專利名稱：鑲?cè)?nèi)冷鋁活塞自動傾轉(zhuǎn)鑄造機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋁活塞毛坯的自動鑄造設(shè)備，屬于鋁活塞毛坯鑄造機技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的單一鋁合金活塞難于滿足發(fā)動機低油耗、低噪音和低排放的要求，為提高活塞第 一環(huán)槽的耐磨性和降低活塞頂部溫度，鑲?cè)︻惢钊皟?nèi)冷活塞得到迅速發(fā)展。
對于鑲?cè)钊约皟?nèi)冷活塞毛坯的鑄造生產(chǎn)，國內(nèi)普遍采用手工上抽芯、雙側(cè)大冒口的 鑄造方式。由于受人為因素的影響較大，常常造成鋁活塞毛坯鑄造質(zhì)量的波動，廢品率較高。 由于厚大的頂部在下，不利于實現(xiàn)順序凝固，故需采用加大冒口及加補貼的方法，致使毛坯 工藝出品率低，材料消耗大，生產(chǎn)效率低，同時也給后續(xù)機械加工帶來麻煩。顯然已越來越 不適應(yīng)鋁活塞的大規(guī)模生產(chǎn)。
單工位正向傾轉(zhuǎn)澆注活塞鑄造機，生產(chǎn)效率較低。雙工位側(cè)向澆注傾轉(zhuǎn)鑄造機，生產(chǎn)效 率雖大為提高，但側(cè)向傾轉(zhuǎn)澆注因鋁液對鑄鐵圈的沖刷力度不夠，造成鑄造廢品率與正向傾 轉(zhuǎn)澆注相比高出5%以上。
中國專利CN1406690提供了一種《鋁活塞全自動鑄造機》，是在床身上部有外模及邊芯 機構(gòu)、頂模機構(gòu)、取鑄件機械手機構(gòu)，床身中下部設(shè)有中芯機構(gòu)和回轉(zhuǎn)機構(gòu)，還有鑲鋼片機 械手機構(gòu)、鋼片料倉機構(gòu)、放過濾網(wǎng)機構(gòu)以及澆注機器人機構(gòu)。這種鑄造機沒有傾轉(zhuǎn)機構(gòu)， 僅適用于直徑在4>95以下的輕型轎車鋁活塞毛坯鑄造全過程的自動化生產(chǎn)，同時澆注機器人 的自由度較少，不適用于工作臺正向或反向傾轉(zhuǎn)澆注工藝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有鋁活塞毛坯鑄造機存在的生產(chǎn)效率低、廢品率較高的問題，提供一種能 夠保證鑲?cè)︻愪X活塞毛坯的鑄造質(zhì)量且生產(chǎn)效率高的鑲?cè)?nèi)冷鋁活塞自動傾轉(zhuǎn)鑄造機。 本發(fā)明的鑲?cè)?nèi)冷鋁活塞自動傾轉(zhuǎn)鑄造機采用以下技術(shù)方案-
該鑲?cè)?nèi)冷鋁活塞自動傾轉(zhuǎn)鑄造機包括鑄造主機、澆注機器人和取鑄件及鑄淬機械手，
鑄造主機的床身后方設(shè)有取鑄件及鑄淬機械手和澆注機器人；鑄造主機包括床身和工作臺，
床身的兩側(cè)分別安裝有一個轉(zhuǎn)軸，工作臺通過兩個轉(zhuǎn)軸安裝在床身上，工作臺與床身之間安
裝有傾轉(zhuǎn)機構(gòu)，工作臺上安裝有左右對稱的兩個工位，每個工位設(shè)有外模機構(gòu)、頂模機構(gòu)、
中芯機構(gòu)和邊芯機構(gòu)；
傾轉(zhuǎn)機構(gòu)包括傾轉(zhuǎn)油缸，傾轉(zhuǎn)油缸通過銷軸鉸接在床身上，其活塞桿與工作臺鉸接；
外模機構(gòu)包括安裝在工作臺上的大滑臺和外模油缸支架，大滑臺上安裝有兩個外?；_，
外模油缸支架上安裝有兩個外模油缸，兩個外模油缸為單側(cè)布置，兩個外模油缸的活塞桿分 別與一個外模滑臺相連；
