CN117600458A - 旋转式智能铝合金铸造岛 - Google Patents
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Abstract
一种旋转式智能铝合金铸造岛,包括铝液供应系统、自动铝液浇铸系统、旋转工作台系统、重力铸造系统、铸造毛坯取件与模具型腔清理及放网系统、供网系统、铸件毛坯成型质量检测和冷却系统、铸件毛坯浇道切除及其取放料系统,重力铸造系统包括重力铸造机、转运车,旋转工作台系统包括:多工位转台,安装在多工位转台外侧的转台驱动装置、转台定位装置,安装在多工位转台正中央的中央滑环装置,安装在多工位转台上的重力铸造机锁止装置、轨道组件,实现了全线的自动化生产,不仅可满足重力铸造的高效率、高质量连续生产,同时满足对铸件毛坯冷却和浇道切除工序的连续生产,对生产质量的提升、生产成本的降低和更加科学化的生产管理提供了有利的保障。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金铸造技术领域,尤其是涉及一种采用旋转式工位的重力铸造的全自动铸造岛。
背景技术
铝合金铸造中的重力铸造工艺属于一种传统成熟的铸造工艺,因其铸造工艺的易控稳定、产品合格率高、生产成本低的优势,其应用范围极广。涵盖的铸造产品涉及汽车领域相关零部件、大中型设备中的相关零部件以及众多的细分产业的各类产品。目前重力铸造设备的应用更多的是以单台重力铸造设备为主体,通过人工实现铸造生产的管控,导致其生产过程中的关键质量控制手段无法得到有效的保证。因为人工参与的环节过多,在铸造环节过程中无法精准地控制每次铝液的浇铸量,导致了产品质量的不稳定、成品率较低,使得生产成本大大增加。同时人工夹取铸件毛坯需要通过专用工具取出,因人工取件的速度较慢导致模具温度流失较多,致使二次合模后模具温度不恒定,不仅影响后续铸造的产品质量,也会因为模具的二次加热,进一步增加生产成本。在后续的生产环节中,铸件毛坯从铸造工序下线后的冷却,浇道的切除等环节均是独立的生产模块,导致其无法满足大批量生产的连续性和高效性,正因为生产的独立性和不连续性,带来了大量无价值贡献的物流转运和占据大面积的车间现场进行产品存放,不仅增加了生产成本,也降低了车间生产场地的有效利用率。正是因为上述原因带来的不利因素,如何设计一种可以满足高效、大批量生产,保证产品质量稳定且可以实现铸件毛坯冷却和浇道切除的全自动化的铸造岛成为了行业最大的难题。
发明内容
为解决上述问题,本发明的目的在于提供一种旋转式智能铝合金铸造岛。
根据本发明,提供一种旋转式智能铝合金铸造岛,包括:重力铸造系统、具有坩埚保温炉的铝液供应系统、用于将铝液从铝液供应系统中取出并添加至重力铸造系统的模具中的自动铝液浇铸系统、用于使重力铸造系统进行循环旋转的旋转工作台系统、用于重力铸造机的铸造毛坯取件与模具型腔清理及放网系统、供网系统、铸件毛坯成型质量检测和冷却系统、铸件毛坯浇道切除及其取放料系统,其中,重力铸造系统包括重力铸造机、用于转移重力铸造机的转运车,旋转工作台系统包括:安装在转台滚轮上的多工位转台,安装在多工位转台外侧的转台驱动装置、转台定位装置,安装在多工位转台正中央用于与外部的介质传输的中央滑环装置,安装在多工位转台上的重力铸造机锁止装置、轨道组件,其中,转台驱动装置用于经由主动齿轮和销齿的啮合传动驱动多工位转台沿转台滚轮按设置速率转动,转台定位装置具有第一气缸和由第一气缸驱动而插入多工位转台的定位插孔内以将多工位转台定位于预定位置的插舌,重力铸造机锁止装置包括第二气缸、和由第二气缸拉动而与转运车的锁止销孔配合的插销,轨道组件用于在多工位转台上移动重力铸造机并用于和转运车之间交接重力铸造机。
优选地,旋转工作台系统还包括:设置在多工位转台外围的检修工位,用于对重力铸造机进行维修和更换模具,检修工位上设置有导轨,用于使重力铸造机沿着轨道组件和导轨移动交接到检修工位的指定位置;用于和转运车贴合的限位块。
