专利名称：一种工业机器人低压铸造的生产设备及其该设备的使用方法
技术领域：
本发明涉及铸造领域，更具体地说是涉及一种工业机器人低压铸造的生产设备 及其该设备的使用方法。
背景技术：
金属模特种铸造法是指在传统的砂模铸造的基础上使用重复利用的材料制作模 具而进行的铸造。通常称之为永久模铸造，即模具可被重复利用成千上万次。由于金属 模铸造具有可以浇注形状复杂的铸件和各种大中小型规格的铸件及多个型腔的优点，而 在特种铸造中获得广泛的应用。金属模铸造可分为重力铸造和低压铸造两种最基本的方式。重力铸造是指液体 金属通过自身的重力作用而实现铸件的方法。低压铸造是指液体金属在外力作用下而实 现铸件的方法。重力铸造与低压铸造主要的区别是后者将金属液体由计算机控制稳定地 浇注到模具中，避免了人为因素的干扰，有效的保证了产品的质量，是特种铸造未来的 发展方向。现有低压铸造的设备是由一套庞大的机械传动和液压传动系统组成，其工艺流 程机械臂控制模具开合_预热模具-浸涂石墨涂料-安装砂芯-机械移动至电炉上方充 型-保压-卸料-浸涂石墨涂料，完成一个生产周期。在实际生产过程中，由于采用机 械传动系统，常常因系统中的某个部件损坏，影响整个系统导致停产，严重影响生产进 度，给企业带来巨大的损失，同时现有设备占用空间大、噪音大、设备维修率高、生产 效率低，已不能适应现代化生产的需要。
发明内容
本发明提供的一种工业机器人低压铸造的生产设备及其该设备的使用方法，其 目的在于克服现有低压铸造所使用的生产设备故障率高，生产效率低，劳动力成本高的 缺点。本发明采用的技术方案如下
一种工业机器人低压铸造的生产设备，包括机械臂前端设有装夹模具的机械手的机 器人及可与机器人的机械臂相配合用于机械臂前端模具安装砂芯的砂芯放置区、用于低 压铸造成型的电炉、用于放置铸件的卸料台及用于浸涂机械臂前端模具的石墨槽；所述 砂芯放置区、电炉、卸料台、石墨槽围绕机器人分布。还包括清理上述机器人机械臂前端模具及为该模具安装砂芯的辅助机器人。所述机器人机械臂通过计算机控制系统控制，该计算机控制系统包括控制机器 人机械臂移动升降的电控柜及控制机械臂前端动作的控制系统。所述电炉通过电炉控制系统及液压控制系统控制。所述机器人机械臂前端的模具包括可开合的左右两模具，所述石墨槽包括两个分别用于浸涂机械臂前端左右两模具的石墨槽。所述电炉旁设有自动加料系统及炉内氧化物回收系统。一种权利要求1所述的工业机器人低压铸造生产设备的使用方法，包括以下步 骤
a、安装砂芯将置于砂芯放置区的砂芯装设于机器人机械臂前端的模具上，模具合
模；
b、低压铸造合模后的模具翻转至水平位置，同时机械臂上升并移至电炉上方，下 降充型；
C、卸料成型后，机械臂移至卸料台上方，模具开模顶料，将铸件顶出至卸料台 上，铸件随卸料台输送转移；
d、模具清理每生产20-30模次，对模具进行清理一次；
e、冷却浸涂卸料后的机械臂移至石墨槽上方，同时开模后的两模具分别翻转随机 械臂下降至石墨槽内浸涂石墨；
f、复位浸泡结束后，机械臂移至安放砂芯位置，同时模具翻转至垂直位置，重复 上述步骤。步骤a之前应对机械臂前端模具进行清理、预热并浸涂石墨。通过一辅助机器人执行步骤a和步骤d。通过上述对本发明的描述可知，和现有的技术相比，本发明的优点在于
1.本工业机器人低压铸造的生产设备，通过自动控制系统独立完成砂芯的放置、开 合模、低压充型、模具的清理、模具的冷却浸泡及涂料的浸涂、铸件的卸移，自动完成 整个低压铸造的成型过程，操作简单，使用方便。2.本工业机器人低压铸造的生产设备，大部份采用液压传动，噪音低，生产设 备占用的空间小，便于快捷装卸模具，同时在设备的维修上也更为简单、便捷。3.本低压铸造机器人生产设备，配备自动安装砂芯的辅助机器人，通过辅助机 器人安装砂芯，极大地降低劳动力成本，便于规模化生产，同时该生产设备更加节省资 源。4.本低压铸造机器人生产设备的机器人通过计算机控制系统控制，可准确控制 机械臂所处的位置及其动作，更加自动化、智能化。同时可以稳定地铸造出各种规格的 产品，避免了因操作人员熟练程度的不同而对铸件质量产生影响。5.本低压铸造机器人生产设备从安装砂芯到完成铸件，整个过程全自动化，降 低整个生产过程所需的时间，生产周期缩短，劳动效率提高。
图1为本发明的结构示意图； 图2为实施例二的结构示意图。
具体实施例方式实施例一
