專(zhuān)利名稱(chēng)：鋁活塞全自動(dòng)鑄造機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型提供了一種鋁活塞毛坯的全自動(dòng)鑄造設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著發(fā)動(dòng)機(jī)向低油耗、低噪音和低排放的不斷發(fā)展，人們對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)心臟性零件鋁活塞的要求也越來(lái)越高。目前，國(guó)內(nèi)鋁活塞生產(chǎn)廠家在鑄造鋁活塞毛坯時(shí)，仍普遍采用手工上抽芯、雙側(cè)大冒口的鑄造方式。這種工藝受人為因素影響較大，常常造成鋁活塞毛坯鑄造質(zhì)量的波動(dòng)，廢品率較高。由于厚大的頂部在下，不利于實(shí)現(xiàn)順序凝固，故需采用加大冒口及加補(bǔ)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(shí)也給以后的機(jī)械加工帶來(lái)了麻煩。雖有部分廠家使用國(guó)產(chǎn)或引進(jìn)的鋁活塞鑄造機(jī)來(lái)鑄造鋁活塞毛坯，但都是簡(jiǎn)單的開(kāi)合模、抽取型芯機(jī)構(gòu)，與原有的鋁活塞鑄造技術(shù)相比沒(méi)有本質(zhì)性的差別，顯然已越來(lái)越不適應(yīng)鋁活塞的大規(guī)模生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種鋁活塞自動(dòng)鑄造機(jī)，以提高生產(chǎn)效率和鋁活塞毛坯質(zhì)量的穩(wěn)定性。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，鋁活塞全自動(dòng)鑄造機(jī)，床身上部有外模及邊芯機(jī)構(gòu)、頂模機(jī)構(gòu)、取鑄件機(jī)械手機(jī)構(gòu)，床身中下部有中芯機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，它還有鑲鋼片機(jī)械手機(jī)構(gòu)、鋼片料倉(cāng)機(jī)構(gòu)、放過(guò)濾網(wǎng)機(jī)構(gòu)，以及澆注機(jī)器人機(jī)構(gòu)。
采用上述機(jī)構(gòu)的鋁活塞全自動(dòng)鑄造機(jī)，可實(shí)現(xiàn)鋁活塞毛坯鑄造全過(guò)程的自動(dòng)化生產(chǎn)，減少了人為因素對(duì)鋁活塞鑄造質(zhì)量的影響，毛坯質(zhì)量穩(wěn)定。同時(shí)，全過(guò)程的自動(dòng)化生產(chǎn)也大大提高了生產(chǎn)效率，減輕了人工勞動(dòng)強(qiáng)度。采用的下抽芯工藝，符合鋁活塞順序凝固條件，提高了鋁活塞鑄造質(zhì)量，使工藝出品率大大提高，節(jié)省了大量的原材料，消除了兩側(cè)大冒口和補(bǔ)貼，便于以后的機(jī)械加工。


圖1表示了本實(shí)用新型中澆注機(jī)器人與鑄造機(jī)主機(jī)配置的示意圖。圖2表示了鑄造機(jī)主機(jī)結(jié)構(gòu)的主視示意圖。圖3是其俯視圖。圖4是本實(shí)用新型中的外模及邊芯機(jī)構(gòu)的示意圖。圖5是其A向局部視圖。圖6是中芯機(jī)構(gòu)的右視圖。圖7是其主視圖。圖8是頂模機(jī)構(gòu)的俯視示意圖。圖9是其A-A剖面圖。圖10是取鑄件機(jī)械手機(jī)構(gòu)的示意圖。圖11是鑲鋼片機(jī)械手機(jī)構(gòu)的示意圖。圖12是鑲鋼片料倉(cāng)機(jī)構(gòu)的主視圖。圖13是其右視圖。圖14是回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的示意圖。圖15是放過(guò)濾網(wǎng)機(jī)構(gòu)的右視示意圖。圖16表示了其局部的左視示意圖。圖17是其主視示意圖。圖18是澆注機(jī)器人機(jī)構(gòu)的主視圖。圖19是其I局部放大圖。圖20是澆注機(jī)器人機(jī)構(gòu)的俯視圖。圖21是其II局部放大圖。圖22是澆注機(jī)器人機(jī)構(gòu)的左視剖面圖。圖23是過(guò)濾網(wǎng)自動(dòng)取放裝置結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖說(shuō)明本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)和工作原理。
