鑄造毛坯件的自動清整線的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種鑄造毛坯件的自動清整線，包括上料線、機器人、銑毛刺裝置、落砂裝置、切冒口裝置、緩存臺、下料線，清整方法包括人工吊裝、輥道輸送定位、銑毛刺、鑄件落砂、切割鑄件冒口、輥道輸送。通過本實用新型的自動清整線能夠有效降低工人勞動強度，減少操作工人數量降低用工成本，提高勞動生產率；機器人及各裝置上的夾具能夠適用不同工件，具有較大適用性，而且通過機器人取件放件使產品質量有著較高的重復性，較于人工操作大大提升了產品的質量及穩定性。
【專利說明】鑄造毛坯件的自動清整線

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及鑄造領域，尤其涉及一種鑄造毛坯件的自動清整線。

【背景技術】
[0002]隨著企業間的競爭加劇，自動化的生產是體現企業實力的支柱，擁有先進的生產設備，成為衡量企業實力的標桿。自動化生產是應對現階段用工荒的最好方式，用機械的自動化代替繁重的人力勞動，不但提高了生產效率，也大大的節約了勞動成本，是企業在同行業有效競爭的好幫手。
[0003]在鑄造毛坯件時，現有技術中通常采用人工搬運產品進行落砂切割工序，毛坯件重量較大，工人在搬運過程中，每天每人搬運達15.7噸，比較費力費時，重復勞動可能會對操作人員的身體造成重復性損傷，
[0004]而且鑄件在加工時，鑄件底部往往會產生一種類似“花生殼”的毛刺，因為沒有專用設備，操作工往往通過敲、切、磨等方式手動除去該毛刺，既存在安全隱患，也不利于全局自動化發展。產品上的“花生殼”方便落砂，這種工作方式，勞動強度大，安全隱患高。
實用新型內容
[0005]本實用新型所要解決的技術問題就是針對現有技術中存在的上述不足，提供一種鑄造毛坯件的自動清整線，來改善工人勞動強度，提高勞動生產率。
[0006]為實現上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種鑄造毛坯件的自動清整線，包括:
[0007]上料線，用于將工件輸送至機器人抓取位置，所述上料線包括上料輥道、上料臺、定位臺；
[0008]機器人，設置在所述上料線兩側，用于取放各工序中的工件，所述機器人的抓手行程路徑上分別設有銑毛刺裝置、落砂裝置、切冒口裝置；
[0009]銑毛刺裝置，用于將所述工件的端面毛刺銑去，所述銑毛刺裝置包括工件夾具和一相對所述工件夾具運動的動力頭，所述動力頭前端設有統刀；
[0010]落砂裝置，用于將工件中的泥芯消除，所述落砂裝置為振動落砂機；
[0011]切冒口裝置，用于將工件的冒口切除，所述切冒口裝置包括放件臺和一相對所述放件臺運動的切割鋸；
[0012]下料線，用于將落砂后及冒口切割完成的工件輸送至收集處，所述下料線包括下料臺及下料輥道。
[0013]進一步地，所述落砂裝置包括一振動工作臺，所述振動工作臺上設有一工件容置腔，工作容置腔的前側壁上設有壓緊氣囊，工件容置腔的后側壁構成工件定位面，工件定位面上設有開口，開口內設有氣錘。
[0014]進一步地，所述工件定位面上設有定位架，所述定位架包括一左右方向設置的橫桿，橫桿上設有兩個限位凸塊，所述兩個限位凸塊的距離不小于所述工件的寬度。
[0015]進一步地，所述切冒口裝置包括一切割箱，所述切割箱內設置有可滑動切割鋸，所述切割箱相對機器人的一側設有入料口，所述放件臺鉸接在所述入料口下方，所述放件臺正面設有夾具，所述放件臺背面連接鎖緊缸。
[0016]進一步地,所述放件臺為可翻轉放件臺,翻轉時所述放件臺上翻封閉所述入料口。
[0017]進一步地，所述切冒口裝置的出料口下方設有冒口輥道。
[0018]進一步地，所述機器人外圍設有用于暫存等待進行下道工序的工件的多個緩存臺。
