中冷器气室的半自动化铸造生产线的制作方法

本发明涉及铸造生产线的技术领域，特别涉及中冷器气室的半自动化铸造生产线。

背景技术：

中冷器实际上是涡轮增压的配套件，其作用在于提高发动机的换气效率。对于增压发动机来说，中冷器是增压系统的重要组成部件。无论是机械增压发动机还是涡轮增压发动机，都需要在增压器与发动机进气歧管之间安装中冷器，由于这个散热器位于发动机和增压器之间，所以又称作中间冷却器，简称中冷器。

中冷器主要是由铝铸造而成，现有的中冷器铸造主要步骤为熔炼-合模-注入铝液-冷却-开模-取件，这也是一般铸造行业在铸造时的工序，在整个工序中都是通过人工分批完成的，铸造的过程较为繁琐，并且人工在生产制造的过程中可能存在较大的误差，并且中冷器体积较大，在取件的时候也存在一定困难，从而在整个生产铸造过程中，因铝液重致使操作时间长、工人劳动强度大，造成生产效率较低。

技术实现要素：

本发明是提供中冷器气室的半自动化铸造生产线，其具有自动铸造、节省劳动力以及生产效率高的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

中冷器气室的半自动化铸造生产线，包括熔炼模块、铸造模块，所述熔炼模块中包括提升装置、设置在提升装置一侧的熔炼炉、与熔炼炉相连通的保温装置、与保温装置相连通的铝液池，所述提升装置与熔炼炉相配合设置，所述铸造模块包括支撑座、设置在支撑座上的浇注机器人、设置在浇注机器人一侧的支撑架、与支撑架连接的铸造机本体、设置在浇铸机器人一侧的传输装置，所述浇注机器人包括安装底座、与安装底座活动连接的浇注臂、与浇注臂联动的浇勺和取件承接板。

通过采用上述技术方案，整个铝件的铸造过程为将铝块通过提升机运送至熔炼炉中，铝块经过熔炼炉高温熔炼之后成为铝液，铝液进入保温装置之中再从保温装置进入铝液池中，浇注机器人运作带动浇勺盛取铝液倾倒至铸造机本体中，使铸造机本体进行冷却成型，再由机器人联动取件承接板承接成型后的铝件，放置到传输装置上端进行传输，完成整个工作流程，在整个铸造流程中不需要人工去运送、浇铸、取件等，实现了自动化铸造，能够减少铝件生产过程中的误差，并且能够大大节省劳动力，提高了正产效率和生产品质。

进一步设置：所述提升装置包括第一机架、设置在第一机架上的第一驱动机构、与第一驱动机构滑动连接的固定架、开设在固定架一侧的倒料口、与固定架活动卡接匹配的输料车、与固定架侧壁转动连接的滑移板、与固定架侧壁转动连接的导引轮、设置在第一机架上的导轨、与第一机架铰接的防护门，所述滑移板与第一驱动机构相联动，所述导引轮与导轨相匹配，所述输料车的侧壁固定连接有卡接槽板，所述固定架下端固定连接有插接板，所述插接板与卡接槽板滑动匹配卡接。

通过采用上述技术方案，将输料车推动至第一机架内部，使输料车侧壁的卡接槽板与插接板卡接匹配，关闭防护门，启动第一驱动机构，第一驱动机构能够带动固定架上升，从而固定架带动输料车上升，在上升到一定高度的时候输料车翻转实现铝块的倾倒，使铝块从倒料口中掉落至熔炼炉中，实现铝块的输料，导引轮与导轨相匹配能够提高输料车在输送过程中的稳定性，同时也能够实现输料车的转动，使铝块能够实现自动上料。

进一步设置：所述熔炼炉包括炉体、开设在炉体上端的投料口、与炉体铰接的盖板、设置在炉体内的熔炼炉腔、开设在炉体一侧的炉门、开设在炉腔底部的出料口、固定连接在炉体内的导流斜板，所述导流斜板与出料口固定连接，所述投料口与倒料口相匹配设置，所述炉体的侧壁固定连接有高度传感器，所述高度传感器的感应探头延伸至炉腔内。

通过采用上述技术方案，输料车中的铝块从倒料口中下落之后会从投料口中下落至熔炼炉腔中，熔炼炉腔内的高温会将铝块进行熔融，熔融后的铝液从导流斜板流动至保温装置中，炉体侧壁的高度传感器能够探测到铝块的高度，在铝块达到一定高度的时候，高度传感器能够发送信号给第一启动机构，使提升机停止运行，保证整个铸造过程的精确性。