如图1所示，一种工业机器人低压铸造的生产设备，包括机械臂前端设有装夹模具11、12的机械手的机器人1及可与机器人1的机械臂相配合用于机械臂前端模具11、12 安装砂芯的砂芯放置区2、用于低压铸造成型的电炉3、用于放置铸件的卸料台4及用于 冷却浸涂机械臂前端模具的石墨槽5;上述砂芯放置区2、电炉3、卸料台4、石墨槽5围 绕机器人1分布。所述机器人机械臂通过计算机控制系统控制，该计算机控制系统包括控制机器 人1机械臂移动升降的电控柜13及控制机械臂前端开模、合模、翻转等动作的控制系统 14。上述电炉3通过电炉控制系统31及液压控制系统32控制，电炉3旁设有一用于 放置原料的自动加料系统33及炉内氧化物回收系统34。上述卸料台4为自动控制的可移动的运输台。上述石墨槽5包括两个分别用于浸涂机器人1机械臂前端左右模具11、12的石墨槽。上述上述工业机器人低压铸造生产设备的使用方法，包括以下步骤
以机器人1机械臂安放砂芯位置垂直状态下为其始点，此时模具11、12处于上下位
置；
a、安装砂芯人工将置于砂芯放置区2的砂芯装设于机器人1机械臂前端模具中处 于下方的模具12上，模具11、12合模；
b、低压铸造合模后的模具翻转至水平位置，此时模具11、12相对处于左右位 置，同时机器人1机械臂上升并移至电炉3上方，下降充型；
C、卸料成型后，机器人1机械臂上升移至卸料位置，同时卸料台4移动至机器人 1机械臂下方，模具11、12打开，卸料于卸料台4上，卸料台4将铸件运输移走；
d、模具清理每生产20-30模次，人工对模具11、12进行清理一次；
e、冷却浸涂卸料后的机器人1机械臂移至石墨槽5上方，开模后的两模具11、 12分别翻转，使模具11、12的模型面朝下，随机器人1机械臂下降至石墨槽5内浸涂石
墨；
f、复位浸涂结束后，模具11、12随机器人1机械臂上升、翻转至浸涂前的位置， 同时随着机器人1机械臂移至安放砂芯位置，与此同时模具11、12翻转至垂直位置，重 复上述步骤。在步骤a前还包括模具11、12清理、预热及浸涂石墨。上述在生产过程中，自动加料系统33可自动为电炉3加料，同时生产结束后， 炉内氧化物回收系统34可回收炉内的氧化物。上述机器人1机械臂的上升、移动等动作通过电控柜13、机械臂前端模具的开 模、合模、翻转等动作通过控制系统14控制，辅助机器人7机械臂的动作通过电控柜71 及控制系统14控制。通过上述生产设备生产出的产品成形性好，组织致密，机械性能高，机器人占 用空间小。同时整个生产实现自动化，劳动力成本低、生产效率高，便于规模化生产， 而设备在维修上也更为简单方便。实施例二
如图2所示，如图1所示，一种工业机器人低压铸造的生产设备，包括机械臂前端设有装夹模具11、12的机械手的机器人1及可与机器人1的机械臂相配合用于机械臂1前 端模具11、12安装砂芯的砂芯放置区2、用于低压铸造成型的电炉3、用于放置铸件的卸 料台4及用于浸涂机械臂前端模具的石墨槽5;上述砂芯放置区2、电炉3、卸料台4、石 墨槽5围绕机器人1分布。上述机器人机械臂通过计算机控制系统控制，该计算机控制系统包括控制机器 人1机械臂移动升降的电控柜13及控制机械臂前端开模、合模、翻转等动作的控制系统 14。上述工业机器人低压铸造生产设备还包括一可清理机器人1机械臂前端模具 11、12的辅助机器人7，该辅助机器人7还可以为机器人1机械臂前端模具12安装砂芯； 该辅助机器人7通过一电控柜71及上述控制系统14控制。上述电炉3通过电炉控制系统31及液压控制系统32控制，电炉3旁设有一用于 放置原料的自动加料系统33及炉内氧化物回收系统34。上述卸料台4为自动控制的可移动的运输台。上述石墨槽5包括两个分别用于浸涂机器人1机械臂前端左右两模具11、12的 石墨槽51、52。上述上述工业机器人低压铸造生产设备的使用方法，包括以下步骤
以机器人1机械臂安放砂芯位置垂直状态下为起始点，此时模具11、12处于上下位
置；
a、安装砂芯辅助机器人7抓起置于砂芯放置区2的砂芯装设于机器人1机械臂前 端模具中处于下方的模具12上，模具11、12合模；
b、低压铸造合模后的模具翻转至水平位置，此时模具11、12相对处于左右位 置，同时机器人1机械臂上升并移至电炉3上方，下降充型；
C、卸料成型后，机器人1机械臂移至卸料位置，同时卸料台4移动至机器人1机 械臂下方，与此同时，模具11、12打开，卸料于卸料台4上，卸料台4将铸件转移；