[0019]進一步地，所述機器人的抓手為可拆卸抓手。
[0020]通過以上技術方案，本實用新型相較于現有技術具有以下技術效果:
[0021]通過本實用新型的自動清整線能夠有效降低工人勞動強度，減少操作工人數量降低用工成本，提高勞動生產率；機器人及各裝置上的夾具能夠適用不同工件，具有較大適用性，而且通過機器人取件放件使產品質量有著較高的重復性，較于人工操作大大提升了產品的質量及穩定性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型鑄造毛坯件的自動清整線的結構示意圖；
[0023]圖2為銑毛刺裝置的結構示意圖；
[0024]圖3為切冒口裝置的結構示意圖。
[0025]元件標號說明:
[0026]I上料線
[0027]2機器人
[0028]3銑毛刺裝置
[0029]31動力頭
[0030]32工件夾具
[0031]33滑臺
[0032]4落砂裝置
[0033]5切冒口裝置
[0034]51放件臺
[0035]511夾具
[0036]52切割鋸
[0037]53冒口輥道
[0038]6下料線
[0039]7緩存臺
[0040]8護欄

【具體實施方式】
[0041]以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本實用新型的其他優點及功效。
[0042]請參閱圖1至圖3。須知，本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整，在不影響本實用新型所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本實用新型所揭示的技術內容得能涵蓋的范圍內。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本實用新型可實施的范疇。
[0043]本實用新型鑄造毛坯件的自動清整線及其清整方法，基于改善清整車間的勞動強度，減少車間勞動力的輸出的目的，整個自動清整線主要由上料線、機器人、銑毛刺裝置、落砂裝置、切冒口裝置、緩存臺、下料線、PLC控制系統幾個部分組成，整個工作過程大致為人工吊裝、輥道輸送定位、銑毛刺、鑄件落砂、切割鑄件冒口、輥道輸送。
[0044]以下本實施例以汽車領域的缸蓋鑄件為例，結合每個部分的具體結構和工作過程作進一步詳述:
[0045]上料線1，包括上料臺、上料輥道、定位臺，操作工通過氣吊將待加工毛坯件吊到上料輥道上，控制系統通過光電開關判斷有工件并發訊控制上料輥道向前輸送工件至輥道末端的機器人抓取位置的定位臺。有件光電信號觸發，發訊夾緊氣缸夾緊，松開完成工件定位，上料臺頂起產品，發訊機器人可以取件信號，機器人取件。
[0046]如圖1所示，上料線兩側各設一機器人2，機器人2用于取放各工序中的工件，每個機器人的抓手行程路徑上均設有銑毛刺裝置3、落砂裝置4、切冒口裝置5。作為進一步改進，機器人的抓手為可拆卸抓手，通過更換適配不同工件的抓手來增加多樣性，達到成本最優化。
[0047]銑毛刺裝置3用于將工件的端面毛刺銑去。工件上的毛刺根據模具尺寸的不同而不同，有的大有的小，無法具體定位，因此銑毛刺裝置采用銑刀直接在鑄件端面銑一刀來實現去除毛刺的的功能。如圖2所示，銑毛刺裝置3包括工件夾具32和一相對工件夾具32運動的動力頭31，動力頭31底部連接滑臺33，動力頭前端設有銑刀，通過滑臺33帶動銑刀向工件運動，將工件端面的毛刺除去，使得工件中的泥芯在震動落砂的時候能從端面的孔中漏出。
