于所述夹持机构上；所述夹持机构通过一旋转杆可转动地设置于所述机架上，所述角度控制机构的行动端与所述夹持机构传动连接，进而驱动所述夹持机构上的模具绕所述旋转杆转动。

其中，为了可以精确、高效地控制模具的倾斜角度，所述角度控制机构包括伺服电机，所述伺服电机的旋转轴与所述夹持机构传动连接，进而驱动所述夹持机构上的模具绕所述旋转杆转动。

其中，为了提供更大的扭力，保障模具的平稳转动，所述角度控制机构还包括设置于所述伺服电机转动轴上的蜗轮蜗杆减速机，所述蜗轮蜗杆减速机的输出轴与所述旋转杆传动连接，进而驱动所述夹持机构上的模具绕所述旋转杆转动。

其中，为了夹持机构可以快速夹住模具，以便于改变模具的倾斜角度，所述夹持机构包括移动轨道、第一夹持件、第二夹持件及驱动机构，所述第一夹持件可移动地设置于所述移动轨道上；所述驱动机构的行动端与所述第一夹持件传动连接，进而驱动所述第一夹持件沿所述移动轨道做相对于所述第二夹持件的位移。

其中，为了使得驱动机构运行更加稳定，使其可提供较大的工作压力，所述驱动机构为液压缸，所述液压缸固定设置于所述机架上，所述液压缸的活塞杆与所述第一夹持件固定连接，进而驱动所述第一夹持件沿所述移动轨道做相对于所述第二夹持件的位移。

其中，为了可以通过第一夹持件和第二夹持件控制模具的开模、合模，所述第一夹持件上设有用于固定模具上模的第一安装部，所述第二夹持件上设有用于固定模具下模的第二安装部。

其中，为了可以将上模和下模翻转，以便于更换模具，所述机架上设有翻转机构，所述翻转机构包括摆动臂，所述第一夹持机构或所述第二夹持机构与摆动臂固定连接，所述翻转机构通过所述摆动臂带动所述第一夹持机构或第二夹持机构翻转。

其中，为了高效、精确的控制上模及下模的翻转，所述翻转机构包括外框、驱动部件、摇杆、摆动轴及摆动臂；所述摆动臂及所述摇杆都套接于所述摆动轴上，所述摆动轴可自转地设置于所述外框上，所述外框可移动地设置于所述移动轨道上；所述第一夹持机构或所述第二夹持机构与摆动臂固定连接，所述驱动部件的行动端与所述摇杆传动连接；所述驱动部件的行动的做直线往复运动，带动所述摇杆及所述摆动臂绕所述摆动轴摆动，进而驱动所述第一夹持机构或所述第二夹持机构上的模具翻转。

另一方面，本发明还提出一种自动化浇铸系统，包括浇铸机器人及如上所述的自动化浇铸机构，所述浇铸机器人随所述角度控制机构的角度变化而调整自身角度，将液体倒入模具内。

其中，为了可以精确地模拟自动化浇铸机构上的浇口的运动轨迹，便于将液体从浇口倒入模具内，自动化浇铸系统还包括示教器，所述示教器与所述浇铸机器人通信连接；所述浇铸机器人在浇铸时，通过所述示教器进行手动示教，记录运动轨迹，进而拟合所述自动化浇铸机构上的浇口的运动轨迹。

本发明技术方案，通过夹持机构夹持模具，再通过角度控制机构控制模具的倾斜角度。在浇铸时，浇铸工作角度也可精确控制并能控制锌液的浇铸量，锌液消耗少。自动化的浇铸生产效率高，适应性广、安全性高。

附图说明

图1为本发明的自动化浇铸机构一实施例的整体示意图；

图2为图1所示中自动化浇铸机构一实施例的正视图；

图3为本发明的自动化浇铸机构一实施例的局部结构示意图；

图4为本发明的自动化浇铸机构一实施例另一角度的局部结构示意图；

图5为图4所示的侧视图；

图6为图1所示中自动化浇铸机构的翻转机构部分的结构示意图；

图7为图1所示中自动化浇铸机构的翻转机构部分另一角度的结构示意图；

图8为图6所示的翻转机构部分的隐藏外壳后的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、机架；11、旋转杆；12、翻转机构；121、摆动臂；122、外框；123、驱动部件；124、摇杆；125、摆动轴；2、夹持机构；21、移动轨道；22、液压缸；23、第一夹持件；24、第二夹持件；3、角度控制机构；31、伺服电机；32、蜗轮蜗杆减速机；4、模具。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做清楚、完整的描述。显然，以下描述的具体细节只是本发明的一部分实施例，本发明还能够以很多不同于在此描述的其他实施例来实现。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，均属于本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