d、模具清理每生产20-30模次，辅助机器人7对模具11、12进行清理一次；
e、冷却浸涂卸料后的机器人1机械臂移至石墨槽5上方，开模后的两模具11、12 分别翻转，使模具11、12的模型面朝下，与此同时随机器人1机械臂下降至石墨槽51、 52内浸涂石墨冷却；
f、复位浸涂结束后，模具11、12随机器人1机械臂上升、翻转至浸泡前的位置， 同时随着机器人1机械臂移至安放砂芯位置，与此同时模具11、12翻转至垂直位置，重 复上述步骤。在步骤a前还包括模具11、12清理、预热并浸涂石墨。上述在生产过程中，自动加料系统33可自动为电炉3加料，同时生产结束后， 炉内氧化物回收系统34可回收炉内的氧化物。上述机器人1机械臂的上升、移动等动作通过电控柜13、机械臂前端模具的开 模、合模、翻转等动作通过控制系统14控制，辅助机器人7机械臂的动作通过电控柜71 及控制系统14控制。上述仅为本发明的具体实施方式
。但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用 此构思对本发明技术进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
权利要求
1.一种工业机器人低压铸造的生产设备，其特征在于包括机械臂前端设有装夹模 具的机械手的机器人及可与机器人的机械臂相配合用于机械臂前端模具安装砂芯的砂芯 放置区、用于低压铸造成型的电炉、用于放置铸件的卸料台及用于浸涂机械臂前端模具 的石墨槽；所述砂芯放置区、电炉、卸料台、石墨槽围绕机器人分布。
2.根据权利要求1所述的一种工业机器人低压铸造的生产设备，其特征在于还包 括清理上述机器人机械臂前端模具及为该模具安装砂芯的辅助机器人。
3.根据权利要求1所述的一种工业机器人低压铸造的生产设备，其特征在于所述 机器人机械臂通过计算机控制系统控制，该计算机控制系统包括控制机器人机械臂移动 升降的电控柜及控制机械臂前端动作的控制系统。
4.根据权利要求1所述的一种工业机器人低压铸造的生产设备，其特征在于所述 电炉通过电炉控制系统及液压控制系统控制。
5.根据权利要求1所述的一种工业机器人低压铸造的生产设备，其特征在于所述 机器人机械臂前端的模具包括可开合的左、右模具，所述石墨槽包括两个分别用于浸涂 机械臂前端左、右模具的石墨槽。
6.根据权利要求1所述的一种工业机器人低压铸造的生产设备，其特征在于所述 电炉旁设有自动加料系统及炉内氧化物回收系统。
7.—种权利要求1所述的工业机器人低压铸造生产设备的使用方法，其特征在于包括 以下步骤a、安装砂芯将置于砂芯放置区的砂芯装设于机器人机械臂前端的模具上，模具合模；b、低压铸造合模后的模具翻转至水平位置，同时机械臂上升并移至电炉上方，下 降充型；C、卸料成型后，机械臂移至卸料台上方，模具开模顶料，将铸件顶出至卸料台 上，铸件随卸料台输送转移；d、模具清理每生产20-30模次，对模具进行清理一次；e、冷却浸涂卸料后的机械臂移至石墨槽上方，同时开模后的两模具分别翻转随机 械臂下降至石墨槽内浸涂石墨；f、复位浸泡结束后，机械臂移至安放砂芯位置，同时模具翻转至垂直位置，重复 上述步骤。
8.根据权利要求7所述的一种工业机器人低压铸造的生产设备的使用方法，其特征在 于步骤a之前还包括机械臂前端模具的清理、预热并浸涂石墨。
9.根据权利要求7所述的一种工业机器人低压铸造的生产设备的使用方法，其特征在 于通过一辅助机器人执行步骤a和步骤d。
全文摘要
本发明提供的一种工业机器人低压铸造的生产设备，由工业机器人终轴机械臂抓夹模具为主体，配以模具清理、模具装配平台、辅助机器人向机器人装砂芯，自动加料系统工业电炉低压铸造成型、脱模卸料运输台、石墨槽冷却及浸泡表面涂料为一体的全自动低压铸造中心。同时还提供了该生产设备的使用方法，包括安装砂芯、低压铸造、卸料、模具清理、冷却浸涂、复位等步骤来完成低压铸造。该生产设备实现了自动化生产，改变了以往的液压机械臂在出现故障时，需要停止整套系统，对企业造成严重经济损失。同时该机器人机械臂占用空间小，生产效率高，便于大规模生产。
文档编号B22D18/04GK102009156SQ20101061658
公开日2011年4月13日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者黄建全 申请人:福建长江工业有限公司