如附圖所示，本實(shí)用新型之鋁活塞全自動(dòng)鑄造機(jī)，床身(01)上部有外模及邊芯機(jī)構(gòu)(1-1)、頂模機(jī)構(gòu)(1-2)、取鑄件機(jī)械手機(jī)構(gòu)(1-3)，床身中下部有中芯機(jī)構(gòu)(1-6)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(1-7)，它還有鑲鋼片機(jī)械手機(jī)構(gòu)(1-4)、鋼片料倉(cāng)機(jī)構(gòu)(1-5)、放過(guò)濾網(wǎng)機(jī)構(gòu)(1-8)，以及澆注機(jī)器人機(jī)構(gòu)(1-9)，在所述的鑲鋼片機(jī)械手機(jī)構(gòu)(1-4)上，機(jī)械手大臂(62)一端固定在外模油缸右支架(11)上方的回轉(zhuǎn)軸(61)上，另一端固定有調(diào)節(jié)板(59)，調(diào)節(jié)板上固定有機(jī)械手氣缸(57)和導(dǎo)向桿(56)，機(jī)械手氣缸的活塞桿與機(jī)械手小臂(55)連接在一起，導(dǎo)向套上固定有鑲鋼片機(jī)械手(54)，機(jī)械手小臂和導(dǎo)向桿之間有導(dǎo)向套(69)，在所述的鋼片料倉(cāng)機(jī)構(gòu)(1-5)上，固定在床身(01)側(cè)面的鋼片料倉(cāng)支架(82)上部固定有鋼片料道(77)，鋼片料道內(nèi)有推塊(70)及推塊前面的推板(78)，推塊經(jīng)鋼絲繩及滑輪(83)與拉塊(84)相連，鋼片料道中部有壓板(75)，鋼片料倉(cāng)支架下部固定有加熱器上下油缸(81)，加熱器上下油缸的活塞桿上固定有加熱器固定板(80)，加熱器固定板上固定有鋼片加熱器座(73)，加熱器座內(nèi)安裝有鋼片加熱器(74)，在所述的放過(guò)濾網(wǎng)機(jī)構(gòu)(1-8)上，過(guò)濾網(wǎng)上下氣缸(106)下端蓋固定在取鑄件機(jī)械手大臂(41)上，過(guò)濾網(wǎng)上下氣缸(106)的活塞桿與過(guò)濾網(wǎng)上下滑塊(100)相連，上下滑塊通過(guò)導(dǎo)向桿(101)與支架(95)連接在一起，支架上固定有過(guò)濾網(wǎng)料道(93)、過(guò)濾網(wǎng)料倉(cāng)(96)，固定有過(guò)濾網(wǎng)自動(dòng)取放裝置(98)的固定架(99)，固定在上下滑塊(100)上的轉(zhuǎn)軸(97)上，過(guò)濾網(wǎng)回轉(zhuǎn)桿(103)固定在轉(zhuǎn)軸(97)上，下端蓋鉸接在上下滑塊(100)上的過(guò)濾網(wǎng)回轉(zhuǎn)氣缸(107)的活塞桿上端固定的連接桿(104)，通過(guò)銷(xiāo)軸(105)鉸接在過(guò)濾網(wǎng)回轉(zhuǎn)桿(103)上。
如圖4所示，在所述的外模及邊芯機(jī)構(gòu)(1-1)上在所述的鋼片料倉(cāng)機(jī)構(gòu)(1-5)上，固定在床身(01)側(cè)面的鋼片料倉(cāng)支架(82)上部固定有鋼片料道(77)，鋼片料道內(nèi)有推塊(70)及推塊前面的推板(78)，推塊經(jīng)鋼絲繩及滑輪(83)與拉塊(84)相連，鋼片料道中部有壓板(75)，鋼片料倉(cāng)支架下部固定有加熱器上下油缸(81)，加熱器上下油缸的活塞桿上固定有加熱器固定板(80)，加熱器固定板上固定有鋼片加熱器座(73)，加熱器座內(nèi)安裝有鋼片加熱器(74)，床身(01)上固定有大滑臺(tái)(08)，外?；_(tái)(07)安裝在大滑臺(tái)上，大滑臺(tái)左側(cè)下面裝有左邊芯塊(16)和小滑臺(tái)(13)，左邊芯塊安裝在小滑臺(tái)里面，大滑臺(tái)右側(cè)下面有右邊芯塊(09)及與大滑臺(tái)連成一體的墊塊(12)，外模油缸左支架(53)和外模油缸右支架(11)上分別固定有外模油缸(02)和邊芯水平油缸(03)，外模油缸(02)通過(guò)外模拉桿(18)、外模聯(lián)塊(04)、壓塊(05)及銷(xiāo)芯塊(06)與外?；_(tái)相連，外模拉桿外有外模彈簧(17)，左邊芯塊(16)通過(guò)左邊芯上下導(dǎo)軌(15)與邊芯水平油缸(03)相連，右邊芯塊(09)通過(guò)右邊芯拉塊(10)與右邊芯水平油缸相連，床身下面左側(cè)橫向立板上固定有左邊芯上下油缸(14)，左邊芯上下油缸的活塞桿與小滑臺(tái)(13)相連，左邊芯上下導(dǎo)軌(15)通過(guò)左邊芯塊上的T型槽與左邊芯塊安裝在一起。
外模及邊芯機(jī)構(gòu)的工作原理為，外模油缸(02)帶動(dòng)外?；_(tái)(07)上的外模(166)完成開(kāi)合運(yùn)動(dòng)。由于外模拉桿(18)外有外模彈簧(17)，并與壓塊(05)、銷(xiāo)芯塊(06)及銷(xiāo)芯(169)連接，當(dāng)閉合外模時(shí)，銷(xiāo)芯塊在外模油缸的推動(dòng)下克服外模彈簧的彈力壓到外?；_(tái)上，使外模、銷(xiāo)芯及內(nèi)芯處于閉合狀態(tài)。澆注鋁液凝固結(jié)束后，開(kāi)模時(shí)，外模油缸活塞桿帶動(dòng)外模拉桿、壓塊、銷(xiāo)芯塊及銷(xiāo)芯后退，外模在彈簧彈力的作用下，仍處于閉合狀態(tài)。當(dāng)壓塊碰到外模聯(lián)塊后帶動(dòng)外?；_(tái)和外模一起后退以打開(kāi)外模。由于外模中的銷(xiāo)芯較外模先打開(kāi)，不僅減少了開(kāi)外模的用力，也防止了銷(xiāo)芯與外模同時(shí)開(kāi)模而拉傷毛坯。邊芯水平油缸(03)通過(guò)左邊芯上下導(dǎo)軌(15)帶動(dòng)左邊芯塊(16)實(shí)現(xiàn)安裝在左邊芯塊上的左邊芯(167)的水平運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，左邊芯上下油缸(14)帶動(dòng)小滑臺(tái)(13)在左邊芯上下導(dǎo)軌(15)上完成左邊芯上下運(yùn)動(dòng)。右邊芯油缸通過(guò)邊芯拉塊(10)帶動(dòng)右邊芯(09)實(shí)現(xiàn)安裝在右邊芯塊上的右邊芯(168)水平進(jìn)退。
