全自动风冷半固态制浆机的制作方法

本发明涉及铸造技术领域，尤其是涉及一种全自动风冷半固态制浆机。

背景技术：

目前铸造过程中，浇铸时通过给汤机构从加热炉或保温炉中将熔液取出，然后倒入相应的模具中进行浇铸。

现有的给汤机构多为汤勺，通过汤勺将炉中的熔液取出。但给汤勺中半固态铝合金温度较高，温度越高，氢气吸入量就越大，压铸时形成的晶粒较大，铸件致密性差，产品质量难以保证，多是增加一套搅拌机构来冷却。给汤机构和冷却机构两套机构配合制浆给汤，两套机构很难配合一致，控制操作繁琐，生产效率低，并且汤勺取液后搅拌冷却和转移过程中熔液易洒出，易造成安全事故。

技术实现要素：

针对现有技术不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种全自动风冷半固态制浆机，其集给汤与制浆为一体，操作简便安全高效。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

该全自动风冷半固态制浆机，包括机械手臂和取液料筒，所述取液料筒通过支板设在机械手臂上，取液料筒下端设有料筒口，还包括主轴和用于驱动主轴旋转的电机，所述主轴下部位于取液料筒中，位于取液料筒中的主轴上设有搅拌头，主轴下端设有可与料筒口配合的堵塞，主轴上端与电机相连，支板上设有用于驱动电机上下运动的驱动结构。

所述取液料筒中设有温度传感器，所述支板上设有液面传感器。

所述驱动结构包括设在机械手臂中的驱动电机和设在主轴相连电机固定板上的螺母以及与螺母配合的升降丝杆，驱动电机与升降丝杆之间通过传动齿轮相连。

所述驱动结构包括升降气缸，所述升降气缸设在支板上，升降气缸的活塞杆与电机的固定板相连。

所述取液料筒通过联接法兰设在支板上，主轴位于联接法兰中，联接法兰上设有冷却循环管路。

所述主轴的外圆周上设有一组主轴散热叶片。

所述搅拌头套在主轴上，主轴上设有旋转螺母和限位螺母，搅拌头套位于旋转螺母和限位螺母之间。

所述主轴和电机的输出轴之间通过隔热块相连。

所述取液料筒的上端与联接法兰之间通过隔热块相连。

所述主轴上或电机的输出轴上对应联接法兰上端口设有冷却风叶。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、该全自动风冷半固态制浆机结构设计合理，其集给汤与制浆为一体，操作简便安全，给汤与制浆同时进行，相对传统两步操作更加高效；

2、冷却控制比较准确，可在半固态流变温度区605度至630度保温制浆可获得较高呈球化比率；

3、可提取较纯净铝液制浆，获得品质较高的铸件；

4、制浆机不用设置单独的给汤机，由机械手自行取铝水制浆；

5、改变以往小铸件制浆难问题；

6、可设定取汤量，实现制浆智能化，提高生产效率，降低成本。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明制浆机结构示意图。

图2为本发明制浆机局部剖视图。

图3为本发明主轴截面示意图。

图中：

1.机械手臂、2.机械手臂轴、3.螺母、4.升降丝杆、5.挡板、6.电机、7.冷却水进口、8.冷却水出口、9.取液料筒、10.液面传感器、11.支板、12.传动齿轮、13.主轴散热叶片、14.隔热块ⅰ、15.固定法兰、16.温度传感器、17.料筒口、18.堵塞、19.旋转螺母、20.搅拌头、21.限位螺母、22.联接法兰、23.冷却循环管路、24.隔热块ⅱ、25.冷却风叶、26.轴承、27.隔热块ⅲ。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1至图3所示，该全自动风冷半固态制浆机，包括机械手臂1、取液料筒9、电机6、主轴、液面传感器10、温度传感器16以及联接法兰22，其中，机械手臂1为工业机器人的手臂，支板11固定在机械手臂上，取液料筒9通过联接法兰22固定在支板11上，可随着机械手臂一起运动，取液料筒下端设有料筒口17，通过料筒口进液和铸造出液。

