本发明专利技术公开了一种多自由度金属液定量浇铸装置，包括旋转平台，水平移动部件和定量取液机构，水平移动部件安装在旋转平台上，定量取液机构安装在水平移动部件上，水平移动部件进一步包括下托盘，上托盘，平移转换结构，平移导轨，直线滑块，下托盘上设有上支撑柱与上托盘连接，下托盘与上托盘之间的空间用于安装直线电机，直线电机输出的旋转运动通过平移转换结构将其转换为安装在平移导轨上的直线滑块的平移运动，直线滑块上装有定量取液机构，带动定量取液机构整体平移运动。本发明专利技术通过控制浇杯取液的角度进行精确取液，并通过转动平台和水平移动部件的运动实现浇铸装置多角度的自由移动，克服了现有技术中无法精确定量和浇铸效率低的问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属浇铸
，特别地涉及一种多自由度金属液定量浇铸装置。
技术介绍
传统的金属铸造是机械加工中的重要工序，一般是先根据机械加工需要制好模具，然后从高温熔炉中取出熔融金属液，将金属液存放在巨大的浇包中或者是量取的浇杯再或者是定量出液的装置中，将金属液空间移动到模具的上方，将高温熔化的金属浇注液浇注到模具中，冷却固化后得到铸件，铸件经过精加工得机械产品。这样的金属浇铸过程是现阶段国内中小型浇铸企业所最多选用的生产模式。目前国内大多数中小浇铸企业采用的浇铸过程一般是通过浇包从冶炼炉中将金属浇铸液取出，然后通过吊车或行车或者用人力的方式将浇包移动到模具旁进行浇铸的。在我们小组实地调研中发现现阶段中小浇铸企业的自动化程度很低，现场发现的最先进的装置就是一台半自动可旋转的重力浇铸台。然而，由于国内传统浇铸方法无法准确控制金属浇铸液的出液量，取少了无法满足浇铸要求，导致铸件报废。所以大多数情况下都是多取金属浇铸液的量，以保证铸造的需要，这样不仅造成大量的人工和能源浪费，同时剩余的高温金属液在浇包中冷却也不好处理，给后续生产造成了很大的影响。同比与其他的相近浇铸行业，例如:注塑行业的自动化程度就比金属浇铸行业高很多，很多注塑企业都有使用自动上料压注的机械手臂，效率高并且成本低。金属浇铸行业现阶段研究比较多的是浇铸模具台的研究，通过控制模具的运动来解决传统浇铸中存在的问题。还有一方面是对大型浇包的研究，既能实现保温又能实现定量出液。对于金属液浇铸的整个流程通过一个系统完成的研究还是很少的。现阶段，金属液从熔炉到模具口主要是靠人力或者是简单的桁架结构来实现，对人力的依靠程度高，完成一次浇注往往需要2到3名工人才能完成，不仅成本高并且效率低。金属浇铸成为了国内发展的一块短板，落后破旧的工作环境，落后的机械自动化程度，使得占据国内大比例的中小型浇铸企业远远落后于国外的浇铸水平。`现有金属液浇铸存在以下缺陷: (1)无法精确定量:传统浇铸只能靠工人的感觉来判断浇铸液的量，其存在很大的随机性，无法实现精确定量，对铸件质量和铸件合格率是极其不利的； (2)工作效率低:由于存在疲劳，人工的工作效率不可能有大幅度提高； (3)零件质量差:由于浇铸过程中的金属液浇铸速度由浇铸工人控制，凭靠工人的经验完成浇铸，浇铸速度存在波动，从而使得零件的质量波动大，影响了浇铸零件的质量，降低合格率； (4)浇铸工作环境差:金属烟及工作车间的高温气体，恶化了车间的环境，尤其实在夏天，高温熔炉和污浊的空气使得车间的温度高出室外的10多度，使得浇铸工人始终处于艰苦的工作环境； (5)存在严重的安全隐患:高温、金属烟、笨重的设备、高温熔炉始终威胁着浇铸工人的人生安全。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种多自由度金属液定量浇铸装置，可通过控制浇杯取液的角度进行精确取液，并通过转动平台和水平移动部件的运动实现浇铸装置多角度的自由移动，克服了现有技术中无法精确定量和浇铸效率低的问题。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为: 一种多自由度金属液定量浇铸 装置，包括旋转平台，水平移动部件和定量取液机构，所述水平移动部件安装在所述旋转平台上，所述定量取液机构安装在所述水平移动部件上，所述水平移动部件进一步包括下托盘，上托盘，平移转换结构，平移导轨，直线滑块，下托盘上设有上支撑柱与上托盘连接，下托盘与上托盘之间的空间用于安装直线电机，所述直线电机输出的旋转运动通过平移转换结构将其转换为安装在平移导轨上的直线滑块的平移运动，直线滑块上装有定量取液机构，带动所述定量取液机构整体平移运动；所述定量取液机构进一步包括减速齿轮，推杆电机，直线推杆套，直线推杆，托板，步进电机，浇杯，浇杯臂和机座，所述直线推杆套中装有直线推杆并通过丝杆螺母连接，直线推杆套的顶端装有减速齿轮和推杆电机，驱动动力由推杆电机输出，经减速齿轮减速作用后，带动丝杆螺母，把推杆电机的旋转运动变成直线运动，使直线推杆在直线推杆套中完成直线运动，利用推杆电机正反转完成推杆动作；所述直线推杆与方形的托板通过螺栓连接，在托板的下方安装有相匹配的机座，所述机座用于安装步进电机，将步进电机的安装孔与机座安装孔通过螺栓相连接，所述步进电机上装有设置有浇杯臂的浇杯，通过控制步进电机改变浇杯臂与竖直方向的角度，进而控制浇杯的位置角度；通过单片机或可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller, PLC)控制推杆电机实现烧杯的竖直方向上的移动,通过单片机或可编程逻辑控制器PLC控制所述步进电机进行旋转一定角度。