邊芯機構(gòu)包括安裝在工作臺下面的邊芯油缸和安裝在工作臺上的邊芯底板，邊芯油缸的 活塞桿與邊芯塊相連，邊芯塊安裝在邊芯底板上；
中芯機構(gòu)包括安裝在工作臺上的油缸安裝板、安裝在油缸安裝板上的中芯油缸和中芯滑 臺，中芯油缸的活塞桿上與安裝在中芯滑臺上的連接塊連接，中芯滑臺與油缸安裝板之間設(shè) 有導向裝置頂模機構(gòu)包括頂模支架、頂模上下支架、頂模上下油缸、頂模進退支架和頂模進退氣缸, 頂模支架安裝在工作臺上，其上安裝有頂模上下油缸，頂模上下油缸的活塞桿與頂模上下支 架連接；頂模上下支架與豎直導向桿連接，頂模上下支架上安裝有頂模進退氣缸，頂模進退 氣缸的活塞桿與頂模進退支架連接，頂模進退支架與水平導向桿連接，頂模進退支架上安裝 有頂模導向桿，頂模導向桿的下部連接有頂模連桿，頂模導向桿和頂模進退支架之間設(shè)有壓 縮彈簧，頂模進退支架通過水平導向柱連接有后支架；
澆注機器人包括支架、橫梁、Z軸伺服電機、X軸伺服電機、Y軸伺服電機、A軸伺服電 機、主擺臂、副擺臂、豎直擺臂和澆勺，支架上固定有橫梁，橫梁上安裝有直線導軌副，該 直線導軌副上安裝有十字滑臺，Z軸伺服電機安裝在十字滑臺上并與一減速機連接，減速機 與橫梁之間設(shè)有齒輪齒條傳動機構(gòu)；十字滑臺上安裝有直線導軌副，該直線導軌副上安裝有 一滑臺，X軸伺服電機安裝在該滑臺上并與一減速機連接，該減速機與滑臺之間設(shè)有齒輪齒 條傳動機構(gòu)；Y軸伺服電機安裝在澆注機箱體上并與一減速機連接，該減速機的輸出軸通過 蝸輪蝸桿機構(gòu)與主擺臂的一端相連，主擺臂的另一端與豎直擺臂相連，副擺臂的一端鉸接在 澆注機箱體上，另一端也與豎直擺臂相連，主擺臂與副擺臂之間設(shè)有連桿，主擺臂、副擺臂、 豎直擺臂和連桿形成平行四連桿機構(gòu)；A軸伺服電機安裝在澆注機箱體上并與一減速機連接， 該減速機的輸出軸通過蝸輪蝸桿機構(gòu)與安裝在澆注機箱體上的蝸輪軸連接，該蝸輪軸再通過 鏈輪鏈條傳動與連接軸連接，連接軸通過鏈輪鏈條傳動與豎直擺臂下端蓋上的鏈輪連接，鏈 輪上連接有澆勺；
取鑄件及鑄淬機械手包括支架、縱向滑臺、氣爪上下油缸和氣爪水平氣缸，支架上裝有 橫梁，橫梁上裝有無桿氣缸和直線導軌副，直線導軌副的滑塊上安裝有縱向滑臺，縱向滑臺 上安裝有支架和氣爪上下油缸，氣爪上下油缸的活塞桿與豎直導向柱上的連接板連接，連接 板通過固定塊安裝有氣爪水平氣缸，氣爪水平氣缸的活塞桿與氣爪安裝支架連接，氣爪安裝 支架上連接有后支架，氣爪安裝支架的下部裝有氣爪。
本發(fā)明實現(xiàn)了鋁活塞毛坯鑄造過程的自動化生產(chǎn)，減少了人為因素對鋁活塞鑄造質(zhì)量的 影響，毛坯質(zhì)量穩(wěn)定。采用人工放置耐磨鑲?cè)望}芯，減少了因設(shè)備自動化程度過高造成的 設(shè)備故障率較高問題。鑄造主機設(shè)有兩個工位， 一機雙模，利用澆注后的輔助凝固時間，可 實現(xiàn)一人獨立操作兩機四模，提高了生產(chǎn)效率，澆注機器人具有四個自由度i滿足了反向傾 轉(zhuǎn)澆注工藝。


圖1是本發(fā)明鋁活塞自動傾轉(zhuǎn)鑄造機鑄造機的布局示意圖。
圖2是本發(fā)明的鑄造機主機結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明中的外模機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖3的俯視圖。
