一種低壓鑄造自動化單元的制作方法

本實用新型涉及鋁合金輪轂低壓鑄造領域，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：

在低壓鑄造領域，隨著生產成本和人工成本的提升，智能制造成為該領域新的迫切需求。常規低壓鑄造機在生產過程中人工參與比較多，如人工調整邊模限位撞鐵位置；人工調整各冷卻通道流量；人工錄入工藝參數；人工添加過濾網；人工搬運鑄件；這些人工參與使得生產效率低下、產品質量參差不齊、設備跑鋁對人員燙傷時有發生。設備間歇停止時液壓系統依然高負荷運行，能耗方面沒有節能設計。邊模及臺板運動控制減速停止效果不好，經常位置過沖對摸具壽命造成影響，從而影響產品質量。如何通過機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問題。

技術實現要素：

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種安全、節能、無人化、智能化低壓鑄造機自動化單元。

本實用新型完整的技術方案包括：

一種低壓鑄造自動化單元設備，包括：至少一臺低壓鑄造機，六自由度機器人，所述的六自由度機器人上安裝有末端機構總成，所述末端機構總成包括同步夾具和安裝于同步夾具上的吸過濾網機構；

同步夾具可以夾取15″～22″輪轂，吸過濾網機構可以吸取34mm,36mm,38mm,43mm,48mm,53mm六種尺寸過濾網。

所述的低壓鑄造自動化單元設備還包括供過濾網機構，所述的供過濾網機構包括電動執行器、電動擺臺和網桶，所述電動執行器和電動擺臺將網桶中的過濾網逐個分離出來并轉到出口位置，待六自由度機器人吸取到低壓鑄造機。

兩臺供過濾網機構可以把網桶中疊加在一起的過濾網逐一取出，并通過自檢裝置保證出網位置精確無疊網，供過濾網機構出網后機器人自動吸取過濾網。供過濾網機構有兩個網桶，當一個網桶無網后會自動切換另一網桶供網。

所述低壓鑄造機和供過濾網機構均為兩臺，所述的六自由度機器人安裝在兩臺低壓鑄造機之間的底座上。

所述低壓鑄造機液壓站采用伺服泵閉環控制液壓系統的壓力和流量。

兩臺低壓鑄造機移動臺板上方安裝有集中回水裝置。

兩臺低壓鑄造機邊模油缸安裝有位移傳感器，通過位移傳感器反饋位置數據控制邊模油缸達到設定位置。

低壓鑄造機在生產過程中邊模夾鋁，位移傳感器反饋位置數據將達不到設定位置，低壓鑄造機澆鑄將不會運行，顯示屏自動彈出報警，防止邊模跑鋁對人身造成傷害。

兩臺低壓鑄造機下臺板安裝有跑鋁檢測裝置。

當鋁液接觸到跑鋁檢測裝置時，低壓鑄造機澆鑄將不會運行，顯示屏自動彈出報警，防止邊模跑鋁對人身造成傷害。

兩臺低壓鑄造機保溫爐兩側安裝有插鎖裝置。

兩臺低壓鑄造機氣動柜通過在各冷卻通道上加裝流量傳感器和比例閥，實現各冷卻通道按照設定流量自動閉環控制。

低壓鑄造機氣動柜控制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，實現各冷卻通道按照設定流量自動閉環控制。

所述低壓鑄造機自動化單元還包括工業信息管理網絡，并具有統一的電子化數據和權限管理模式，工藝參數錄入在工業信息管理網絡上進行，進行工藝參數的操作和調整需要經過授權，在上位機上做一次性修改，并下載到各低壓鑄造機。

所述低壓鑄造機自動化單元還包括檢料機構，預約機器人后，機器人會自動把低壓鑄造機托盤上的輪轂放在檢料機構上。

本實用新型相對于現有技術的優點在于：

1.在自動化單元布局合理的情況下，實現機器人自動放置過濾網、自動從托盤搬運鑄件到檢料機構。

2.與常規低壓鑄造相比人工不需要手動調整各冷卻通道流量，各冷卻通道受動力供應(壓縮空氣和循環水)影響較小，產品質量有顯著提升，采用伺服泵閉環控制液壓系統的壓力和流量，低壓鑄造機間歇停止時液壓系統自動降低壓力和流量，有效的節省了設備能耗。