在邊芯水平油缸(03)上還安裝有邊芯限位塊(19)。
如圖6、圖7所示，在所述的中芯機(jī)構(gòu)(1-6)上，中芯(171)通過(guò)連接銷(xiāo)(170)固定在中芯滑臺(tái)(20)上，中芯滑臺(tái)通過(guò)銷(xiāo)軸(22)與連接塊(21)連接在一起，連接塊與中芯上下油缸(28)連接在一起，中芯滑臺(tái)通過(guò)固定在其上面的由軸承軸(23)、滾針(24)、軸承外圈(25)組成的軸承裝置安裝在T型滑槽(27)上，T型滑槽、中芯上下油缸固定在床身中心的縱向立板上。
中芯機(jī)構(gòu)的工作原理為，中芯上下油缸帶動(dòng)中芯在T型滑槽(27)與軸承外圈(25)的導(dǎo)向下，完成上、下動(dòng)作。T型滑槽下部滑槽設(shè)計(jì)為弧形，當(dāng)中芯滑臺(tái)下滑到下部時(shí)，在弧形滑槽的導(dǎo)向下，使中芯滑臺(tái)傾斜，中芯斜向一側(cè)，避免了在較小的空間內(nèi)與另一側(cè)邊芯(左邊芯)下移時(shí)發(fā)生碰撞。
在軸承裝置上還有潤(rùn)滑油杯(26)。
如圖8、圖9所示，在所述的頂模機(jī)構(gòu)(1-2)上，頂模水平氣缸(34)固定在固定架(35)上，頂模水平氣缸的活塞桿與緩沖架(36)固定在一起，緩沖架通過(guò)導(dǎo)向軸(33)與頂模支架(32)連接在一起，頂模滑桿(31)上部安裝在頂模支架上、下部安裝有頂模(63)。固定架(35)與取鑄件機(jī)械手機(jī)構(gòu)(1-6)中的機(jī)械手大臂(41)固定在一起，機(jī)械手大臂固定在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(1-7)中的回轉(zhuǎn)軸(91)上。
頂模機(jī)構(gòu)的工作原理為，該機(jī)構(gòu)在外模與邊芯機(jī)構(gòu)(1-1)中的外模油缸左支架(53)的導(dǎo)向下，通過(guò)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(1-7)中的回轉(zhuǎn)軸(91)與固定在床身底部、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中的頂模上下油缸(92)連接在一起，在頂模上下油缸的帶動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)了頂模機(jī)構(gòu)的上下運(yùn)動(dòng)。通過(guò)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中的回轉(zhuǎn)油缸(86)等實(shí)現(xiàn)頂模機(jī)構(gòu)90°的水平回轉(zhuǎn)。由頂模水平氣缸(34)驅(qū)動(dòng)頂模支架(32)帶動(dòng)頂模在固定架(35)和導(dǎo)向軸(33)的導(dǎo)向下完成頂模的水平進(jìn)退。這樣可以減小頂模機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)半徑。當(dāng)頂模滑桿上的頂模(63)在頂模上下油缸(92)的驅(qū)動(dòng)下向下運(yùn)動(dòng)碰上外模時(shí)，頂?；瑮U(31)外、頂模支架(32)與擋塊(29)之間的緩沖彈簧緩沖減小了頂模對(duì)外模的沖擊，可防止撞壞模具。此時(shí)外?；瑮U(31)在導(dǎo)向鍵(30)的導(dǎo)向上在頂模支架(32)內(nèi)上下滑動(dòng)。
如圖10所示，在所述的取鑄件機(jī)械手機(jī)構(gòu)(1-3)上，機(jī)械手大臂(41)一端固定在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中的回轉(zhuǎn)軸(91)上、另一端固定有機(jī)械手氣缸(44)，機(jī)械手氣缸的活塞桿通過(guò)連接塊(46)與連桿(47)安裝在一起，連桿(47)與機(jī)械手小臂(50)安裝在一起，機(jī)械手小臂上固定有機(jī)械手(49)。
取鑄件機(jī)械手機(jī)構(gòu)的工作原理為，通過(guò)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、頂模上下油缸實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)及上下。機(jī)械手氣缸(44)通過(guò)連接塊(46)帶動(dòng)連桿(47)，進(jìn)而帶動(dòng)機(jī)械手小臂(50)在轉(zhuǎn)軸(48)上轉(zhuǎn)動(dòng)完成機(jī)械手(49)夾緊澆注好的鑄件及松開(kāi)鑄件的動(dòng)作。
機(jī)械手大臂(41)通過(guò)固定圈(40)與回轉(zhuǎn)軸(91)固定在一起。固定圈位于外模油缸左支架(53)上部。連桿(47)上有銷(xiāo)軸(43)。機(jī)械手上方有行程開(kāi)關(guān)撞塊(45)。
為提高取鑄件機(jī)械手機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)的可靠性和精度，機(jī)械手大臂下部還通過(guò)固定板(39)與固定套(38)安裝有定位軸(52)，定位軸與導(dǎo)向架(37)上的導(dǎo)向套(51)配合，保證了機(jī)械手大臂的位置精度。