圖5是本發(fā)明中的邊芯機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本發(fā)明中的中芯機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是本發(fā)明中的頂模機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是圖7的左視圖。
圖9是圖7的俯視圖。圖io是本發(fā)明中的反向傾轉(zhuǎn)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖11是本發(fā)明中的取鑄件及鑄淬機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖12是圖11的左視圖。
圖13是圖11的俯視圖。
圖14是本發(fā)明中的澆注機器人的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖15是圖14的左視圖。
圖16是澆注機器人Y軸和A軸控制部分的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖17是圖16的左視圖。
其中1-0，鑄造主機，1-1、頂模機構(gòu)，1-2、外模機構(gòu)，1-3、邊芯機構(gòu)，1-4、中芯 機構(gòu)，1-5、反向傾轉(zhuǎn)機構(gòu)，卜6、澆注機器人，1-7、取鑄件及鑄淬機械手，1、工作臺，2、 左轉(zhuǎn)軸，3、床身，4、右轉(zhuǎn)軸，5、鋁液保溫爐，6、鑄淬水箱，7、毛坯料道，8、毛坯中轉(zhuǎn) 籠，9、鑲?cè)︻A熱爐，10、外模油缸，11、外模油缸，12、外模油缸支架，13、外模拉桿，14、 外模聯(lián)接塊，15、外模滑臺，16、外模，17、外模，18、模具止口圈，19、外?；_，20、 大滑臺，21、外模油缸聯(lián)接件，22、外模拉桿，23、外模拉桿導向架，24、外模油缸聯(lián)接板， 25、聯(lián)接件，26、邊芯拉塊，27、邊芯塊，28、邊芯底板，29、邊芯油缸，30、邊芯，31、 中芯，32、連接銷，33、連接塊，34、中芯滑臺，35、鎖緊螺母，36、鎖緊螺母，37、導向 柱，38、油缸安裝板，39、導向套，40、中芯油缸，41、頂模，42、水平導向柱，43豎直導 向柱，44、頂模支架，45、頂模上下油缸，46、油缸固定板，47、浮動接頭，48、連接塊，49、 油缸支架，50、壓縮彈簧，51、頂模導向桿，52、頂模連桿，53、頂模進退氣缸，54、后支 架，55、頂模上下支架，56、浮動接頭，57、連接塊，58、頂模進退支架，59、上支架，60、 銷軸，61、連接件，62、傾轉(zhuǎn)油缸，63、銷軸，64、下支架上，65、氣爪，66、連接塊，67、 活塞毛坯，68、浮動接頭，69、氣爪上下油缸，70、連接板，71、支架，72、豎直導向柱， 73、縱向滑臺，74、橫梁，75、支架，76、無桿氣缸，77、直線導軌副，78、后支架，79、 氣爪水平氣缸，80、固定塊，81、水平導向柱，82、浮動接頭，83、連接塊，84、氣爪安裝 支架，85、連接軸，86、連接軸，87、 Z軸伺服電機，88、減速機，89、電機座，90、齒輪， 91、齒條，92、直線導軌副，93、支架，94、橫梁，95、直線導軌副，96、十字滑臺，97、 電機座，98、滑臺，99、減速機，100、 