进一步设置：所述保温装置包括保温桶、开设在保温桶靠近炉体一侧的进料口、开设在保温桶侧壁上的排渣门，所述进料口与出料口相连通。

通过采用上述技术方案，铝液会从出料口进入到进料口中，铝液进入保温桶内部进行保温，保证在整个铸造的过程中，铝液不会降温冷却，从而能够确保铸造过程的顺利进行。

进一步设置：所述铝液池包括池体、固定连接在池体中的隔板，所述隔板将池体分隔成第一容腔和第二容腔，所述隔板上开设有两个换液口，所述第一容腔与保温桶相连通，所述第二容腔的底端固定连接有垫板。

通过采用上述技术方案，保温桶中的铝液进入第一容腔中，第一容腔中的铝液通过隔板上的换液口进入第二容腔中，第二容腔底部垫板的设置能够使第二容腔的底端高于第一容腔，从而铝液中的杂质会沉积在第一容腔底端，第二容腔中会含有较少的杂质，在第二容腔中的铝液能够直接进行取液浇注，使铝件的质量更好。

进一步设置：所述浇勺与浇注臂的下端侧壁相铰接，所述浇勺的上端为敞口状设置，所述浇勺的侧壁开设有进液口，所述浇勺的上端开设有倒液口，所述倒液口为弯折状设置，所述浇注臂的下端固定连接有检测探针，所述浇注臂的上端转动连接有支撑杆，所述取件承接板与支撑杆固定连接。

通过采用上述技术方案，进液口设置在浇勺的侧壁，浇勺带动进液口下降到液面的下端时进液，能够防止铝液上端的杂质或者氧化铝进入浇勺中，保证铝液中不含杂质，使成型的铝件质量更好，倒液口转折状的设置能够使铝液的倾倒更加的准确，不会发生倾洒的现象，检测探针的设置能够检测到液位的高度，从而在第二容腔内液位较低的时候也能够顺利取液，转动连接的取件承接板能够进行翻转倾倒，将成型的铝件放置在传输装置上，能够保证铝件的成型质量，同时大大节省了劳动力，提高了工作效率。

进一步设置：所述铸造机本体与支撑架转动连接，所述铸造机本体包括与支撑架转动连接的第二机架、设置在第二机架上的工作台、设置在工作台上的下模腔、与工作台固定连接的铝液承接槽、与第二机架滑动连接的合模板、开设在合模板下端的上模腔、与合模板上端固定连接的第一油缸，所述第一油缸的输出端延伸至上模腔中，所述铝液承接操与下模腔相连通。

通过采用上述技术方案，当机器人将铝液倾倒至铝液承接槽之后，铸造机本体转动将铝液翻转至下模腔与上模腔之中，铝液在两个模腔内成型之后，合模板上移打开，机器人带动取件承接板移动至下模腔的下端，第一油缸抵动成型的铝件，使铝件掉落至取件承接板上，实现接料，整个过程中不需要人工进行操作，实现了自动化生产铸造，提高了生产效率。

进一步设置：所述保温桶内设置有除气装置，所述除气装置包括设置在保温桶一侧的固定座、与固定座转动连接的第三机架、设置在第三机架上的第二驱动机构、与第三机架滑动连接的延伸臂、与延伸臂固定连接的氮气发生器和第一电机、与氮气发生器连通的输气管、与延伸臂转动连接的搅拌轴、与延伸臂固定连接的减流挡板，所述搅拌轴与第一电机联动，所述搅拌轴为空心设置，所述输气管延伸至搅拌轴内部。

通过采用上述技术方案，在铝液进入保温装置内之后，将搅拌轴与减流挡板放置进保温桶内，开启氮气发生器，在搅拌轴转动的时候向铝液内通入氮气，使氮气上浮的时候带动铝液中的杂质上浮，从而能够使杂质漂浮在铝液的上面，使铝液内的杂质含量较小，使成型的铝件质量更好。

进一步设置：所述浇注机器人的一侧设置有氧化皮去除装置，所述氧化皮去除装置包括箱体、与箱体固定连接的气泵、与气泵连通的进气管、与进气管侧壁连通的输气喷管。

通过采用上述技术方案，在浇勺将铝液倾倒至铝液承接槽之后，浇勺内壁粘连的铝液会与氧气反应形成氧化皮，机器人带动浇勺进入箱体中，启动气泵，气泵向进气管和输气喷管中通入高压空气，将浇勺内的氧化皮吹落，保证浇勺的正常使用，也能够确保铝件的成型质量。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、在整个铸造流程中不需要人工去运送、浇铸、取件等，实现了自动化铸造，能够减少铝件生产过程中的误差，并且能够大大节省劳动力，提高了正产效率和生产品质；

