本實(shí)用新型涉及鋁合金輪轂低壓鑄造領(lǐng)域，具體而言，涉及一種鋁合金輪轂低壓鑄造自動化單元。

背景技術(shù)：

在低壓鑄造領(lǐng)域，隨著生產(chǎn)成本和人工成本的提升，智能制造成為該領(lǐng)域新的迫切需求。常規(guī)低壓鑄造機(jī)在生產(chǎn)過程中人工參與比較多，如人工調(diào)整邊模限位撞鐵位置；人工調(diào)整各冷卻通道流量；人工錄入工藝參數(shù)；人工添加過濾網(wǎng)；人工搬運(yùn)鑄件；這些人工參與使得生產(chǎn)效率低下、產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊、設(shè)備跑鋁對人員燙傷時有發(fā)生。設(shè)備間歇停止時液壓系統(tǒng)依然高負(fù)荷運(yùn)行，能耗方面沒有節(jié)能設(shè)計(jì)。邊模及臺板運(yùn)動控制減速停止效果不好，經(jīng)常位置過沖對摸具壽命造成影響，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。如何通過機(jī)器人替代人力及低壓鑄造高度自動化集成，是一個亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種安全、節(jié)能、無人化、智能化低壓鑄造機(jī)自動化單元。

本實(shí)用新型完整的技術(shù)方案包括：

一種低壓鑄造自動化單元設(shè)備，包括：至少一臺低壓鑄造機(jī)，六自由度機(jī)器人，所述的六自由度機(jī)器人上安裝有末端機(jī)構(gòu)總成，所述末端機(jī)構(gòu)總成包括同步夾具和安裝于同步夾具上的吸過濾網(wǎng)機(jī)構(gòu)；

同步夾具可以夾取15″～22″輪轂，吸過濾網(wǎng)機(jī)構(gòu)可以吸取34mm,36mm,38mm,43mm,48mm,53mm六種尺寸過濾網(wǎng)。

所述的低壓鑄造自動化單元設(shè)備還包括供過濾網(wǎng)機(jī)構(gòu)，所述的供過濾網(wǎng)機(jī)構(gòu)包括電動執(zhí)行器、電動擺臺和網(wǎng)桶，所述電動執(zhí)行器和電動擺臺將網(wǎng)桶中的過濾網(wǎng)逐個分離出來并轉(zhuǎn)到出口位置，待六自由度機(jī)器人吸取到低壓鑄造機(jī)。

兩臺供過濾網(wǎng)機(jī)構(gòu)可以把網(wǎng)桶中疊加在一起的過濾網(wǎng)逐一取出，并通過自檢裝置保證出網(wǎng)位置精確無疊網(wǎng)，供過濾網(wǎng)機(jī)構(gòu)出網(wǎng)后機(jī)器人自動吸取過濾網(wǎng)。供過濾網(wǎng)機(jī)構(gòu)有兩個網(wǎng)桶，當(dāng)一個網(wǎng)桶無網(wǎng)后會自動切換另一網(wǎng)桶供網(wǎng)。

所述低壓鑄造機(jī)和供過濾網(wǎng)機(jī)構(gòu)均為兩臺，所述的六自由度機(jī)器人安裝在兩臺低壓鑄造機(jī)之間的底座上。

所述低壓鑄造機(jī)液壓站采用伺服泵閉環(huán)控制液壓系統(tǒng)的壓力和流量。

兩臺低壓鑄造機(jī)移動臺板上方安裝有集中回水裝置。

兩臺低壓鑄造機(jī)邊模油缸安裝有位移傳感器，通過位移傳感器反饋位置數(shù)據(jù)控制邊模油缸達(dá)到設(shè)定位置。

低壓鑄造機(jī)在生產(chǎn)過程中邊模夾鋁，位移傳感器反饋位置數(shù)據(jù)將達(dá)不到設(shè)定位置，低壓鑄造機(jī)澆鑄將不會運(yùn)行，顯示屏自動彈出報(bào)警，防止邊模跑鋁對人身造成傷害。

兩臺低壓鑄造機(jī)下臺板安裝有跑鋁檢測裝置。

當(dāng)鋁液接觸到跑鋁檢測裝置時，低壓鑄造機(jī)澆鑄將不會運(yùn)行，顯示屏自動彈出報(bào)警，防止邊模跑鋁對人身造成傷害。

兩臺低壓鑄造機(jī)保溫爐兩側(cè)安裝有插鎖裝置。

兩臺低壓鑄造機(jī)氣動柜通過在各冷卻通道上加裝流量傳感器和比例閥，實(shí)現(xiàn)各冷卻通道按照設(shè)定流量自動閉環(huán)控制。

低壓鑄造機(jī)氣動柜控制17路壓縮空氣冷卻模具管路和17路水冷卻模具管路，通過在各冷卻通道上加裝流量傳感器和比例閥，實(shí)現(xiàn)各冷卻通道按照設(shè)定流量自動閉環(huán)控制。

