本發明屬于鍛壓脫模領域，涉及鋁輪轂，尤其是一種鋁輪轂鍛壓模具噴涂系統。

背景技術：

脫模劑的作用就是在模具與熱鍛壓坯料之間形成一種保護膜，避免在鍛壓過程中，熱金屬與模具之間直接接觸，從而避免鍛壓金屬與模具發生熔融粘結現象，造成模具重復使用率降低，從而提高了生產成本。

在脫模劑的選用上，由于鱗片石墨本身具層狀結構，石墨燃點比較高(700℃以上)，導熱性能非常好。此外，石墨本身還具有不可壓縮性，合適粒度的石墨層能使熱金屬與模具之間產生隔離，熱量能橫向傳導，不發生粘連，由此使模具能反復使用，從而降低生產成本。

目前輪轂鍛壓成型生產的模具為圓形，前外形比較大，如果用固定噴嘴進行噴涂，不僅對圓形表面覆蓋度差，覆蓋層薄厚不均，而且噴涂量控制非常困難，采用旋轉噴涂方式，可以克服前述問題，保證噴涂膜厚度均勻，膜厚度可以通過旋轉速度加以很好控制。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服現有技術的不足之處，提供一種可實現定向、定量且均勻地將脫模劑覆蓋在模具分模面的鋁輪轂鍛壓模具噴涂系統。

本發明解決技術問題所采用的技術方案是：

一種鋁輪轂鍛壓模具噴涂系統，包括液體石墨儲存罐、液體石墨高壓輸送單元、旋轉噴涂機、機械手及輪轂冷卻提升系統，液體石墨儲存罐通過液體石墨高壓輸送單元連接旋轉噴涂機，機械手從安裝在鍛壓機立柱上的放置架將旋轉噴涂機拿起，對輪轂上下模具進行噴涂，然后放回放置架上，在鍛壓機的旁邊安裝輪轂冷卻提升系統，在輪轂冷卻提升系統的旁邊安裝輸送輥，在輸送輥上輸送輪轂。

而且，所述的液體石墨儲存罐內設攪拌器，攪拌器安裝在罐體的蓋上，采用電機及減速機驅動。

而且，在液體石墨儲存罐的上蓋安裝超聲波液位傳感器。

而且，所述的液體石墨高壓輸送單元2個高壓石墨泵組成，1用1備。

而且，在高壓石墨泵裝有恒壓器，在高壓石墨泵出口安裝壓力繼電器。

而且，所述的旋轉噴涂機包括外殼、旋轉接頭、噴涂管，所述外殼為圓筒形，在外殼的外環壁制有上下兩個環形卡槽，上環形卡槽與固裝在立柱上的放置架活動卡裝，下環形卡槽與機械手活動卡裝，在外殼內安裝有旋轉接頭，在旋轉接頭的頂部連接冷卻霧化上噴涂管、石墨霧化上噴涂管及上吹掃管，在旋轉接頭的底部連接冷卻霧化下噴涂管、石墨霧化下噴涂管及下吹掃管，在上噴涂管的頂面、下噴涂管的底面均勻間隔制有多個噴嘴，在旋轉接頭的側壁連接高壓石墨輸送管、冷卻水輸送管及壓縮空氣輸送管，高壓石墨輸送管連接石墨霧化上噴涂管及石墨霧化下噴涂管；冷卻水輸送管連接冷卻霧化上噴涂管及冷卻霧化下噴涂管；壓縮空氣輸送管連接上吹掃管及下吹掃管。

而且，所述的輪轂冷卻提升系統包括支撐架、提升氣缸、提升籃、提升導板及橫移裝置，在輪轂輸送輥的旁邊與輸送輥平行安裝一長條形的水池，在水池與輸送輥的上方橫跨安裝一支撐架，支撐架的底部內側固裝在水池內，外側固裝在輪轂輸送輥外側的地面上，在輸送輥上方的支撐架頂部安裝橫移裝置，在水池側的支撐架兩側壁平行對稱固裝兩提升導板，兩提升導板與水池垂直、底部浸入水池內，在每一提升導板上均豎直制有兩條導向孔，兩條導向孔平行間隔，靠近輸送輥的為第一導向孔，遠離輸送輥的為第二導向孔，第二導向孔的頂部制有向第一導向孔側彎曲的弧形的延伸部，兩提升導板上的導向孔鏡像對稱，在兩提升導板間導向孔內滑動安裝一提升籃，在提升籃內放置輪轂，在提升籃的兩側對應第一導向孔固裝第一滑動軸、對應第二導向孔固裝第二滑動軸，在兩滑動軸之間固裝提升軸，在每一提升軸上均連接一提升氣缸的頂頭，兩提升氣缸的缸體傾斜固裝在支撐架的頂部，在提升導板的外側面水池的上方對應第一滑動軸安裝第一定位銷，對應第二滑動軸安裝第二定位銷，在兩定位銷之間安裝第三定位銷，第三定位銷定位第一滑動軸。