优选地,检修工位包括由驱动电机通过链条带动沿着第一滑块滑轨组件移动的推拉装置,推拉装置包括设置在推拉装置支架上用于推动插销插入转运车的推拉销孔内的第三气缸。
本发明旋转式智能铝合金铸造岛与现有技术对比其技术优势在于:将铝液供应、自动铝液浇铸、旋转式的连续铸造生产、自动取件、自动对模具型腔清理、自动放置过滤网、自动对判别铸造成型质量、自动对铸件毛坯冷却、自动对铸件毛坯浇道切除、自动码垛放料等各个工艺环节融为一个整体,实现了全线的自动化生产。该铸造岛不仅可以满足重力铸造的高效率、高质量连续生产,也同时满足了对铸件毛坯冷却和浇道切除工序的连续生产,对生产质量的提升、生产成本的降低和更加科学化的生产管理提供了有利的保障。
附图说明
图1是本发明一种旋转式智能铝合金铸造岛的系统方案示意图。
图2的(1)是本发明一种旋转式智能铝合金铸造岛的铝液供应系统示意图。
图2的(2)是本发明一种旋转式智能铝合金铸造岛的铝液供应系统的底座示意图。
图2的(3)是本发明一种旋转式智能铝合金铸造岛的公排的示意图。
图2的(4)是本发明一种旋转式智能铝合金铸造岛的压块、限位开关组件示意图。
图3的(1)是本发明一种旋转式智能铝合金铸造岛的自动铝液浇铸系统示意图。
图3的(2)是本发明一种旋转式智能铝合金铸造岛的自动铝液浇铸系统机械臂示意图。
图4的(1)是本发明一种旋转式智能铝合金铸造岛的旋转工作台系统示意图。
图4的(2)是本发明一种旋转式智能铝合金铸造岛的旋转工作台系统的底座示意图。
图4的(3)是本发明一种旋转式智能铝合金铸造岛的旋转工作台系统的驱动电机、主动齿轮示意图。
图4的(4)是本发明一种旋转式智能铝合金铸造岛的旋转工作台系统的气缸、插舌示意图。
图4的(5)是本发明一种旋转式智能铝合金铸造岛的旋转工作台系统的气缸、插销示意图。
图4的(6)是本发明一种旋转式智能铝合金铸造岛的旋转工作台系统检修工位示意图。
图4的(7)是本发明一种旋转式智能铝合金铸造岛的旋转工作台系统局部示意图。
图5的(1)是本发明一种旋转式智能铝合金铸造岛的重力铸造系统示意图。
图5的(2)是本发明一种旋转式智能铝合金铸造岛的重力铸造系统的锁止销孔、推拉销孔示意图。
图5的(3)是本发明一种旋转式智能铝合金铸造岛的重力铸造系统的冷却管路示意图。
图5的(4)是本发明一种旋转式智能铝合金铸造岛的重力铸造系统的液压装置示意图。
图6的(1)是本发明一种旋转式智能铝合金铸造岛的铸造毛坯取件-模具型腔清理-取放网系统示意图。
图6的(2)是本发明一种旋转式智能铝合金铸造岛的铸造毛坯取件-模具型腔清理-取放网系统的局部放大示意图。
图7是本发明一种旋转式智能铝合金铸造岛的供网系统示意图。
图8是本发明一种旋转式智能铝合金铸造岛的铸件毛坯成型质量检测和冷却系统示意图。
图9的(1)是本发明一种旋转式智能铝合金铸造岛的铸件毛坯浇道切除及其取放料系统示意图。
图9的(2)是本发明一种旋转式智能铝合金铸造岛的铸件毛坯浇道切除及其取放料系统的机械臂示意图。
图9的(3)是本发明一种旋转式智能铝合金铸造岛的铸件毛坯浇道切除及其取放料系统的机械臂局部放大示意图。
图10是本发明一种旋转式智能铝合金铸造岛的安全系统示意图。
图中:100-铝液供应系统、200-自动铝液浇铸系统、300-旋转工作台系统、400-重力铸造系统、500-铸造毛坯取件与模具型腔清理及放网系统、600-供网系统、700-铸件毛坯成型质量检测和冷却系统、800-铸件毛坯浇道切除及其取放料系统、900-控制系统、1000-安全系统、101-炉底座、102-炉体定位装置、103-加热母排自动对插装置、104-母排、105-第二滑块滑轨组件、106-第四气缸、107-铝液温度检测装置、108-不锈钢热偶组件、109-公排、110-有无保温炉检测装置、111-压块、112-限位开关、113-坩埚保温炉、201-第一智能机器人、202-