鋁合金車輪強力鑄造加液系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋁合金車輪鑄造領(lǐng)域，是專門用于為鋁合金車輪強力鑄造或重力鑄造實現(xiàn)定量澆鑄鋁液的專用設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)外鋁合金車輪生產(chǎn)方法主要以鑄造工藝為主，常用的鑄造工藝為低壓鑄造和重力鑄造，其中重力鑄造采用人工的加液方式將鋁液從保溫爐中取出并澆注至模具型腔中，工人勞動強度大、難以實現(xiàn)自動化，并且料液的澆注量難以準確控制，生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)澆不足或者澆口過大等缺陷，對鑄件的成品率及材料利用率造成較大影響。強力鑄造工藝是一種重力式中心澆鑄、以推注方式進行強力加壓補縮的新型鑄造工藝，與傳統(tǒng)重力鑄造和低壓鑄造相比具有密度高、強度高和延伸率高的顯著優(yōu)點，本發(fā)明針對強力鑄造工藝的特點，發(fā)明了自動加液系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對鋁合金車輪強力鑄造工藝加液自動化問題，本發(fā)明公布了一種鋁合金車輪強力鑄造加液系統(tǒng)，本系統(tǒng)由三自由度機器人(1-1)和集自動加液控制、自動定量稱重、自動測溫、過濾和料液保溫等功能于一體的加液澆杯(1-5)組成，其特征之處在于:發(fā)明了以氣缸為動力的錐塞式(2-5)開關(guān)，實現(xiàn)了鋁液澆鑄的自動開閉；在機器人(1-1)手臂與料筒上蓋間設(shè)置拉力傳感器(1-4)實現(xiàn)鋁液的自動稱重；在加液澆杯(1-5)的底部設(shè)置了便于裝卸的過濾網(wǎng)(4-2)裝置；在筒蓋上設(shè)置了鋁液溫測裝置(1-6)，內(nèi)、外筒之間設(shè)置了補溫加熱裝置(2-2)，本發(fā)明為具有自動稱重功能、自動開關(guān)功能、鋁液過濾功能、溫度監(jiān)測功能、鋁液保溫功能和自動配送功能于一體的鑄造加液系統(tǒng)，對于實現(xiàn)鑄造生產(chǎn)自動化具有重要實用價值。
[0004]本項發(fā)明的鋁合金車輪強力鑄造加液系統(tǒng)，其機器人本體特征在于:機器人(1-1)是架空式的，具有沿鑄造機間的左右方向運動、向鑄造機中心的前后方向運動和沿高度方向的提升運動三個自由度，每個壓鑄機正面支撐出兩根短梁將一根帶有兩根水平直線導軌(3-7)和一根齒條(3-8)的長梁(3-12)架在空中，機器人滑座垂直安裝板(3- 9 )通過滑塊(3-15)與安裝在長梁(3-12)上下面上的的兩根直線導軌(3-7)相聯(lián)接，由安裝在滑座水平安裝板(3-13)上的伺服電機(3-11)帶動齒輪(3-14)與長梁上的齒條(3-8)嚙合來實現(xiàn)機器人滑座沿長梁的水平運動，用于實現(xiàn)各個鑄造機與保溫爐間的沿左右方向水平運送，滑座垂直安裝板(3-9)上的直線導軌滑塊(3-2)與垂直提升方管(3-6)上的直線導軌(3-10)相聯(lián)，裝在垂直安裝板(3-9)上的提升電機(3-4)經(jīng)齒輪(3-3)帶動安裝在提升方管(3-6)上的齒條(3-5)用以實現(xiàn)垂直方向的升降運動，提升方管(3-6)的下端安裝帶有滾針支撐的兩瓣式支撐座(3-1 )，安裝在支撐座(3-1)內(nèi)的氣缸(3-17)驅(qū)動由滾針支撐的手臂(3-18)實現(xiàn)前后方向的運動，手臂(3-18)的前端安裝加液澆杯(1-5)。
