一种自动化金属浇铸及铸造设备制造技术

一种自动化金属浇铸及铸造设备，包括重力铸造机（１）、熔化炉（２），其特征在于还包括一台工业机器人（３），所述机器人（３）安装有带有浇勺（９）的浇铸机构（１０），由机器人外部轴电机（８）控制。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及铸造业，是一种自动化金属浇铸及铸造设备，具体是采用重力铸造工艺及工业机器人实现自动化浇铸控制的设备。
技术介绍
金属的重力铸造是指将熔化的铝合金溶液或其他金属溶液注入专门模具中，靠重力作用使溶液充满模具型腔的一种铸造工艺方法。这种铸造方法设备成本低，模具制造周期短，在工业生产中被广泛的使用。在现有技术中，传统的重力铸造业在浇铸环节上采用人工浇铸，工人的工作环境恶劣，劳动强度高，自动化程度和生产效率都处于较低水平。如铝合金轮毂铸造行业的作业环境温度高达40℃以上，采用人工浇铸，每台重力铸造机要有专职的浇铸工，劳动强度极大，人力资源的消耗大，生产效率很低，不能适应大规模生产的要求。针对于此，为了降低劳动强度和提高生产效率，人们将工业机器人应用到重力铸造过程中，取代人工浇铸，实现自动化的浇铸控制。通常一台机器人对单台重力铸造机进行浇铸，重力铸造机和熔化炉位于机器人手臂的工作区域之内。采用工业机器人的重力铸造设备通常包括重力铸造机、熔化炉、机器人和其他辅助装置。其中，熔化炉采用电、燃气或燃油等加热方式，使金属溶液保持一定的温度；机器人手部配置加长杆浇勺或一套带有浇勺的浇铸机构，浇铸机构上装有电机，可驱动浇勺转动。机器人通过浇勺从熔化炉中取出铝液，将铝液浇注于重力铸造机模具中。为了克服上述不足，本技术目的是提供一种自动化金属浇铸及铸造设备，可通过1台机器人对多台重力铸造机进行自动浇铸，其浇铸机构上的浇勺可随机器人的动作而转动，当某台重力铸造机发生故障需要维修时可将该机移出机器人工作区域，整个设备可正常运行。上述设备相对于采用人工浇铸的生产方式可以减轻工人的劳动强度，提高生产效率和产品质量。但是，在机器人取料环节上，机器人手部直接配置加长杆浇勺的方式，受机器人路径变化限制，存在较大的工作姿态死区，机器人取液过程的时间也较长，难以满足浇铸铸造全面自动化的需求；通过带有电机的浇铸机构进行浇铸的方法较第一种方法便于控制，动作更加灵活。但是，由于电机的控制系统和机器人的控制系统是相对独立的，在机器人动作过程中此电机很难随着机器人的动作而动作，浇勺不能随着机器人的运动而旋转，这就降低了机器人在取液过程中动作的灵敏度，从而延长了整个工作周期。在重力铸造机的一个生产周期内，机器人应能够对尽可能多的重力铸造机进行浇铸，也就是说在机器人工作区域内应布置数量尽可能多的重力铸造机。而通用型的重力铸造机每台都配置有单独的液压动力单元，它的体积会占用较大的布局空间，从而影响重力铸造机的布局数量。此外，如果某台重力铸造机发生故障需要人员进入机器人工作区域进行维修，出于安全原则，包括机器人在内此设备都要停止工作，这将严重影响工作效率。
技术实现思路
本技术首先要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有浇铸机器人路径变化限制，存在较大的工作姿态死区的缺陷，提供一种自动化金属浇铸及铸造设备，可通过1台机器人对多台重力铸造机进行自动浇铸，其浇铸机构上的浇勺可随机器人的动作而转动，当某台重力铸造机发生故障需要维修时可将该机移出机器人工作区域，整个设备可正常运行，本技术采用的技术方案是一种自动化金属浇铸及铸造设备，包括重力铸造机、熔化炉，其特征在于还包括一台工业机器人，所述机器人安装有浇铸机构，由机器人外部轴电机控制。本技术之改进在于所述重力铸造机、熔化炉围绕布置在以机器人为中心的工作区域内，各重力铸造机底部配有移动装置，所述移动装置带有驱动机构，从而使重力铸造机在导轨上自由滑动。