定量浇铸机械手、203-专用舀勺、204-铝液液面检测装置、205-氧化皮清理装置、206-供气装置、207-吹扫头、208-废料框、301-多工位转台、302-转台支撑座、303-转台滚轮、304-转台驱动装置、305-驱动电机、306-主动齿轮、307-转台定位装置、308-第一气缸、309-插舌、310-重力铸造机锁止装置、311-第二气缸、312-插销、313-中央滑环装置、314-轨道组件、315-限位块、316-防倾倒块、317-检修工位、318-驱动电机、319-推拉装置、320-第三气缸、321-推拉装置支架、322-第一滑块滑轨组件、323-链条、324-插销、325-导轨、326-防倾倒块、327-检修工位控制系统、328-销齿、401-重力铸造机、402-主机体、403-移动台板组件、404-脱模装置、405-移动台板油缸、406-脱模油缸、407-主导杠、408-转运车、409-锁止销孔、410-推拉销孔、411-模具冷却系统、412-分水器、413-流量计、414-电控通闭阀、415-液压系统、416-油箱、417-液压泵、501-第二智能机器人、502-多功能机械手、503-卡盘气缸、504-取件夹爪、505-取网夹爪、506-卡盘气缸、507-吹扫头、601-震动供网装置、602-取网点、603-有无网检测装置、604-过滤网、701-水箱主体、702-水温检测装置、703-测温热偶、704-供水装置、705-电控通闭阀、706-升降台、707-驱动气缸、708-升降支架、709-定位块、710-有无料检测装置、711-检测光电、801-油压机、802-工作台板、803-移动台板、804-主导杠、805-主油缸、806-接料小车、807-第三智能机器人、808-多功能抓手、809-气缸、810-取件夹爪、811-气缸、812-取件夹爪、1001-安全围栏、1002-安全门、1003-安全门、1004-安全杆、1005-安全杆。
具体实施方式
下面结合附图详细描述本发明的示例性实施例。下文描述的和附图示出的示例性实施例旨在教导本发明的原理,使本领域技术人员能够在若干不同环境中和对于若干不同应用实施和使用本发明。因此,本发明的保护范围由所附的权利要求来限定,示例性实施例并不意在、并且不应该被认为是对本发明保护的范围的限制性描述。而且,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不一定是按照实际的比例关系绘制的,涉及到方位描述,例如对应主体纵长的纵向,以及上、下、左、右、顶、底等指示的方位或位置关系,皆为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。除非另外具体说明,否则在实施例中阐述的部件和组装步骤的顺序以及数值不限制本发明的范围。而且本文中所陈述的任何数值范围旨在包括其中包含的所有子范围,使用“数值A~数值B”表示的数值范围是指包含端点数值A、B的范围。本领域技术人员可以理解,本发明中的“第一”、“第二”、“步骤”等术语仅用于区别不同步骤、设备或模块等,既不代表任何特定技术含义,也不表示它们之间的必然逻辑顺序。例如某步骤二、三可以对调或并行。下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步解释。
如图1至10所示的本发明一个实施例的采用旋转式工位的重力铸造的全自动铸造岛,通过将自动铝液浇铸系统200(图3)、旋转工作台系统300(图4)、重力铸造系统400(图5)三套系统柔性组合,以创新的工艺设计思路、创新的设备设计和精密的控制系统,改变了现有单机铸造设备生产连续性和生产节拍长的弊端。