参照图1及图2，本发明实施例提出了一种自动化浇铸机构，包括机架1、夹持机构2、角度控制机构3，模具4设置于夹持机构2上；夹持机构2通过一旋转杆11可转动地设置于机架1上，角度控制机构3的行动端与夹持机构2传动连接，进而驱动夹持机构2上的模具4绕旋转杆11转动。

本发明技术方案，通过夹持机构2夹持模具4，再通过角度控制机构3控制模具4的倾斜角度。在浇铸时，浇铸工作角度也可精确控制并能控制锌液的浇铸量，锌液消耗少。自动化的浇铸生产效率高，适应性广、安全性高。

在本发明的第一实施例中，角度控制机构3为一液压缸，通过其活塞杆将夹持机构2上的模具4顶起或反向，使其绕旋转杆11转动，以调整其倾斜角度，完成浇铸。

参照图3、图4及图5所示，在第二实施例中，角度控制机构3包括伺服电机31及一电机控制器，伺服电机31的旋转轴与夹持机构2传动连接，进而驱动夹持机构2上的模具4绕旋转杆11转动。通过伺服电机31可以精确、高效地控制模具4的倾斜角度。

可以理解的是，角度控制机构3还可以为其他可以调节夹持机构2倾斜角度的装置，其实现结构不以本文描述的两个实施例为限制。

在本第二实施例的基础上，为了提供更大的扭力，保障模具4的平稳转动，角度控制机构3还包括设置于伺服电机31转动轴上的蜗轮蜗杆减速机32，蜗轮蜗杆减速机32的输出轴与旋转杆11传动连接，进而驱动夹持机构2上的模具4绕旋转杆11转动。蜗轮蜗杆减速机32的使用可以减小设备体积，使得设备结构更加紧凑。当然，其也可以使用其他减速机组件替代，并不以本实施例描述为限。

在本实施例的基础上，进一步地，为了夹持机构2可以快速夹住模具4，以便于改变模具4的倾斜角度，夹持机构2包括移动轨道21、第一夹持件23、第二夹持件24及驱动机构，第一夹持件23可移动地设置于移动轨道21上；驱动机构的行动端与第一夹持件23传动连接，进而驱动第一夹持件23沿移动轨道21做相对于第二夹持件24的位移。

本实施例中，移动轨道21为两个平行的滑动杆，通过滑块及滑动杆的配合实现夹持件的夹紧动作。当然，移动轨道21也可以为其他结构，例如滚轮及滚动轨道的配合等，其不以本实施例中描述为限。

具体地，为了使得驱动机构运行更加稳定，使其可提供较大的工作压力，驱动机构为液压缸22，液压缸22固定设置于机架1上，液压缸22的活塞杆与第一夹持件23固定连接，进而驱动第一夹持件23沿移动轨道21做相对于第二夹持件24的位移。当然，该驱动机构也可以为气缸、直线电机等其他结构来实现，其不以本实施例中描述的为限制。

进一步地，为了可以通过第一夹持件23和第二夹持件24控制模具4的开模、合模，第一夹持件23上设有用于固定模具4上模的第一安装部，第二夹持件24上设有用于固定模具4下模的第二安装部。使用时将上模固定在第一安装部上，将下模安装固定在第二安装部上，通过液压缸22的伸缩来实现上下模的相对滑动，进而实现开模及合模。

参照图6、图7及图8所示，为了可以将上模和下模翻转，以便于更换模具4，机架1上设有翻转机构12，翻转机构12包括摆动臂121，第一夹持机构2或第二夹持机构2与摆动臂121固定连接，翻转机构12通过摆动臂121带动第一夹持机构2或第二夹持机构2翻转。

其中，为了高效、精确的控制上模及下模的翻转，翻转机构12包括外框122、驱动部件123、摇杆124、摆动轴125及摆动臂121；摆动臂121及摇杆124都套接于摆动轴125上，摆动轴125可自转地设置于外框122上，外框122可移动地设置于移动轨道21上；第一夹持机构2或第二夹持机构2与摆动臂121固定连接，驱动部件123的行动端与摇杆124传动连接；驱动部件123的行动的做直线往复运动，带动摇杆124及摆动臂121绕摆动轴125摆动，进而驱动第一夹持机构2或第二夹持机构2上的模具4翻转。

可以理解的是，驱动部件123可以为气缸或液压缸等动力部件。在需要更换模具4是，通过驱动部件123带动摇杆124摆动，进而带动同样套接在摆动轴125上的摆动臂121摆动，实现上模或下模的翻转，此时模具4朝向使用者，使用者可以较为便捷顺手地更换模具4。

