CN202963431U

CN202963431U - 活塞自动浇注装置

Info

Publication number: CN202963431U
Application number: CN 201220540930
Authority: CN
Inventors: 赵明军; 李为刚; 张友; 魏延实; 刘雨奇
Original assignee: SHANDONG SHUANGGANG PISTON CO Ltd
Current assignee: SHANDONG SHUANGGANG PISTON CO Ltd
Priority date: 2012-10-22
Filing date: 2012-10-22
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2022-10-22

Abstract

活塞自动浇注装置，涉及活塞生产技术领域，特别是属于一种活塞生产过程中的自动浇注系统装置。包括铝液炉（1）、舀料机器人（17）、自动活塞铸造机（8）、出毛坯装置和控制装置，其特征在于，舀料机器人的横臂前端设有悬臂（2），悬臂的底端处为浇勺部，设有浇勺（18），安装有第三电动机以及与之配合的浇勺倾转机构。取件机械手由臂部、机身和夹持手构成，臂部位于机身上端，臂部前端设有夹持手。控制装置为PLC控制器，其输入端连接数据输入装置、传感模块以及通讯接口，其输出端连接到电机的驱动电路和液压缸的控制电磁阀。具有机械化程度高、产品合格率高、经济效益好的积极效果。

Description

活塞自动浇注装置

技术领域

本实用新型涉及活塞生产技术领域，特别是属于一种活塞生产过程中的自动浇注系统装置。

背景技术

活塞是发动机的基础零部件之一，是发动机的心脏。目前汽车活塞正在朝着高强度、高耐磨度、高精密度、低膨胀、轻量化、结构组合化的方向发展。在生产过程中，一方面，活塞在铸造时需要完成的工艺越来越多，包括镶钢片、镶耐磨镶圈、放置盐芯等；另一方面活塞的轻量化需求使得活塞的结构越来越复杂，对生产工序的要求变得越来越严格。在传统的生产过程中，采用手工模具结合手工浇注的方法，合格产品的出品率低，生产效率也低，并且工人劳动强度较大。发动机的更新换代和活塞技术的发展带来活塞制造工艺，特别是铸造工艺技术的迅速发展，使得传统手工工艺逐渐被淘汰并推动了活塞铸造设备的更新换代。随着工业机器人技术日趋成熟，用机器人代替人工进行浇注作业，对改善工人的劳动条件，提高铸件质量有着显著的社会经济效益。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种新型的活塞自动浇注装置，以达到提高机械化程度、提高生产效率、改善社会经济效益的目的。

本实用新型所提供的活塞自动浇注装置，包括铝液炉、舀料机器人、自动活塞铸造机、出毛坯装置和控制装置，所谓的舀料机器人由基座、前臂、横臂组成，前臂与基座之间设有第一电动机和由第一电动机驱动的旋转机构。自动活塞铸造机具有活塞浇铸自动组合模具，以及实现模具自动组合与拆分的动作机构。出毛坯装置由取件机械手和水槽组成。其特征在于，舀料机器人的横臂前端设有悬臂，悬臂由丝杠和浇勺部构成，丝杠安装在横臂前端的螺孔内；悬臂上端安装有第二电动机和与之相应的悬臂伸缩传动机构；悬臂的底端处为浇勺部，设有浇勺，安装有第三电动机以及与之配合的浇勺倾转机构；上述的取件机械手由臂部、机身和夹持手构成，臂部位于机身上端，其外部两侧具有导轨，臂部与机身之间安装有第四电动机和平移传动机构，以实现臂部相对于机身的平移伸缩；臂部前端设有夹持手；取件机械手机身自上而下分为上体架、支撑架和底座三部分，上体架安装在支撑架外部，并且支撑架外侧设有导轨，上体架与支撑架之间设有第二液压缸，可以实现上体架的自由升降；支撑架与基座之间设有第五电动机以及由其驱动的旋转机构，可以实现支撑架绕底座的旋转或摆动；所述的控制装置采用PLC控制器，其输入端连接数据输入装置、传感模块以及舀料机器人、取件机械手、自动活塞铸造机的通讯接口，其输出端连接到上述所有电机的驱动电路和上述所有液压缸的控制电磁阀。

本实用新型所提供的活塞自动浇注装置，在使用时，自动活塞铸造机在PLC控制器控制下开始完成合模动作，之后舀料机器人的悬臂滑到移动式保温炉上方，悬臂伸出，舀料，悬臂提升，前臂绕基座旋转进入浇注位，浇勺倾转，进行浇注，浇注完成后收缩返回，并复位待命。待预先设定的冷却时间后，自动活塞铸造机开模，同时取件机械手完成支撑架旋转、臂部平移、夹持手落下、活塞毛坯抓取、夹持手上升、支撑架回转、夹持手再落下、放置活塞毛坯的动作，将活塞毛坯送入水槽中进行水淬，然后取件机械手上升归位。上述动作在PLC控制器控制下自动完成，具有机械化程度高、产品合格率高、经济效益好的积极效果。

附图说明

附图部分公开了本实用新型的具体实施例，其中，

图1，本实用新型俯视图；

图2，本实用新型左侧视图；

图3，舀料机器人垂直轴结构示意图；

图4，自动活塞铸造机结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型所提供的活塞自动浇注装置，舀料浇注工作由一套舀料机器人17自动完成。所谓的舀料机器人其机械部分由基座17-1、前臂17-2、横臂17-3构成，前臂可绕基座旋转，是通过前臂与基座之间设置的第一电动机以及由第一电动机驱动的旋转机构，如主动齿轮与齿圈的配合来实现的。

