一种铸造自动化设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种自动化设备，特别是一种自动化完成摩轮铸造工艺过程的铸造自动化设备。该设备包括与铸造机配合使用的机柜，铸造机的立柱上设有托架Ⅰ，托架Ⅰ的下方设有下模，铸造机上设有可升降的上模，上模与下模之间设有可向外展开的侧模，机柜上设有横向的导轨组件，导轨组件延伸至托架Ⅰ并与托架Ⅰ连接，托架Ⅰ上设有用于抬起铸件的起料器，导轨组件上横跨有可滑动的机械手，机械手上设有第二执行器、第三执行器以及托架Ⅲ，第二执行器为浇注部件，第二执行器包括漏斗部件，机柜上面设有第二送料箱，第二送料箱上设有可落入漏斗部件的滤网，机柜内设有控制箱，机械手、起料器、第二执行器、第三执行器均与控制箱电连接。
【专利说明】一种铸造自动化设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种自动化设备，特别是一种自动化完成摩轮铸造工艺过程的铸造自动化设备。
【背景技术】
[0002]随着经济的快速发展，人力成本逐年递增，同时轮毂生产规模不断扩张，其铸造工艺操作步骤重复、繁琐。一般地，现有车轮毂铸造过程是手动操作铸造机，人工主要负责在铸模内添加相应的物料，配合浇注机械手完成浇注液体金属，取出冷却成型后的铸件。由于手动操作，所耗费的人力成本较高，且生产质量不稳定。另一方面，工作环境恶劣，温度高、存在安全隐患；容易误操作，造成产品报废甚至危及人身安全；因此，研究和改善车轮毂铸造设备是一个急待解决的问题，综合考虑铸造工艺的实际情况，其具有专业性强、产品具有系列性、操作空间有限、经常换模等方面特性。如引入机器人，其通用性强，本身可靠性较高，但需要额外复杂工装，操作空间较大，成本高，无法换模；再如现有取件器，其功能单一，效率低，以上已无法满足当前生产的需求。
实用新型内容
[0003]本实用新型主要是针对现有取件设备所存在的操作繁杂、效率低、生产质量不稳定的问题，提供一种操作简单可控、效率高、成本低、生产质量稳定的铸造自动化设备。
[0004]本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:一种铸造自动化设备，包括与铸造机配合使用的机柜，铸造机的立柱上设有托架I，托架I的下方设有下模，铸造机上设有可升降的上模，上模与下模之间设有可向外展开的侧模，所述的机柜上设有横向的导轨组件，导轨组件延伸至托架I并与托架I连接，托架I上设有用于抬起铸件的起料器，导轨组件上横跨有可滑动的机械手，机械手上设有第二执行器、第三执行器以及托架III，第二执行器为浇注部件，第二执行器包括漏斗部件，机柜上面设有第二送料箱，第二送料箱上设有可落入漏斗部件的滤网，机柜内设有控制箱，机械手、起料器、第二执行器、第三执行器均与控制箱电连接。
[0005]作为优选，所述的机柜由柜体、第一送料箱、废料收集箱、收件台、第四执行器组成。
[0006]作为优选，所述的起料器为可在水平及垂直方向运动的气动执行机构，起料器包括气缸V、气缸VI和顶头机构。
[0007]作为优选，所述的机械手上还包括托架III，托架III的中部设有开口槽，第二执行器为浇注部件，第二执行器为由气缸II驱动的气动执行机构，第二执行器包括漏斗部件、小勺部件、垂直导轨，漏斗部件包括托架II和漏斗，漏斗通过螺钉固定于托架II内，小勺部件与漏斗内部连通，且小勺部件与漏斗活动连接。
[0008]作为优选，该铸造自动化设备还包括为制动圈和齿套供热的高频加热器，所述的第三执行器为第一物料拾取放置机构，第三执行器为用于拾取和放置制动圈和齿套的机械吸盘机构，第三执行器包括吸盘和驱动吸盘做平移运动的气缸III，吸盘上设有压套I和端盖，吸盘的端面与端盖固连并通过螺母与气缸III连接，压套II内部设有可滑动的吸盘座，吸盘座与端盖之间设有弹簧I，吸盘座内装有顶头1、顶头I1、弹簧II和限位销。
