本发明专利技术公开了一种金属重力浇铸的方法，包括下列步骤：机器人取砂芯，下芯，重力铸造机合模，机器人将下芯取件夹具换成浇铸机械臂，浇铸，冷却，机器人将浇铸机械臂更换成下芯取件夹具，取铸件。本发明专利技术同时公开了金属铸造设备，包括重力铸造机、砂芯托架、保温炉、铸件托盘、夹具更换架和１台机器人，机器人配置有机器人侧夹具快换装置，下芯取件夹具和浇铸机械臂的上端分别配置有与机器人侧夹具快换装置配合的夹具侧夹具快换装置。本发明专利技术由一个机器人通过更换下芯取件夹具和浇铸机械臂实现下芯、浇铸和取件，因而劳动强度小，成本低，且在更换产品时，不需要人为干预，可以实现快速简单的产品更换过程。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
一种金属铸造方法及设备
本专利技术涉及一种金属铸造的方法，特别是一种采用重力铸造工艺时进行控制的方法，以及实现这种方法所采用的设备。
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导入专门模具中，靠重力作用使溶液充满模具型腔的一种铸造工艺方法。其特点是工装数量少，模具制造周期短，开发成本低，并且，其模具能够适应产品开发阶段不断的调整需要。在现代汽车工业中，由于考虑到能源紧缺等问题，汽车的设计必须尽量减轻汽车本身的重量，所以在现代汽车中大量使用铝合金的零件代替铁和钢的零件。传统的汽车发动机采用铸铁的汽缸体、缸盖和进排气道等零件，在现在比较先进的汽车发动机设计中这些件都已被设计成采用铝合金铸件。近年来我国汽车工业经历了一个持续快速跳跃式发展的阶段，同样对这些汽车铝合金铸件的需求也呈快速发展趋势。现有的重力铸造，通常是采用重力铸造机配合金属模和砂芯实现的，其中的砂芯使用专用芯砂制作而成，在铸造零件时使零件形成各种空腔和孔洞形状。铸造过程包括，下芯——合模——浇铸——冷却——取铸件，形成一个生产循环。以往传统的汽车零件重力铸造工艺中采用人工下芯，人工浇铸，人工取铸件的方法，工作强度大，生产效率低，已经越来越不能满足汽车工业快速发展的需要。针对于此，人们将机器人应用到重力铸造过程中来，以提高生产效率。目前，配置机器人的重力铸造设备通常包括：重力铸造机、砂芯托架、保温炉、铸件托盘和2台机器人，其中，保温炉采用电、燃气或燃油等加热方式，使金属溶液保持一定的温度；2台机器人分别为配置下芯取件夹具的第一机器人和配置浇铸装置的第二机器人，自动浇铸装置由机器人生产商提供的外轴来控-->制。由此，应用该设备的金属铸造方法为，第一机器人自砂芯托架取砂芯——下芯——重力铸造机开始合模，第一机器人退至等待位置，第二机器人运动至保温炉并控制浇铸装置中的浇包舀取金属液体——合模完成，第二机器人进入浇铸位置并浇铸——浇铸完成，第二机器人退至等待位置——冷却铸件——第一机器人将夹具反转至取件位置，运动至模具上方，取件——第一机器人运动到铸件托盘位置，将铸件放入托盘，形成一个生产循环。上述铸造方法和设备相对于采用手工生产方式能够提高工作效率，减轻工人的劳动强度。但是，由于需要采用2台机器人分别完成取件(下芯)和浇铸作业，投入设备成本大，并且重力铸过程中冷却时间较长，2台机器人并不同时作业，对提高生产效率并无意义；同时，第二机器人的自动浇铸装置是由机器人生产商提供的外轴来实现的，一方面不易更换，同时，外轴的价格要占整个机器人价格的五分之一，造成了成本的增加。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种金属铸造方法，通过方法的改进达到降低成产设备成本、便于自动控制的目的；本专利技术的另一个目的是提供一种采用本专利技术金属铸造方法的设备，以较低成本实现金属铸造的自动化。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种金属铸造方法，包括下列步骤：(1)机器人配置下芯取件夹具，运动至砂芯托架工位取砂芯；(2)运动至重力铸造机工位，将砂芯放入模具中，完成下芯；(3)重力铸造机合模，同时机器人移动至夹具更换架处，将下芯取件夹具换成浇铸机械臂，运动至保温炉并控制浇铸机械臂，用浇包舀取金属液体；(4)合模完成，机器人进入浇铸位置并浇铸；(5)浇铸完成，开始冷却铸件，同时机器人运动至夹具更换架处，将浇铸机械臂更换成下芯取件夹具；(6)冷却完成，重力铸造机顶起铸件，机器人将夹具反转至取件位置，运动至模具上方，取件，运动到铸件托盘位置，将铸件放入托盘。上述技术方案中，在所述第(2)步进行前，机器人从重力铸造机接收允许下-->芯信号，完成下芯后，机器人向重力铸造机发出下芯完成信号。上述技术方案中，在所述第(4)步浇铸前，机器人从重力铸造机接收合模完成信号，浇铸完成后，机器人向重力浇铸机发出浇铸完成信号。