一种低压铸造自动化单元的制作方法

本实用新型涉及铝合金轮毂低压铸造领域，具体而言，涉及一种铝合金轮毂低压铸造自动化单元。

背景技术：

在低压铸造领域，随着生产成本和人工成本的提升，智能制造成为该领域新的迫切需求。常规低压铸造机在生产过程中人工参与比较多，如人工调整边模限位撞铁位置；人工调整各冷却通道流量；人工录入工艺参数；人工添加过滤网；人工搬运铸件；这些人工参与使得生产效率低下、产品质量参差不齐、设备跑铝对人员烫伤时有发生。设备间歇停止时液压系统依然高负荷运行，能耗方面没有节能设计。边模及台板运动控制减速停止效果不好，经常位置过冲对摸具寿命造成影响，从而影响产品质量。如何通过机器人替代人力及低压铸造高度自动化集成，是一个亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种安全、节能、无人化、智能化低压铸造机自动化单元。

本实用新型完整的技术方案包括：

一种低压铸造自动化单元设备，包括：至少一台低压铸造机，六自由度机器人，所述的六自由度机器人上安装有末端机构总成，所述末端机构总成包括同步夹具和安装于同步夹具上的吸过滤网机构；

同步夹具可以夹取15″～22″轮毂，吸过滤网机构可以吸取34mm,36mm,38mm,43mm,48mm,53mm六种尺寸过滤网。

所述的低压铸造自动化单元设备还包括供过滤网机构，所述的供过滤网机构包括电动执行器、电动摆台和网桶，所述电动执行器和电动摆台将网桶中的过滤网逐个分离出来并转到出口位置，待六自由度机器人吸取到低压铸造机。

两台供过滤网机构可以把网桶中叠加在一起的过滤网逐一取出，并通过自检装置保证出网位置精确无叠网，供过滤网机构出网后机器人自动吸取过滤网。供过滤网机构有两个网桶，当一个网桶无网后会自动切换另一网桶供网。

所述低压铸造机和供过滤网机构均为两台，所述的六自由度机器人安装在两台低压铸造机之间的底座上。

所述低压铸造机液压站采用伺服泵闭环控制液压系统的压力和流量。

两台低压铸造机移动台板上方安装有集中回水装置。

两台低压铸造机边模油缸安装有位移传感器，通过位移传感器反馈位置数据控制边模油缸达到设定位置。

低压铸造机在生产过程中边模夹铝，位移传感器反馈位置数据将达不到设定位置，低压铸造机浇铸将不会运行，显示屏自动弹出报警，防止边模跑铝对人身造成伤害。

两台低压铸造机下台板安装有跑铝检测装置。

当铝液接触到跑铝检测装置时，低压铸造机浇铸将不会运行，显示屏自动弹出报警，防止边模跑铝对人身造成伤害。

两台低压铸造机保温炉两侧安装有插锁装置。

两台低压铸造机气动柜通过在各冷却通道上加装流量传感器和比例阀，实现各冷却通道按照设定流量自动闭环控制。

低压铸造机气动柜控制17路压缩空气冷却模具管路和17路水冷却模具管路，通过在各冷却通道上加装流量传感器和比例阀，实现各冷却通道按照设定流量自动闭环控制。

所述低压铸造机自动化单元还包括工业信息管理网络，并具有统一的电子化数据和权限管理模式，工艺参数录入在工业信息管理网络上进行，进行工艺参数的操作和调整需要经过授权，在上位机上做一次性修改，并下载到各低压铸造机。

所述低压铸造机自动化单元还包括检料机构，预约机器人后，机器人会自动把低压铸造机托盘上的轮毂放在检料机构上。

本实用新型相对于现有技术的优点在于：

1.在自动化单元布局合理的情况下，实现机器人自动放置过滤网、自动从托盘搬运铸件到检料机构。

2.与常规低压铸造相比人工不需要手动调整各冷却通道流量，各冷却通道受动力供应(压缩空气和循环水)影响较小，产品质量有显著提升，采用伺服泵闭环控制液压系统的压力和流量，低压铸造机间歇停止时液压系统自动降低压力和流量，有效的节省了设备能耗。

3.利用伺服泵控制边模及台板油缸运动，可以非常平滑的减速停止，防止油缸过冲对摸具寿命造成影响，油缸带动边模重复定位精确高，对产品质量有很大提升。

4.低压铸造机移动台板上方安装有集中回水装置，与常规低压铸造机相比节省了回水管路占用空，有利于机器人放过滤不受回水管干涉。

5.低压铸造机保温炉两侧安装有插锁装置，作为本实用新型的进一步改进，所述插锁可以有效防止低压铸造机在浇铸过程中由于炉体下滑跑铝对人身造成伤害。

6.整套低压铸造自动化单元按照北美UL认证标准设计，通过双通道安全连锁设计和机 器人DCS(Dual Check Safety)功能建立设备自动防错机制，把由于误操作对人身造成的伤害降至最低。