[0048]落砂裝置4用于將工件中的泥芯消除，本實施例中落砂裝置4為高頻震動落砂機，通過高頻錘擊技術與高頻晃動技術，將缸蓋中的泥芯消除。落砂裝置包括一振動工作臺，振動工作臺上設有一工件容置腔，工作容置腔的前側壁上設有壓緊氣囊，工件容置腔的后側壁構成工件定位面，工件定位面上設有開口，開口內設有氣錘。工件被壓緊氣囊固定后，啟動氣錘在鑄件預設的位置錘擊數10秒(時間可以根據產品尺寸大小設定)，在高頻錘擊力的作用下，砂芯被分解成數塊甚至數十塊并與鑄件內壁分離，被分解的砂芯塊在型腔內有晃動的間隙，同時外部的部分砂芯會脫落；停止錘擊啟動晃動機構，在兩個振動電機的驅動下，鑄件高頻晃動，砂芯塊之間、砂芯塊與鑄件內壁之間相互碰撞、摩擦，砂芯塊表面的砂粒鑄件脫落，并從縫隙中流出型腔。
[0049]因為在不斷晃動中，這樣的落芯方式會導致鑄件的位置發生變化，所以在工件定位面上設有定位架，定位架包括一左右方向設置的橫桿，橫桿上設有兩個限位凸塊，兩個限位凸塊的距離不小于所述工件的寬度。鑄件放置在兩個限位凸塊之間，通過定位架實現左右方向上的限位，讓鑄件在錘擊和震動的時候減少誤差，使機器人在鑄件清理完砂芯之后能準確的抓取。
[0050]切冒口裝置5用于將工件在澆鑄過程中為了補縮而增加的冒口通過圓盤鋸切割的方式去除。如圖3所示，切冒口裝置5包括一切割箱，切割箱內設置有可滑動切割鋸52，切割箱相對機器人的一側設有入料口。工件需放入入料口內進行加工，為避免機器人取放件時與切割箱發生干涉，放件臺51設置為鉸接在入料口下方的可翻轉放件臺，放件臺51正面設置固定工件的夾具511。放件臺51上翻封閉入料口，放件臺51背面的鎖緊缸鎖緊，切割鋸52運動進行切冒口工序。切完后滑臺后退，至原位后鎖緊缸打開，打開到位放件臺下翻至原位，夾具打開發訊機器人可取件。
[0051]切冒口裝置5的出料口下方設有冒口輥道53，將切除掉落的冒口自動傳送到冒口收集箱，以便物流處理。
[0052]下料線6用于將落砂后及冒口切割完成的工件輸送至收集處，下料線6包括下料臺及下料輥道。同時，自動清整線中設有兩個緩存臺7，用來暫存等待進行下道工序的工件，以提升整體工作效率。自動清整線外圍設有外部安全護欄8及安全限位，降低操作工人因各種原因造成的意外傷害。
[0053]本實用新型鑄造毛坯件的自動清整線的清整流程如下:
[0054]I)操作工通過氣吊將待加工毛坯件吊到上料輥道上，控制系統通過光電開關判斷有工件并發訊控制上料輥道向前輸送工件至輥道末端的機器人抓取位置的定位臺。有件光電信號觸發，發訊夾緊氣缸夾緊，松開完成工件定位，上料臺頂起產品，發訊機器人可以取件信號，機器人取件。
[0055]2)銑毛刺裝置內光電檢測無工件時，夾具、滑臺、操作門均在原位。機器人放件至銑毛刺裝置后發訊放件完成，夾具夾緊、操作門前進，滑臺動力頭旋轉，前進至前位完成銑毛刺工段。滑臺后退、操作門打開、夾具放松，發訊可取件信號機器人取件。
[0056]3)機器人取件后，第一緩存臺有件限位未觸發，發訊機器人可放件，機器人放件并觸發有件限位。
[0057]4)落砂裝置內光電測距信號檢測可放件，機器人從第一緩存臺取件并放入落砂裝置內，觸發可壓緊光電開關，氣囊壓緊。機器人抓爪放松退出落砂裝置，安全門關閉進行落砂。
[0058]5)落砂裝置運行至落砂結束后，安全門打開發訊可取件信號，機器人取件，壓緊氣囊打開。
[0059]6)取件后第二緩存臺有件限位未觸發，發訊可放件，機器人放件并觸發有件限位。
[0060]7)切冒口裝置機光電開關檢測工位無工件時，夾具、預壓缸、放件臺、鎖緊缸均在原位。發訊機器人可放件，機器人放件。放件后預壓缸壓緊后松開，夾具壓緊，放件臺上翻。放件臺上翻到位后鎖緊缸鎖緊，切割鋸前進進行切冒口工序。切完后滑臺后退，至原位后鎖緊缸打開，打開到位放件臺下翻至原位，夾具打開發訊機器人可取件。
[0061]8)機器人取件后，下料臺光電開關檢測無工件，下料臺的上升位感應，發訊機器人可放件。機器人放件完成，發訊下料臺下降至下降位感應，下料輥道自動運送工件至收集處。工件離開，下料臺光電工件檢測無后，下料臺上升至上升位。
[0062]9)重復以上動作。
