專利名稱：一種工業(yè)機器人低壓鑄造的生產(chǎn)設(shè)備及其該設(shè)備的使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鑄造領(lǐng)域，更具體地說是涉及一種工業(yè)機器人低壓鑄造的生產(chǎn)設(shè)備 及其該設(shè)備的使用方法。
背景技術(shù)：
金屬模特種鑄造法是指在傳統(tǒng)的砂模鑄造的基礎(chǔ)上使用重復利用的材料制作模 具而進行的鑄造。通常稱之為永久模鑄造，即模具可被重復利用成千上萬次。由于金屬 模鑄造具有可以澆注形狀復雜的鑄件和各種大中小型規(guī)格的鑄件及多個型腔的優(yōu)點，而 在特種鑄造中獲得廣泛的應用。金屬模鑄造可分為重力鑄造和低壓鑄造兩種最基本的方式。重力鑄造是指液體 金屬通過自身的重力作用而實現(xiàn)鑄件的方法。低壓鑄造是指液體金屬在外力作用下而實 現(xiàn)鑄件的方法。重力鑄造與低壓鑄造主要的區(qū)別是后者將金屬液體由計算機控制穩(wěn)定地 澆注到模具中，避免了人為因素的干擾，有效的保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，是特種鑄造未來的 發(fā)展方向?，F(xiàn)有低壓鑄造的設(shè)備是由一套龐大的機械傳動和液壓傳動系統(tǒng)組成，其工藝流 程機械臂控制模具開合_預熱模具-浸涂石墨涂料-安裝砂芯-機械移動至電爐上方充 型-保壓-卸料-浸涂石墨涂料，完成一個生產(chǎn)周期。在實際生產(chǎn)過程中，由于采用機 械傳動系統(tǒng)，常常因系統(tǒng)中的某個部件損壞，影響整個系統(tǒng)導致停產(chǎn)，嚴重影響生產(chǎn)進 度，給企業(yè)帶來巨大的損失，同時現(xiàn)有設(shè)備占用空間大、噪音大、設(shè)備維修率高、生產(chǎn) 效率低，已不能適應現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供的一種工業(yè)機器人低壓鑄造的生產(chǎn)設(shè)備及其該設(shè)備的使用方法，其 目的在于克服現(xiàn)有低壓鑄造所使用的生產(chǎn)設(shè)備故障率高，生產(chǎn)效率低，勞動力成本高的 缺點。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
一種工業(yè)機器人低壓鑄造的生產(chǎn)設(shè)備，包括機械臂前端設(shè)有裝夾模具的機械手的機 器人及可與機器人的機械臂相配合用于機械臂前端模具安裝砂芯的砂芯放置區(qū)、用于低 壓鑄造成型的電爐、用于放置鑄件的卸料臺及用于浸涂機械臂前端模具的石墨槽；所述 砂芯放置區(qū)、電爐、卸料臺、石墨槽圍繞機器人分布。還包括清理上述機器人機械臂前端模具及為該模具安裝砂芯的輔助機器人。所述機器人機械臂通過計算機控制系統(tǒng)控制，該計算機控制系統(tǒng)包括控制機器 人機械臂移動升降的電控柜及控制機械臂前端動作的控制系統(tǒng)。所述電爐通過電爐控制系統(tǒng)及液壓控制系統(tǒng)控制。所述機器人機械臂前端的模具包括可開合的左右兩模具，所述石墨槽包括兩個分別用于浸涂機械臂前端左右兩模具的石墨槽。所述電爐旁設(shè)有自動加料系統(tǒng)及爐內(nèi)氧化物回收系統(tǒng)。一種權(quán)利要求1所述的工業(yè)機器人低壓鑄造生產(chǎn)設(shè)備的使用方法，包括以下步 驟
a、安裝砂芯將置于砂芯放置區(qū)的砂芯裝設(shè)于機器人機械臂前端的模具上，模具合
模；
b、低壓鑄造合模后的模具翻轉(zhuǎn)至水平位置，同時機械臂上升并移至電爐上方，下 降充型；
C、卸料成型后，機械臂移至卸料臺上方，模具開模頂料，將鑄件頂出至卸料臺 上，鑄件隨卸料臺輸送轉(zhuǎn)移；
d、模具清理每生產(chǎn)20-30模次，對模具進行清理一次；
e、冷卻浸涂卸料后的機械臂移至石墨槽上方，同時開模后的兩模具分別翻轉(zhuǎn)隨機 械臂下降至石墨槽內(nèi)浸涂石墨；
f、復位浸泡結(jié)束后，機械臂移至安放砂芯位置，同時模具翻轉(zhuǎn)至垂直位置，重復 上述步驟。步驟a之前應對機械臂前端模具進行清理、預熱并浸涂石墨。通過一輔助機器人執(zhí)行步驟a和步驟d。通過上述對本發(fā)明的描述可知，和現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于