X軸伺服電機，101、重力平衡塊，102、澆注機箱體， 103、電機座，104、減速機，105、 A軸伺服電機，106、主擺臂，107、連桿，108、副擺臂， 109、豎直擺臂，110、電機座，111、減速機，112、 Y軸伺服電機，113、澆勺，114、 Z向齒 條，115、齒輪，116、蝸桿，117、聯(lián)軸器，118、蝸桿，119、聯(lián)軸器，120、鏈輪，121、 鏈輪，122、蝸輪，123、蝸輪軸，124、鏈輪，125、鏈條，126、蝸輪，127、蝸輪軸，128、 鏈條，129、鏈輪，130、下端蓋，131、澆勺聯(lián)接塊。
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明的鋁活塞自動傾轉(zhuǎn)鑄造機包括兩臺鑄造主機i-o、 一臺澆注機器人 1-6和取鑄件及鑄淬機械手l-7。鑄造機的外圍設(shè)有鋁液保溫爐5、鑄淬水箱6、毛坯料道7、 毛坯中轉(zhuǎn)籠8、鑲?cè)︻A熱爐9等輔助設(shè)施。鑄造主機的結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括床身3和工作 臺1，床身3的兩側(cè)分別安裝有左轉(zhuǎn)軸2和右轉(zhuǎn)軸4，工作臺1通過左轉(zhuǎn)軸2和右轉(zhuǎn)軸4安裝 在床身3上，工作臺1與床身3之間安裝有傾轉(zhuǎn)機構(gòu)]-5 (參見圖10)。在傾轉(zhuǎn)機構(gòu)1-5的帶
5動下可繞左轉(zhuǎn)軸2和右轉(zhuǎn)軸4轉(zhuǎn)動，傾轉(zhuǎn)角度為20 30° 。工作臺1上面設(shè)有外模機構(gòu)1-2、 邊芯機構(gòu)1-3和頂模機構(gòu)1-1，工作臺1的下面設(shè)有中芯機構(gòu)1-4。工作臺1傾轉(zhuǎn)時，帶動其 上的各個機構(gòu)一起傾轉(zhuǎn)。
外模機構(gòu)1-2的結(jié)構(gòu)如圖3和圖4所示，鑄造主機的工作臺1上安裝有兩個左右對稱的 外模機構(gòu)，以實現(xiàn)雙工位。每個外模機構(gòu)包括安裝在工作臺1上的大滑臺20和外模油缸支架 12,大滑臺20上安裝有外模滑臺15和外?；_19,外模油缸支架上安裝有外模油缸10和 外模油缸11,兩個油缸為單側(cè)布置，即在外模油缸支架的同一側(cè)上下排列。外模油缸10通 過外模拉桿13、外模聯(lián)接塊14與外模滑臺15相連，外模油缸11的活塞桿通過外模油缸聯(lián) 接件21、外模油缸聯(lián)接板24、外模拉桿22與外模滑臺19相連。外模拉桿22通過安裝在外 模拉桿導向架23內(nèi)的銅套導向(參見圖4),外模16和外模17分別安裝在兩個外模滑臺上， 大滑臺20上安裝有模具止口圈18。
上述外模機構(gòu)的工作原理是外模油缸10通過外模拉桿13、外模連塊14帶動外?；_ 15及外模16完成開合動作，外模油缸11通過外模油缸聯(lián)接件21、外模油缸聯(lián)接板24、外 模拉桿22帶動外模滑臺19及外模17,完成外模開合動作。該外模機構(gòu)具有雙工位，可實現(xiàn) 雙工位外模的自動開合，提高了生產(chǎn)效率。同時，通過單側(cè)布置油缸，帶動外模雙向開合， 最大限度地減小了兩模具間的間距。
