一种铸造自动化系统技术方案

一种铸造自动化系统，包括铸造机、机器人、铸件冷却单元、工装库、铸件抓取工装及铸件输送单元；铸造机机架上设有接料装置，接料装置包括滑动架、接料导向机构、大转臂、拉杆、接料托架以及接料盘；铸件冷却单元包括水箱和铸件定位机构；铸件定位机构包括浸水托架导向机构、浸水托架驱动机构以及浸水托架；浸水托架驱动机构驱动浸水托架浸入到水箱中；工装库内放置有多套铸件抓取工装，铸件抓取工装包括连接臂、托盘、托盘驱动机构、托盘导向机构及夹爪驱动机构；连接臂用于安装在机器人的机械手上，托盘安装在连接臂上；托盘驱动机构驱动托盘运动；夹爪驱动机构安装在托盘上。本发明专利技术布局合理、通用性强、自动化程度高、简单易用。

A Casting Automation System

A casting automation system includes a casting machine, a robot, a casting cooling unit, a tooling storehouse, a casting grabbing tooling and a casting conveying unit; a feeding device is arranged on the frame of the casting machine, and the feeding device includes a sliding frame, a feeding guide mechanism, a large turning arm, a pull rod, a feeding bracket and a feeding plate; a casting cooling unit includes a water tank and a casting positioning mechanism; Including the guiding mechanism of the immersion bracket, the driving mechanism of the immersion bracket and the driving mechanism of the immersion bracket; the driving mechanism of the immersion bracket drives the immersion bracket to immerse into the water tank; there are several sets of casting grabbing tooling in the tooling warehouse, and the casting grabbing tooling includes the connecting arm, the tray driving mechanism, the tray guiding mechanism and the claw driving mechanism; the connecting arm is used to install on the robot manipulator. The tray is mounted on the connecting arm; the tray driving mechanism drives the tray movement; and the clamp driving mechanism is mounted on the tray. The invention has reasonable layout, strong versatility, high degree of automation, and is simple and easy to use.

【技术实现步骤摘要】
一种铸造自动化系统
本专利技术属于铸造设备
，尤其是涉及一种铸造自动化系统。
技术介绍
轻量化是燃油汽车节能减排、新能源汽车降耗增程的最重要途径之一，以铝合金等轻量化材料代替传统的钢铁材料，已成为汽车设计更新换代的必然选择。随着铸造技术的发展，更多的零部件采用低压铸造、差压铸造、高压铸造、挤压铸造等铸造方法。现有技术中的金属铸造生产多采用人工转运、人工取件以及人工控制方式，在生产线的不同环节中人工参与较多，自动化程度较低，由此带来了一系列问题，例如工作环境相对恶劣，危险程度高，工作强度大，生产效率低，产品质量不稳定等。随着汽车零部件铸造行业的快速发展，工业自动化需求随之越来越迫切，上述问题急需解决。而且，伴随着新能源汽车等新兴产业的兴起，汽车零部件品类需求越来越趋于多样化，需要灵活易用、适应程度更高的铸造系统与之相匹配。
技术实现思路