在本发明的一个实施例中,旋转式智能铝合金铸造岛的一个工作循环的工艺工作流程如下:整套产线设备的运行由控制系统900集中控制,生产安全的控制由安全系统1000进行控制。生产线把处理好的铝液添加至铝液供应系统100中,此时铸造岛具备了生产原料。通过自动铝液浇铸系统200将铝液从铝液供应系统100中取出并添加至重力铸造系统400的模具中。重力铸造系统400通过旋转工作台系统300进行循环旋转,把已浇铸铝液的重力铸造机旋转至下一工位,把未浇铸铝液的重力铸造机旋转至浇铸工位,依次循环对重力铸造系统400所包含的所有重力铸造机进行铝液浇铸。当第一台已浇铸的重力铸造机旋转至下料工位时,由铸造毛坯取件与模具型腔清理及放网系统500对该台重力铸造机进行取件、模具型腔清理和放网,并将铸件放置到铸件毛坯成型质量检测和冷却系统700中进行检测和冷却,同时从供网系统600中取网待用,前序的铸造循环继续生产。铸件冷却完毕后,由铸件毛坯浇道切除及其取放料系统800中的第三智能机器人807将铸件从铸件毛坯成型质量检测和冷却系统700中取出放置到油压机801中进行切边处理,切边处理完毕后,由第三智能机器人807将铸件取出放置到料框内。如上所述。
本发明铝液供应系统100如图1和图2所示:炉底座101固定在地面上,炉体定位装置102、加热母排自动对插装置103和有无保温炉检测装置110安装在炉底座101上,公排109安装在坩埚保温炉113上。当更换坩埚保温炉113时,通过控制系统900发出相关的控制信号,此时加热母排自动对插装置103中的第四气缸106驱动母排104沿第二滑块滑轨组件105移动,断开母排104与公排109的连接,此时相关加热和检测的信号均断开,坩埚保温炉113具备移走条件,通过转运装置将坩埚保温炉113移走进行铝液的添加。此时有无保温炉检测装置110中的压块111弹起,限位开关112信号关闭,系统检测到坩埚保温炉113已移走。
当坩埚保温炉113完成铝液添加而由转运装置放回原位置时,此时通过炉体定位装置102对坩埚保温炉113进行位置找正后,将坩埚保温炉113放下,此时压块111被压下,限位开关112信号打开,系统检测到坩埚保温炉113已放回,通过第四气缸106驱动母排104沿第二滑块滑轨组件105移动,闭合母排104与公排109的连接,此时相关加热和检测的信号均闭合。在生产过程中通过不锈钢热偶组件108和铝液温度检测装置107对坩埚保温炉113内的铝液温度进行实施的检测,保证工艺温度。
本发明自动铝液浇铸系统200的具体实施方式:如图1和图3所示:在铝液舀取时,由第一智能机器人201带着定量浇铸机械手202和例如陶瓷制作的专用舀勺203移动至坩埚保温炉113上端,此时定量浇铸机械手202处于垂直姿态。第一智能机器人201向下移动,当铝液液面检测装置204检测到铝液面时,停止动作,此时通过专用舀勺203倾斜进行铝液的舀取,根据倾斜的角度不同,可以舀入不同的铝液量。铝液舀取完毕后,第一智能机器人201带着定量浇铸机械手202移动至重力铸造机浇铸口位置,通过专用舀勺203的倾斜将铝液浇注至模具内。浇注完毕后,第一智能机器人201移动至氧化皮清理装置205上端,此时检测到专用舀勺203位于氧化皮清理装置205上,供气装置206打开,通过吹扫头207对专用舀勺203内部的残留氧化皮进行吹扫清理,氧化皮跌落至废料框208内,吹扫完毕后,第一智能机器人201移动至坩埚保温炉113上端等待。如上所述,自动铝液浇铸系统200的一个浇铸循环完成。
本发明旋转工作台系统300的具体实施方式:如图1和图4所示:例如5工位的多工位转台301通过转台支撑座302、转台滚轮303安装在地面上,并沿转台滚轮303进行转动。多工位转台301的旋转原理如下:其通过转台驱动装置304中的驱动电机305输出动力,通过主动齿轮306和销齿328的啮合传动,驱动多工位转台301的转动。多工位转台301的定位原理如下:当旋转至指定的预定位置时,多工位转台301停止转动,此时转台定位装置307中的第一气缸308驱动插舌309插入多工位转台301的定位插孔内,多工位转台301实现位置的准确定位。当多工位转台301需要转动时,第一气缸308驱动插舌309从多工位转台301的定位插孔内抽出,此时多工位转台301可以自由旋转。如上所述是多工位转台的工作循环。