而且，所述的第一定位銷及第二定位銷結構相同，均包括雙位定位銷、旋轉氣缸及支架，在提升導板的側壁固裝支架，在支架上固裝旋轉氣缸，旋轉氣缸的輸出軸連接雙位定位銷的一端，在雙位定位銷的另一端制有用于托住滑動軸的弧形凹槽，旋轉氣缸帶動雙位定位銷，雙位定位銷的弧形凹槽使提升籃滑動軸停止運行。

而且，所述的第三定位銷包括定位氣缸、擺轉軸托及轉軸，在提升導板上固裝轉軸，在轉軸上套裝擺轉軸托的中部，擺轉軸托的一端與定位氣缸的頂頭固裝連接，另一端與第一滑動軸配合，擺轉軸托以轉軸為軸在定位氣缸的推動下擺轉。

而且，所述的橫移裝置包括絲杠、絲杠電機、絲杠滑塊、輪轂提鉤及提鉤提升氣缸，在輪轂輸送輥上方的支撐架頂面與輸送輥平行固裝一絲杠，該絲杠的一端連接絲杠電機，在絲杠上嚙合連接絲杠滑塊，在絲杠滑塊的底面固裝一橫板，在橫板的中部豎直插裝一提鉤提升氣缸，提鉤提升氣缸的下部頂頭連接一截面為L形的提鉤，在提鉤提升氣缸的兩側、提鉤與橫板之間對稱固裝兩輔助立桿。

本發明的優點和積極效果是：

1、本噴涂系統實現了模具表面定向、定量的霧化噴涂，使模具表面形成均勻的噴涂膜，避免了模具表面在鍛壓過程中與熱金屬發生粘連而發生損壞。

2、通過旋轉噴涂機完成的噴涂過程噴涂面的噴涂膜薄厚均勻，特別適用于需要圓形表面的噴涂膜形成。適用于鍛壓行業、冶金行業、汽車制造行業、各種金屬異性鍛壓行業等。

3、輪轂冷卻提升系統通過三個定位銷與兩個滑動軸的配合，完成從水面提升、倒水、翻轉、橫移到輸送輥的全過程，結構設計科學合理，配合完美。

附圖說明

圖1為本系統的結構圖；

圖2為機械手、旋轉噴涂機及放置架的連接示意圖；

圖3為輪轂冷卻提升系統的結構示意圖(去掉外側提升導板)；

圖4為輪轂冷卻提升系統的結構示意圖；

圖5為冷卻提升系統三個定位銷的結構圖；

圖6為冷卻提升系統第三步工作狀態示意圖；

圖7為冷卻提升系統第四步工作狀態示意圖；

圖8為冷卻提升系統第五步工作狀態示意圖；

圖9為冷卻提升系統第六步工作狀態示意圖；

圖10為本系統的工藝流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖并通過具體實施例對本發明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發明的保護范圍。

一種鋁輪轂鍛壓模具噴涂系統，包括液體石墨儲存罐2、液體石墨高壓輸送單元1、旋轉噴涂機7、機械手6及冷卻提升系統9，液體石墨儲存罐通過液體石墨高壓輸送單元連接旋轉噴涂機，所述的旋轉噴涂機通過放置架8活動安裝在鍛壓機的立柱3上，機械手從安裝在鍛壓機立柱上的放置架將旋轉噴涂機拿起，對輪轂上下模具進行噴涂，然后放回放置架上，在鍛壓機的旁邊安裝冷卻提升系統，在冷卻提升系統的旁邊安裝輸送輥10，在輸送輥上輸送輪轂。