[0005]本發(fā)明的鋁合金車輪強力鑄造加液系統(tǒng)，其上料加液過程是自動化的，方法特征體現(xiàn)在:機器人(1-1)帶動加液澆杯(1-5)移至保溫爐出料口處等待，收到鑄造機的上料請求，加液澆杯(1-5)出液口開關(guān)在關(guān)閉狀態(tài)下打開保溫爐的出液口，料液經(jīng)緩沖入料器(1-3)流入澆杯(1-5)中，測重裝置(1-4)對料液進行稱重測量，當檢測到料液重量達到預(yù)設(shè)重量后保溫爐出料口關(guān)閉，加液停止，澆杯(1-5)由機器人(1-1)帶動移至鑄造模具的進液口位置，使?jié)脖?1-5)出液口與模具加液口對準，提升氣缸(1-2)帶動錐形塞(2-5)向上運動，使?jié)脖隽峡诖蜷_，料液經(jīng)過濾網(wǎng)(4-2)流進模具入口，放空澆杯(1-5)內(nèi)全部鋁液，機器人(1-1)手臂抬起、退出鑄造機回到加熱爐出液口位置等待加液，至此完成一輪加液，等待鑄造機新的上料請求，本加液系統(tǒng)可同時為多臺鑄造機服務(wù)，整個加液過程中補溫裝置(2-2)根據(jù)測溫裝置(1-6)測得的料液溫度及時對料液進行補溫，保證了料液在鑄造過程中的流動性。
[0006]本發(fā)明的鋁合金車輪強力鑄造加液系統(tǒng)，所述的加液澆杯出口開關(guān)，其特征之處在于:加液澆杯的內(nèi)杯底(2-6)為錐形件，其中心帶有上大下小的錐形通孔，加液時該通孔用于鋁水的流出，向桶內(nèi)加鋁液直至放出鋁液前該錐形通孔由一錐形塞(2-5)封堵，錐形塞(2-5)的上下運動是由安裝在加液澆杯上蓋(2-4)上的氣缸(1-2)驅(qū)動來實現(xiàn)的。
[0007]權(quán)利要求1所述的鋁合金車輪強力鑄造加液系統(tǒng)，所述的加液澆杯的自動稱重功能，其特征之處體現(xiàn)在:該加液杯裝置設(shè)有自動稱量系統(tǒng)，該系統(tǒng)由3只稱重傳感器(1-4)實現(xiàn)，稱重傳感器(1-4)通過下端面的螺釘孔均布地緊固在加液杯上蓋(2-4)之上，稱重傳感器(1-4)通過上端的螺釘孔與剛性支架相緊固，剛性支架側(cè)面設(shè)有與機器人(1-1)手臂的安裝接口，3只稱重傳感器(1-4)依據(jù)加入的鋁液量發(fā)出的4-20mA模擬量信號經(jīng)求和運算傳至加液控制系統(tǒng)，當稱重傳感器(1-4)輸出的量值達到設(shè)定的量值時，保溫爐上的加液開關(guān)關(guān)閉，將加液澆杯(1-5)移入模具加液口處，對準后打開開關(guān)并放空澆杯(1-5)內(nèi)全部鋁液，由于澆杯內(nèi)的鋁液是根據(jù)鑄造機的請求液量裝入的，全部放空即實現(xiàn)了鋁液的定量燒鑄。
[0008]本發(fā)明的鋁合金車輪強力鑄造加液系統(tǒng)，所述的加液澆杯的測溫功能，其特征之處在于:所述的測溫裝置(1-6)設(shè)在加液澆杯上蓋(2-4)上，可對料液溫度進行測量并輸出4-20mA模擬量信號。
[0009]本發(fā)明的鋁合金車輪強力鑄造加液系統(tǒng)，所述的加液澆杯的保溫補熱功能，其特征之處在于:所述的加液澆杯本體(1-5)為雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)膽(2-3)的外壁設(shè)有加熱電熱絲(2-2)，當測得的鋁液溫度低于設(shè)定的下限值時，電熱絲(2-2)通電加熱，達到設(shè)定的上限值時，電熱絲(2-2)停止加熱。
[0010]本發(fā)明的鋁合金車輪強力鑄造加液系統(tǒng)，所述的加液澆杯所具有的過濾功能，其特征之處在于:在加液澆杯出口位置設(shè)置了過濾裝置，該過濾裝置由鉸鏈(4-5)、扣蓋(4-6 )和彈性卡簧(4-1)組成，鉸鏈(4-5 )將扣蓋(4-6 )和筒底(4-3 )鉸接地連在一起，與扣蓋(4-6 )相連的彈性卡簧(4-1)通過與筒底(4-3 )上的卡槽相卡合，將過濾網(wǎng)(4-2 )固定在扣蓋(4-6)和筒底(4-3)的安裝槽內(nèi)，具有結(jié)構(gòu)簡單、開合方便、易于更換的特點。