[0009]作为优选，所述的导轨组件包括导轨和第一执行器，第一执行器为由气缸I驱动的直线平移驱动机构，第一执行器与机械手电连接。
[0010]作为优选，所述的托架I由托架体和压盖组成，托架体上设有用于导轨组件的安装与定位的L形槽。
[0011]作为优选，所述的第一送料箱置于导轨组件下方，第二送料箱为第二物料送料机构且置于机柜顶部，废料收集箱位于第一送料箱与铸造机之间，且废料收集箱位于导轨组件下方，收件台的右侧设有第四执行器，收件台上设有双排滚筒，第四执行器为拨叉。
[0012]作为优选，所述的第二送料箱为滤网放置机构，第二送料箱包括气缸IV、导向器和可转动的转盘。
[0013]作为优选，所述的机柜下面设有铺设在底面上的地面导轨，机柜下面设有连接在地面导轨上的滑轮，机柜下面设有脚轮。
[0014]因此，本实用新型的有益效果是:该自动化设备通过上述的机构，能克服原有设备效率低，人工操作繁杂，人力成本高，生产质量不稳定的缺陷，确保能快速，安全可靠的自动完成铸造机铸造的全部工艺过程。其中模块化的设计使各功能模块维护维修方便、简单。设备适应性强，通用性好。专业性强，设备整体性，操作空间小，成本相对较低，换模方便，能耗低。综合考虑铸造工艺的实际情况，其具有专业性强、产品具有系列性、操作空间有限、经常换模等方面特性。铸造自动化设备具有明显优势，是目前轮毂铸造工艺的首选方案。初期可形成的生产能力与目前人工的生产能力相当；投资回收期较短；设备投产经过试用、磨合、改进阶段将具备更强的生产能力。铸造自动化设备的引进将与铸造机、机器人、高频加热器联网，形成摩轮铸造系统，配以少量设备维护人员以实现摩轮铸造一体化。提高了生产质量稳定性，节省了人力成本，消除了人身安全隐患，降低了产品报废率。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型与铸造机配合使用时的一种使用状态示意图；
[0016]图2是本实用新型与铸造机配合使用时的另一种使用状态示意图；
[0017]图3是本实用新型中第二执行器的一种结构示意图；
[0018]图4是本实用新型中起料器与第三执行器配合使用时的一种结构示意图；
[0019]图5是本实用新型中吸盘一种结构示意图；
[0020]图6是本实用新型中地面导轨、滑轮和脚轮配合使用时的一种结构示意图；
[0021]图7是本实用新型中托架体的一种结构示意图；
[0022]图8是本实用新型中机械手的一种结构示意图。
[0023]图中所示:1_机柜、2-导轨组件、3-托架1、4_机械手、5-起料器、6-地面导轨、
7-铸造机、71-立柱、72-下模、73-上模、74-侧模、8-高频加热器、9-制动圈、10-齿套、11-柜体、12-第一送料箱、13-第二送料箱、14-废料收集箱、15-控制箱、16-收件台、17-第四执行器、18-滑轮、19-脚轮、21-导轨、22-第一执行器、31-托架体、32-压盖、41-第二执行器、42-第三执行器、43-托架II1、44-开口槽、51-气缸V、52_气缸V1、53-顶头机构、131-转盘、132-导向器、133-气缸IV、161-双排滚筒、221-气缸1、311_L形槽、411-气缸
II>412-漏斗部件、413-小勺部件、414-垂直导轨、415-气缸VIK421-气缸II1、422-吸盘、4121-托架 I1、4122_ 漏斗、4221-端盖、4222-压套 1、4223_ 弹簧 1、4224_ 压套 I1、4225_ 吸盘座、4226-顶头1、4227_弹簧II ,4228-限位销、4229-顶头II。
【具体实施方式】
[0024]下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
[0025]实施例:
[0026]如说明书附图1、2所示，一种铸造自动化设备，与铸造机7配合使用，由机柜1、导轨组件2、托架I 3、机械手4、起料器5、地面导轨6组成。铸造机7的立柱71上设有托架I 3，托架I 3的下方设有下模72，铸造机7上设有可升降的上模73，上模73与下模72之间设有可向外展开的侧模74，机柜I上设有横向的导轨组件2，导轨组件2延伸至托架I 3并与托架I 3连接，托架I 3上设有用于抬起铸件的起料器5，导轨组件2上横跨有可滑动的机械手4，机械手4上设有第二执行器41、第三执行器42以及托架III 43，第二执行器41为浇注部件，第二执行器41包括漏斗部件412，机柜I上面设有第二送料箱13，第二送料箱13上设有可落入漏斗部件412的滤网28，机柜I内设有控制箱15，机械手4、起料器5、第二执行器41、第三执行器42均与控制箱15电连接。
[0027]其中，导轨组件2设置于机柜I中部，贯穿于机柜I和铸造机7，其长度大于铸造机7所需的工作范围大小，并受限于操作空间的大小。导轨组件2 —侧通过螺钉固连于机柜I两内侧，一侧通过托架I 3安装于铸造机7的支柱71上。托架I 3对称布置于铸造机7的支柱71上，并处于铸造机7侧模74上部。机械手4横跨于两导轨组件2之上，并与其配合可实现X轴方向的平动，以实现铸造自动化设备对铸造机铸造的自动操作。地面导轨6处于机柜I的下部，并通过地脚螺栓固连于地面，方便铸造自动化设备与铸造机分离与组装，用以实现铸造机日常换模、维护等工作。
[0028]机柜I由柜体11、第一送料箱12、第二送料箱13、废料收集箱14、控制箱15、收件台16、第四执行器17、滑轮18、脚轮19组成。
[0029]导轨组件2由导轨21及第一执行器22组成。
[0030]如说明书附图2和7所示，托架I 3由托架体31和压盖32组成，托架体31设有L形槽311，用于导轨组件2的安装与定位。
[0031]如说明书附图8所示，机械手4上设有第二执行器41、第三执行器42以及托架
III43，托架III 43中部设有开口槽44。
[0032]如说明书附图4所示，起料器5为铸件起料器，可沿平行于Y及Z方向做上下、左右平移运动，本实施例中为气动执行机构，起料器5包括气缸V 51、气缸VI52、顶头机构53，起料器5安装于托架I 3上，用于物料的顶出以达到机械手4方便拾取高度。
[0033]如说明书附图6所示，机柜I下面设有铺设在底面上的地面导轨6，机柜I下面设有连接在地面导轨6上的滑轮18，机柜I下面设有脚轮19，地面导轨6可沿着Y方向可以通过地脚螺钉自由调节导轨的水平度及高度。
[0034]第一执行器22为直线平移驱动机构,本实施例中为气动机构,第一执行器22由气缸I 221驱动，第一执行器22驱使机械手4沿X轴方向做平移运动。[0035]如说明书附图3所示，第二执行器41为浇注部件，可沿平行于Y方向做上下平移运动，本实施例中为气动执行机构，由气缸II 411驱动，第二执行器41包括漏斗部件412、小勺部件413、垂直导轨414，漏斗部件412包括托架II 4121和漏斗4122，漏斗4122通过螺钉固定于托架II 4121内方便更换。小勺部件413位于漏斗4122内部，小勺部件413可绕第一旋转轴Zl轴作旋转运动。
[0036]如说明书附图5所示，第三执行器42为第一物料拾取放置机构，本实施例中为吸盘机构，用于拾取、放置制动圈9和齿套10。由气缸III 421驱动吸盘422沿Y轴方向做上下平移运动。吸盘422设有压套I 4222和其端面与端盖4221固连并通过螺母与气缸III 421连接，压套II 4224内部设有吸盘座4225并可在轴向做相对滑动，吸盘座4225与端盖4221之间设有弹簧I 4223，吸盘座4225内装有顶头I 4226和顶头II 4229并通过弹簧II 4227提供弹力、限位销4228用于限制顶头I 4226、顶头II 4229活范围。拾取时，制动圈9和齿套10分别被顶头I 4226和顶头II 4229夹持，放置时，由压套I 4222和压套II 4224使制动圈9和齿套10脱离吸盘422。第三执行器42为电磁铁吸盘同样可以实现第一物料拾取放直功能。
[0037]第一送料箱12置于导轨组件2下方，所处位置能使第三执行器42方便拾取物料，本实施例中第一送料箱负责自动供给制动圈和齿套。由高频加热器8为制动圈9提供加热。