3.利用伺服泵控制邊模及臺板油缸運動，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，油缸帶動邊模重復定位精確高，對產品質量有很大提升。

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

5.低壓鑄造機保溫爐兩側安裝有插鎖裝置，作為本實用新型的進一步改進，所述插鎖可以有效防止低壓鑄造機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認證標準設計，通過雙通道安全連鎖設計和機 器人DCS(Dual Check Safety)功能建立設備自動防錯機制，把由于誤操作對人身造成的傷害降至最低。

7.低壓鑄造機自動化單元具備統一的電子化數據和權限管理。所有的人工錄入工藝參數全部移至工業信息管理網絡上進行，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。只有限定范圍內經過授權的工程人員才能進行工藝參數的操作和調整。高效的信息集成。當不同低壓鑄造機生產同一種輪型時，實現工藝參數的固化，進行系統備份。工藝參數能夠很容易地達到統一，并下載到不同低壓鑄造機上去，如有變動，可在上位機上做一次性修改。

附圖說明

圖1為本實用新型低壓鑄造機自動化單元設備的整體結構示意圖。

圖2為圖1中末端機構總成的結構示意圖。

圖3為圖1中供過濾網機構的結構示意圖。

圖4為圖1中氣動柜的結構示意圖。

圖中：10-第一低壓鑄造機；20-第二低壓鑄造機；30-六自由度機器人；31-底座；32-末端機構總成；40-第一供過濾網機構；60-第二供過濾網機構；50-檢料機構；11-第一液壓站；21-第二液壓站；33-同步夾具；34-吸過濾網機構；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-電動執行器；42-電動擺臺；43-網桶；18-流量傳感器；19-比例閥。

具體實施方式

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

如圖1和圖2所示，六自由度機器人30安裝有末端機構總成32，所述末端機構總成32包括同步夾具33和安裝于同步夾具33上的吸過濾網機構34。

兩臺供過濾網機構安裝在自動化單元二層平臺上，如圖3所示，通過電動執行器41和電動擺臺42等元器件把網桶43中的過濾網逐個分出來并轉到出口位置待六自由度機器人30吸取到兩臺低壓鑄造機。

如圖1所示，檢料機構50安裝在自動化單元二層平臺上，當人工預約六自由度機器人30后，六自由度機器人30會自動把低壓鑄造機托盤上的輪轂放到檢料機構50上。

如圖1所示，兩臺低壓鑄造機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據控制邊模油缸達到設定位置。兩臺低壓鑄造機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，實現各冷卻通道按照設定流量自動閉環控制。

如圖1所示，以西門子WinCC系統軟件為基礎設計的低壓鑄造機遠程中央控制系統，使兩臺低壓鑄造機具備統一的電子化數據和權限管理。兩臺低壓鑄造機通過PROFINET通訊協議與中央處理單元完成工業以太網通訊，也使兩臺低壓鑄造機具備高效的信息集成。

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

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

優選的，包括同步夾具和安裝于同步夾具上的吸過濾網機構的末端機構總成具體結構為：帶有吸網手的機器人抓手機構，所述機器人抓手機構包括連接件，連接件一端連接機器人六軸輸出法蘭，另一端連接抓取氣缸。機器人抓手機構包括機器人抓手組件和吸網手組件，所述機器人抓手組件包括抓取氣缸，抓取氣缸上設有抓手臂；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。

吸網手組件包括設置于抓手臂上的吸網氣缸，所述吸網氣缸外筒與吸網桿、吸網座依次連在一起；所述吸網氣缸的活塞桿與連桿、磁鐵座、磁鐵依次連在一起。并通過吸網氣缸帶動磁鐵實現對過濾網的抓取和安放。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍內。