鋁合金車輪強力鑄造加液系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本專利屬于鋁合金車輪鑄造領域，是專門用于為鋁合金車輪強力鑄造或重力鑄造實現定量澆鑄鋁液的專用設備。
【背景技術】
[0002]目前，國內外鋁合金車輪生產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、難以實現自動化，并且料液的澆注量難以準確控制，生產中經常出現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點，本發明針對強力鑄造工藝的特點，發明了自動加液系統。
【發明內容】
[0003]針對鋁合金車輪強力鑄造工藝加液自動化問題，本發明公布了一種鋁合金車輪強力鑄造加液系統，本系統由三自由度的上料機器人(1-1)和集自動開關、自動稱量、自動測溫、料液保溫、過濾以及接料緩沖功能于一體用于加液的澆杯(1-5)組成，其特征之處在于:其特征之處在于:發明了以氣缸為動力的錐形塞(2-5)開關，實現了鋁液澆鑄的自動開閉；上料機器人(1-1)的連接板(4-9)與上蓋(2-4)分別與稱重傳感器(1-4)的兩端連接，實現鋁液的自動稱重；在澆杯(1-5)的底部設置了便于裝卸的過濾網(6-1)裝置；在澆杯(1-5)的上蓋(2-4)上設置了鋁液測溫裝置(1-6)，澆杯(1-5)的外筒(2-1)與內膽(2-3)之間設置了用于補溫的電熱絲(2-2)，本發明為具有自動稱量功能、自動開關功能、鋁液過濾功能、溫度監測功能、鋁液保溫功能和自動配送搬運功能于一體的鑄造加液系統，對于實現鑄造生產自動化具有重要實用價值。
[0004]本專利所述的鋁合金車輪強力鑄造加液系統的特征為:上料機器人(1-1)是架空式的，分別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提升運動的三個自由度，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 )和一根水平齒條(4-1)的長梁(4-5 )架在空中，滑座垂直安裝板(4-2 )通過滑塊(4-8 )與安裝在長梁(4-5 )上的水平直線導軌(3-7 )相聯接，由安裝在滑座水平安裝板(4-6 )上的水平伺服電機(4-4)帶動水平電機齒輪(4-7)與長梁(4-5)上的水平齒條(4-1)嚙合來實現機器人沿長梁(4-5)的水平運動，用于實現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(4-2)上的垂直導軌滑塊(3-2)與垂直方向的提升方管(3-6)上的垂直導軌(4-3 )相聯，裝在滑座垂直安裝板(4-2 )上的提升電機(3-4)經垂直電機齒輪(3-3 )帶動安裝在提升方管(3-6 )上的垂直齒條(3-5 )用以實現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)內部的氣缸(3-8 )驅動由滾針支撐的手臂(3-9)實現前后方向的運動。
[0005]本專利所述的鋁合金車輪強力鑄造加液系統的澆杯(1-5)自動開關功能為:澆杯(1-5)的內膽底(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，錐形通孔由一錐形塞(2-5)封堵，錐形塞(2-5)向上運動則鋁液從錐形通孔流出，錐形塞(2-5)的上下運動是由安裝在澆杯(1-5)上蓋(2-4)上的提升氣缸(1-2)驅動來實現的。
[0006]本專利所述的鋁合金車輪強力鑄造加液系統的澆杯(1-5)自動稱量功能為:該加液杯裝置設有自動稱量系統，該功能由3只稱重傳感器(1-4)實現，稱重傳感器(1-4)通過下端面的螺釘孔均布地緊固在澆杯(1-5)的上蓋(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，剛性支架側面設有與上料機器人(1-1)的連接板(4-9)相配的安裝接口，3只稱重傳感器(1-4)依據加入的鋁液量發出的4-20mA模擬量信號經求和運算傳至加液系統，當稱重傳感器(1-4)輸出的量值達到設定的量值時，保溫爐上的加液開關關閉，將澆杯(1-5)移入模具加液口處，對準后打開開關并放空澆杯(1-5)內全部鋁液，由于澆杯內的鋁液是根據鑄造機的請求液量裝入的，全部放空即實現了鋁液的定量澆鑄。