取鑄件機(jī)械手機(jī)構(gòu)與頂模機(jī)構(gòu)呈90°布置，分上、下安裝在外模油缸左支架(53)上部的回轉(zhuǎn)軸(91)上。
如圖11所示，在所述的鑲鋼片機(jī)械手機(jī)構(gòu)(1-4)上，機(jī)械手大臂(62)一端固定在外模油缸右支架(11)上方的回轉(zhuǎn)軸(61)上，另一端固定有調(diào)節(jié)板(59)，調(diào)節(jié)板上固定有機(jī)械手氣缸(57)和導(dǎo)向桿(56)，機(jī)械手氣缸的活塞桿與機(jī)械手小臂(55)連接在一起，導(dǎo)向套上固定有鑲鋼片機(jī)械手(54)，機(jī)械手小臂和導(dǎo)向桿之間有導(dǎo)向套(69)。
鑲鋼片機(jī)械手機(jī)構(gòu)的原理為，同取鑄件機(jī)械手機(jī)構(gòu)一樣，通過(guò)外模油缸右支架(11)內(nèi)的回轉(zhuǎn)軸(61)等回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)下的鑲鋼片機(jī)械手上下油缸(174)實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)及上下。通過(guò)機(jī)械手氣缸(57)的活塞桿帶動(dòng)導(dǎo)向套(69)在導(dǎo)向桿(56)上移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)固定在導(dǎo)向套上的鑲鋼片機(jī)械手的夾緊與松開(kāi)鋼片的動(dòng)作。
該機(jī)構(gòu)與取鑄件機(jī)械手結(jié)構(gòu)相對(duì)于主機(jī)中心呈對(duì)稱(chēng)布置。鑲鋼片機(jī)械手為一個(gè)電磁箱體。機(jī)械手大臂(62)通過(guò)固定圈(60)與回轉(zhuǎn)軸(61)固定在一起。調(diào)節(jié)板上固定有行程開(kāi)關(guān)撞塊(58)。
為提高鑲鋼片機(jī)械手機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)的可靠性和精度，在機(jī)械手大臂下部還通過(guò)固定板(68)與固定套(67)安裝有定位軸(65)，定位軸與安裝在導(dǎo)向架(64)上的導(dǎo)向套(66)配合，起到定位作用。
如圖12、圖13所示，在所述的鋼片料倉(cāng)機(jī)構(gòu)(1-5)上，固定在床身(01)側(cè)面的鋼片料倉(cāng)支架(82)上部固定有鋼片料道(77)，鋼片料道內(nèi)有推塊(70)及推塊前面的推板(78)，推塊經(jīng)鋼絲繩及滑輪(83)與拉塊(84)相連，鋼片料道中部有壓板(75)，鋼片料倉(cāng)支架下部固定有加熱器上下油缸(81)，加熱器上下油缸的活塞桿上固定有加熱器固定板(80)，加熱器固定板上固定有鋼片加熱器座(73)，加熱器座內(nèi)安裝有鋼片加熱器(74)。
鋼片料倉(cāng)機(jī)構(gòu)的工作原理為，當(dāng)鑲鋼片機(jī)械手需要提取鋼片料道內(nèi)的鋼片時(shí)，加熱器上下油缸(81)推動(dòng)加熱器固定板(80)及鋼片加熱器(74)向上運(yùn)動(dòng)。在拉塊(84)自重的作用下，鋼絲繩帶動(dòng)推塊(70)及推板(78)向中間位置移動(dòng)，推板即推動(dòng)鋼片料道(77)內(nèi)的各個(gè)鋼片向中間位置移動(dòng)，最里面的左、右兩個(gè)鋼片緊靠到加熱器上。預(yù)先調(diào)整好的加熱器與壓板(75)之間的間隙只允許左、右各一片鋼片向上通過(guò)。因此，加熱器上行，將加熱了的左、右各一片鋼片帶著上行到預(yù)定位置，實(shí)現(xiàn)了提取鋼片的過(guò)程。然后鑲鋼片機(jī)械手機(jī)構(gòu)上的鑲鋼片機(jī)械手(電磁箱體)夾緊鋼片，電磁箱體內(nèi)的電磁鐵得電，吸住加熱器上的鋼片。加熱器下行，而鑲鋼片機(jī)械手帶著鋼片回轉(zhuǎn)90°后下行到放鋼片位置，合死電磁箱體，將鋼片放到內(nèi)芯上，此時(shí)電磁鐵失電，鋼片被活塞內(nèi)芯上的永久磁鋼吸在內(nèi)芯上，此后，鑲鋼片機(jī)械手上行回轉(zhuǎn)到取鋼片位置，完成取放鋼片的動(dòng)作循環(huán)。加熱器下行到初始位置，鋼片料道內(nèi)的最里面的左、右兩個(gè)鋼片又緊靠到加熱器上，加熱器對(duì)其進(jìn)行加熱，為下一次鑲鋼片過(guò)程做準(zhǔn)備。
鋼片料道通過(guò)定位鍵(71)固定在鋼片料倉(cāng)支架(82)上。加熱器固定板(80)上還安裝有緩沖裝置(72)。加熱器固定板在導(dǎo)向桿(79)的導(dǎo)向下完成上下動(dòng)作。鋼片料倉(cāng)支架外側(cè)固定有緩沖定位支架(76)。鋼片即鑲鑄在活塞毛坯銷(xiāo)孔部位的防脹鋼片。
如圖14所示，在所述的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(1-7)上，回轉(zhuǎn)油缸(86)安裝在回轉(zhuǎn)油缸支架(85)上，回轉(zhuǎn)油缸支架固定在床身(01)上，回轉(zhuǎn)油缸的活塞桿經(jīng)連接塊(87)與回轉(zhuǎn)軸承缸(89)連接在一起，回轉(zhuǎn)軸(91)通過(guò)導(dǎo)向鍵(90)安裝在回轉(zhuǎn)軸承缸(89)內(nèi)，回轉(zhuǎn)軸下端與頂模上下油缸(92)連接在一起。