优选地，所述旋转平台进一步包括上圆盘，上法兰，下法兰，中间圆盘，驱动装置，若干根第一支撑柱，下圆盘和推力球轴承，所述下圆盘为底面平台，所述下圆盘与中间圆盘之间通过第一支撑柱连接，下圆盘与中间圆盘之间的空间用于安装所述驱动装置，所述驱动装置通过螺栓连接固定在中间圆盘上，所述下法兰与中间圆盘通过螺栓连接固定，所述推力球轴承安装在下法兰与上法兰之间，推力球轴承的座圈与下法兰的内圈通过配合固定，推力球轴承的轴圈与上法兰外圈通过配合固定，推力球轴承的底圈与轴圈之间设置一圈推力球，推力球轴承与下法兰以及中间圆盘为支撑平台并支持上法兰，上法兰与上圆盘通过螺栓连接固定，上圆盘为安装平台，所述上圆盘通过第二支撑住与水平移动部件的下托盘连接。优选地，所述驱动装置的动力输出轴上设有驱动装置键槽，所述上法兰轴孔处设有上法兰键槽，上法兰轴孔与驱动装置输出轴相配合键连接。优选地，所述浇杯包括浇杯本体，在浇杯本体上端轴对称设置的定量取液口和第一定点出液口以及屯液结构，所述浇杯本体由一体成型的半球部和圆柱体部构成，所述定量取液口为圆柱体部边沿上较大的圆弧形缺口，所述第一定点出液口为圆柱体部壁上口径较小的通孔，所述屯液结构设置在所述第一定点出液口的出液方向上，与第一定点出液口正对的面上开有第二定点出液口。 优选地，所述第一定点出液口的口径大于所述第二定点出液口的口径。优选地，所述屯液结构为包括一底部和三侧壁的四面结构体，其中底部和两侧壁围成开口端，其开口端部与第一定点出液口所在的侧壁连接并包围住第一定点出液口。优选地，所述屯液结构沿液体流出方向上的尺寸逐渐减小。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下: (1)通过控制浇杯取液的角度进行精确取液，并通过转动平台和水平移动部件的运动实现浇铸装置多角度的自由移动，克服了现有技术中无法精确定量和浇铸效率低的问题； (2)通过采用精确控制电机的转动进而控制量取装置的上下运动以及浇杯的转动角度，进而实现精确量取金属液，结构简单，效果显著； (3)采用同时独立设置的定量取液口和定点出液口的方式，使得浇杯可以很好的适应定量取液和定点浇铸作业； (4)通过设置第一定点出液口的口径大于第二定点出液口的口径，使得屯液机构有更好的屯液效果且增加定点出液的准确度； (5)通过设置屯液结构沿液体流出方向上的尺寸逐渐减小使得出液更流畅； (6)通过采用推力球轴承提供了一种结构简单，转动控制良好的旋转平台； (7)通过键将输出的动力直接传递给上法兰上，使得上圆盘以及装载在上面的结构进行有控制的旋转。附图说明图1为本专利技术实施例的多自由度金属液定量浇注本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多自由度金属液定量浇铸装置，其特征在于，包括旋转平台，水平移动部件和定量取液机构，所述水平移动部件安装在所述旋转平台上，所述定量取液机构安装在所述水平移动部件上，所述水平移动部件进一步包括下托盘（18），上托盘（21），平移转换结构（22），平移导轨（23），直线滑块（24），下托盘（18）上设有上支撑柱（20）与上托盘（21）连接，下托盘（18）与上托盘（21）之间的空间用于安装直线电机（19），所述直线电机（19）输出的旋转运动通过平移转换结构（22）将其转换为安装在平移导轨（23）上的直线滑块（24）的平移运动，直线滑块（24）上装有定量取液机构，带动所述定量取液机构整体平移运动；所述定量取液机构进一步包括减速齿轮（1），推杆电机（2），直线推杆套（3），直线推杆（4），托板（5），步进电机（6），浇杯（7），浇杯臂（8）和机座（9），所述直线推杆套（3）中装有直线推杆（4）并通过丝杆螺母连接，直线推杆套（3）的顶端装有减速齿轮（1）和推杆电机（2），驱动动力由推杆电机（2）输出，经减速齿轮（1）减速作用后，带动丝杆螺母，把推杆电机（2）的旋转运动变成直线运动，使直线推杆（3）在直线推杆套（3）中完成直线运动，利用推杆电机（2）正反转完成推杆动作；所述直线推杆（3）与方形的托板（5）通过螺栓连接，在托板（5）的下方安装有相匹配的机座（9），所述机座（9）用于安装步进电机（6），将步进电机的安装孔与机座安装孔通过螺栓相连接，所述步进电机（6）上装有设置有浇杯臂（8）的浇杯（7），通过控制步进电机（6）改变浇杯臂（8）与竖直方向的角度，进而控制浇杯的位置角度；通过单片机或可编程逻辑控制器PLC控制推杆电机（2）实现浇杯的竖直方向上的移动，通过单片机或可编程逻辑控制器PLC控制所述步进电机（6）进行旋转一定角度。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：沈峰，徐晓航，程浙武，夏航，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：
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