邊芯機構(gòu)1-3的結(jié)構(gòu)如圖5所示，包括安裝在工作臺1下面的邊芯油缸29,邊芯油缸29 的活塞桿通過聯(lián)接件25和邊芯拉塊26與邊芯塊27相連。邊芯30安裝在邊芯塊27上，邊芯 塊27在邊芯底板28上滑動，邊芯底板28安裝在工作臺1上。邊芯油缸29的活塞桿通過聯(lián) 接件25和邊芯拉塊26帶動邊芯塊27及其上的邊芯30水平進退。
中芯機構(gòu)1-4的結(jié)構(gòu)如圖6所示，包括安裝在工作臺1上的油缸安裝板38，油缸安裝板 38上安裝有中芯油缸40和四個導向套39,中芯油缸40的活塞桿通過鎖緊螺母36安裝在連 接塊33上，連接塊33通過鎖緊螺母35安裝在中芯滑臺34上，中芯滑臺34上安裝有四根導 向柱37，導向柱37在導向套39內(nèi)，中芯31安裝在連接塊33上并通過連接銷32定位。中 芯油缸40通過連接塊33帶動中芯滑臺34及中芯31，在導向柱37與導向套39的導向下， 完成中芯31的上下動作。
頂模機構(gòu)1-1的結(jié)構(gòu)如圖7、圖8和圖9所示，包括頂模支架44、頂模上下油缸45、頂 模上下支架55、頂模進退支架58和頂模進退氣缸53。頂模支架44安裝在工作臺上，頂模上 下油缸45安裝在油缸支架49上的油缸固定板46上，油缸支架49安裝在頂模支架44上，頂 模上下油缸45的活塞桿通過浮動接頭47和連接塊48與頂模上下支架55連接在一起，頂模 上下支架55與豎直導向柱43連接，豎直導向柱43在頂模支架44的導向套內(nèi)滑動，頂模進 退支架58與水平導向柱42連接，水平導向柱42在頂模上下支架55的導向套內(nèi)滑動，頂模 進退氣缸53安裝在頂模上下支架55上，頂模進退氣缸53的活塞桿通過浮動接頭56、連接 塊57與頂模進退支架58連接在一起，后支架54通過水平導向柱42與頂模進退支架58連接 在一起。頂模導向桿51的上部安裝在頂模進退支架58上，下部連接有頂模連桿52,頂模41 安裝在頂模連桿52上，頂模導向桿51和頂模進退支架58之間設(shè)有壓縮彈簧。該頂模機構(gòu)的 工作原理是頂模上下油缸45通過浮動接頭47、連接塊48帶動頂模進退支架58、頂模上下 支架55和頂模41在豎直導向柱43的導向下完成頂模上下動作。頂模進退氣缸53通過浮動
6接頭56、連接塊57帶動頂模進退支架58在水平導向柱42的導向下完成頂模41的水平進退。 當頂模向下運動接觸到外模時，頂模導向桿51和頂模進退支架58之間的壓縮彈簧50緩沖了 頂模對外模的沖擊，可防止撞壞模具，延長模具壽命。此時頂模導向桿51由平鍵導向，在頂 模支架孔內(nèi)上下滑動。
傾轉(zhuǎn)機構(gòu)1-5的結(jié)構(gòu)如圖10所示，圖10也是圖2的左視圖。該傾轉(zhuǎn)機構(gòu)包括傾轉(zhuǎn)油缸 62。傾轉(zhuǎn)油缸62的后端蓋通過銷軸63安裝在床身3上的下支架64上，傾轉(zhuǎn)油缸62的活塞 桿經(jīng)連接件61通過銷軸60與工作臺1上的上支架59。傾轉(zhuǎn)油缸62通過上支架59帶動工作 臺1繞左轉(zhuǎn)軸2和右轉(zhuǎn)軸4轉(zhuǎn)動(參見圖2),實現(xiàn)工作臺的傾轉(zhuǎn)、復位。
取鑄件及鑄淬機械手1-7的結(jié)構(gòu)如圖11、圖12和圖13所示，包括支架75、縱向滑臺 73、氣爪上下油缸69和氣爪水平氣缸79。支架75上裝有橫梁74，橫梁上裝有無桿氣缸76、 直線導軌副77，直線導軌副77的滑塊上安裝有縱向滑臺73。縱向滑臺73上安裝有支架71、 氣爪上下油缸69。氣爪上下油缸69的活塞桿通過浮動接頭68、連接塊66與連接板70連接 在一起，連接板70上連接有豎直導向柱72。連接板70上安裝有固定塊80。氣爪水平氣缸 79安裝在固定架80上，氣爪水平氣缸79的活塞桿與氣爪安裝支架84連接在一起，氣爪安 裝支架84上通過水平導向柱81連接有后支架78，氣爪安裝支架84的下部裝有氣爪65。