7.低压铸造机自动化单元具备统一的电子化数据和权限管理。所有的人工录入工艺参数全部移至工业信息管理网络上进行，直接避免了人工或书面的文件传递，极大缩短模具更换工艺录入时间。只有限定范围内经过授权的工程人员才能进行工艺参数的操作和调整。高效的信息集成。当不同低压铸造机生产同一种轮型时，实现工艺参数的固化，进行系统备份。工艺参数能够很容易地达到统一，并下载到不同低压铸造机上去，如有变动，可在上位机上做一次性修改。

附图说明

图1为本实用新型低压铸造机自动化单元设备的整体结构示意图。

图2为图1中末端机构总成的结构示意图。

图3为图1中供过滤网机构的结构示意图。

图4为图1中气动柜的结构示意图。

图中：10-第一低压铸造机；20-第二低压铸造机；30-六自由度机器人；31-底座；32-末端机构总成；40-第一供过滤网机构；60-第二供过滤网机构；50-检料机构；11-第一液压站；21-第二液压站；33-同步夹具；34-吸过滤网机构；12-第一集中回水装置；22-第二集中回水装置；13-第一位移传感器；23-位第二移传感器；14-第一跑铝检测装置；24-第二跑铝检测装置；15-第一保温炉；25-第二保温炉；16-第一插锁装置；26-第二插锁装置；17-第一气动柜；27-第二气动柜；41-电动执行器；42-电动摆台；43-网桶；18-流量传感器；19-比例阀。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的一种低压铸造自动化单元设备，包括：第一低压铸造机10和第二低压铸造机20，六自由度机器人30安装在两台低压铸造机之间的底座31上，六自由度机器人末端机构总成32，第一供过滤网机构40和第二供过滤网机构60，一台检料机构50。所述的六自由度机器人30可使用R2000iC/165F铸造版机器人。

如图1和图2所示，六自由度机器人30安装有末端机构总成32，所述末端机构总成32包括同步夹具33和安装于同步夹具33上的吸过滤网机构34。

两台供过滤网机构安装在自动化单元二层平台上，如图3所示，通过电动执行器41和电动摆台42等元器件把网桶43中的过滤网逐个分出来并转到出口位置待六自由度机器人30吸取到两台低压铸造机。

如图1所示，检料机构50安装在自动化单元二层平台上，当人工预约六自由度机器人30后，六自由度机器人30会自动把低压铸造机托盘上的轮毂放到检料机构50上。

如图1所示，两台低压铸造机边模油缸安装有第一位移传感器13和第二位移传感器23，通过位移传感器反馈位置数据控制边模油缸达到设定位置。两台低压铸造机下台板分别安装有第一跑铝检测装置14和第二跑铝检测装置24。

如图1和图4所示，分别控制两台低压铸造机的第一气动柜17和第二气动柜气动柜27通过在各冷却通道上加装流量传感器18和比例阀19，实现各冷却通道按照设定流量自动闭环控制。

如图1所示，以西门子WinCC系统软件为基础设计的低压铸造机远程中央控制系统，使两台低压铸造机具备统一的电子化数据和权限管理。两台低压铸造机通过PROFINET通讯协议与中央处理单元完成工业以太网通讯，也使两台低压铸造机具备高效的信息集成。

如图1所示，低压铸造机的第一液压站11和第二液压站21采用伺服泵闭环控制液压系统的压力和流量。

如图1所示，两台低压铸造机移动台板上方分别安装有第一集中回水装置12和第二集中回水装置22。

如图1所示，两台低压铸造机分别连接的第一保温炉15和第二保温炉25两侧安装有第一插锁装置16和第二插锁装置26。

优选的，包括同步夹具和安装于同步夹具上的吸过滤网机构的末端机构总成具体结构为：带有吸网手的机器人抓手机构，所述机器人抓手机构包括连接件，连接件一端连接机器人六轴输出法兰，另一端连接抓取气缸。机器人抓手机构包括机器人抓手组件和吸网手组件，所述机器人抓手组件包括抓取气缸，抓取气缸上设有抓手臂；抓手通过抓手轴与抓手臂连接，并能够围绕抓手轴摆动。抓手顶部的圆孔内安装有抓头，抓头能够围着圆孔摆动，以增大抓头与轮毂的接触面积，还包括支撑抓手的弹簧柱塞。

吸网手组件包括设置于抓手臂上的吸网气缸，所述吸网气缸外筒与吸网杆、吸网座依次连在一起；所述吸网气缸的活塞杆与连杆、磁铁座、磁铁依次连在一起。并通过吸网气缸带动磁铁实现对过滤网的抓取和安放。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。