本专利技术提供了一种铸造自动化系统，其目的在于解决现有的金属铸造生产线中自动化程度低所带来的工作环境相对恶劣、危险程度高、工作强度大、生产效率低以及产品质量不稳定等问题。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种铸造自动化系统，包括铸造机、机器人、铸件冷却单元、工装库、铸件抓取工装以及铸件输送单元；所述铸造机包括机架，该机架上设有接料装置，所述接料装置包括滑动架、接料导向机构、大转臂、拉杆、接料托架、接料盘、直线驱动机构以及旋转驱动机构；所述滑动架通过所述接料导向机构设置在铸造机的机架上，所述直线驱动机构固定安装在所述铸造机的机架上，直线驱动机构的驱动端作用在所述滑动架上使得滑动架能够在竖直方向上移动；所述旋转驱动机构固定安装在所述滑动架上，所述大转臂的一端作为定位端与旋转驱动机构的驱动端固定连接，使得旋转驱动机构能够驱动大转臂旋转，大转臂的另一端作为伸出端向外水平伸出；所述接料托架具有一个连接点和一个支撑点，在所述连接点上设有一个向外水平延伸的小转臂，小转臂与接料托架固定连接构成或一体成型式构成；所述接料盘安装在接料托架的支撑点上，用于接取铸件；所述滑动架上设有第一铰接点，所述拉杆的一端铰接在所述滑动架的第一铰接点上，所述小转臂上设有第二铰接点，拉杆的另一端铰接在小转臂的第二铰接点上；所述大转臂的伸出端铰接在所述接料托架的连接点上，接料托架相对大转臂的伸出端转动的轴心线通过所述伸出端并且垂直于地面；所述大转臂的长度大于拉杆的长度，拉杆的长度大于大转臂的伸出端至所述第一铰接点之间的长度，大转臂的伸出端至第一铰接点之间的长度大于所述第二铰接点至接料托架的连接点之间的长度；所述机器人包括固定在地面上的基座以及安装在基座上的机械手；所述铸件冷却单元包括水箱和至少一个铸件定位机构，该铸件定位机构安装在所述水箱的箱体上，水箱的上端呈开口设置；所述铸件定位机构包括浸水托架导向机构、浸水托架驱动机构以及浸水托架，所述浸水托架通过浸水托架导向机构设置在水箱的箱体上，浸水托架包括架体基座和承托部，该承托部固定安装在所述架体基座上，承托部对应水箱的上端开口处设置，所述承托部上设有用于定位夹持铸件的夹具；所述浸水托架驱动机构固定安装在所述水箱的箱体上，浸水托架驱动机构的驱动端作用在所述架体基座上并且能够驱动浸水托架在竖直方向上做直线运动，使得所述承托部能够浸入到水箱的冷却液中；所述工装库内放置有多套所述铸件抓取工装，铸件抓取工装包括连接臂、托盘、托盘驱动机构、至少三个托盘导向机构、夹爪以及至少一个夹爪驱动机构；所述连接臂能够安装在所述机器人的机械手上，所述托盘通过托盘导向机构安装在连接臂上；所述托盘驱动机构固定安装在连接臂上，托盘驱动机构的驱动端作用在托盘的底面上并且能够驱动托盘在托盘导向机构的导向方向上做直线运动；所述夹爪驱动机构固定安装在托盘的顶面上，夹爪驱动机构上设置有夹爪，夹爪驱动机构能够驱动夹爪夹持住铸件。在工作状态下，所述机器人的机械手能够移动至所述工装库的位置上，并将工装库中的铸件抓取工装安装到机械手上；然后，机器人带动铸件抓取工装进入铸造机的模具间抓取铸件；机器人抓取铸件至所述铸件冷却单元中对铸件进行冷却，最后，机器人将铸件抓取工装转移至铸件输送单元。上述技术方案中的有关内容解释如下：1、上述方案中，所述金属铸造自动化系统还包括铸件切边单元、锯切单元以及铸件打标单元。所述铸件切边单元包括切边机和切边模具；所用切边机包含常规液压切边机、伺服液压切边机等几种；切边模具是一种适配于压铸件后处理的工装。铸件切边单元用于切除铸件产品上不可避免的飞边、毛刺、隔皮、外形轮廓以及相应的浇注系统、溢流系统，采用气动、液压技术可实现任意方向冲切，将铸件一次性清理完毕。传统飞边去除工艺由人工使用锉刀、电动工具凭借手法及经验打磨去除，在此程中产品的质量无法保证，生产效率不高，人工更是难以管理；随着压铸件的要求越来越高，劳动力成本不断攀升，人工去毛刺的方法将被彻底淘汰。切边模的合理使用可以确保产品的一致性、有效的提高生产效率、大量的减少现场人工。所述锯切单元包含锯切支架、锯切护罩、废料车以及锯切圆锯主轴，锯切主轴转速可通过变频器调整，锯切圆锯主轴安装在锯切支架上部，锯切护罩同样安装于锯切支架上部并环绕锯切圆锯主轴布置，废料车位于锯切支架的下方。锯切单元用于去除铸件浇道、冒口等铸造工艺结构。所述铸件打标单元采用气动打标机或激光打标机等，其作用是对铸件打标，赋予每一铸件特有的识别码，便于生产及售后管控。所述金属铸造自动化系统还包括铸件辅助转台，铸件辅助转台包括旋转动力单元（可以为旋转气缸）、夹具托盘以及定位夹具；所述旋转动力单元作用在夹具托盘上并驱动夹具托盘旋转，所述定位夹具按照铸件布局安装于夹具托盘上。所述铸件辅助转台用于调整铸件相对机械手的姿态以及暂存铸件。2、上述方案中，所述金属铸造自动化系统还包括控制装置，所述控制装置与机器人、浸水托架驱动机构、托盘驱动机构以及夹爪驱动机构连接。控制装置能实时监控和收集机器人的运动数据，指挥机器人运动至工装库中安装铸件抓取工装以及将铸件转移到铸件冷却单元铸件切边单元、锯切单元、铸件打标单元、铸件输送单元中。