1.本工業(yè)機器人低壓鑄造的生產(chǎn)設(shè)備，通過自動控制系統(tǒng)獨立完成砂芯的放置、開 合模、低壓充型、模具的清理、模具的冷卻浸泡及涂料的浸涂、鑄件的卸移，自動完成 整個低壓鑄造的成型過程，操作簡單，使用方便。2.本工業(yè)機器人低壓鑄造的生產(chǎn)設(shè)備，大部份采用液壓傳動，噪音低，生產(chǎn)設(shè) 備占用的空間小，便于快捷裝卸模具，同時在設(shè)備的維修上也更為簡單、便捷。3.本低壓鑄造機器人生產(chǎn)設(shè)備，配備自動安裝砂芯的輔助機器人，通過輔助機 器人安裝砂芯，極大地降低勞動力成本，便于規(guī)模化生產(chǎn)，同時該生產(chǎn)設(shè)備更加節(jié)省資 源。4.本低壓鑄造機器人生產(chǎn)設(shè)備的機器人通過計算機控制系統(tǒng)控制，可準確控制 機械臂所處的位置及其動作，更加自動化、智能化。同時可以穩(wěn)定地鑄造出各種規(guī)格的 產(chǎn)品，避免了因操作人員熟練程度的不同而對鑄件質(zhì)量產(chǎn)生影響。5.本低壓鑄造機器人生產(chǎn)設(shè)備從安裝砂芯到完成鑄件，整個過程全自動化，降 低整個生產(chǎn)過程所需的時間，生產(chǎn)周期縮短，勞動效率提高。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式實施例一
如圖1所示，一種工業(yè)機器人低壓鑄造的生產(chǎn)設(shè)備，包括機械臂前端設(shè)有裝夾模具11、12的機械手的機器人1及可與機器人1的機械臂相配合用于機械臂前端模具11、12 安裝砂芯的砂芯放置區(qū)2、用于低壓鑄造成型的電爐3、用于放置鑄件的卸料臺4及用于 冷卻浸涂機械臂前端模具的石墨槽5;上述砂芯放置區(qū)2、電爐3、卸料臺4、石墨槽5圍 繞機器人1分布。所述機器人機械臂通過計算機控制系統(tǒng)控制，該計算機控制系統(tǒng)包括控制機器 人1機械臂移動升降的電控柜13及控制機械臂前端開模、合模、翻轉(zhuǎn)等動作的控制系統(tǒng) 14。上述電爐3通過電爐控制系統(tǒng)31及液壓控制系統(tǒng)32控制，電爐3旁設(shè)有一用于 放置原料的自動加料系統(tǒng)33及爐內(nèi)氧化物回收系統(tǒng)34。上述卸料臺4為自動控制的可移動的運輸臺。上述石墨槽5包括兩個分別用于浸涂機器人1機械臂前端左右模具11、12的石墨槽。上述上述工業(yè)機器人低壓鑄造生產(chǎn)設(shè)備的使用方法，包括以下步驟
以機器人1機械臂安放砂芯位置垂直狀態(tài)下為其始點，此時模具11、12處于上下位
置；
a、安裝砂芯人工將置于砂芯放置區(qū)2的砂芯裝設(shè)于機器人1機械臂前端模具中處 于下方的模具12上，模具11、12合模；
b、低壓鑄造合模后的模具翻轉(zhuǎn)至水平位置，此時模具11、12相對處于左右位 置，同時機器人1機械臂上升并移至電爐3上方，下降充型；
C、卸料成型后，機器人1機械臂上升移至卸料位置，同時卸料臺4移動至機器人 1機械臂下方，模具11、12打開，卸料于卸料臺4上，卸料臺4將鑄件運輸移走；
d、模具清理每生產(chǎn)20-30模次，人工對模具11、12進行清理一次；
e、冷卻浸涂卸料后的機器人1機械臂移至石墨槽5上方，開模后的兩模具11、 12分別翻轉(zhuǎn)，使模具11、12的模型面朝下，隨機器人1機械臂下降至石墨槽5內(nèi)浸涂石
墨；
f、復位浸涂結(jié)束后，模具11、12隨機器人1機械臂上升、翻轉(zhuǎn)至浸涂前的位置， 同時隨著機器人1機械臂移至安放砂芯位置，與此同時模具11、12翻轉(zhuǎn)至垂直位置，重 復上述步驟。在步驟a前還包括模具11、12清理、預熱及浸涂石墨。上述在生產(chǎn)過程中，自動加料系統(tǒng)33可自動為電爐3加料，同時生產(chǎn)結(jié)束后， 爐內(nèi)氧化物回收系統(tǒng)34可回收爐內(nèi)的氧化物。上述機器人1機械臂的上升、移動等動作通過電控柜13、機械臂前端模具的開 模、合模、翻轉(zhuǎn)等動作通過控制系統(tǒng)14控制，輔助機器人7機械臂的動作通過電控柜71 及控制系統(tǒng)14控制。通過上述生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)出的產(chǎn)品成形性好，組織致密，機械性能高，機器人占 用空間小。同時整個生產(chǎn)實現(xiàn)自動化，勞動力成本低、生產(chǎn)效率高，便于規(guī)?；a(chǎn)， 而設(shè)備在維修上也更為簡單方便。實施例二