[0007]本專利所述的鋁合金車輪強力鑄造加液系統的澆杯(1-5)自動測溫功能為:該功能由安裝在上蓋(2-4)上的測溫裝置(1-6)實現，其可對料液溫度進行測量并輸出4-20mA模擬量信號。
[0008]本專利所述的鋁合金車輪強力鑄造加液系統的澆杯(1-5)料液保溫功能為:澆杯(1-5)的本體為雙層結構，內膽(2-3)的外壁設有電熱絲(2-2)，當測得的鋁液溫度低于設定的下限值時，電熱絲(2-2)通電加熱，達到設定的上限值時，電熱絲(2-2)停止加熱。
[0009]本專利所述的鋁合金車輪強力鑄造加液系統的澆杯(1-5)過濾功能為:在澆杯出口位置設置了過濾裝置，該過濾裝置由鉸鏈(6-4 )、扣蓋(5-2 )和彈性卡簧(5-1)組成，過濾網(6-1)安裝在扣蓋(5-2)內。
[0010]本專利所述的鋁合金車輪強力鑄造加液系統的澆杯(1-5)接料緩沖功能為:澆杯(1-5)內安裝緩沖擊式入料器(1-3)，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，使料液較為平穩流入澆杯(1-5)中，減少了接料過程的卷氣。
[0011]本專利所述的鋁合金車輪強力鑄造加液系統的自動化的加液過程為:機器人(1-1)帶動饒杯(1-5)移至保溫爐出料口處等待，收到鑄造機的上料請求，機器人(1-1)帶動澆杯(1-5)移至保溫爐出料口處，澆杯(1-5)出液口開關在關閉狀態下打開保溫爐的出液口，料液經緩沖擊式入料器(1-3)流入澆杯(1-5)中，稱重傳感器(1-4)對料液進行稱重測量，當檢測到料液重量達到預設重量后保溫爐出料口關閉，加液停止，澆杯(1-5)由上料機器人(1-1)帶動移至鑄造模具的進液口位置，使澆杯(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，使澆杯出料口打開，料液經過濾網(6-1)流進模具入料口，放空澆杯(1-5)內全部鋁液，上料機器人(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，等待新的鑄造機上料請求，本加液系統可同時為多臺鑄造機服務，整個加液過程中電熱絲(2-2)根據測溫裝置(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。
[0012]本專利產生的有益效果在于:1)架空式機器人結構簡單、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；2)方便地實現了多臺鑄造機鋁液的定量澆鑄；3)對于提高強力鑄造鑄造工藝的穩定性實現自動化具有關鍵作用。
[0013]四、
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的強力鑄造加液系統構成示意圖。
[0015]圖2為本發明澆杯結構示意圖。
[0016]圖3為上料機器人背面結構示意圖。
[0017]圖4為上料機器人正面結構示意圖。
[0018]圖5為本發明的過濾網裝置外形示意圖。
[0019]圖6為本發明的過濾網裝置截面圖。
[0020]圖1中所示的加液設備結構主要包括:上料機器人(1-1)、提升氣缸(1-2)、緩沖擊式入料器(1-3)、稱重傳感器(1-4)、澆杯(1-5)、測溫裝置(1-6)。
[0021]圖2中所示的澆杯結構主要包括:外筒(2-1)、電熱絲(2-2)、內膽(2-3)、上蓋(2-4)、錐形塞(2-5)、內膽底(2-6)。
[0022]圖3中所示的上料機器人背面結構主要包括: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)、氣缸(3-8)、手臂(3-9)。
[0023]圖4中所示的上料機器人正面結構主要包括:水平齒條(4-1)、滑座垂直安裝板(4-2)、垂直導軌(4-3)、水平伺服電機(4-4)、長梁(4-5)、滑座水平安裝板(4-6)、水平電機齒輪(4-7 )、滑塊(4-8 )、連接板(4-9 )。
[0024]圖5中所示的過濾網裝置外形結構主要包括:彈性卡簧(5-1)、扣蓋(5-2)。
[0025]圖6中所示的過濾網裝置截面主要包括:過濾網(6-1)、筒底(6-2)、固定螺釘(6-3)、鉸鏈(6-4)。
[0026]五、
【具體實施方式】
[0027]以下結合附圖就【具體實施方式】進行詳細說明(本實施例是對本發明的進一步說明，而不是對本