專利名稱：一種自動(dòng)化金屬澆鑄及鑄造設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鑄造業(yè)，是一種自動(dòng)化金屬澆鑄及鑄造設(shè)備，具體是采用重力鑄造工藝及工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化澆鑄控制的設(shè)備。
背景技術(shù)：
金屬的重力鑄造是指將熔化的鋁合金溶液或其他金屬溶液注入專門模具中，靠重力作用使溶液充滿模具型腔的一種鑄造工藝方法。這種鑄造方法設(shè)備成本低，模具制造周期短，在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛的使用。
在現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)的重力鑄造業(yè)在澆鑄環(huán)節(jié)上采用人工澆鑄，工人的工作環(huán)境惡劣，勞動(dòng)強(qiáng)度高，自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率都處于較低水平。如鋁合金輪轂鑄造行業(yè)的作業(yè)環(huán)境溫度高達(dá)40℃以上，采用人工澆鑄，每臺(tái)重力鑄造機(jī)要有專職的澆鑄工，勞動(dòng)強(qiáng)度極大，人力資源的消耗大，生產(chǎn)效率很低，不能適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)的要求。
針對(duì)于此，為了降低勞動(dòng)強(qiáng)度和提高生產(chǎn)效率，人們將工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用到重力鑄造過程中，取代人工澆鑄，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的澆鑄控制。通常一臺(tái)機(jī)器人對(duì)單臺(tái)重力鑄造機(jī)進(jìn)行澆鑄，重力鑄造機(jī)和熔化爐位于機(jī)器人手臂的工作區(qū)域之內(nèi)。
采用工業(yè)機(jī)器人的重力鑄造設(shè)備通常包括重力鑄造機(jī)、熔化爐、機(jī)器人和其他輔助裝置。其中，熔化爐采用電、燃?xì)饣蛉加偷燃訜岱绞?，使金屬溶液保持一定的溫度；機(jī)器人手部配置加長桿澆勺或一套帶有澆勺的澆鑄機(jī)構(gòu)，澆鑄機(jī)構(gòu)上裝有電機(jī)，可驅(qū)動(dòng)澆勺轉(zhuǎn)動(dòng)。機(jī)器人通過澆勺從熔化爐中取出鋁液，將鋁液澆注于重力鑄造機(jī)模具中。為了克服上述不足，本實(shí)用新型目的是提供一種自動(dòng)化金屬澆鑄及鑄造設(shè)備，可通過1臺(tái)機(jī)器人對(duì)多臺(tái)重力鑄造機(jī)進(jìn)行自動(dòng)澆鑄，其澆鑄機(jī)構(gòu)上的澆勺可隨機(jī)器人的動(dòng)作而轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)某臺(tái)重力鑄造機(jī)發(fā)生故障需要維修時(shí)可將該機(jī)移出機(jī)器人工作區(qū)域，整個(gè)設(shè)備可正常運(yùn)行。
上述設(shè)備相對(duì)于采用人工澆鑄的生產(chǎn)方式可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。但是，在機(jī)器人取料環(huán)節(jié)上，機(jī)器人手部直接配置加長桿澆勺的方式，受機(jī)器人路徑變化限制，存在較大的工作姿態(tài)死區(qū)，機(jī)器人取液過程的時(shí)間也較長，難以滿足澆鑄鑄造全面自動(dòng)化的需求；通過帶有電機(jī)的澆鑄機(jī)構(gòu)進(jìn)行澆鑄的方法較第一種方法便于控制，動(dòng)作更加靈活。但是，由于電機(jī)的控制系統(tǒng)和機(jī)器人的控制系統(tǒng)是相對(duì)獨(dú)立的，在機(jī)器人動(dòng)作過程中此電機(jī)很難隨著機(jī)器人的動(dòng)作而動(dòng)作，澆勺不能隨著機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，這就降低了機(jī)器人在取液過程中動(dòng)作的靈敏度，從而延長了整個(gè)工作周期。在重力鑄造機(jī)的一個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi)，機(jī)器人應(yīng)能夠?qū)ΡM可能多的重力鑄造機(jī)進(jìn)行澆鑄，也就是說在機(jī)器人工作區(qū)域內(nèi)應(yīng)布置數(shù)量盡可能多的重力鑄造機(jī)。