另一方面，本发明还提出一种自动化浇铸系统，包括浇铸机器人及如上的自动化浇铸机构，浇铸机器人随角度控制机构3的角度变化而调整自身角度，将液体状态的金属倒入模具4内。

其中，为了可以精确地模拟自动化浇铸机构上的浇口的运动轨迹，便于将液体从浇口倒入模具4内，自动化浇铸系统还包括示教器，示教器与浇铸机器人通信连接；浇铸机器人在浇铸时，通过示教器进行手动示教，记录运动轨迹，进而拟合自动化浇铸机构上的浇口的运动轨迹，在自动化浇铸机构调整模具4角度时，机器人也跟随其一并调整角度，完成精确的浇铸工作。

本机器人全自动化浇铸系统，可以实现机器人自动舀锌液、浇铸等全自动化工序。浇铸速度，浇铸工作角度也可精确控制并能控制锌液的浇铸量，锌液消耗少；操作人工的劳动强度降低，安全性提高；可连续工作24小时，生产效率高，适应性广。本自动化浇铸机构的整个传动系统及伺服马达全部安装有罩壳进行防护。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、替换及改进，这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明专利的保护范围应以权利要求为准。

Claims (10)

1.一种自动化浇铸机构，其特征在于，包括：机架、夹持机构、角度控制机构，模具设置于所述夹持机构上；所述夹持机构通过一旋转杆可转动地设置于所述机架上，所述角度控制机构的行动端与所述夹持机构传动连接，进而驱动所述夹持机构上的模具绕所述旋转杆转动。

2.根据权利要求1所述的自动化浇铸机构，其特征在于，所述角度控制机构包括伺服电机，所述伺服电机的旋转轴与所述夹持机构传动连接，进而驱动所述夹持机构上的模具绕所述旋转杆转动。

3.根据权利要求2所述的自动化浇铸机构，其特征在于，所述角度控制机构还包括设置于所述伺服电机转动轴上的蜗轮蜗杆减速机，所述蜗轮蜗杆减速机的输出轴与所述旋转杆传动连接，进而驱动所述夹持机构上的模具绕所述旋转杆转动。

4.根据权利要求1所述的自动化浇铸机构，其特征在于，所述夹持机构包括移动轨道、第一夹持件、第二夹持件及驱动机构，所述第一夹持件可移动地设置于所述移动轨道上；所述驱动机构的行动端与所述第一夹持件传动连接，进而驱动所述第一夹持件沿所述移动轨道做相对于所述第二夹持件的位移。

5.根据权利要求4所述的自动化浇铸机构，其特征在于，所述驱动机构为液压缸，所述液压缸固定设置于所述机架上，所述液压缸的活塞杆与所述第一夹持件固定连接，进而驱动所述第一夹持件沿所述移动轨道做相对于所述第二夹持件的位移。

6.根据权利要求4所述的自动化浇铸机构，其特征在于，所述第一夹持件上设有用于固定模具上模的第一安装部，所述第二夹持件上设有用于固定模具下模的第二安装部。

7.根据权利要求4所述的自动化浇铸机构，其特征在于，所述机架上设有翻转机构，所述翻转机构包括摆动臂，所述第一夹持机构或所述第二夹持机构与摆动臂固定连接，所述翻转机构通过所述摆动臂带动所述第一夹持机构或第二夹持机构翻转。

8.根据权利要求7所述的自动化浇铸机构，其特征在于，所述翻转机构包括外框、驱动部件、摇杆、摆动轴及摆动臂；所述摆动臂及所述摇杆都套接于所述摆动轴上，所述摆动轴可自转地设置于所述外框上，所述外框可移动地设置于所述移动轨道上；所述第一夹持机构或所述第二夹持机构与摆动臂固定连接，所述驱动部件的行动端与所述摇杆传动连接；所述驱动部件的行动的做直线往复运动，带动所述摇杆及所述摆动臂绕所述摆动轴摆动，进而驱动所述第一夹持机构或所述第二夹持机构上的模具翻转。

9.一种自动化浇铸系统，其特征在于，包括浇铸机器人及如权利要求1至8任一项所述的自动化浇铸机构，所述浇铸机器人随所述角度控制机构的角度变化而调整自身角度，将液体倒入模具内。

10.根据权利要求9所述的自动化浇铸系统，其特征在于，还包括示教器，所述示教器与所述浇铸机器人通信连接；所述浇铸机器人在浇铸时，通过所述示教器进行手动示教，记录运动轨迹，进而拟合所述自动化浇铸机构上的浇口的运动轨迹。

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