[0038]第二送料箱13为第二物料送料机构置于机柜I顶部，本实施例中为滤网28放置机构，由气缸IV 133顶出滤网28，滤网28从转盘131脱离后通过导向器132滑入漏斗内4122，转盘131可绕第二旋转轴Yl轴旋转。
[0039]废料收集箱同样置于导轨下方，紧挨第一送料箱12，所处位置能使第二执行器41方便收集排出废料。置于第一送料箱12与铸造机7之间。
[0040]收件台16设有双排滚筒161，其右侧设有第四执行器17，本实施例中为拨叉，可实现上下伸缩运动，用于分离机械手4与铸件。
[0041]工作原理如下所示:机械手4运行时，标记机械手4的三个工作位置，分别为位置
a、位置b、位置C，见说明书附图2 ;
[0042]取件工作过程，当上一次浇铸完成后，铸模打开，起料器5通过与铸件接触，托起铸件高度超出侧模，同时机械手4由位置a移动至位置b，使托架III 43置于铸件之下，当起料器5复位后，铸件落于托架III 43之上。获取铸件的机械手4移动至位置a，使其处于收件台16之上。此时，第四执行器17顶出，当机械手4离开位置a时，由于第四执行器17限制铸件移动从而掉落与收件台16上，此时完成了取件工作。
[0043]送料工作过程，此过程为下一次铸造物料作准备，首先由第一送料箱提供加热的制动圈9和齿套10，机械手4处于位置a时，第三执行器42拾取制动圈9和齿套10后，机械手4由位置a移动至位置b处于铸造机7内部，并通过第三执行器42放置于下模72中心位置，第三执行器42复位，机械手4回到位置a ;第二步，当机械手4处于位置a时，由第二送料箱13通过气缸VII 415与漏斗部件412配合的相对运动，完成对漏斗4122内、外放置滤网28。具体，滤网28掉落通过导向器132滑入漏斗4122内，气缸VII 415顶出，气缸II 411收回，使漏斗部件412上抬，通过气缸VII 415与漏斗部件412配合的相对运动使滤网28从漏斗底孔顶出并掉落于托架II 4121上，此时完成漏斗4122外部放置滤网28。滤网28再次掉落通过导向器132滑入漏斗4122内，此时完成漏斗4122内部放置滤网28。[0044]浇铸工作过程，由第二执行器41与机器人配合完成，当上模复位，漏斗4122内、夕卜放置滤网28后,机械手4由位置a移动至位置c,气缸II 411顶出使漏斗部件412下移,漏斗部件412放置于浇口之上，机器人浇注，小勺部件413延时补缩，完成浇注后，气缸II 411收回使漏斗部件412复位，机械手4退出回到位置a，此时漏斗处于废料收集箱14正上方，气缸VII 415快速顶出，内、外滤网28落入废料收集箱14内。
[0045]铸造机更换铸造模时，先解除导轨组件2与托架I 3的固连，通过滑轮18与地面导轨6相对滚动，使本实用新型设备与铸造机分离并通过脚轮19移开本实用新型，以方便铸造机更换铸造模；完成更换铸造模后，移动本实用新型设备使滑轮18滑入地面导轨6上，并通过地面导轨导轨组件2与托架I 3完成配合并固连。
[0046]应理解，该实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
【权利要求】
1.一种铸造自动化设备，包括与铸造机(7)配合使用的机柜(1)，铸造机(7)的立柱(71)上设有托架I (3)，托架I (3)的下方设有下模(72)，铸造机(7)上设有可升降的上模(73)，上模(73)与下模(72)之间设有可向外展开的侧模(74)，其特征在于，所述的机柜(I)上设有横向的导轨组件(2)，导轨组件(2)延伸至托架I (3)并与托架I (3)连接，托架I(3 )上设有用于抬起铸件的起料器(5 )，导轨组件(2 )上横跨有可滑动的机械手(4 )，机械手(4)上设有第二执行器(41)、第三执行器(42)以及托架111(43)，第二执行器(41)为浇注部件，第二执行器(41)包括漏斗部件(412)，机柜(I)上面设有第二送料箱(13)，第二送料箱(13 )上设有可落入漏斗部件(412 )的滤网(28 )，机柜(I)内设有控制箱(15 )，机械手(4 )、起料器(5)、第二执行器(41)、第三执行器(42)均与控制箱(15)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种铸造自动化设备，其特征在于，所述的机柜(I)由柜体(11)、第一送料箱(12)、废料收集箱(14)、收件台(16)、第四执行器(17)组成。