回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的工作原理為，回轉(zhuǎn)油缸(86)帶動(dòng)回轉(zhuǎn)軸承缸(89)回轉(zhuǎn)，在導(dǎo)向鍵(90)的作用下，回轉(zhuǎn)軸與其一同回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)油缸的行程由行程開(kāi)關(guān)及撞塊調(diào)整，以保證回轉(zhuǎn)軸回轉(zhuǎn)90°，完成取鑄件機(jī)械手機(jī)構(gòu)、頂模機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)90°的動(dòng)作。頂模上下油缸帶動(dòng)回轉(zhuǎn)軸上下完成這兩種機(jī)構(gòu)的上下動(dòng)作。
回轉(zhuǎn)軸承缸掛在床身(01)上。連接塊(87)通過(guò)鉸軸(88)與回轉(zhuǎn)軸承缸(89)連接在一起。床身左、右兩側(cè)各有一套回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。右側(cè)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上部安裝有鑲鋼片機(jī)械手機(jī)構(gòu)，下部與鑲鋼片機(jī)械手上下油缸相連。右側(cè)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和鑲鋼片機(jī)械手上下油缸帶動(dòng)回轉(zhuǎn)軸完成鑲鋼片機(jī)械手的回轉(zhuǎn)及上下動(dòng)作。
如圖15、16、17、圖2 3所示，在所述的放過(guò)濾網(wǎng)機(jī)構(gòu)(1-8)上，過(guò)濾網(wǎng)上下氣缸(106)下端蓋固定在取鑄件機(jī)械手大臂(41)上，過(guò)濾網(wǎng)上下氣缸(106)的活塞桿與過(guò)濾網(wǎng)上下滑塊(100)相連，上下滑塊通過(guò)導(dǎo)向桿(101)與支架(95)連接在一起，支架上固定有過(guò)濾網(wǎng)料道(93)、過(guò)濾網(wǎng)料倉(cāng)(96)，固定有過(guò)濾網(wǎng)自動(dòng)取放裝置(98)的固定架(99)，固定在上下滑塊(100)上的轉(zhuǎn)軸(97)上，過(guò)濾網(wǎng)回轉(zhuǎn)桿(103)固定在轉(zhuǎn)軸(97)上，下端蓋鉸接在上下滑塊(100)上的過(guò)濾網(wǎng)回轉(zhuǎn)氣缸(107)的活塞桿上端固定的連接桿(104)，通過(guò)銷(xiāo)軸(105)鉸接在過(guò)濾網(wǎng)回轉(zhuǎn)桿(103)上。
過(guò)濾網(wǎng)料道(93)通過(guò)緊固螺釘(94)固定在支架(95)上。導(dǎo)向桿(101)上部安裝有壓板(102)。
放過(guò)濾網(wǎng)機(jī)構(gòu)的工作原理為，當(dāng)需要取過(guò)濾網(wǎng)時(shí)，過(guò)濾網(wǎng)回轉(zhuǎn)氣缸(107)的活塞桿向下拉動(dòng)過(guò)濾網(wǎng)回轉(zhuǎn)桿(103)，過(guò)濾網(wǎng)回轉(zhuǎn)桿即帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸(97)進(jìn)而通過(guò)固定架(99)帶動(dòng)過(guò)濾網(wǎng)自動(dòng)取放裝置(98)向下轉(zhuǎn)動(dòng)90°，使過(guò)濾網(wǎng)自動(dòng)取放裝置的中心線與水平線垂直。隨后，過(guò)濾網(wǎng)自動(dòng)取放裝置在過(guò)濾網(wǎng)上下氣缸(106)的帶動(dòng)下，與上下滑塊(100)一同在導(dǎo)向桿(101)的導(dǎo)向下，下移至過(guò)濾網(wǎng)料倉(cāng)(96)，取上過(guò)濾網(wǎng)后，上行至上位后再向上回轉(zhuǎn)90°至中心線與水平線平行狀態(tài)。向下行至圖14所示下限位置即過(guò)濾網(wǎng)料道附近，松開(kāi)過(guò)濾網(wǎng)，過(guò)濾網(wǎng)通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)料道(93)在自重的作用下落入活塞模具的過(guò)濾網(wǎng)裝置中，然后過(guò)濾網(wǎng)自動(dòng)取放裝置上行至上限位置，完成取放澆道過(guò)濾網(wǎng)動(dòng)作。