而通用型的重力鑄造機(jī)每臺(tái)都配置有單獨(dú)的液壓動(dòng)力單元，它的體積會(huì)占用較大的布局空間，從而影響重力鑄造機(jī)的布局?jǐn)?shù)量。此外，如果某臺(tái)重力鑄造機(jī)發(fā)生故障需要人員進(jìn)入機(jī)器人工作區(qū)域進(jìn)行維修，出于安全原則，包括機(jī)器人在內(nèi)此設(shè)備都要停止工作，這將嚴(yán)重影響工作效率。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型首先要解決的技術(shù)問題和提出的技術(shù)任務(wù)是克服現(xiàn)有澆鑄機(jī)器人路徑變化限制，存在較大的工作姿態(tài)死區(qū)的缺陷，提供一種自動(dòng)化金屬澆鑄及鑄造設(shè)備，可通過1臺(tái)機(jī)器人對(duì)多臺(tái)重力鑄造機(jī)進(jìn)行自動(dòng)澆鑄，其澆鑄機(jī)構(gòu)上的澆勺可隨機(jī)器人的動(dòng)作而轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)某臺(tái)重力鑄造機(jī)發(fā)生故障需要維修時(shí)可將該機(jī)移出機(jī)器人工作區(qū)域，整個(gè)設(shè)備可正常運(yùn)行，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種自動(dòng)化金屬澆鑄及鑄造設(shè)備，包括重力鑄造機(jī)、熔化爐，其特征在于還包括一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，所述機(jī)器人安裝有澆鑄機(jī)構(gòu)，由機(jī)器人外部軸電機(jī)控制。
本實(shí)用新型之改進(jìn)在于所述重力鑄造機(jī)、熔化爐圍繞布置在以機(jī)器人為中心的工作區(qū)域內(nèi)，各重力鑄造機(jī)底部配有移動(dòng)裝置，所述移動(dòng)裝置帶有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而使重力鑄造機(jī)在導(dǎo)軌上自由滑動(dòng)。
本實(shí)用新型之改進(jìn)在于所述重力鑄造機(jī)由一臺(tái)液壓動(dòng)力單元控制。
上述技術(shù)方案中，所述“重力鑄造機(jī)”是現(xiàn)有技術(shù)，可以采用現(xiàn)有的立式重力鑄造機(jī)，用于實(shí)現(xiàn)金屬的重力鑄造；所述熔化爐采用電、燃?xì)饣蛉加偷燃訜岱绞?，使金屬溶液保持一定的溫度；所述澆鑄機(jī)構(gòu)用于和機(jī)器人配合，機(jī)器人的外部軸電機(jī)(一套可以和機(jī)器人做協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的電機(jī)系統(tǒng))安裝在所述澆鑄機(jī)構(gòu)上，用于控制料勺的轉(zhuǎn)動(dòng)。多臺(tái)重力鑄造機(jī)和熔化爐圍繞機(jī)器人布置在以機(jī)器人為中心的圓形區(qū)域內(nèi)，多臺(tái)重力鑄造機(jī)共用一臺(tái)液壓動(dòng)力單元。重力鑄造機(jī)底部裝有移動(dòng)裝置，可使重力鑄造機(jī)移出機(jī)器人工作區(qū)域。
通過上述方案的應(yīng)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型可通過1臺(tái)機(jī)器人完成對(duì)多臺(tái)重力鑄造機(jī)的澆鑄，與原有人工澆鑄和對(duì)單臺(tái)重力鑄造機(jī)澆鑄相比，可以大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；2、本實(shí)用新型的多臺(tái)重力鑄造機(jī)共用1臺(tái)液壓動(dòng)力單元，節(jié)省了設(shè)備布置的大量空間，保證了各重力鑄造機(jī)之間有足夠的間距和其他工作空間，而且還起到了節(jié)約能源的作用。
3、本實(shí)用新型的澆鑄機(jī)構(gòu)由機(jī)器人的外部軸電機(jī)控制，可使?jié)采着c機(jī)器人同時(shí)協(xié)調(diào)動(dòng)作，這樣提高取液過程中機(jī)器人動(dòng)作的靈敏性，保證機(jī)器人以最佳的運(yùn)動(dòng)軌跡完成取液。