本技术之改进在于所述重力铸造机由一台液压动力单元控制。上述技术方案中，所述“重力铸造机”是现有技术，可以采用现有的立式重力铸造机，用于实现金属的重力铸造；所述熔化炉采用电、燃气或燃油等加热方式，使金属溶液保持一定的温度；所述浇铸机构用于和机器人配合，机器人的外部轴电机(一套可以和机器人做协调运动的电机系统)安装在所述浇铸机构上，用于控制料勺的转动。多台重力铸造机和熔化炉围绕机器人布置在以机器人为中心的圆形区域内，多台重力铸造机共用一台液压动力单元。重力铸造机底部装有移动装置，可使重力铸造机移出机器人工作区域。通过上述方案的应用，本技术与现有技术相比有如下优点1、本技术可通过1台机器人完成对多台重力铸造机的浇铸，与原有人工浇铸和对单台重力铸造机浇铸相比，可以大大降低劳动强度和提高劳动生产率；2、本技术的多台重力铸造机共用1台液压动力单元，节省了设备布置的大量空间，保证了各重力铸造机之间有足够的间距和其他工作空间，而且还起到了节约能源的作用。3、本技术的浇铸机构由机器人的外部轴电机控制，可使浇勺与机器人同时协调动作，这样提高取液过程中机器人动作的灵敏性，保证机器人以最佳的运动轨迹完成取液。4、本技术的设备，当重力铸造机发生故障需要人员进入机器人工作区域进行维修时，可通过底部安装的移动装置移出机器人工作区域，可严格保证维修人员的人身安全，即使机器人发生误动作也不会造成人身伤害，设备中的其他重力铸造机和机器人可照常生产。附图说明附图1为本技术的设备布置示意图。附图2为本技术中机器人配置浇铸机构时的结构示意图。具体实施方式一种自动化金属浇铸及铸造设备，用于铝合金轮毂铸造，包括重力铸造机1、熔化炉2、浇铸机构10，所述重力铸造机1采用申请人制造的WFJ346B重力铸造机，所述机器人3为ABB公司的IRB6650型铸造型工业机器人，臂长3.2米，最大负载125Kg，所述熔化炉2为电阻式铝合金熔化炉。所述浇铸机构10用于和机器人3配合，机器人3的外部轴电机8安装在所述浇铸机构10上，它可以和机器人3做协调运动，用于控制浇勺9的转动。6台重力铸造机1和熔化炉2围绕机器人3布置在以机器人为中心的圆形区域内，机器人3中心到重力铸造机1中心和熔化炉2中心的距离都为2.5米，重力铸造机1共用1台液压动力单元4，重力铸造机1底部安装有移动装置5，该移动装置5通过驱动机构7(液压马达)驱动，使重力铸造机1在安装于地面上的导轨6上移动，当重力铸造机1发生故障需要维修或更换模具时，可使重力铸造机1移出机器人工作区域。权利要求1.一种自动化金属浇铸及铸造设备，包括重力铸造机(1)、熔化炉(2)，其特征在于还包括一台工业机器人(3)，所述机器人(3)安装有带有浇勺(9)的浇铸机构(10)，由机器人外部轴电机(8)控制。2.根据权利要求1所述的自动化金属浇铸及铸造设备，其特征在于所述重力铸造机(1)、熔化炉(2)布置在以机器人(3)为中心的工作区域内，各重力铸造机(1)底部配有移动装置(5)，所述移动装置带有驱动机构(7)，从而使重力铸造机在导轨(6)上自由滑动。3.根据权利要求所述的自动化金属浇铸及铸造设备，其特征在于所述重力铸造机(1)由一台液压动力单元(4)控制。专利摘要本技术涉及一种自动化金属浇铸及铸造设备，包括重力铸造机、熔化炉和一台工业机器人。机器人安装有带有浇勺的浇铸机构，由机器人外部轴电机控制，各重力铸造机底部配有移动装置，且由一台液压单元控制。通过本技术的改进，可通过1台机器人完成对多台重力铸造机的浇铸，大大降低劳动强度和提高劳动生产率。文档编号B22D45/00GK2871065SQ20052001539公开日本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国东，吴军，竺浩章，李霄凯，潘铁勇，
申请(专利权)人：浙江万丰科技开发有限公司，
类型：实用新型
国别省市：