如圖23所示，在過(guò)濾網(wǎng)自動(dòng)取放裝置(98)上，缸體(159)一端有帶氣孔的缸底(158)、另一端有帶氣孔的缸蓋(162)，缸體內(nèi)有前端呈錐形的活塞桿(160)，帶細(xì)針的取過(guò)濾網(wǎng)手(165)安裝在缸蓋(162)上的導(dǎo)向槽中，取過(guò)濾網(wǎng)手與該槽槽底之間有彈簧(163)，缸蓋外有防護(hù)罩(164)。缸體(159)與缸底(158)、缸蓋(162)之間有O形密封圈(161)。該裝置的原始位置為圖示狀態(tài)。當(dāng)需要取過(guò)濾網(wǎng)時(shí)，由PLC控制系統(tǒng)控制電磁閥從缸底的氣孔中向缸體內(nèi)送入壓縮空氣，推動(dòng)活塞桿向前移向缸蓋位置。由于活塞桿前端呈錐形，活塞桿前移時(shí)推動(dòng)取過(guò)濾網(wǎng)手壓縮彈簧在缸蓋內(nèi)的導(dǎo)向槽中向斜前方移動(dòng)，使取過(guò)濾網(wǎng)手的細(xì)針伸出防護(hù)罩外(約伸出0.5mm)，細(xì)針穿入防護(hù)罩下面的過(guò)濾網(wǎng)上的網(wǎng)孔內(nèi)，將過(guò)濾網(wǎng)取走。當(dāng)需要向模具上的澆道處放過(guò)濾網(wǎng)時(shí)，由缸蓋上的氣孔中向缸體內(nèi)送入壓縮空氣，推動(dòng)活塞桿回到初始位置。此時(shí)取過(guò)濾網(wǎng)手在彈簧的作用下復(fù)位，取過(guò)濾網(wǎng)手上的細(xì)針回到防護(hù)罩內(nèi)，過(guò)濾網(wǎng)靠自重下落到模具澆道處，完成一個(gè)動(dòng)作循環(huán)。
如圖18～圖22所示，在所述的澆注機(jī)器人機(jī)構(gòu)(1-9)上，立柱(108)上固定有底座(109)，交流伺服電機(jī)(113)通過(guò)電機(jī)座(111)、交流伺服電機(jī)(113)下的減速機(jī)(114)、軸承及蓋(110)安裝在底座(109)上，過(guò)渡盤(pán)(115)與蓋(110)固定在一起，交流伺服電機(jī)(156)固定在過(guò)渡盤(pán)(115)上，交流伺服電機(jī)(156)經(jīng)減速機(jī)(155)、接盤(pán)(154)、通軸(147)與箱體(116)固定在一起，箱體(116)上固定有大臂(119)，大臂上通過(guò)關(guān)節(jié)軸(145)鉸接有小臂(129)，小臂上固定有頭部(134)，交流伺服電機(jī)(149)通過(guò)電機(jī)座(150)、減速機(jī)(151)固定在過(guò)渡盤(pán)(152)上，減速機(jī)上固定的半軸(148)上固定有齒輪(153)，齒輪(153)與大臂(119)內(nèi)的傳動(dòng)管(121)一端的齒條(117)嚙合在一起，傳動(dòng)管(121)另一端的齒條(123)與關(guān)節(jié)軸(145)上的齒輪嚙合在一起，與關(guān)節(jié)軸成一體的擋軸(140)上固定有齒輪(139)，齒輪(139)與小臂(129)內(nèi)的傳動(dòng)管(128)一端的齒條(143)嚙合在一起，傳動(dòng)管(128)另一端的齒條(133)與手部(134)內(nèi)的齒輪(130)嚙合在一起，齒輪(132)與齒輪(130)之間有齒輪(131)，齒輪(132)的軸(142)上固定有澆勺(172)。
澆注機(jī)器人的工作原理為，通過(guò)交流伺服電機(jī)(113)、(149)、(156)，帶動(dòng)澆勺在三個(gè)自由度內(nèi)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)澆勺舀取鋁液、定量、澆注等動(dòng)作，來(lái)替代人工澆注鋁活塞毛坯，以減少人為因素對(duì)鋁活塞鑄造質(zhì)量的影響。交流伺服電機(jī)(113)通過(guò)減速機(jī)(114)減速后，帶動(dòng)電機(jī)座(111)、過(guò)渡盤(pán)(115)及整個(gè)大臂(119)和手部(134)等組件沿水平方向回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)角度范圍300°；交流伺服電機(jī)(156)通過(guò)減速機(jī)(155)減速后，帶動(dòng)箱體(116)、大臂、小臂、手部及通軸(147)等在水平-20°～+65°之間作仰俯運(yùn)動(dòng)；交流伺服電機(jī)(149)通過(guò)減速機(jī)(151)減速后，帶動(dòng)半軸(148)轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)半軸上的齒輪、傳動(dòng)管(121)兩端的齒條(117)、(123)傳動(dòng)給關(guān)節(jié)軸(145)及與其連成一體的擋軸(140)，再經(jīng)齒輪(139)、傳動(dòng)管(128)兩端的齒條(143)、(133)傳動(dòng)給齒輪(130)、(131)、(132)，最終傳動(dòng)給與齒輪(132)的軸(142)上，帶動(dòng)澆勺(172)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而完成舀取鋁液、澆注等動(dòng)作。
在小臂(129)上通過(guò)探針立柱(126)、探針座(125)安裝有探針(127)，探針上有接線柱(124)。探針有兩根。當(dāng)兩根探針同時(shí)進(jìn)入鋁液時(shí)，兩探針之間導(dǎo)通，向PLC控制系統(tǒng)發(fā)訊，以便控制澆勺進(jìn)入鋁液中的位置。PLC控制系統(tǒng)控制澆勺旋轉(zhuǎn)的角度來(lái)完成鋁液的定量，澆注可通過(guò)示教來(lái)選取合理的澆注步驟及澆注速度，位置通過(guò)絕對(duì)光電碼盤(pán)自動(dòng)記憶，操作非常簡(jiǎn)單直觀。