[0063]根據上述流程，估算出在每一個路徑上機器人所花費的時間，從而確定在單位時間內能得到最多的完工產品的方案，具體估算時間如下表所示:
[0064]



I時間(S)
機器人從原位運動到上料線抓取工件。5
機器人將工件放置于銑毛刺裝置中6
機器人將銑完毛刺的工件放置在第一緩存臺上8
機器人將第一緩存臺上的工件放置在落砂裝置中7
機器人將落砂裝置中的工件放置在第二緩存臺上8
機器人將第二緩存臺上的工件放置到切割裝置中8
機器人將切割裝置中的工件下料到下料線上8
機器人回到原位6
總時間56
[0065]綜上所述，通過本實用新型的自動清整線能夠有效降低工人勞動強度，減少操作工人數量降低用工成本，提高勞動生產率；機器人及各裝置上的夾具能夠適用不同工件，具有較大適用性，而且通過機器人取件放件使產品質量有著較高的重復性，較于人工操作大大提升了產品的質量及穩定性。所以，本實用新型有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。
[0066]上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術領域】中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本實用新型的權利要求所涵蓋。
【權利要求】
1.一種鑄造毛坯件的自動清整線，其特征在于，包括: 上料線，用于將工件輸送至機器人抓取位置，所述上料線包括上料輥道、上料臺、定位臺； 機器人，設置在所述上料線兩側，用于取放各工序中的工件，所述機器人的抓手行程路徑上分別設有銑毛刺裝置、落砂裝置、切冒口裝置； 銑毛刺裝置，用于將所述工件的端面毛刺銑去，所述銑毛刺裝置包括工件夾具和一相對所述工件夾具運動的動力頭，所述動力頭前端設有統刀； 落砂裝置，用于將工件中的泥芯消除，所述落砂裝置為振動落砂機； 切冒口裝置，用于將工件的冒口切除，所述切冒口裝置包括放件臺和一相對所述放件臺運動的切割鋸； 下料線，用于將落砂后及冒口切割完成的工件輸送至收集處，所述下料線包括下料臺及下料輥道。
2.根據權利要求1所述的鑄造毛坯件的自動清整線，其特征在于，所述落砂裝置包括一振動工作臺，所述振動工作臺上設有一工件容置腔，工作容置腔的前側壁上設有壓緊氣囊，工件容置腔的后側壁構成工件定位面，工件定位面上設有開口，開口內設有氣錘。
3.根據權利要求2所述的鑄造毛坯件的自動清整線，其特征在于，所述工件定位面上設有定位架，所述定位架包括一左右方向設置的橫桿，橫桿上設有兩個限位凸塊，所述兩個限位凸塊的距離不小于所述工件的寬度。
4.根據權利要求1所述的鑄造毛坯件的自動清整線，其特征在于，所述切冒口裝置包括一切割箱，所述切割箱內設置有可滑動切割鋸，所述切割箱相對機器人的一側設有入料口，所述放件臺鉸接在所述入料口下方，所述放件臺正面設有夾具，所述放件臺背面連接鎖緊缸。
5.根據權利要求4所述的鑄造毛坯件的自動清整線，其特征在于，所述放件臺為可翻轉放件臺，翻轉時所述放件臺上翻封閉所述入料口。
6.根據權利要求1所述的鑄造毛坯件的自動清整線，其特征在于，所述切冒口裝置的出料口下方設有冒口輥道。
7.根據權利要求1所述的鑄造毛坯件的自動清整線，其特征在于，所述機器人外圍設有用于暫存等待進行下道工序的工件的多個緩存臺。
8.根據權利要求1所述的鑄造毛坯件的自動清整線，其特征在于，所述機器人的抓手為可拆卸抓手。
【文檔編號】B22D31/00GK203917880SQ201420231669
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年5月7日 優先權日:2014年5月7日
【發明者】陳普星, 賀偉, 王林, 熊飛, 孫家榮, 郁明 申請人:上海皮爾博格有色零部件有限公司