如图4和图5所示:重力铸造机401安装支承在转运车408上,可使转运车408安装在重力铸造机401的立腿底部,转运车408沿导轨可以行走。检修工位317设置在多工位转台301外围,用于对重力铸造机401进行维修和更换模具。其具体实施方式为,通过操作检修工位控制系统327发出控制信号,此时推拉装置319由驱动电机318通过链条323带动其沿着第一滑块滑轨组件322移动至指定位置,推拉装置支架321上的第三气缸320推动插销324插入转运车408的推拉销孔410内,重力铸造机锁止装置310中的第二气缸311拉动插销312从转运车408的锁止销孔409内抽出,此时重力铸造机401解锁,由推拉装置319通过驱动电机318驱动,将重力铸造机401沿着轨道组件314和导轨325移动交接到检修工位317的指定位置。
当重力铸造机401需要推回至多工位转台301上时,由推拉装置319通过驱动电机318驱动,将重力铸造机401沿着轨道组件314和导轨325移动至转运车408与限位块315贴合,此时第二气缸311推动插销312插入转运车408的锁止销孔409内,第三气缸320拉动插销324从转运车408的推拉销孔410内抽出,重力铸造机401由重力铸造机锁止装置310锁定在多工位转台301上,推拉装置319返回初始位置。防倾倒块316、326用于防止重力铸造机401在指定位置的倾倒风险。如上所述是检修工位的工作循环。
如图4所示:中央滑环装置313安装在多工位转台301的中央,用于实现旋转工作台系统与外部的水、气、油、电相关介质的传输。其中,安装在多工位转台301外侧的液压系统通过中央滑环装置313将液压动力输送至多工位转台301上,驱动重力铸造机401的动作。
本发明重力铸造系统400的具体实施方式:如图1和图5所示:重力铸造系统400的重力铸造机401安装在多工位转台301上,控制其动作的液压系统415安装在多工位转台301的外侧。在工作过程中,由液压系统415的油箱416和液压泵417提供动力介质和动力源,由移动台板油缸405驱动移动台板组件403沿着主导杠407在主机体402上进行往复动作,实现模具的开合模。由脱模油缸406驱动脱模装置404完成模具的脱模。如上所述是重力铸造机401的工作实施方式。
如图5所示,模具冷却系统411由控制系统、流量控制装置组成,安装在重力铸造机401的侧面。在对模具进行冷却时,冷却水通过分水器412分配至每一路冷却通道,通过电控通闭阀414的开闭,控制每一路冷却的实施时间,根据调节流量计413调整每一路冷却水的具体流量,通过上述的实施过程实现对模具的冷却。
本发明铸造毛坯取件与模具型腔清理及放网系统500的具体实施方式:如图6所示:多功能抓手502安装在第二智能机器人501的轴端,当重力铸造机401开模并旋转至下料工位后,第二智能机器人501动作,将多功能抓手502的取件夹爪504移动至抓取点位,卡盘气缸503驱动取件夹爪504动作夹紧铸件,随后将铸件取走。此时第二智能机器人501六轴旋转180°后,通过吹扫头507对模具型腔进行吹扫清理,清理完毕后,卡盘气缸506驱动取网夹爪505动作,将过滤网放置在指定位置,第二智能机器人501携带多功能夹爪502移走至后序工位。如上所述是铸造毛坯取件与模具型腔清理及放网系统500的工作实施方式。