所述低壓鑄造機(jī)自動化單元還包括工業(yè)信息管理網(wǎng)絡(luò)，并具有統(tǒng)一的電子化數(shù)據(jù)和權(quán)限管理模式，工藝參數(shù)錄入在工業(yè)信息管理網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行，進(jìn)行工藝參數(shù)的操作和調(diào)整需要經(jīng)過授權(quán)，在上位機(jī)上做一次性修改，并下載到各低壓鑄造機(jī)。

所述低壓鑄造機(jī)自動化單元還包括檢料機(jī)構(gòu)，預(yù)約機(jī)器人后，機(jī)器人會自動把低壓鑄造機(jī)托盤上的輪轂放在檢料機(jī)構(gòu)上。

本實(shí)用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于：

1.在自動化單元布局合理的情況下，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自動放置過濾網(wǎng)、自動從托盤搬運(yùn)鑄件到檢料機(jī)構(gòu)。

2.與常規(guī)低壓鑄造相比人工不需要手動調(diào)整各冷卻通道流量，各冷卻通道受動力供應(yīng)(壓縮空氣和循環(huán)水)影響較小，產(chǎn)品質(zhì)量有顯著提升，采用伺服泵閉環(huán)控制液壓系統(tǒng)的壓力和流量，低壓鑄造機(jī)間歇停止時液壓系統(tǒng)自動降低壓力和流量，有效的節(jié)省了設(shè)備能耗。

3.利用伺服泵控制邊模及臺板油缸運(yùn)動，可以非常平滑的減速停止，防止油缸過沖對摸具壽命造成影響，油缸帶動邊模重復(fù)定位精確高，對產(chǎn)品質(zhì)量有很大提升。

4.低壓鑄造機(jī)移動臺板上方安裝有集中回水裝置，與常規(guī)低壓鑄造機(jī)相比節(jié)省了回水管路占用空，有利于機(jī)器人放過濾不受回水管干涉。

5.低壓鑄造機(jī)保溫爐兩側(cè)安裝有插鎖裝置，作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述插鎖可以有效防止低壓鑄造機(jī)在澆鑄過程中由于爐體下滑跑鋁對人身造成傷害。

6.整套低壓鑄造自動化單元按照北美UL認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，通過雙通道安全連鎖設(shè)計(jì)和機(jī) 器人DCS(Dual Check Safety)功能建立設(shè)備自動防錯機(jī)制，把由于誤操作對人身造成的傷害降至最低。

7.低壓鑄造機(jī)自動化單元具備統(tǒng)一的電子化數(shù)據(jù)和權(quán)限管理。所有的人工錄入工藝參數(shù)全部移至工業(yè)信息管理網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行，直接避免了人工或書面的文件傳遞，極大縮短模具更換工藝錄入時間。只有限定范圍內(nèi)經(jīng)過授權(quán)的工程人員才能進(jìn)行工藝參數(shù)的操作和調(diào)整。高效的信息集成。當(dāng)不同低壓鑄造機(jī)生產(chǎn)同一種輪型時，實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)的固化，進(jìn)行系統(tǒng)備份。工藝參數(shù)能夠很容易地達(dá)到統(tǒng)一，并下載到不同低壓鑄造機(jī)上去，如有變動，可在上位機(jī)上做一次性修改。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型低壓鑄造機(jī)自動化單元設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中末端機(jī)構(gòu)總成的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖1中供過濾網(wǎng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖1中氣動柜的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：10-第一低壓鑄造機(jī)；20-第二低壓鑄造機(jī)；30-六自由度機(jī)器人；31-底座；32-末端機(jī)構(gòu)總成；40-第一供過濾網(wǎng)機(jī)構(gòu)；60-第二供過濾網(wǎng)機(jī)構(gòu)；50-檢料機(jī)構(gòu)；11-第一液壓站；21-第二液壓站；33-同步夾具；34-吸過濾網(wǎng)機(jī)構(gòu)；12-第一集中回水裝置；22-第二集中回水裝置；13-第一位移傳感器；23-位第二移傳感器；14-第一跑鋁檢測裝置；24-第二跑鋁檢測裝置；15-第一保溫爐；25-第二保溫爐；16-第一插鎖裝置；26-第二插鎖裝置；17-第一氣動柜；27-第二氣動柜；41-電動執(zhí)行器；42-電動擺臺；43-網(wǎng)桶；18-流量傳感器；19-比例閥。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型的一種低壓鑄造自動化單元設(shè)備，包括：第一低壓鑄造機(jī)10和第二低壓鑄造機(jī)20，六自由度機(jī)器人30安裝在兩臺低壓鑄造機(jī)之間的底座31上，六自由度機(jī)器人末端機(jī)構(gòu)總成32，第一供過濾網(wǎng)機(jī)構(gòu)40和第二供過濾網(wǎng)機(jī)構(gòu)60，一臺檢料機(jī)構(gòu)50。所述的六自由度機(jī)器人30可使用R2000iC/165F鑄造版機(jī)器人。