电机6为伺服电机，电机用于驱动主轴旋转，主轴下部位于取液料筒中，位于取液料筒中的主轴上设有搅拌头20，主轴下端设有可与料筒口配合的堵塞18，主轴上端与电机相连，支板上设有用于驱动电机上下运动的驱动结构。

驱动结构包括设在机械手臂中的驱动电机和设在主轴相连电机固定板上的螺母3以及与螺母配合的升降丝杆4，驱动电机与升降丝杆之间通过传动齿轮12相连。驱动电机位于机械手臂中，驱动电机输出轴形成机械手臂轴2，驱动升降丝杆旋转，从而驱动电机固定板升降，带动主轴上的堵塞堵住或打开料筒口。升降丝杆顶端设有挡板5，对电机固定板进行限位。

或者，驱动结构包括升降气缸，升降气缸设在支板上，升降气缸的活塞杆与电机的固定板相连。升降气缸驱动主轴上下运动，带动主轴上的堵塞堵住或打开料筒口。

搅拌头20套在主轴上，主轴上设有旋转螺母19和限位螺母21，搅拌头套位于旋转螺母和限位螺母之间，可以对搅拌头的位置进行调整。其中，堵塞18、取液料筒9、搅拌头20、主轴、旋转螺母以及限位螺母均为氮化硅制成，耐高温。

取液料筒9中设有温度传感器16，支板上设有液面传感器10，液面传感器通过气缸设置支板上，通过气缸可对液面传感器的位置进行调整，从而控制取液位置，提取较纯净铝液制浆。

取液料筒9上端的固定法兰15通过联接法兰22设在支板上，主轴位于联接法兰中，联接法兰上设有冷却循环管路23。优选的，取液料筒的上端固定法兰与联接法兰之间通过隔热块ⅰ14相连，联接法兰上端设有冷却水进口7和冷却水出口8，通过循环水冷却控制联接法兰的温度，防止高温传导至机械手，保证工作的稳定可靠性。

主轴的外圆周上设有一组主轴散热叶片13。主轴散热叶片位于联接法兰中，通过散热叶片加快散热效率，防止温度过高。

主轴上或电机的输出轴上对应联接法兰上端口设有冷却风叶25。冷却风叶对主轴以及取液料筒中的铝液进行风冷，以及通过搅拌，防止温度过高，降低温度，减少氢气吸入量，使其形成半固态铝合金浆，影响球化比例。

主轴和电机的输出轴之间通过隔热块ⅱ24相连，防止主轴高温传导至电机上，保证电机工作稳定可靠性。

电机的固定板下方设有两段导套，电机的输出轴位于导套中，两段导套之间设有隔热块ⅲ27，导套上设有对电机输出轴支撑的轴承26，保证主轴高速转动的可靠性。

工作原理：

机械手臂将装有风冷系统的取液料筒移动到铝炉上方，机械手臂继续驱动取液料筒做上下运动，当取液料筒向下运动时，料筒上的液面传感器接触到铝液时给系统信号，使料筒根据设定的深度继续下移，到设定位置时给系统信号；机械手臂轴开始工作驱动升降丝杆，带动主轴拔出料筒底部的堵塞，铝液进入料筒内，完成取铝水，料筒内的温度传感器实时监测料筒内铝液的温度。

此时，机械手臂轴启动，通过升降丝杆驱动主轴向下运动，将料筒底部的料筒口堵住，堵塞到位后给系统信号，启动主轴上的伺服电机使搅拌头工作进行快速搅拌，进行制浆。

制浆完成后，机械手臂将料筒移动至压铸机给汤口，到位后给系统信号，机械手臂轴启动驱动升降丝杆使主轴向上运动，拔出堵塞，铝水放入压铸机上的给汤口。

该全自动风冷半固态制浆机结构设计合理，其集给汤与制浆为一体，操作简便安全，给汤与制浆同时进行，相对传统两步操作更加高效；改变以往小铸件制浆难问题。取液料筒在铝液表面下部取液，取出的浇铸熔液纯度高；并且给汤杯转移过程中为密闭状态，不会有高温熔液洒出，避免安全事故发生，工作稳定可靠。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。