如圖2所示，如圖1所示，一種工業(yè)機器人低壓鑄造的生產(chǎn)設(shè)備，包括機械臂前端設(shè)有裝夾模具11、12的機械手的機器人1及可與機器人1的機械臂相配合用于機械臂1前 端模具11、12安裝砂芯的砂芯放置區(qū)2、用于低壓鑄造成型的電爐3、用于放置鑄件的卸 料臺4及用于浸涂機械臂前端模具的石墨槽5;上述砂芯放置區(qū)2、電爐3、卸料臺4、石 墨槽5圍繞機器人1分布。上述機器人機械臂通過計算機控制系統(tǒng)控制，該計算機控制系統(tǒng)包括控制機器 人1機械臂移動升降的電控柜13及控制機械臂前端開模、合模、翻轉(zhuǎn)等動作的控制系統(tǒng) 14。上述工業(yè)機器人低壓鑄造生產(chǎn)設(shè)備還包括一可清理機器人1機械臂前端模具 11、12的輔助機器人7，該輔助機器人7還可以為機器人1機械臂前端模具12安裝砂芯； 該輔助機器人7通過一電控柜71及上述控制系統(tǒng)14控制。上述電爐3通過電爐控制系統(tǒng)31及液壓控制系統(tǒng)32控制，電爐3旁設(shè)有一用于 放置原料的自動加料系統(tǒng)33及爐內(nèi)氧化物回收系統(tǒng)34。上述卸料臺4為自動控制的可移動的運輸臺。上述石墨槽5包括兩個分別用于浸涂機器人1機械臂前端左右兩模具11、12的 石墨槽51、52。上述上述工業(yè)機器人低壓鑄造生產(chǎn)設(shè)備的使用方法，包括以下步驟
以機器人1機械臂安放砂芯位置垂直狀態(tài)下為起始點，此時模具11、12處于上下位
置；
a、安裝砂芯輔助機器人7抓起置于砂芯放置區(qū)2的砂芯裝設(shè)于機器人1機械臂前 端模具中處于下方的模具12上，模具11、12合模；
b、低壓鑄造合模后的模具翻轉(zhuǎn)至水平位置，此時模具11、12相對處于左右位 置，同時機器人1機械臂上升并移至電爐3上方，下降充型；
C、卸料成型后，機器人1機械臂移至卸料位置，同時卸料臺4移動至機器人1機 械臂下方，與此同時，模具11、12打開，卸料于卸料臺4上，卸料臺4將鑄件轉(zhuǎn)移；
d、模具清理每生產(chǎn)20-30模次，輔助機器人7對模具11、12進行清理一次；
e、冷卻浸涂卸料后的機器人1機械臂移至石墨槽5上方，開模后的兩模具11、12 分別翻轉(zhuǎn)，使模具11、12的模型面朝下，與此同時隨機器人1機械臂下降至石墨槽51、 52內(nèi)浸涂石墨冷卻；
f、復位浸涂結(jié)束后，模具11、12隨機器人1機械臂上升、翻轉(zhuǎn)至浸泡前的位置， 同時隨著機器人1機械臂移至安放砂芯位置，與此同時模具11、12翻轉(zhuǎn)至垂直位置，重 復上述步驟。在步驟a前還包括模具11、12清理、預熱并浸涂石墨。上述在生產(chǎn)過程中，自動加料系統(tǒng)33可自動為電爐3加料，同時生產(chǎn)結(jié)束后， 爐內(nèi)氧化物回收系統(tǒng)34可回收爐內(nèi)的氧化物。上述機器人1機械臂的上升、移動等動作通過電控柜13、機械臂前端模具的開 模、合模、翻轉(zhuǎn)等動作通過控制系統(tǒng)14控制，輔助機器人7機械臂的動作通過電控柜71 及控制系統(tǒng)14控制。上述僅為本發(fā)明的具體實施方式
。但本發(fā)明的設(shè)計構(gòu)思并不局限于此，凡利用 此構(gòu)思對本發(fā)明技術(shù)進行非實質(zhì)性的改動，均應屬于侵犯本發(fā)明保護范圍的行為。
權(quán)利要求