如圖1和圖2所示，六自由度機(jī)器人30安裝有末端機(jī)構(gòu)總成32，所述末端機(jī)構(gòu)總成32包括同步夾具33和安裝于同步夾具33上的吸過濾網(wǎng)機(jī)構(gòu)34。

兩臺供過濾網(wǎng)機(jī)構(gòu)安裝在自動化單元二層平臺上，如圖3所示，通過電動執(zhí)行器41和電動擺臺42等元器件把網(wǎng)桶43中的過濾網(wǎng)逐個分出來并轉(zhuǎn)到出口位置待六自由度機(jī)器人30吸取到兩臺低壓鑄造機(jī)。

如圖1所示，檢料機(jī)構(gòu)50安裝在自動化單元二層平臺上，當(dāng)人工預(yù)約六自由度機(jī)器人30后，六自由度機(jī)器人30會自動把低壓鑄造機(jī)托盤上的輪轂放到檢料機(jī)構(gòu)50上。

如圖1所示，兩臺低壓鑄造機(jī)邊模油缸安裝有第一位移傳感器13和第二位移傳感器23，通過位移傳感器反饋位置數(shù)據(jù)控制邊模油缸達(dá)到設(shè)定位置。兩臺低壓鑄造機(jī)下臺板分別安裝有第一跑鋁檢測裝置14和第二跑鋁檢測裝置24。

如圖1和圖4所示，分別控制兩臺低壓鑄造機(jī)的第一氣動柜17和第二氣動柜氣動柜27通過在各冷卻通道上加裝流量傳感器18和比例閥19，實(shí)現(xiàn)各冷卻通道按照設(shè)定流量自動閉環(huán)控制。

如圖1所示，以西門子WinCC系統(tǒng)軟件為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的低壓鑄造機(jī)遠(yuǎn)程中央控制系統(tǒng)，使兩臺低壓鑄造機(jī)具備統(tǒng)一的電子化數(shù)據(jù)和權(quán)限管理。兩臺低壓鑄造機(jī)通過PROFINET通訊協(xié)議與中央處理單元完成工業(yè)以太網(wǎng)通訊，也使兩臺低壓鑄造機(jī)具備高效的信息集成。

如圖1所示，低壓鑄造機(jī)的第一液壓站11和第二液壓站21采用伺服泵閉環(huán)控制液壓系統(tǒng)的壓力和流量。

如圖1所示，兩臺低壓鑄造機(jī)移動臺板上方分別安裝有第一集中回水裝置12和第二集中回水裝置22。

如圖1所示，兩臺低壓鑄造機(jī)分別連接的第一保溫爐15和第二保溫爐25兩側(cè)安裝有第一插鎖裝置16和第二插鎖裝置26。

優(yōu)選的，包括同步夾具和安裝于同步夾具上的吸過濾網(wǎng)機(jī)構(gòu)的末端機(jī)構(gòu)總成具體結(jié)構(gòu)為：帶有吸網(wǎng)手的機(jī)器人抓手機(jī)構(gòu)，所述機(jī)器人抓手機(jī)構(gòu)包括連接件，連接件一端連接機(jī)器人六軸輸出法蘭，另一端連接抓取氣缸。機(jī)器人抓手機(jī)構(gòu)包括機(jī)器人抓手組件和吸網(wǎng)手組件，所述機(jī)器人抓手組件包括抓取氣缸，抓取氣缸上設(shè)有抓手臂；抓手通過抓手軸與抓手臂連接，并能夠圍繞抓手軸擺動。抓手頂部的圓孔內(nèi)安裝有抓頭，抓頭能夠圍著圓孔擺動，以增大抓頭與輪轂的接觸面積，還包括支撐抓手的彈簧柱塞。

吸網(wǎng)手組件包括設(shè)置于抓手臂上的吸網(wǎng)氣缸，所述吸網(wǎng)氣缸外筒與吸網(wǎng)桿、吸網(wǎng)座依次連在一起；所述吸網(wǎng)氣缸的活塞桿與連桿、磁鐵座、磁鐵依次連在一起。并通過吸網(wǎng)氣缸帶動磁鐵實(shí)現(xiàn)對過濾網(wǎng)的抓取和安放。

以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。