本发明供网系统600的具体实施方式:如图6和图7所示:在供网过程中,由操作人员将过滤网604倒入震动供网装置601的盛料斗内,通过螺旋式的震动,将过滤网604有序排列并输送至取网点602。当过滤网604停靠在取网点602后,有无网检测装置603检测到取网点602已有过滤网604,发出信号给震动供网装置601停止震动供网。由第二智能机器人501携带多功能机械手502至取网点602,通过卡盘气缸506驱动取网夹爪505,将过滤网604取出。此时有无网检测装置603检测到取网点602无过滤网604,发出信号给震动供网装置601震动供网,依次循环实现过滤网604的持续供应。如上所述是供网系统600的工作实施方式。由此,供网系统可将标准规格的过滤网倒入震动供网装置后,通过震动供网装置将乱序的过滤网有序排列,依次移动到出网口等待生产使用;有无网检测装置反馈信号驱动震动供网装置的启动和停止。
本发明铸件毛坯成型质量检测和冷却系统700的具体实施方式:如图6和图8所示:当铸件由第二智能机器人501使用多功能机械手502取出后,移动到由检测光电711和判断系统组成的有无料检测装置710的检测点,通过检测光电711对铸件进行成型质量检测,通过多个信号综合判断铸造毛坯是否有成型缺陷,检测无问题后,第二智能机器人501将铸件放置到冷却系统中的定位块709上,当有成型问题时,第二智能机器人501将铸件放置到废料框报废处理。如上所述是铸件毛坯成型质量检测的工作实施方式。
如图8所示:当铸件放置到升降台706上的定位块709定位后,升降支架708通过驱动气缸707驱动其沿着垂直方向下降将铸件浸入水中。铸件在水中浸入达到工艺时间后,升降支架708升起至水面之上。如上所述是冷却系统完成铸件冷却的工作实施方式。
如图8所示:冷却水储存在水箱主体701内,冷却水的水温通过测温热偶703进行检测并将温度数据反馈至水温检测装置702。当冷却水温度上升至工艺上限温度后,其控制系统发出信号,控制电控通闭阀705打开,低温的冷却水通过供水装置704进入水箱主体701内,同时温度较高的水会溢流出水箱。随着低温的冷却水的进入,水箱主体701内的水温会下降,当水温降至工艺下限温度后,电控通闭阀705关闭,依次循环实现对冷却水温度的控制。如上所述是冷却系统完成水温控制的工作实施方式。
本发明铸件毛坯浇道切除及其取放料系统800的具体实施方式:如图8和图9所示:第三智能机器人807携带多功能抓手808用于把铸件从定位块709上抓起,放置到油压机801的专用模具内进行切边处理,切边处理完毕后由其将铸件取出放置到指定的物料框内。在从定位块709取件至放置到专用模具内的过程由气缸811驱动取件夹爪812完成。从专用模具内取出铸件的过程由气缸809驱动取件夹爪810完成。如上所述是取放料系统的工作实施方式。
如图9所示:专用的切边模具安装在油压机801上,其下模安装在工作台板802上,上模安装在移动台板803上。在冲切过程中,由主油缸805驱动移动台板803沿着主导杠804进行上下往复动作,完成冲切工艺的实施,其冲切的落料直接掉入接料小车806内。如上所述是铸件毛坯浇道切除的工作实施方式。
本发明安全系统1000的具体实施方式:如图10所示:整个铸造岛由安全围栏1001进行物理隔离,防止人员进入设备运作区域内。其中设置的安全门1002、安全门1003用于人员的进出,其采用符合国际安全标准的安全锁进行控制。安全杆1004、安全杆1005用于检修工位317进行重力铸造机401拖拉时的通道安全控制。在连续生产过程中,安全系统1000的任意一个安全触发信号被触发,整套铸造岛会立即停止动作,保证人员安全。如上所述是安全系统的工作实施方式。
综上所述,本发明一种旋转式智能铝合金铸造岛通过创新的工艺设计思路,将铝液供应、自动铝液浇铸、旋转式的连续铸造生产、自动取件、自动对模具型腔清理、自动放置过滤网、自动对判别铸造成型质量、自动对铸件毛坯冷却、自动对铸件毛坯浇道切除、自动码垛放料等各个工艺环节融为一个整体,实现了全线的自动化生产。该铸造岛不仅可以满足重力铸造的高效率、高质量连续生产,也同时满足了对铸件毛坯冷却和浇道切除工序的连续生产,对生产质量的提升、生产成本的降低和更加科学化的生产管理提供了有利的保障。