如图2、图3所示，舀料机器人的横臂上设有悬臂2，悬臂由丝杠2-3和浇勺部构成，丝杠安装在横臂前端的螺孔内；悬臂上端安装有第二电动机和相应的悬臂伸缩传动机构，所述的悬臂伸缩传动机构是指丝杠减速传动机构和耐高温精密齿轮2-4、中间齿轮2-5、底部齿轮2-6, 在第二电动机和上述的悬臂伸缩传动机构配合作用下，驱动悬臂连同浇勺作上下伸缩运动。悬臂的底端关节处设有浇勺部，上面设有浇勺18，安装有第三电动机以及与之配合的浇勺倾转机构，如螺纹螺杆机构、连杆机构等，以带动浇勺的倾转实现倒料动作，或者，直接使用伺服电机，也可以简单实现上述的倾转动作。

活塞毛坯的铸造成型是由位于舀料机器人一侧的自动活塞铸造机8完成的。其上设有活塞浇铸自动组合模具，以及实现模具自动组合与拆分的动作机构，能实现模具的自动组合与拆分。如图4所示，浇勺浇注的起始位置19和浇注完的位置20，舀料机器人通过旋转浇勺来控制铝液体积和清除铝液中的气泡。过滤网22从过滤网盒21送出到输送部件25上，输送部件上设置有定位部件23和切割部件24，输送部件尾端与倾斜的翻转放置机构26相连接，翻转放置机构以旋转轴27为轴心，翻转将过滤网放入自动活塞铸造机模具内。其相对一侧还设置有自动送丝机构，TiB丝29由自动送丝机构的卷盘28送入模具内。本实用新型所采用的自动活塞铸造机与现有技术基本相同，故不作过多说明。

出毛坯装置位于舀料机器人的另外一侧，由取件机械手15和水槽14组成。取件机械手由机身、臂部和手部构成，臂部位于机身上端，其上设有导轨，臂部通过其与机身之间所设置的第四电动机和平移传动机构，如齿轮、齿条的配合实现自由平移；臂部前端设有夹持手，由两根向下伸出的、形状与活塞外形相配合的短杆组成，并由第一液压缸带动实现张开与夹紧。如图2所示，取件机械手的机身分为上体架15-3、支撑架15-2和底座15-1三部分，上体架安装在支撑架外部，支撑架与基座之间设有第五电动机及相应的旋转机构，使支撑架可以绕基座旋转或摆动。支撑架外侧设有导轨，上体架与支撑架之间设有第二液压缸，驱动上体架自由升降。

为实现设备的集成化，本实用新型最好自备一组液压泵站，通过管路连接到取件机械手的液压缸，显然，管路上应设有电磁阀以实现有效控制。

本实用新型的控制装置采用PLC控制,其输入端连接舀料机器人、取件机械手和自动活塞铸造机的通讯接口、传感模块、以及数据输入装置，如键盘、按钮、旋钮等，将浇注过程中的物理信号和位置信息以及设定数据输入到PLC的中央处理器，其输出端连接到舀料机器人、取件机械手以及自动活塞铸造机的驱动电路和安全处理系统电路或者上位机输入接口，来控制现场的设备动作或上位机画面上所显示的数据。舀料机器人的控制部分可以使用ARM9控制器，采用点位伺服控制方式，对浇注速度的的控制，可以采用智能PID控制器实现。

如图1所示，位于舀料机器人一侧设有铝液炉1，为移动式保温炉，用于保存铝液。考虑到安全因素，本实用新型还设有安全防护栅栏4和安全门5。

Claims

1. 一种活塞自动浇注装置，包括铝液炉（1）、舀料机器人（17）、自动活塞铸造机（8）、出毛坯装置和控制装置，所谓的舀料机器人由基座（17-1）、前臂（17-2）、横臂（17-3）组成，前臂与基座之间设有第一电动机和由第一电动机驱动的旋转机构；自动活塞铸造机具有活塞浇铸自动组合模具，以及实现模具自动组合与拆分的动作机构；出毛坯装置由取件机械手（15）和水槽（14）组成；其特征在于，舀料机器人的横臂前端设有悬臂（2），悬臂由丝杠（2-3）和浇勺部构成，丝杠安装在横臂前端的螺孔内；悬臂上端安装有第二电动机和与之相应的悬臂伸缩传动机构；悬臂的底端处为浇勺部，设有浇勺（18），安装有第三电动机以及与之配合的浇勺倾转机构；上述的取件机械手由臂部、机身和夹持手构成，臂部位于机身上端，其外部两侧具有导轨，臂部与机身之间安装有第四电动机和平移传动机构，以实现臂部相对于机身的平移伸缩；臂部前端设有夹持手；取件机械手机身自上而下分为上体架（15-3）、支撑架（15-2）和底座（15-1）三部分，上体架安装在支撑架外部，并且支撑架外侧设有导轨，上体架与支撑架之间设有第二液压缸以实现上体架的自由升降；支撑架与基座之间设有第五电动机以及由其驱动的旋转机构以实现支撑架绕底座的旋转或摆动；所述的控制装置为PLC控制器，其输入端连接数据输入装置、传感模块以及舀料机器人、取件机械手、自动活塞铸造机的通讯接口，其输出端连接到上述所有电机的驱动电路和上述所有液压缸的控制电磁阀。