所述的液體石墨儲存罐內設攪拌器，攪拌器安裝在罐體的蓋上，采用成套電機/減速機驅動。在罐體上蓋安裝一套超聲波傳感器，該傳感器將超聲波發射至石墨液面，并將液位高度轉換為模擬電量傳輸給就地及遠端顯示儀表和控制器。顯示儀表可直觀顯示液位數字。超聲波傳感器、控制器及顯示儀表具有很高的可靠性，為了保證指示物位的真實性，在傳感器安裝部位在設計上加以考慮，不至于將探頭污染而誤報。

所述的液體石墨高壓輸送單元由2個高壓石墨泵組成，1用1備(也可以同時動作)，輪流投入工作,可自動切換。該單元具有以下特點：

(a)系統高壓泵的流量為2.5L/min，工作壓力下可輸出所需要的脫模劑。

(b)裝有恒壓器,在噴涂過程中，使噴嘴壓力波動范圍控制在很小的范圍，同時減低了高壓泵組的啟動頻率，延長了泵組的使用壽命。

(c)在泵出口安裝壓力繼電器，一旦某臺高壓泵出口的壓力低于繼電器設定的壓力值，即可給出信號，通過電氣控制系統，將該泵停止，并在主操作室臺給出信號。

所述的旋轉噴涂機如圖2所示，包括外殼7-6、旋轉接頭、噴涂管，所述外殼為圓筒形，在外殼的外環壁制有上下兩個環形卡槽，上環形卡槽與固裝在立柱上的放置架活動卡裝，下環形卡槽與機械手活動卡裝，使用時，機械手將旋轉噴涂機從放置架上取下，放入鍛壓機的上模具5、下模具4間，不用時，機械手將旋轉噴涂機放置在放置架上。在外殼內安裝有旋轉接頭，在旋轉接頭的頂部連接冷卻霧化上噴涂管7-2、石墨霧化上噴涂管7-4及上吹掃管7-5，在旋轉接頭的底部連接冷卻霧化下噴涂管、石墨霧化下噴涂管及下吹掃管，在上噴涂管的頂面、下噴涂管的底面均勻間隔制有多個噴嘴7-1。在旋轉接頭的側壁連接高壓石墨輸送管、冷卻水輸送管及壓縮空氣輸送管。高壓石墨輸送管連接石墨霧化上噴涂管及石墨霧化下噴涂管；冷卻水輸送管連接冷卻霧化上噴涂管及冷卻霧化下噴涂管；壓縮空氣輸送管連接上吹掃管及下吹掃管，在三個輸送管外套裝管套7-3。

當機械手將壓鑄成型的成品放入冷卻水槽支架，機械手將旋轉噴涂機前移到上下模具中間對其上下模具進行霧化冷卻水噴灑3s，關閉冷卻水，然后開啟脫模劑噴涂3s，噴涂機移出模具區，合模，再將噴涂機放入模具中間，開啟吹掃3s，再關閉吹掃，噴涂機移出模具，放到壓機支撐柱的噴涂機架；噴涂機移出模具，給上位機信號，進行澆鑄、鍛壓作業。

機械手完成旋轉噴涂機的進入、冷卻、噴涂、合模吹掃和退出5個動作。其中噴嘴移入上下模具中間5s(可調3-99s)，模具旋轉冷卻、噴涂和吹掃9s(可調3-99s)，再移出5s(可調3-99s)，總共19s(可調3-99s)完成一個石墨噴涂周期。