2、除气装置能够向铝液内通入氮气，使氮气上浮的时候带动铝液中的杂质上浮，从而能够使杂质漂浮在铝液的上面，使铝液内的杂质含量较小，使成型的铝件质量更好；

3、氧化皮去除装置能够将浇勺内的氧化皮吹落，保证浇勺的正常使用，也能够确保铝件的成型质量。

附图说明

图1是用于体现自动铸造生产线的整体结构示意图；

图2是用于体现提升装置正前方的结构示意图；

图3是用于体现提升装置后侧方的结构示意图；

图4是用于体现熔炼炉的整体结构示意图；

图5是用于体现熔炼炉炉门内的结构示意图；

图6是用于体现熔炼炉后侧方的结构示意图；

图7是用于体现保温装置与除气装置的整体结构示意图；

图8是用于体现除气装置的具体结构示意图；

图9是用于体现除气装置中搅拌轴与输气管的具体结构示意图；

图10是用于体现铝液池的整体结构示意图；

图11是用于体现浇注机器人的具体结构示意图；

图12是用于体现铸造机本体的部分结构示意图；

图13是用于体现铸造机本体中合模板与上模腔的具体结构示意图；

图14是用于体现氧化皮去除装置的整体结构示意图；。

图中，11、熔炼模块；111、提升装置；1111、第一机架；1112、第一驱动机构；1113、固定架；1114、倒料口；1115、输料车；1116、滑移板；1117、导引轮；1118、导轨；1119、防护门；112、熔炼炉；1121、炉体；1122、投料口；1123、盖板；1124、熔炼炉腔；1125、炉门；1126、出料口；1127、导流斜板；113、保温装置；1131、保温桶；1132、进料口；1133、排渣门；114、铝液池；1141、池体；1142、隔板；22、铸造模块；221、支撑座；222、浇注机器人；2221、底座；2222、浇注臂；2223、浇勺；2224、取件承接板；223、支撑架；224、铸造机本体；2241、第二机架；2242、工作台；2243、下模腔；2244、铝液承接槽；2245、合模板；2246、上模腔；2247、第一油缸；225、传输装置；3、卡接槽板；4、插接板；5、万向轮；121、第二电机；122、第一链传动结构；123、连接板；6、高度传感器；7、第二油缸；8、导流通道；9、第三油缸；10、插接挡板；110、除气装置；1101、固定座；1102、第三机架；1103、第二驱动机构；1104、延伸臂；1105、氮气发生器；1106、第一电机；1107、输气管；1108、搅拌轴；1109、减流挡板；12、开口；1031、第三电机；1032、第二链传动结构；13、防护桶；14、第一容腔；15、第二容腔；16、换液口；17、垫板；18、进液口；19、倒液口；20、检测探针；21、支撑杆；23、氧化皮去除装置；231、箱体；232、气泵；233、进气管；234、输气喷管；24、减震弹簧。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例：一种中冷器气室的半自动化铸造生产线，如图1所示，包括熔炼模块11、铸造模块22，熔炼模块11中包括提升装置111、设置在提升装置111一侧的熔炼炉112、与熔炼炉112相连通的保温装置113、与保温装置113相连通的铝液池114，提升装置111与熔炼炉112相配合设置，铸造模块22包括支撑座221、设置在支撑座221上的浇注机器人222、设置在浇注机器人222一侧的支撑架223、与支撑架223连接的铸造机本体224、设置在浇铸机器人一侧的传输装置225，整个铸造流程为：将铝块通过提升机运送至熔炼炉112中，铝块经过熔炼炉112高温熔炼之后成为铝液，铝液进入保温装置113之中再从保温装置113进入铝液池114中，浇注机器人222运作盛取铝液倾倒至铸造机本体224中，使铸造机本体224进行冷却成型，再由机器人承接成型后的铝件，放置到传输装置225上端进行传输。

如图2和图3所示，提升装置111包括第一机架1111、设置在第一机架1111上的第一驱动机构1112、与第一驱动机构1112滑动连接的固定架1113、开设在固定架1113一侧的倒料口1114、与固定架1113活动卡接匹配的输料车1115、与固定架1113侧壁转动连接的滑移板1116、与固定架1113侧壁转动连接的导引轮1117、设置在第一机架1111上的导轨1118、与第一机架1111铰接的防护门1119，滑移板1116与第一驱动机构1112相联动，导轨1118设置有竖直端和水平端，竖直端与水平端呈圆弧状过渡，导引轮1117与导轨1118相匹配。