交流伺服電機(jī)(113)、(156)、(149)外分別有電機(jī)罩(112)、(135)、(136)。齒條(117)通過(guò)接頭(118)固定在傳動(dòng)管(121)上。在箱體(141)和大臂(119)上連接有拉桿(120)。拉桿(120)通過(guò)擋軸(137)、小軸(138)連接在箱體(141)上。齒條(123)等位于箱體(122)內(nèi)。齒條(143)等位于箱體(141)內(nèi)。關(guān)節(jié)軸(145)兩端有軸承(144)。拉桿(146)連接在大臂(119)上。半軸(148)外有隔套(157)。軸(142)外有軸套(173)。接盤(pán)(154)減速機(jī)(155)外殼連接在一起。
本實(shí)用新型還包括液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)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)，即采用可編程序控制器(PLC)來(lái)控制各電機(jī)的動(dòng)作。在床身上部有控制面板(175)。
本實(shí)用新型的全自動(dòng)工作循環(huán)過(guò)程如下(以毛坯凝固狀態(tài)為起始狀態(tài)) (上述循環(huán)過(guò)程中，取件機(jī)械手指取鑄件機(jī)械手，過(guò)濾網(wǎng)指過(guò)濾網(wǎng)自動(dòng)取放裝置，加熱器指鋼片加熱器，有垂直線相連的兩動(dòng)作為同步動(dòng)作)。
權(quán)利要求1.鋁活塞全自動(dòng)鑄造機(jī)，床身(01)上部有外模及邊芯機(jī)構(gòu)(1-1)、頂模機(jī)構(gòu)(1-2)、取鑄件機(jī)械手機(jī)構(gòu)(1-3)，床身中下部有中芯機(jī)構(gòu)(1-6)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(1-7)，其特征在于，它還有鑲鋼片機(jī)械手機(jī)構(gòu)(1-4)、鋼片料倉(cāng)機(jī)構(gòu)(1-5)、放過(guò)濾網(wǎng)機(jī)構(gòu)(1-8)，以及澆注機(jī)器人機(jī)構(gòu)(1-9)，在所述的鑲鋼片機(jī)械手機(jī)構(gòu)(1-4)上，機(jī)械手大臂(62)一端固定在外模油缸右支架(11)上方的回轉(zhuǎn)軸(61)上，另一端固定有調(diào)節(jié)板(59)，調(diào)節(jié)板上固定有機(jī)械手氣缸(57)和導(dǎo)向桿(56)，機(jī)械手氣缸的活塞桿與機(jī)械手小臂(55)連接在一起，導(dǎo)向套上固定有鑲鋼片機(jī)械手(54)，機(jī)械手小臂和導(dǎo)向桿之間有導(dǎo)向套(69)，在所述的鋼片料倉(cāng)機(jī)構(gòu)(1-5)上，固定在床身(01)側(cè)面的鋼片料倉(cāng)支架(82)上部固定有鋼片料道(77)，鋼片料道內(nèi)有推塊(70)及推塊前面的推板(78)，推塊經(jīng)鋼絲繩及滑輪(83)與拉塊(84)相連，鋼片料道中部有壓板(75)，鋼片料倉(cāng)支架下部固定有加熱器上下油缸(81)，加熱器上下油缸的活塞桿上固定有加熱器固定板(80)，加熱器固定板上固定有鋼片加熱器座(73)，加熱器座內(nèi)安裝有鋼片加熱器(74)，在所述的放過(guò)濾網(wǎng)機(jī)構(gòu)(1-8)上，過(guò)濾網(wǎng)上下氣缸(106)下端蓋固定在取鑄件機(jī)械手大臂(41)上，過(guò)濾網(wǎng)上下氣缸(106)的活塞桿與過(guò)濾網(wǎng)上下滑塊(100)相連，上下滑塊通過(guò)導(dǎo)向桿(101)與支架(95)連接在一起，支架上固定有過(guò)濾網(wǎng)料道(93)、過(guò)濾網(wǎng)料倉(cāng)(96)，固定有過(guò)濾網(wǎng)自動(dòng)取放裝置(98)的固定架(99)，固定在上下滑塊(100)上的轉(zhuǎn)軸(97)上，過(guò)濾網(wǎng)回轉(zhuǎn)桿(103)固定在轉(zhuǎn)軸(97)上，下端蓋鉸接在上下滑塊(100)上的過(guò)濾網(wǎng)回轉(zhuǎn)氣缸(107)的活塞桿上端固定的連接桿(104)，通過(guò)銷(xiāo)軸(105)鉸接在過(guò)濾網(wǎng)回轉(zhuǎn)桿(103)上。
2.如權(quán)利要求1所述的鋁活塞全自動(dòng)鑄造機(jī)，其特征在于，在所述的澆注機(jī)器人機(jī)構(gòu)(1-9)上，立柱(108)上固定有底座(109)，交流伺服電機(jī)(113)通過(guò)電機(jī)座(111)、交流伺服電機(jī)(113)下的減速機(jī)(114)、軸承及蓋(110)安裝在底座(109)上，過(guò)渡盤(pán)(115)與蓋(110)固定在一起，交流伺服電機(jī)(156)固定在過(guò)渡盤(pán)(115)上，交流伺服電機(jī)(156)經(jīng)減速機(jī)(155)、接盤(pán)(154)、通軸(147)與箱體(116)固定在一起，箱體(116)上固定有大臂(119)，大臂上通過(guò)關(guān)節(jié)軸(145)鉸接有小臂(129)，小臂上固定有頭部(134)，交流伺服電機(jī)(149)通過(guò)電機(jī)座(150)、減速機(jī)(151)固定在過(guò)渡盤(pán)(152)上，減速機(jī)上固定的半軸(148)上固定有齒輪(153)，齒輪(153)與大臂(119)內(nèi)的傳動(dòng)管(121)一端的齒條(117)嚙合在一起，傳動(dòng)管(121)另一端的齒條(123)與關(guān)節(jié)軸(145)上的齒輪嚙合在一起，與關(guān)節(jié)軸成一體的擋軸(140)上固定有齒輪(139)，齒輪(139)與小臂(129)內(nèi)的傳動(dòng)管(128)一端的齒條(143)嚙合在一起，傳動(dòng)管(128)另一端的齒條(133)與手部(134)內(nèi)的齒輪(130)嚙合在一起，齒輪(132)與齒輪(130)之間有齒輪(131)，齒輪(132)的軸(142)上固定有澆勺(172)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的鋁活塞全自動(dòng)鑄造機(jī)，其特征在于，在所述的外模及邊芯機(jī)構(gòu)(1-1)上，床身(01)上固定有大滑臺(tái)(08)，外?