1.一種工業(yè)機器人低壓鑄造的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于包括機械臂前端設(shè)有裝夾模 具的機械手的機器人及可與機器人的機械臂相配合用于機械臂前端模具安裝砂芯的砂芯 放置區(qū)、用于低壓鑄造成型的電爐、用于放置鑄件的卸料臺及用于浸涂機械臂前端模具 的石墨槽；所述砂芯放置區(qū)、電爐、卸料臺、石墨槽圍繞機器人分布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)機器人低壓鑄造的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于還包 括清理上述機器人機械臂前端模具及為該模具安裝砂芯的輔助機器人。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)機器人低壓鑄造的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述 機器人機械臂通過計算機控制系統(tǒng)控制，該計算機控制系統(tǒng)包括控制機器人機械臂移動 升降的電控柜及控制機械臂前端動作的控制系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)機器人低壓鑄造的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述 電爐通過電爐控制系統(tǒng)及液壓控制系統(tǒng)控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)機器人低壓鑄造的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述 機器人機械臂前端的模具包括可開合的左、右模具，所述石墨槽包括兩個分別用于浸涂 機械臂前端左、右模具的石墨槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)機器人低壓鑄造的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述 電爐旁設(shè)有自動加料系統(tǒng)及爐內(nèi)氧化物回收系統(tǒng)。
7.—種權(quán)利要求1所述的工業(yè)機器人低壓鑄造生產(chǎn)設(shè)備的使用方法，其特征在于包括 以下步驟a、安裝砂芯將置于砂芯放置區(qū)的砂芯裝設(shè)于機器人機械臂前端的模具上，模具合模；b、低壓鑄造合模后的模具翻轉(zhuǎn)至水平位置，同時機械臂上升并移至電爐上方，下 降充型；C、卸料成型后，機械臂移至卸料臺上方，模具開模頂料，將鑄件頂出至卸料臺 上，鑄件隨卸料臺輸送轉(zhuǎn)移；d、模具清理每生產(chǎn)20-30模次，對模具進行清理一次；e、冷卻浸涂卸料后的機械臂移至石墨槽上方，同時開模后的兩模具分別翻轉(zhuǎn)隨機 械臂下降至石墨槽內(nèi)浸涂石墨；f、復位浸泡結(jié)束后，機械臂移至安放砂芯位置，同時模具翻轉(zhuǎn)至垂直位置，重復 上述步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種工業(yè)機器人低壓鑄造的生產(chǎn)設(shè)備的使用方法，其特征在 于步驟a之前還包括機械臂前端模具的清理、預熱并浸涂石墨。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種工業(yè)機器人低壓鑄造的生產(chǎn)設(shè)備的使用方法，其特征在 于通過一輔助機器人執(zhí)行步驟a和步驟d。
全文摘要
本發(fā)明提供的一種工業(yè)機器人低壓鑄造的生產(chǎn)設(shè)備，由工業(yè)機器人終軸機械臂抓夾模具為主體，配以模具清理、模具裝配平臺、輔助機器人向機器人裝砂芯，自動加料系統(tǒng)工業(yè)電爐低壓鑄造成型、脫模卸料運輸臺、石墨槽冷卻及浸泡表面涂料為一體的全自動低壓鑄造中心。同時還提供了該生產(chǎn)設(shè)備的使用方法，包括安裝砂芯、低壓鑄造、卸料、模具清理、冷卻浸涂、復位等步驟來完成低壓鑄造。該生產(chǎn)設(shè)備實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)，改變了以往的液壓機械臂在出現(xiàn)故障時，需要停止整套系統(tǒng)，對企業(yè)造成嚴重經(jīng)濟損失。同時該機器人機械臂占用空間小，生產(chǎn)效率高，便于大規(guī)模生產(chǎn)。
文檔編號B22D18/04GK102009156SQ20101061658
公開日2011年4月13日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者黃建全 申請人:福建長江工業(yè)有限公司