一种金属部件铸造自动化系统技术方案

一种金属部件铸造自动化系统，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；铸件冷却单元包括水箱和安装在水箱上的铸件定位机构；铸件定位机构包括托架导向机构、托架驱动机构以及浸水托架，浸水托架设置在水箱上；托架驱动机构驱动浸水托架在竖直方向上做直线运动并浸入到水箱中；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在托盘导向机构的导向方向上运动；夹爪驱动机构安装在托盘的顶面上。本实用新型专利技术布局合理、通用性强、自动化程度高、简单易用。

【技术实现步骤摘要】
一种金属部件铸造自动化系统
本技术属于铸造设备
，尤其是涉及一种金属部件铸造自动化系统。
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、调压铸造、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
本技术提供了一种金属部件铸造自动化系统，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，本技术采用的技术方案是：一种金属部件铸造自动化系统，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托架导向机构、托架驱动机构以及浸水托架，所述浸水托架通过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；所述托架驱动机构固定安装在所述水箱的箱体上，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，所述金属部件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。所述金属部件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，所述金属部件铸造自动化系统还包括控制装置，所述控制装置与机器人、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，该电磁阀安装在所述水箱上并且控制所述托架驱动机构工作。当需要冷却铸件时，电磁阀控制托架驱动机构的活塞杆下降，浸水托架带着铸件浸入水箱的冷却液中，在铸件浸入适当时长后，电磁阀控制托架驱动机构的活塞杆上升，铸件随之脱离冷却液。4、有关铸件抓取工装：所述连接臂为由第一支臂、第二支臂以及第三支臂三者固定连接构成或一体成型式构成，所述第三支臂的一端与第一支臂的一端连接，所述第三支臂的另一端与第二支臂的一端连接，所述第一支臂、第二支臂以及第三支臂三者形成一个匚型构件。所述托盘驱动机构安装在所述第一支臂和第二支臂之间。所述连接臂通过快换接头安装在机械手上。也就是说，所述铸件抓取工装通过快换接头安装在机器人的机械手上，实现了铸件抓取工装的快速更换。快换接头是一种通用的气动快速锁紧装置，由公端和母端组成，公端安装在机械手上，母端安装在连接臂上，公端与母端之间采用气动方式实现连接与分离。所述托盘导向机构包括第二滑套和第二导向杆，所述第二滑套与第二导向杆滑动连接，第二滑套的上端与所述托盘固定连接，所述第二导向杆的下端固定连接在连接臂上，第二导向杆的上端作为自由端穿过托盘的盘体。所述托盘驱动机构能够驱动托盘在垂直于连接臂的方向上做直线运动，也就是说，托盘坐落在连接臂的顶面上，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属部件铸造自动化系统，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托架导向机构（23）、托架驱动机构（22）以及浸水托架（27），所述浸水托架（27）通过托架导向机构（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）；所述托架驱动机构（22）固定安装在所述水箱（25）的箱体上，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】
1.一种金属部件铸造自动化系统，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托架导向机构（23）、托架驱动机构（22）以及浸水托架（27），所述浸水托架（27）通过托架导向机构（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）；所述托架驱动机构（22）固定安装在所述水箱（25）的箱体上，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。2.根据权利要求1所述的金属部件铸造自动化系统，其特征在于：所述金属部件铸造自动化系统还包括铸件切边单元（6）、锯切单元（18）以及铸件...

【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：新型
国别省市：山东,37