本发明通过将旋转工作台系统300和重力铸造系统400创新性地设计于一体,组成旋转重力铸造单元,再配合自主开发的自动铝液浇注系统200,实现了铸造生产的连续运行和高效的生产产出。自动铝液浇注系统200通过精准控制舀勺定量舀取铝液,并导入至重力铸造系统400中来实现高成品率铸造。
旋转工作台系统300采用销齿传动,实现其稳定平稳的旋转动作,再借助于变频伺服控制和视觉扫码定位,实现其精准的位置控制,其综合定位精度达到±0.5mm,为自动铝液浇注的准确实施提供了精准的位置服务。
重力铸造系统400采用1套系统5机联动控制,即采用一套控制系统,通过复杂的逻辑控制,实现每台重力铸造机401能够按照不同的配方生产不同类型的产品,实现混线高效的产品生产。
根据本发明的中央滑环装置313,将重力铸造系统400的控制系统、液压系统等放置在多工位转台301之外,这不仅便于设备的检修和维护,更是降低了多工位转台301的负载和占用空间,有效地提升了系统维护性和空间利用率。
在本发明中,铝液温度检测装置107可由不锈钢热偶组件和信号收集装置组成,铝液供应系统100用以对铝液的连续供应和持续保温。本发明设置两组保温炉,在生产过程中通过交替供应铝液,满足生产中铝液的连续供应。所述的旋转工作台系统用以承载重力铸造机,并在铸造生产过程中根据浇铸顺序和工位要求进行旋转,实现铸造生产的连续进行,是铸造岛的核心系统。其中多工位转台作为主体结构,用于承载5台重力铸造机进行旋转动作。转台驱动装置由变频电机作为动力输出驱动转台按设置速率旋转,安装在转台外侧。转台定位装置用于转台在指定位置停止后的准确定位,从而保证整体自动化运行的位置精度,安装在转台外侧。检修工位用于对转台上的重力铸造机进行模具更换或设备检修,同时检修工位的应用也保证了转台上任何一台重力铸造机需要更换模具或检修时,无需暂停生产活动,仅需把重力铸造机输送至检修工位即可,此时铸造岛可以继续连续生产,互不干扰,铸造岛共设置了两个检修工位,安装台转台外侧。重力铸造机锁止装置由驱动气缸和插销等组成,安装在转台上,用于对转台上的重力铸造机进行锁止,防止其意外移动。轨道组件安装在转台上,用于承载重力铸造机。
所述的重力铸造系统是铸造生产,实现铝液成型的关键设备。包括重力铸造机、转运车、模具冷却系统、液压系统。重力铸造机作为铸造设备的主体,由主机体、移动台板组件、脱模装置等组成,通过液压缸的驱动实现移动台板和脱模装置的动作。转运车是重力铸造机的承载运输车,安装在重力铸造机的立腿底部,用于实现重力铸造机在转台至检修工位之间的转运,同时转运车上有锁止销孔,用于实现重力铸造机位置的定位和锁止。
尽管已经参考各种具体实施例描述了本发明,但是应当理解,可以在所描述的发明构思的精神和范围内做出变形。因此,意图是本发明不限于所描述的实施例,而是将具有由所附权利要求的语言所定义的全部范围。
Claims (10)
1.一种旋转式智能铝合金铸造岛,其特征在于,包括:重力铸造系统(400)、具有坩埚保温炉(113)的铝液供应系统(100)、用于将铝液从铝液供应系统(100)中取出并添加至重力铸造系统(400)的模具中的自动铝液浇铸系统(200)、用于使重力铸造系统(400)进行循环旋转的旋转工作台系统(300)、用于重力铸造机(401)的铸造毛坯取件与模具型腔清理及放网系统(500)、供网系统(600)、铸件毛坯成型质量检测和冷却系统(700)、铸件毛坯浇道切除及其取放料系统(800),其中,重力铸造系统(400)包括重力铸造机(401)、用于转移重力铸造机(401)的转运车(408),旋转工作台系统(300)包括:安装在转台滚轮(303)上的多工位转台(301),安装在多工位转台(301)外侧的转台驱动装置(304)、转台定位装置(307),安装在多工位转台(301)正中央用于与外部的介质传输的中央滑环装置(313),安装在多工位转台(301)上的重力铸造机锁止装置(310)、轨道组件(314),其中,转台驱动装置(304)用于经由主动齿轮(306)和销齿(328)的啮合传动驱动多工位转台(301)沿转台滚轮(303)按设置速率转动,转台定位装置(307)具有第一气缸(308)和由第一气缸(308)驱动而插入多工位转台(301)的定位插孔内以将多工位转台(301)定位于预定位置的插舌(309),重力铸造机锁止装置(310)包括第二气缸(311)、和由第二气缸(311)拉动而与转运车(408)的锁止销孔(409)配合的插销(312),轨道组件(314)用于在多工位转台(301)上移动重力铸造机(401)并用于和转运车(408)之间交接重力铸造机(401)。