3.根据权利要求1或2所述的一种铸造自动化设备，其特征在于，所述的起料器(5)为可在水平及垂直方向运动的气动执行机构，起料器(5)包括气缸V (51)、气缸VI (52)和顶头机构(53)。
4.根据权利要求1或2所述的一种铸造自动化设备，其特征在于，所述的机械手(4)上还包括托架III(43)，托架III(43)的中部设有开口槽(44)，第二执行器(41)为浇注部件，第二执行器(41)为由气缸II (411)驱动的气动执行机构，第二执行器(41)包括漏斗部件(412)、小勺部件(413)、垂直导轨(414)，漏斗部件(412)包括托架II (4121)和漏斗(4122)，漏斗(4122)通过螺钉固定于托架II (4121)内，小勺部件(413)与漏斗(4122)内部连通，且小勺部件(413)与漏斗(4122)活动连接。
5.根据权利要求1或2所述的一种铸造自动化设备，其特征在于，该铸造自动化设备还包括为制动圈(9)和齿套(10)供热的高频加热器(8)，所述的第三执行器(42)为第一物料拾取放置机构，第三执行器(42)为用于拾取和放置制动圈(9)和齿套(10)的吸盘(422)机构，第三执行器(42)包括吸盘(422)和驱动吸盘(422)做平移运动的气缸III (421 )，吸盘(422 )上设有压套I (4222 )和端盖(4221)，吸盘(422 )的端面与端盖(4221)固连并通过螺母与气缸III(421)连接，压套II (4224)内部设有可滑动的吸盘座(4225)，吸盘座(4225)与端盖(4221)之间设有弹簧I (4223)，吸盘座(4225)内装有顶头I (4226)、顶头II (4229)、弹簧II (4227 )和限位销(4228 )。
6.根据权利要求1或2所述的一种铸造自动化设备，其特征在于，所述的导轨组件(2)包括导轨(21)和第一执行器(22)，第一执行器(22)为由气缸I (221)驱动的直线平移驱动机构，第一执行器(22)与机械手(4)电连接。
7.根据权利要求1或2所述的一种铸造自动化设备，其特征在于，所述的托架I(3)由托架体(31)和压盖(32)组成，托架体(31)上设有用于导轨组件(2)的安装与定位的L形槽(311)。
8.根据权利要求2所述的一种铸造自动化设备，其特征在于，所述的第一送料箱(12)置于导轨组件(2 )下方，第二送料箱(13 )为第二物料送料机构且置于机柜(I)顶部，废料收集箱(14)位于第一送料箱(12)与铸造机(7)之间，且废料收集箱(14)位于导轨组件(2)下方，收件台(16)的右侧设有第四执行器(17)，收件台(16)上设有双排滚筒(161)，第四执行器(17)为拨叉。
9.根据权利要求2或8所述的一种铸造自动化设备，其特征在于，所述的第二送料箱(13)为滤网(28)放置机构，第二送料箱(13)包括气缸IV (133)、导向器(132)和可转动的转盘(131)。
10.根据权利要求1或2所述的一种铸造自动化设备，其特征在于，所述的机柜(I)下面设有铺设在底面上的地面导轨(6)，机柜(I)下面设有连接在地面导轨(6)上的滑轮(18)，机柜(I) 下面设有脚轮(19)。
【文档编号】B22D46/00GK203484659SQ201320507915
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年8月20日 优先权日:2013年8月20日
【发明者】祝凌云, 徐寅飞, 周翔, 石繁槐 申请人:祝凌云