4、本實(shí)用新型的設(shè)備，當(dāng)重力鑄造機(jī)發(fā)生故障需要人員進(jìn)入機(jī)器人工作區(qū)域進(jìn)行維修時(shí)，可通過底部安裝的移動(dòng)裝置移出機(jī)器人工作區(qū)域，可嚴(yán)格保證維修人員的人身安全，即使機(jī)器人發(fā)生誤動(dòng)作也不會(huì)造成人身傷害，設(shè)備中的其他重力鑄造機(jī)和機(jī)器人可照常生產(chǎn)。


附圖1為本實(shí)用新型的設(shè)備布置示意圖。
附圖2為本實(shí)用新型中機(jī)器人配置澆鑄機(jī)構(gòu)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
一種自動(dòng)化金屬澆鑄及鑄造設(shè)備，用于鋁合金輪轂鑄造，包括重力鑄造機(jī)1、熔化爐2、澆鑄機(jī)構(gòu)10，所述重力鑄造機(jī)1采用申請(qǐng)人制造的WFJ346B重力鑄造機(jī)，所述機(jī)器人3為ABB公司的IRB6650型鑄造型工業(yè)機(jī)器人，臂長3.2米，最大負(fù)載125Kg，所述熔化爐2為電阻式鋁合金熔化爐。所述澆鑄機(jī)構(gòu)10用于和機(jī)器人3配合，機(jī)器人3的外部軸電機(jī)8安裝在所述澆鑄機(jī)構(gòu)10上，它可以和機(jī)器人3做協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，用于控制澆勺9的轉(zhuǎn)動(dòng)。6臺(tái)重力鑄造機(jī)1和熔化爐2圍繞機(jī)器人3布置在以機(jī)器人為中心的圓形區(qū)域內(nèi)，機(jī)器人3中心到重力鑄造機(jī)1中心和熔化爐2中心的距離都為2.5米，重力鑄造機(jī)1共用1臺(tái)液壓動(dòng)力單元4，重力鑄造機(jī)1底部安裝有移動(dòng)裝置5，該移動(dòng)裝置5通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)7(液壓馬達(dá))驅(qū)動(dòng)，使重力鑄造機(jī)1在安裝于地面上的導(dǎo)軌6上移動(dòng)，當(dāng)重力鑄造機(jī)1發(fā)生故障需要維修或更換模具時(shí)，可使重力鑄造機(jī)1移出機(jī)器人工作區(qū)域。
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)化金屬澆鑄及鑄造設(shè)備，包括重力鑄造機(jī)(1)、熔化爐(2)，其特征在于還包括一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人(3)，所述機(jī)器人(3)安裝有帶有澆勺(9)的澆鑄機(jī)構(gòu)(10)，由機(jī)器人外部軸電機(jī)(8)控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)化金屬澆鑄及鑄造設(shè)備，其特征在于所述重力鑄造機(jī)(1)、熔化爐(2)布置在以機(jī)器人(3)為中心的工作區(qū)域內(nèi)，各重力鑄造機(jī)(1)底部配有移動(dòng)裝置(5)，所述移動(dòng)裝置帶有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)，從而使重力鑄造機(jī)在導(dǎo)軌(6)上自由滑動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求所述的自動(dòng)化金屬澆鑄及鑄造設(shè)備，其特征在于所述重力鑄造機(jī)(1)由一臺(tái)液壓動(dòng)力單元(4)控制。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)化金屬澆鑄及鑄造設(shè)備，包括重力鑄造機(jī)、熔化爐和一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人。機(jī)器人安裝有帶有澆勺的澆鑄機(jī)構(gòu)，由機(jī)器人外部軸電機(jī)控制，各重力鑄造機(jī)底部配有移動(dòng)裝置，且由一臺(tái)液壓單元控制。通過本實(shí)用新型的改進(jìn)，可通過1臺(tái)機(jī)器人完成對(duì)多臺(tái)重力鑄造機(jī)的澆鑄，大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
文檔編號(hào)B22D45/00GK2871065SQ20052001539
公開日2007年2月21日 申請(qǐng)日期2005年10月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月5日
發(fā)明者陳國東, 吳軍, 竺浩章, 李霄凱, 潘鐵勇 申請(qǐng)人:浙江萬豐科技開發(fā)有限公司