2.根据权利要求1所述的旋转式智能铝合金铸造岛,其特征在于,旋转工作台系统(300)还包括:设置在多工位转台(301)外围的检修工位(317),用于对重力铸造机(401)进行维修和更换模具,检修工位(317)上设置有导轨(325),用于使重力铸造机(401)沿着轨道组件(314)和导轨(325)移动交接到检修工位(317)的指定位置;用于和转运车(408)贴合的限位块(315)。
3.根据权利要求2所述的旋转式智能铝合金铸造岛,其特征在于,检修工位(317)包括由驱动电机(318)通过链条(323)带动沿着第一滑块滑轨组件(322)移动的推拉装置(319),推拉装置(319)包括设置在推拉装置支架(321)上用于推动插销(324)插入转运车(408)的推拉销孔(410)内的第三气缸(320)。
4.根据权利要求1所述的旋转式智能铝合金铸造岛,其特征在于,铝液供应系统(100)包括:炉底座(101),和安装在炉底座(101)上的炉体定位装置(102)、加热母排自动对插装置(103)、第二滑块滑轨组件(105)和有无保温炉检测装置(110),加热母排自动对插装置(103)包括用于驱动母排(104)沿第二滑块滑轨组件(105)移动以与安装在坩埚保温炉(113)上的公排(109)通断的第四气缸(106),有无保温炉检测装置(110)包括限位开关(112)和由坩埚保温炉(113)压下的压块(111)。
5.根据权利要求4所述的旋转式智能铝合金铸造岛,其特征在于,自动铝液浇铸系统(200)包括第一智能机器人(201),安装在第一智能机器人六轴轴端的定量浇铸机械手(202)、舀勺(203)、铝液液面检测装置(204),与第一智能机器人相邻地布置的氧化皮清理装置(205)。
6.根据权利要求1所述的旋转式智能铝合金铸造岛,其特征在于,重力铸造机(401)包括主机体(402)、移动台板组件(403)、脱模装置(404)、模具冷却系统(411)。
7.根据权利要求1所述的旋转式智能铝合金铸造岛,其特征在于,铸造毛坯取件与模具型腔清理及放网系统(500)包括:第二智能机器人(501)、安装在第二智能机器人(501)的轴端的多功能抓手(502),多功能抓手(502)包括:取件夹爪(504)、对模具型腔进行吹扫清理的吹扫头(507)、取网夹爪(505)。
8.根据权利要求1所述的旋转式智能铝合金铸造岛,其特征在于,供网系统(600)包括:通过螺旋式震动输送过滤网(604)的震动供网装置(601)、有无网检测装置。
9.根据权利要求8所述的旋转式智能铝合金铸造岛,其特征在于,铸件毛坯成型质量检测和冷却系统(700)包括:有无料检测装置(710)、对铸件进行成型质量检测的检测光电(711)、设有用于定位铸件的定位块(709)的升降台(706)、用于储存冷却水的水箱主体(701)、水温检测装置、供水装置,铸件毛坯浇道切除及其取放料系统(800)包括:用于把铸件从定位块(709)上抓起的多功能抓手(808)、用于进行切边处理的油压机(801)的模具。
10.根据权利要求1所述的旋转式智能铝合金铸造岛,其特征在于,还包括具有用于进行物理隔离的安全围栏(1001)的安全系统,和用于对旋转式智能铝合金铸造岛进行控制的控制系统。
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