上述取鑄件及鑄淬機械手的工作原理是無桿氣缸76帶動縱向滑臺73及氣爪65在直線 導軌副77導向下，實現(xiàn)氣爪的縱向移動。氣爪上下油缸69帶動氣爪進退支架84及氣爪65 在支架71和豎直導向柱72導向下實現(xiàn)氣爪的上下運動。氣爪水平氣缸79帶動氣爪安裝支架 84及氣爪65在氣爪安裝支架84和水平導向柱81的導向下，實現(xiàn)氣爪的水平進退。通過電 磁換向閥控制氣爪的夾緊、松開，抓取活塞毛坯67。
澆注機器人1-6的結(jié)構(gòu)如圖14、圖15、圖16和圖17所示，包括支架93、橫梁94、 Z 軸伺服電機87、 X軸伺服電機100、 Y軸伺服電機112和A軸伺服電機105，這四個伺服電機 帶動澆勺113沿四個自由度運動，實現(xiàn)澆勺113選擇鑄造機及保溫爐、隨動、運送鋁液、舀 取定量及澆注鋁液等動作。支架93上固定有橫梁94。橫梁94上安裝有兩根直線導軌副95， 直線導軌副95上安裝有十字滑臺96。 Z軸伺服電機87與減速機88連接，并通過電機座89 固定在十字滑臺96上。減速機88的輸出軸上安裝有齒輪115,齒輪115與固定在橫梁94上 的Z向齒條114嚙合。十字滑臺96上安裝有兩根直線導軌副92，直線導軌副92上安裝有滑 臺98。 X軸伺服電機100與減速機99連接，并通過電機座97固定在滑臺98上。減速機99 的輸出軸上固定有齒輪90,齒輪90與固定在滑臺98上的齒條91嚙合。參見圖16和圖17， Y軸伺服電機112與減速機111連接，并通過電機座110固定在澆注機箱體102上。減速機 111的輸出軸通過聯(lián)軸器119與蝸桿118相連，蝸桿118通過平鍵與蝸輪126嚙合。蝸輪126 通過蝸輪軸123與主擺臂106相連，主擺臂106上設(shè)有重力平衡塊101，主擺臂106通過連 接軸86與豎直擺臂109相連，豎直擺臂109通過連接軸85與副擺臂108相連，主擺臂106 和副擺臂108之間連接有連桿107，主擺臂106、副擺臂108、豎直擺臂109和連桿107形成 平行四連桿機構(gòu)。A軸伺服電機105與減速機104連接，并通過電機座103固定在澆注機箱 體102上。減速機104的輸出軸通過聯(lián)軸器117與蝸桿116相連，蝸桿116安裝在澆注機箱 體102上，蝸桿116與蝸輪122嚙合，蝸輪122安裝在蝸輪軸123上，蝸輪軸123安裝在澆 注機箱體102上，其上還通過平鍵安裝有鏈輪124，鏈輪124通過鏈條125與鏈輪120連接，鏈輪120和鏈輪121通過平鍵安裝在連接軸85上，鏈輪121通過鏈條128與鏈輪129連接， 鏈輪129固定在下端蓋130上，下端蓋130固定在豎直擺臂109上，鏈輪129通過澆勺聯(lián)接 塊131與澆勺113相連。
上述澆注機器人的工作原理是
Z軸伺服電機87經(jīng)過減速機88減速后，帶動電機座89、十字滑臺96、澆注機箱體102、 主擺臂106、副擺臂108、豎直擺臂109及澆勺113等組件沿Z向移動，移動距離3500mm; X 軸伺服電機100經(jīng)過減速機99減速后，帶動電機座97、滑臺98、澆注機箱體102、主擺臂 106、副擺臂108、豎直擺臂109及澆勺113等組件沿X向移動，移動距離400mm; Y軸伺服 電機112經(jīng)過減速機111和和蝸桿118、蝸輪126兩級減速后，經(jīng)蝸桿118帶動主擺臂106、 副擺臂108、豎直擺臂109及澆勺113等組件在豎直20。 190°之間回轉(zhuǎn)；