为实现本专利技术的另一个专利技术目的，本专利技术公开了一种金属铸造设备，包括重力铸造机、砂芯托架、保温炉、铸件托盘、夹具更换架和1台机器人，所述夹具更换架至少包括下芯取件夹具和浇铸机械臂两个工位，所述机器人配置有机器人侧夹具快换装置，还包括有下芯取件夹具和浇铸机械臂，所述下芯取件夹具和浇铸机械臂的上端分别配置有与机器人侧夹具快换装置配合的夹具侧夹具快换装置。上述技术方案中，所述“重力铸造机”是现有技术，可以采用现有的倾转式重力铸造机或者非倾转式重力铸造机，用于实现金属重力铸造；所述“保温炉”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“下芯取件夹具和浇铸机械臂”用于和机器人配合，其中的下芯取件夹具一侧可以抓取砂芯，另一侧可以取铸件，可以采用现有技术中专用机器人的下芯取件夹具部分，在上端加设夹具侧夹具快换装置构成，浇铸机械臂下端配置有浇包及液面探测传感器，上端设有夹具侧夹具快换装置，可以采用现有的专用机器人中的浇铸装置，但是其控制信号线及传动机构会导致夹具快换装置过分复杂，因而较好的方式是采用本申请人在另一项申请中提出的浇铸机械臂，在浇铸机械臂上带有电机和变速装置，使夹具连接处的结构简化。进一步的技术方案，所述重力铸造机、砂芯托架、保温炉、铸件托盘和夹具更换架的位置围绕布置于机器人的各工位外侧。上述技术方案中，所述浇铸机械臂上带有电机及减速机构。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：1.由于本专利技术的工艺方法中采用一个机器人完成下芯、浇铸和取件作业，大大降低了劳动强度，与原有人工操作相比，所需人员从6-7人减至1-2人，完成一个铸件从30多分钟降至10多分种；2.采用本专利技术的方法，只需使用1个机器人，与现有技术中采用两个机器人作业的方式比较，可以节省硬件投入成本；3.本专利技术的设备中，机器人配置了夹具快换装置，同时设置了夹具更换架，一方面，可以实现上述工艺方法，另一方面，在更换产品时，不需要人为-->干预，可以实现快速简单的产品更换过程。 附图说明附图1为本专利技术实施例一的方法流程示意图；附图2为本专利技术实施例二的设备布置示意图；附图3为实施例二中机器人配置浇铸机械臂时的结构示意图。其中：[1]、重力铸造机；[2]、砂芯托架；[3]、夹具更换架；[4]、机器人；[5]、保温炉；[6]、铸件托盘；[7]、机器人侧夹具快换装置；[8]、夹具侧夹具快换装置；[9]、浇铸机械臂；[10]、浇包；[11]、电机；[12]、减速机构。 具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述：实施例一：参见附图1所示，一种金属铸造方法，包括下列步骤：(1)取砂芯包括，机器人首先自动打开下芯夹具，运动到砂芯托架工位，关闭夹具抓取砂芯，并等待重力铸造机发出允许下芯信号；(2)下芯机器人运动至重力铸造机工位，自模具上方将砂芯放入模具中，并向重力铸造机发出下芯完成信号；(3)合模重力铸造机合模，同时机器人快速移动至夹具更换架处，通过夹具快换装置，将下芯取件夹具换成浇铸机械臂；(4)浇铸机器人运动至保温炉处，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种金属铸造方法，其特征在于，包括下列步骤：（１）机器人配置下芯取件夹具，运动至砂芯托架工位取砂芯；（２）运动至重力铸造机工位，将砂芯放入模具中，完成下芯；（３）重力铸造机合模，同时机器人移动至夹具更换架处，将下芯取 件夹具换成浇铸机械臂，运动至保温炉并控制浇铸机械臂，用浇包舀取金属液体；（４）合模完成，机器人进入浇铸位置并浇铸；（５）浇铸完成，开始冷却铸件，同时机器人运动至夹具更换架处，将浇铸机械臂更换成下芯取件夹具；（６）冷却 完成，重力铸造机顶起铸件，机器人将夹具反转至取件位置，运动至模具上方，取件，运动到铸件托盘位置，将铸件放入托盘。
【技术特征摘要】
1.一种金属铸造方法，其特征在于，包括下列步骤：(1)机器人配置下芯取件夹具，运动至砂芯托架工位取砂芯；(2)运动至重力铸造机工位，将砂芯放入模具中，完成下芯；(3)重力铸造机合模，同时机器人移动至夹具更换架处，将下芯取件夹具换成浇铸机械臂，运动至保温炉并控制浇铸机械臂，用浇包舀取金属液体；(4)合模完成，机器人进入浇铸位置并浇铸；(5)浇铸完成，开始冷却铸件，同时机器人运动至夹具更换架处，将浇铸机械臂更换成下芯取件夹具；(6)冷却完成，重力铸造机顶起铸件，机器人将夹具反转至取件位置，运动至模具上方，取件，运动到铸件托盘位置，将铸件放入托盘。2.根据权利要求1所述的金属铸造方法，其特征在于：所述第(2)步进行前，机器人从重力铸造机接收允许下芯信号，完成下芯后，机器人向重力铸造机发出下芯完成信号。3.根据权利要求1所述的金属铸造方法，其特征在于：在所述第(4)步浇铸...
【专利技术属性】
技术研发人员：虞峰，
申请(专利权)人：苏州工业园区明志铸造装备有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。