如图2和图3所示，输料车1115的侧壁固定连接有卡接槽板3，固定架1113下端固定连接有插接板4，插接板4与卡接槽板3滑动匹配卡接，输料车1115下端设置有万向轮5，装好铝块之后推动输料车1115，使输料车1115侧壁的卡接槽板3与固定架1113下端的插接板4相匹配卡接，在固定架1113移动的时候能够带动输料车1115同步移动。

如图2和图3所示，第一驱动机构1112包括与第一机架1111上端固定连接的第二电机121、与第二电机121联动的两个平行的第一链传动结构122,滑移板1116与第一链传动结构122固定连接，启动第二电机121，第二电机121带动第一链传动结构122循环转动，第一链传动结构122带动滑移板1116移动，从而带动固定架1113移动，实现输料车1115的提升，当导引轮1117移动到导轨1118水平一端的时候，第一链传动结构122仍然带动固定架1113移动，固定架1113受到限位转动，转动的时候带动输料车1115翻转下料，使铝块从倒料口1114中下落。

如图4所示，熔炼炉112包括炉体1121、开设在炉体1121上端的投料口1122、与炉体1121铰接的盖板1123、设置在炉体1121内的熔炼炉腔1124、开设在炉体1121一侧的炉门1125、开设在炉腔底部的出料口1126、固定连接在炉体1121内的导流斜板1127，投料口1122与倒料口1114相匹配设置，铝块从倒料口1114中下落至熔炼炉112腔中，熔炼炉112为电阻炉，能够将铝块加热成铝液，炉体1121的侧壁固定连接有高度传感器6，高度传感器6的感应探头延伸至炉腔内，在铝块达到一定高度的时候，高度传感器6能够发送信号给第一启动机构，使提升机停止运行，保证整个铸造过程的精确性。

如图5所示，导流斜板1127与出料口1126固定连接，铝液能够沿着导流斜板1127向出料口1126流动，炉体1121的侧壁固定连接有第二油缸7，第二油缸7的输出端与盖板1123的一端相铰接，启动第二油缸7，第二油缸7能够联动盖板1123打开或关闭。

如图6所示，炉体1121外侧还固定连接有导流通道8，导流通道8与出料口1126相连通，炉体1121外侧固定连接有第三油缸9，第三油缸9的输出端固定连接有插接挡板10，插接挡板10插接在导流通道8内，启动第三油缸9可以控制铝液的流速。

如图7所示，保温装置113包括保温桶1131、开设在保温桶1131靠近炉体1121一侧的进料口1132、开设在保温桶1131侧壁上的排渣门1133，进料口1132与出料口1126相连通，保温桶1131内设置有除气装置110，保温桶1131上端设置有开口12，除气装置110与开口12相匹配设置。

如图7、图8和图9所示，除气装置110包括设置在保温桶1131一侧的固定座1101、与固定座1101转动连接的第三机架1102、设置在第三机架1102上的第二驱动机构1103、与第三机架1102滑动连接的延伸臂1104、与延伸臂1104固定连接的氮气发生器1105和第一电机1106、与氮气发生器1105连通的输气管1107、与延伸臂1104转动连接的搅拌轴1108、与延伸臂1104固定连接的减流挡板1109，减流挡板1109能够对转动中的铝液起到一定的阻挡作用，使铝液的转速与搅拌轴1108转动的速度不同，从而能够使铝液充分的进行除气。

如图7所示，除气装置110一侧可以放置防护桶13，搅拌轴1108在不使用的时候可以放置在防护桶13中，对搅拌轴1108起到防护作用。

如图7所示，第二驱动机构1103包括与第三机架1102上端固定连接的第三电机1031、与第三电机1031联动的第二链传动结构1032，延伸臂1104与第二链传动结构1032固定连接，启动第三电机1031，第三电机1031带动第二链传动结构1032运行，第二链传动结构1032带动延伸臂1104在第三机架1102上滑移。

启动第一电机1106和氮气发生器1105，搅拌轴1108与第一电机1106联动，第一电机1106带动搅拌轴1108转动，搅拌轴1108转动的时候带动铝液流动，搅拌轴1108为空心设置，输气管1107延伸至搅拌轴1108内部，输气管1107将氮气输送到铝液底部，在搅拌轴1108转动的时候能够使氮气与铝液充分的接触，使氮气与铝液混合，带动铝液中的杂质上升漂浮在铝液表面，减少铝液内的杂质含量。