3、有关铸件冷却单元：所述浸水托架导向机构包括第一滑套和第一导向杆，所述第一滑套与第一导向杆滑动连接，第一滑套固定安装在所述水箱的箱体上，所述第一导向杆的上端与所述浸水托架的架体基座固定连接。所述水箱的箱体上设有补水阀、排水阀以及溢流管，所述溢流管的一端与水箱的箱体相通，溢流管的另一端与所述排水阀相通。溢流管进一步保证冷却液的液面不溢出水箱。所述水箱的箱体上设有液位传感器和水温传感器。也就是说，水箱具备恒温功能，水箱中冷却液的水温和液面可通过控制装置控制。所述铸件冷却单元包括至少两个铸件定位机构，一个铸件定位机构相当于一个工位，当设置有两个或两个以上工位时，多个工位可交替实现铸件冷却，提高了生产效率。例如，当有两个工位时，一个工位向上处于出水工作位状态，正等待铸件从铸造机转移到浸水托架上，另一个工位向下处于浸水工作位状态，正将载有高温铸件的浸水托架浸入水箱的冷却液中。通过控制装置，可分别控制各个铸件定位机构，实现铸件的交替冷却。在铸件冷却单元中，所述承托部呈水平设置并安装在所述架体基座上。所述浸水托架驱动机构为气缸。由此，所述铸件冷却单元还包括电磁阀，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铸造自动化系统，其特征在于：包括铸造机（1）、机器人（12）、铸件冷却单元（2）、工装库（3）、铸件抓取工装（14）以及铸件输送单元（10）；所述铸造机（1）包括机架，该机架上设有接料装置，所述接料装置包括滑动架（72）、接料导向机构、大转臂（74）、拉杆（75）、接料托架（76）、接料盘（77）、直线驱动机构（71）以及旋转驱动机构（73）；所述滑动架（72）通过所述接料导向机构设置在铸造机的机架上，所述直线驱动机构（71）固定安装在所述铸造机的机架上，直线驱动机构（71）的驱动端作用在所述滑动架（72）上使得滑动架（72）能够在竖直方向上移动；所述旋转驱动机构（73）固定安装在所述滑动架（72）上，所述大转臂（74）的一端作为定位端与旋转驱动机构（73）的驱动端固定连接，使得旋转驱动机构（73）能够驱动大转臂（74）旋转，大转臂（74）的另一端作为伸出端（83）向外水平伸出；所述接料托架（76）具有一个连接点和一个支撑点，在所述连接点上设有一个向外水平延伸的小转臂（80），小转臂（80）与接料托架（76）固定连接构成或一体成型式构成；所述接料盘（77）安装在接料托架（76）的支撑点上，用于接取铸件；所述滑动架（72）上设有第一铰接点（81），所述拉杆（75）的一端铰接在所述滑动架（72）的第一铰接点（81）上，所述小转臂（80）上设有第二铰接点（82），拉杆（75）的另一端铰接在小转臂（10）的第二铰接点（82）上；所述大转臂（74）的伸出端（83）铰接在所述接料托架（76）的连接点上，接料托架（76）相对大转臂（74）的伸出端（83）转动的轴心线通过所述伸出端（83）并且垂直于地面；所述大转臂（74）的长度大于拉杆（75）的长度，拉杆（75）的长度大于大转臂（74）的伸出端（83）至所述第一铰接点（81）之间的长度，大转臂（74）的伸出端（83）至第一铰接点（81）之间的长度大于所述第二铰接点（82）至接料托架（76）的连接点之间的长度；所述机器人（12）包括基座以及安装在基座上的机械手；所述铸件冷却单元（2）包括水箱（25）和至少一个铸件定位机构，该铸件定位机构安装在所述水箱（25）的箱体上，水箱（25）的上端呈开口设置；所述铸件定位机构包括浸水托架导向机构（23）、浸水托架驱动机构（22）以及浸水托架（27），所述浸水托架（27）通过浸水托架导向机构（23）设置在水箱（25）的箱体上，浸水托架（27）包括架体基座（33）和承托部（34），该承托部（34）固定安装在所述架体基座（33）上，承托部（34）对应水箱（25）的上端开口处设置，所述承托部（34）上设有用于定位夹持铸件的夹具（28）；所述浸水托架驱动机构（22）固定安装在所述水箱（25）的箱体上，浸水托架驱动机构（22）的驱动端作用在所述架体基座（33）上并且能够驱动浸水托架（27）在竖直方向上做直线运动，使得所述承托部（34）能够浸入到水箱（25）的冷却液中；所述工装库（3）内放置有多套所述铸件抓取工装（14），铸件抓取工装（14）包括连接臂（49）、托盘（44）、托盘驱动机构（50）、至少三个托盘导向机构（48）、夹爪（46）以及至少一个夹爪驱动机构（45）；所述连接臂（49）能够安装在所述机器人（12）的机械手上，所述托盘（44）通过托盘导向机构（48）安装在连接臂（49）上；所述托盘驱动机构（50）固定安装在连接臂（49）上，托盘驱动机构（50）的驱动端作用在托盘（44）的底面上并且能够驱动托盘（44）在托盘导向机构（48）的导向方向上做直线运动；所述夹爪驱动机构（45）固定安装在托盘（44）的顶面上，夹爪驱动机构（45）上设置有夹爪（46），夹爪驱动机构（45）能够驱动夹爪（46）夹持住铸件。...