；_(tái)(07)安裝在大滑臺(tái)上，大滑臺(tái)左側(cè)下面裝有左邊芯塊(16)和小滑臺(tái)(13)，左邊芯塊安裝在小滑臺(tái)里面，大滑臺(tái)右側(cè)下面有右邊芯塊(09)及與大滑臺(tái)連成一體的墊塊(12)，外模油缸左支架(53)和外模油缸右支架(11)上分別固定有外模油缸(02)和邊芯水平油缸(03)，外模油缸(02)通過(guò)外模拉桿(18)、外模聯(lián)塊(04)、壓塊(05)及銷(xiāo)芯塊(06)與外?；_(tái)相連，外模拉桿外有外模彈簧(17)，左邊芯塊(16)通過(guò)左邊芯上下導(dǎo)軌(15)與邊芯水平油缸(03)相連，右邊芯塊(09)通過(guò)右邊芯拉塊(10)與右邊芯水平油缸相連，床身下面左側(cè)橫向立板上固定有左邊芯上下油缸(14)，左邊芯上下油缸的活塞桿與小滑臺(tái)(13)相連，左邊芯上下導(dǎo)軌(15)通過(guò)左邊芯塊上的T型槽與左邊芯塊安裝在一起。
4.如權(quán)利要求1或2所述的鋁活塞全自動(dòng)鑄造機(jī)，其特征在于，在所述的中芯機(jī)構(gòu)(1-6)上，中芯(171)通過(guò)連接銷(xiāo)(170)固定在中芯滑臺(tái)(20)上，中芯滑臺(tái)通過(guò)銷(xiāo)軸(22)與連接塊(21)連接在一起，連接塊與中芯上下油缸(28)連接在一起，中芯滑臺(tái)通過(guò)固定在其上面的由軸承軸(23)、滾針(24)、軸承外圈(25)組成的軸承裝置安裝在T型滑槽(27)上，T型滑槽、中芯上下油缸固定在床身中心的縱向立板上。
5.如權(quán)利要求1或2所述的鋁活塞全自動(dòng)鑄造機(jī)，在所述的頂模機(jī)構(gòu)(1-2)上，頂模水平氣缸(34)固定在固定架(35)上，頂模水平氣缸的活塞桿與緩沖架(36)固定在一起，緩沖架通過(guò)導(dǎo)向軸(33)與頂模支架(32)連接在一起，頂模滑桿(31)上部安裝在頂模支架上、下部安裝有頂模(63)。固定架(35)與取鑄件機(jī)械手機(jī)構(gòu)(1-6)中的機(jī)械手大臂(41)固定在一起，機(jī)械手大臂固定在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(1-7)中的回轉(zhuǎn)軸(91)上。
6.如權(quán)利要求1或2所述的鋁活塞全自動(dòng)鑄造機(jī)，在所述的取鑄件機(jī)械手機(jī)構(gòu)(1-3)上，機(jī)械手大臂(41)一端固定在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中的回轉(zhuǎn)軸(91)上、另一端固定有機(jī)械手氣缸(44)，機(jī)械手氣缸的活塞桿通過(guò)連接塊(46)與連桿(47)安裝在一起，連桿(47)與機(jī)械手小臂(50)安裝在一起，機(jī)械手小臂上固定有機(jī)械手(49)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了鋁活塞全自動(dòng)鑄造機(jī),屬于一種鋁活塞毛坯的鑄造設(shè)備,床身(01)上部有外模及邊芯機(jī)構(gòu)(1—1)、頂模機(jī)構(gòu)(1—2)、取鑄件機(jī)械手機(jī)構(gòu)(1—3),床身中下部有中芯機(jī)構(gòu)(1—6)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(1—7),它還有鑲鋼片機(jī)械手機(jī)構(gòu)(1—4)、鋼片料倉(cāng)機(jī)構(gòu)(1—5)、放過(guò)濾網(wǎng)機(jī)構(gòu)(1—8),以及澆注機(jī)器人機(jī)構(gòu)(1—9),這種鑄造機(jī)可實(shí)現(xiàn)鋁活塞毛坯鑄造全過(guò)程的自動(dòng)化生產(chǎn),減少了人為因素對(duì)鋁活塞鑄造質(zhì)量的影響,毛坯質(zhì)量穩(wěn)定,同時(shí),大大提高了生產(chǎn)效率,減輕了人工勞動(dòng)強(qiáng)度,采用的下抽芯工藝,符合鋁活塞順序凝固條件,提高了鋁活塞鑄造質(zhì)量,使工藝出品率大大提高,節(jié)省了大量的原材料,消除了兩側(cè)大冒口和補(bǔ)貼,便于以后的機(jī)械加工。
文檔編號(hào)B22D47/00GK2501613SQ0126135
公開(kāi)日2002年7月24日 申請(qǐng)日期2001年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月29日
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