A軸伺服電機105經(jīng)過減速機104和蝸桿116、蝸輪122兩級減速后，帶動蝸輪軸123轉(zhuǎn) 動，經(jīng)蝸輪軸123上的鏈輪124、鏈條125和鏈輪120傳動給連接軸85，再經(jīng)過鏈輪121、 鏈條128傳動給鏈輪129，帶動澆勺113轉(zhuǎn)動。在Z軸伺服電機3、 X軸伺服電機16、 Y軸伺 服電機28和A軸伺服電機21的驅(qū)動下，澆勺沿四個自由度運動，實現(xiàn)澆勺選擇鑄造機及保 溫爐、隨動、運送鋁液、舀取定量及澆注鋁液等動作。
本發(fā)明還包括相配套的液壓系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)。電氣控制系統(tǒng)為PLC控制 系統(tǒng)，即采用可編程控制器(PLC)來控制各伺服電機的動作。在豎直擺臂109上安裝兩根探 針，探針上有接線柱。當兩根探針同時進入鋁液時，探針之間導通，向PLC系統(tǒng)發(fā)訊，以便 控制澆勺進入鋁液中的位置。PLC控制系統(tǒng)控制澆勺旋轉(zhuǎn)的角度來完成鋁液的定量。
本發(fā)明的自動循環(huán)過程的工藝流程為(該循環(huán)過程以毛坯凝固狀態(tài)為起始狀態(tài))頂模上 —頂模退一外模開一中芯下一機械手進一機械手下一機械手夾—邊芯合—機械手上—邊芯開 —中芯上一鑲鹽芯一外模合一工作臺反傾轉(zhuǎn)一鑲?cè)σ豁斈＿M一機械手退一機械手至鑄淬工位 一機械手進—機械手下一鑄淬一頂模下一澆注機器人取液、定量一澆注一隨動澆注一鑄件保 溫凝固一機械手上一機械手進一機械手松一機械手退—機械手至取件工位等待。
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權(quán)利要求
1.一種鑲?cè)?nèi)冷鋁活塞自動傾轉(zhuǎn)鑄造機，包括鑄造主機、澆注機器人和取鑄件及鑄淬機械手，鑄造主機的床身后方設(shè)有取鑄件及鑄淬機械手和澆注機器人；其特征在于鑄造主機包括床身和工作臺，床身的兩側(cè)分別安裝有一個轉(zhuǎn)軸，工作臺通過兩個轉(zhuǎn)軸安裝在床身上，工作臺與床身之間安裝有傾轉(zhuǎn)機構(gòu)，工作臺上安裝有左右對稱的兩個工位，每個工位設(shè)有外模機構(gòu)、頂模機構(gòu)、中芯機構(gòu)和邊芯機構(gòu)；傾轉(zhuǎn)機構(gòu)包括傾轉(zhuǎn)油缸，傾轉(zhuǎn)油缸通過銷軸鉸接在床身上，其活塞桿與工作臺鉸接；外模機構(gòu)包括安裝在工作臺上的大滑臺和外模油缸支架，大滑臺上安裝有兩個外?；_，外模油缸支架上安裝有兩個外模油缸，兩個外模油缸為單側(cè)布置，兩個外模油缸的活塞桿分別與一個外?；_相連；邊芯機構(gòu)包括安裝在工作臺下面的邊芯油缸和安裝在工作臺上的邊芯底板，邊芯油缸的活塞桿與邊芯塊相連，邊芯塊安裝在邊芯底板上；中芯機構(gòu)包括安裝在工作臺上的油缸安裝板、安裝在油缸安裝板上的中芯油缸和中芯滑臺，中芯油缸的活塞桿上與安裝在中芯滑臺上的連接塊連接，中芯滑臺與油缸安裝板之間設(shè)有導向裝置；頂模機構(gòu)包括頂模支架、頂模上下支架、頂模上下油缸、頂模進退支架和頂模進退氣缸。