【技术特征摘要】
1.一种铸造自动化系统，其特征在于：包括铸造机（1）、机器人（12）、铸件冷却单元（2）、工装库（3）、铸件抓取工装（14）以及铸件输送单元（10）；所述铸造机（1）包括机架，该机架上设有接料装置，所述接料装置包括滑动架（72）、接料导向机构、大转臂（74）、拉杆（75）、接料托架（76）、接料盘（77）、直线驱动机构（71）以及旋转驱动机构（73）；所述滑动架（72）通过所述接料导向机构设置在铸造机的机架上，所述直线驱动机构（71）固定安装在所述铸造机的机架上，直线驱动机构（71）的驱动端作用在所述滑动架（72）上使得滑动架（72）能够在竖直方向上移动；所述旋转驱动机构（73）固定安装在所述滑动架（72）上，所述大转臂（74）的一端作为定位端与旋转驱动机构（73）的驱动端固定连接，使得旋转驱动机构（73）能够驱动大转臂（74）旋转，大转臂（74）的另一端作为伸出端（83）向外水平伸出；所述接料托架（76）具有一个连接点和一个支撑点，在所述连接点上设有一个向外水平延伸的小转臂（80），小转臂（80）与接料托架（76）固定连接构成或一体成型式构成；所述接料盘（77）安装在接料托架（76）的支撑点上，用于接取铸件；所述滑动架（72）上设有第一铰接点（81），所述拉杆（75）的一端铰接在所述滑动架（72）的第一铰接点（81）上，所述小转臂（80）上设有第二铰接点（82），拉杆（75）的另一端铰接在小转臂（10）的第二铰接点（82）上；所述大转臂（74）的伸出端（83）铰接在所述接料托架（76）的连接点上，接料托架（76）相对大转臂（74）的伸出端（83）转动的轴心线通过所述伸出端（83）并且垂直于地面；所述大转臂（74）的长度大于拉杆（75）的长度，拉杆（75）的长度大于大转臂（74）的伸出端（83）至所述第一铰接点（81）之间的长度，大转臂（74）的伸出端（83）至第一铰接点（81）之间的长度大于所述第二铰接点（82）至接料托架（76）的连接点之间的长度；所述机器人（12）包括基座以及安装在基座上的机械手；所述铸件冷却单元（2）包括水箱（25）和至少一个铸件定位机构，该铸件定位机构安装在所述水箱（25）的箱体上，水箱（25）的上端呈开口设置；所述铸件定位机构包括浸水托架导向机构（23）、浸水托架驱动机构（22）以及浸水托架（27），所述浸水托架（27）通过浸水托架导向机构（23）设置在水箱（25）的箱体上，浸水托架（27）包括架体基座（33）和承托部（34），该承托部（34）固定安装在所述架体基座（33）上，承托部（34）对应水箱（25）的上端开口处设置，所述承托部（34）上设有用于定位夹持铸件的夹具（28）；所述浸水托架驱动机构（22）固定安装在所述水箱（25）的箱体上，浸水托架驱动机构（22）的驱动端作用在所述架体基座（33）上并且能够驱动浸水托架（27）在竖直方向上做直线运动，使得所述承托部（34）能够浸入到水箱（...

【专利技术属性】
技术研发人员：张花蕊，张虎，
申请(专利权)人：青岛航大新材料技术有限公司，北京航大新材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37