[0011]本發(fā)明的鋁合金車輪強力鑄造加液系統(tǒng)，具有加液澆杯的入料緩沖功能，其特征之處在于:在澆杯(1-5)內(nèi)安裝帶有與接液口相連的傾斜式通道，用以緩沖由保溫爐出來的鋁液，加液時緩沖擊式入料器(1-3)可對料液進行導流，使料液較為平穩(wěn)流入澆杯(1-5)中，減少了接料過程的卷氣。
[0012]本專利產(chǎn)生的有益效果在于:1)架空式機器人結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、無用功耗小、不占用地面空間，一臺機器人可為多臺鑄造機服務(wù)；2)方便地實現(xiàn)了多臺鑄造機鋁液的定量燒鑄；3)對于提聞強力鑄造鑄造工藝的穩(wěn)定性實現(xiàn)自動化具有關(guān)鍵作用。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的強力鑄造加液系統(tǒng)構(gòu)成示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明鑄造加液筒結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3為上料機器人結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖4為本發(fā)明的過濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖1中所示的加液設(shè)備結(jié)構(gòu)主要包括:上料機器人(1-1)、提升氣缸(1-2)、緩沖入料器(1-3)、測重裝置(1-4)、澆杯(1-5)、測溫裝置(1-6)。
[0018]圖2中所示的加液筒結(jié)構(gòu)主要包括:外筒(2-1)、電熱絲(2-2)、內(nèi)膽(2-3)、上蓋(2-4)、錐形塞(2-5)、內(nèi)膽底(2-6)。
[0019]圖3中所示的上料機器人結(jié)構(gòu)主要包括:支撐座(3-1)、垂直導軌滑塊(3-2)、垂直電機齒輪(3-3)、提升電機(3-4)、垂直齒條(3-5)、提升方管(3-6)、水平直線導軌(3-7)、水平齒條(3-8)、滑座垂直安裝板(3-9)、垂直導軌(3-10)、水平伺服電機(3-11)、長梁(3-12)、滑座水平安裝板(3-13)、水平電機齒輪(3-14)、滑塊(3-15)、連接板(3-16)、氣缸(3-17)、手臂(3-18)。
[0020]圖4中所示的過濾網(wǎng)安裝結(jié)構(gòu)主要包括:彈性卡簧(4-1)、過濾網(wǎng)(4-2)、筒底(4-3)、固定螺釘(4-4)、鉸鏈(4-5)、扣蓋(4-6)。
【具體實施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖就【具體實施方式】進行詳細說明(本實施例是對本發(fā)明的進一步說明，而不是對本發(fā)明作出的任何限定)。
[0022]結(jié)合附圖1、附圖2、附圖3及附圖4對本發(fā)明中鋁合金輪轂鑄造加液設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作過程進行詳細說明。
[0023]本發(fā)明加液設(shè)備的測重裝置是通過安裝于上料機器人(1-1)手臂與料筒上蓋(2-4)間的拉力傳感器(1-4)實現(xiàn)對料液重量的測量，當達到預(yù)設(shè)置重量后停止加液，實現(xiàn)了定量加液。
[0024]本發(fā)明的機器人是架空式的，具有三個自由度，滑座水平安裝板(3-13)通過四個滑塊(3-15)與安裝在長梁(3-12)上的水平直線導軌(3-7)相聯(lián)接，由安裝在滑塊上的水平伺服電機(3-11)帶動齒輪(3-14)與長梁上的水平齒條(3