頂模支架安裝在工作臺上，頂模支架上安裝有頂模上下油缸，頂模上下油缸的活塞桿與頂模上下支架連接；頂模上下支架與豎直導向桿連接，頂模上下支架上安裝有頂模進退氣缸，頂模進退氣缸的活塞桿與頂模進退支架連接，頂模進退支架與水平導向桿連接，頂模進退支架上安裝有頂模導向桿，頂模導向桿的下部連接有頂模連桿，頂模導向桿和頂模進退支架之間設(shè)有壓縮彈簧，頂模進退支架通過水平導向柱連接有后支架；澆注機器人包括支架、橫梁、Z軸伺服電機、X軸伺服電機、Y軸伺服電機、A軸伺服電機、主擺臂、副擺臂、豎直擺臂和澆勺，支架上固定有橫梁，橫梁上安裝有直線導軌副，該直線導軌副上安裝有十字滑臺，Z軸伺服電機安裝在十字滑臺上并與一減速機連接，減速機與橫梁之間設(shè)有齒輪齒條傳動機構(gòu)；十字滑臺上安裝有直線導軌副，該直線導軌副上安裝有一滑臺，X軸伺服電機安裝在該滑臺上并與一減速機連接，該減速機與滑臺之間設(shè)有齒輪齒條傳動機構(gòu)；Y軸伺服電機安裝在澆注機箱體上并與一減速機連接，該減速機的輸出軸通過蝸輪蝸桿機構(gòu)與主擺臂的一端相連，主擺臂的另一端與豎直擺臂相連，副擺臂的一端鉸接在澆注機箱體上，另一端也與豎直擺臂相連，主擺臂與副擺臂之間設(shè)有連桿，主擺臂、副擺臂、豎直擺臂和連桿形成平行四連桿機構(gòu)；A軸伺服電機安裝在澆注機箱體上并與一減速機連接，該減速機的輸出軸通過蝸輪蝸桿機構(gòu)與安裝在澆注機箱體上的蝸輪軸連接，該蝸輪軸再通過鏈輪鏈條傳動與連接軸連接，連接軸通過鏈輪鏈條傳動與豎直擺臂下端蓋上的鏈輪連接，鏈輪上連接有澆勺；取鑄件及鑄淬機械手包括支架、縱向滑臺、氣爪上下油缸和氣爪水平氣缸，支架上裝有橫梁，橫梁上裝有無桿氣缸和直線導軌副，直線導軌副的滑塊上安裝有縱向滑臺，縱向滑臺上安裝有支架和氣爪上下油缸，氣爪上下油缸的活塞桿與豎直導向柱上的連接板連接，連接板通過固定塊安裝有氣爪水平氣缸，氣爪水平氣缸的活塞桿與氣爪安裝支架連接，氣爪安裝支架上連接有后支架，氣爪安裝支架的下部裝有氣爪。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種鑲?cè)?nèi)冷鋁活塞自動傾轉(zhuǎn)鑄造機，包括鑄造主機、澆注機器人和取鑄件及鑄淬機械手，鑄造主機的床身后方設(shè)有取鑄件及鑄淬機械手和澆注機器人；鑄造主機包括床身和工作臺，床身的兩側(cè)分別安裝有一個轉(zhuǎn)軸，工作臺通過兩個轉(zhuǎn)軸安裝在床身上，工作臺與床身之間安裝有傾轉(zhuǎn)機構(gòu)，工作臺上安裝有左右對稱的兩個工位，每個工位設(shè)有外模機構(gòu)、頂模機構(gòu)、中芯機構(gòu)和邊芯機構(gòu)。本發(fā)明實現(xiàn)了鋁活塞毛坯鑄造過程的自動化生產(chǎn)，減少了人為因素對鋁活塞鑄造質(zhì)量的影響，毛坯質(zhì)量穩(wěn)定。采用人工放置耐磨鑲?cè)望}芯，減少了自動化程度過高造成的設(shè)備故障率較高問題，鑄造主機設(shè)有兩個工位，提高了生產(chǎn)效率，滿足了反向傾轉(zhuǎn)澆注工藝。
文檔編號B22D15/00GK101564764SQ20091001546
公開日2009年10月28日 申請日期2009年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月25日
發(fā)明者孫洪霞, 張健健, 張國華, 朱俊奎, 王龍昌, 蓋少磊, 胡月俊, 賈紅梅 申請人:山東濱州渤?；钊煞萦邢薰?br>