上下模具的噴涂量，利用上下噴嘴的噴嘴壓力及噴嘴的孔徑調整，再通過PLC控制噴涂時間，達到最佳噴涂效果。

輪轂半成品經過機械手取出放入到冷卻架上，冷卻30-40s左右。通過冷卻提升系統放到輸送輥道上，送入到下一工序；

所述的冷卻提升系統如圖3、圖4所示，包括支撐架15、提升氣缸31、提升籃24、提升導板30及橫移裝置，在輸送輥的旁邊與輸送輥平行安裝一長條形的水池29，在水池與輸送輥的上方橫跨安裝一支撐架，所述支撐架為長方體框架，支撐架的底部內側固裝在水池內，外側固裝在輪轂輸送輥外側的地面上。在輸送輥上方的支撐架頂部安裝橫移裝置，在水池側的支撐架兩側壁平行對稱固裝兩提升導板，兩提升導板與水池垂直、底部浸入水池內，在每一提升導板上均豎直制有兩條導向孔，兩條導向孔平行間隔，靠近輸送輥的為第一導向孔27，遠離輸送輥的為第二導向孔28，第二導向孔的頂部制有向第一導向孔側彎曲的弧形的延伸部28-1。兩提升導板上的導向孔鏡像對稱。在兩提升導板間導向孔內滑動安裝一提升籃，在提升籃內放置輪轂26。在提升籃的兩側對應第一導向孔固裝第一滑動軸22、對應第二導向孔固裝第二滑動軸23，在兩滑動軸之間固裝提升軸25，在每一提升軸上均連接一提升氣缸的頂頭，兩提升氣缸的缸體傾斜固裝在支撐架的頂部。在提升導板的外側面水池的上方對應第一滑動軸安裝第一定位銷19，對應第二滑動軸安裝第二定位銷21，在兩定位銷之間安裝第三定位銷20，第三定位銷定位第一滑動軸。

所述的第一定位銷及第二定位銷結構相同，如圖5所示，均包括雙位定位銷21-1、旋轉氣缸21-2及支架21-3，在提升導板的側壁固裝支架，在支架上固裝旋轉氣缸，旋轉氣缸的輸出軸連接雙位定位銷的一端，在雙位定位銷的另一端制有用于托住滑動軸的弧形凹槽，旋轉氣缸帶動雙位定位銷，雙位定位銷的弧形凹槽使提升籃滑動軸停止運行。

所述的第三定位銷如圖5所示，包括定位氣缸20-1、擺轉軸托20-3及轉軸20-2，在提升導板上固裝轉軸，在轉軸上套裝擺轉軸托的中部，擺轉軸托的一端與定位氣缸的頂頭固裝連接，另一端與第一滑動軸配合。擺轉軸托以轉軸為軸在定位氣缸的推動下擺轉。

所述的橫移裝置包括絲杠13、絲杠電機14、絲杠滑塊12、輪轂提鉤18及提鉤提升氣缸11，在輪轂輸送輥上方的支撐架頂面與輸送輥平行固裝一絲杠，該絲杠的一端連接絲杠電機，在絲杠上嚙合連接絲杠滑塊，在絲杠滑塊的底面固裝一滑板16，在滑板的中部豎直插裝一提鉤提升氣缸，提鉤提升氣缸的下部頂頭連接一截面為L形的提鉤，在提鉤提升氣缸的兩側、提鉤與滑板之間對稱固裝兩輔助立桿17。提鉤通過提鉤提升氣缸豎向移動、通過滑塊橫向移動。

冷卻提升系統包括以下五個步驟：

1、輪轂放入水池中過程；

2、輪轂提升過程；

3、輪轂口朝下傾斜過程；

4、輪轂口朝上放置過程；

5、輪轂橫移及下移放置輸送輥道過程。

具體流程為：

第一步：由機械手將輪轂放入到提升籃中；

第二步：提升氣缸下移，放輪轂提升籃下入水池中，到位給出信號，(如圖4所示)；

第三步：淬火時間結束，給出信號，提升氣缸上移，放輪轂提升籃出水面，到達止停位置，(如圖6所示)；

第四步：打開第一定位銷，提升氣缸上升，提升籃以第二定位銷為圓心旋轉至輪轂向前傾斜15°到第三定位銷鎖住，(如圖7所示)；

第五步：然后，以第三定位銷為旋轉中心，打開第二定位銷，將放輪轂提升籃反轉回105°，輪轂底向下，給出信號，(如圖8所示)；

第六步：接到信號提鉤橫移插入輪轂底部，提起、橫移至輸送輥道上方(同時提升籃回到接輪轂位置)，然后橫移提鉤下移至輸送輥道下方，輪轂放到輸送輥道上，輪轂移走。提鉤上升至取輪轂位置。冷卻周期結束。等待下一過程開始，(如圖9所示)。

提升籃返回過程：提升氣缸向下移動至第一定位銷位置，給出信號，提升氣缸停止移動，第三定位銷打開，第一定位銷到位，提升氣缸再下移至第二定位銷位置，提升氣缸停止運行，打開第一定位銷和第二定位銷，提升氣缸再啟動下移至接輪轂位置，給上位機準備好信號。等待下一冷卻周期開始。

整個過程通過PLC自動控制，達到無人值守，保證輪轂淬火質量。另外，各冷卻過程都可進行時間調整。達到最佳狀態。

以上所述的僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。