如图10所示，铝液池114包括池体1141、固定连接在池体1141中的隔板1142，隔板1142将池体1141分隔成第一容腔14和第二容腔15，隔板1142上开设有两个换液口16，两个换液口16可以保证第一容腔14和第二容腔15内的铝液相互流动，防止铝液的温度降低，同时也能保持第一容腔14与第二容腔15中铝液液位相同，第一容腔14与保温桶1131相连通，铝液从保温桶1131进入到第一容腔14中，第二容腔15的底端固定连接有垫板17，第二容腔15底部垫板17的设置能够使第二容腔15的底端高于第一容腔14，从而铝液中的杂质会沉积在第一容腔14底端。

如图11所示，浇注机器人222包括安装底座2221、与安装底座2221活动连接的浇注臂2222、与浇注臂2222联动的浇勺2223和取件承接板2224，浇勺2223与浇注臂2222的下端侧壁相铰接，浇勺2223的上端为敞口状设置，浇勺2223的侧壁开设有进液口18，进液口18设置在侧壁能够防止铝液表面的氧化皮进入浇勺2223内，浇勺2223的上端开设有倒液口19，倒液口19为弯折状设置，浇注臂2222的下端固定连接有检测探针20，给检测探针20通电，通电后的检测探针20接触铝液后电路相通，根据检测探针20进入液面的深度变化电路传输的长短也会进行变化，因此能够控制浇勺2223下移的深度，浇注臂2222的上端转动连接有支撑杆21，取件承接板2224与支撑杆21固定连接，取件承接板2224与支撑杆21之间还设置有减震弹簧24，在铝件掉落至取件承接板2224上端的时候能够减少振动。

如图11所示，浇注机器人222选用fanc210铸造版工业机器人,该款机器人最大负载210公斤,最大臂展2.6m。该注机器人系统主要由机器人安装底座2221原装七轴中浇注臂、双工位取件夹三大部分组成浇注采用万标准型七轴规格,配套电机为fanuc原装,浇注臂2222长臂专为不锈钢焊接折而成,内设有传动链轮,链条与回转轴等,用以驱动部的浇进行360度回转执行取液、浇注与去氧化作业,绕注面设有链条紧装置,当浇勺2223晃动角度增大时,需要通过调整螺钉来进行胀紧,从而确保取液的精度。浇注臂2222侧面的检测深针由特殊的不锈钢材质加工成,三者之间需要防止粘铝短接现象发生。

如图11所示，浇注臂2222端的浇勺2223为陶瓷浇勺,最大容量为30公斤,具有不粘铝的特性,首次使用时需要在炉口上烘烤至300度右才可以取液。

如图12和图13所示，铸造机本体224与支撑架223转动连接，铸造机本体224包括与支撑架223转动连接的第二机架2241、设置在第二机架2241上的工作台2242、设置在工作台2242上的下模腔2243、与工作台2242固定连接的铝液承接槽2244、与第二机架2241滑动连接的合模板2245、开设在合模板2245下端的上模腔2246、与合模板2245上端固定连接的第一油缸2247（图中模腔与承接槽仅作示意作用），第一油缸2247的输出端延伸至上模腔2246中，铝液承接操与下模腔2243相连通，机器人带动浇勺2223将铝液倾倒至铝液承接槽2244之后，铸造机本体224转动将铝液翻转至下模腔2243与上模腔2246之中，铝液在两个模腔内成型之后，合模板2245上移打开，浇注机器人222带动取件承接板2224移动至下模腔2243的下端，第一油缸2247抵动成型的铝件，使铝件掉落至取件承接板2224上，实现接料。

如图1和图14所示，浇注机器人222的一侧设置有氧化皮去除装置23，氧化皮去除装置23包括箱体231、与箱体231固定连接的气泵232、与气泵232连通的进气管233、与进气管233侧壁连通的输气喷管234，在浇勺2223将铝液倾倒至铝液承接槽之后，浇勺2223内壁粘连的铝液会与氧气反应形成氧化皮，机器人带动浇勺2223进入箱体231中，启动气泵232，气泵232向进气管233和输气喷管234中通入高压空气，将浇勺2223内的氧化皮吹落。

具体工作过程：铝块通过提升机运送至熔炼炉112中，铝块经过熔炼炉112高温熔炼之后成为铝液，铝液进入保温装置113之中再从保温装置113进入铝液池114中，浇注机器人222运作带动浇勺2223盛取铝液倾倒至铸造机本体224中，使铸造机本体224进行冷却成型，再由机器人联动取件承接板2224承接成型后的铝件，放置到传输装置225上端进行传输，在整个工作过程中不需要人工进行操作，能够节省工作时间，提高生产效率和生产质量。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。