一种铝合金低压砂型铸造合箱/浇注/冷却生产线的制作方法

1.本发明涉及铸造生产线技术领域，具体是一种铝合金低压砂型铸造合箱/浇注/冷却智能化生产线。


背景技术：

2.传统铝合金低压砂型铸造合箱前砂型喷涂、烘干等工艺环节多由人工操作完成，人工近距离作业时，喷涂、烘干产生的空气污染会给身体健康带来不利影响；砂型在工序间多次转运，人工劳动强度大；合箱多由人工控制完成，控制精度会有波动，影响最终铸件的尺寸精度；虽然低压浇注机械化程度较高，但浇注时仍需人工近距离操作，操作者暴露于浇注及冷却时砂型产生的高温、烟尘中，作业环境差。
3.为解决上述问题，本发明提供一种智能化程度较高的铝合金低压砂型铸造合箱/浇注/冷却生产线。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种智能化的铝合金低压砂型铸造合箱/浇注/冷却生产线，也是一种从地面到空中布局的立体铸造生产线，用于铝合金低压铸造砂型的合箱、浇注、冷却工序生产，砂型在生产线多个工序间由机器人实现智能流转，生产线上多个关键工艺、工序节点机器人协同作业，减少人工操作，稳定制造质量，提高生产效率，创造良好的工作环境。
5.本发明解决技术问题所采用的技术方法：铝合金低压砂型铸造合箱/浇注/冷却生产线包括合箱线l1，浇注工作站l2，空中冷却线l3，合箱线l1和浇注工作站l2由agv转运车19实现砂型的上下工序流转，浇注工作站l2和空中冷却线l3由浇注机器人12转运砂型至提升机14实现砂型从地面到空中的工序间流转，合箱线l1和浇注工作站l2的关键工艺节点设置机器人作业。
6.合箱线l1包括上型输送线1，下型输送线2，上料机器人3，作业机器人4，集尘房5，顶升平移机6，升降定位机7，合箱桁架机械手8，旋转工作台9，下线接驳台10，其中：作业机器人4若干台布置于集尘房5内，顶升平移机6共3台，分别设于上、下型输送线末端和合箱线末端，用于砂型转运；升降定位机7共2台，设于合箱区域合箱桁架机械手8下方，分别用于上型和下型的合箱前定位。上料机器人3手臂运动轨迹覆盖上型输送线1和下型输送线2。
7.浇注工作站l2包括浇注接驳台11，升降定位机7，浇注机器人12，保温炉13，提升机14，浇注机器人12位于工作站中心位置，机器人手臂运动轨迹覆盖保温炉13、升降定位机7和提升机14。
8.空中冷却线l3包括冷却输送线15，除尘罩16，z型提升机17，转序台18，顶升平移机6。
9.具体工艺流程为：上料机器人抓取砂型上型和下型分别放至上型输送线和下型输送线——机器人喷涂、烘干等作业——下型输送线人工下芯后流转至合模区定位，同时上
型输送线上型流转至合模区定位——合箱桁架机械手抓取上型并翻转后平移至下型上方合箱——合箱后的砂型紧固——agv转运车转运——至浇注工作站定位——浇注机器人抓取砂型浇注——浇注后放置于冷却线提升机——提升至空中冷却线，冷却——z型提升机下降——转下一工序。
10.本发明的有益效果是：与传统铸造生产线技术相比，此生产线上多个关键工艺、工序节点由机器人执行完成，减少人为因素造成的产品质量波动，用工量少，工人劳动强度低，空中冷却线实现了生产作业面积有效利用，创造了良好的作业环境。
附图说明
11.下面结合附图及实施方式对本发明作进一步说明：
12.图1是本发明的整体结构示意图.图中：l1—合箱线，l2—浇注工作站，l3—空中冷却线，1—上型输送线，2—下型输送线，3—上料机器人，4—作业机器人，5—集尘房，6—顶升平移机，7—升降定位机，8—合箱桁架机械手，9—旋转工作台，10—下线接驳台，11—浇注接驳台,12—浇注机器人,13—保温炉, 14—提升机, 15—冷却输送线, 16—除尘罩, 17—z型提升机, 18—转序台, 19—agv转运车。
具体实施方式
13.如图1所示，本发明的铝合金低压砂型铸造合箱/浇注/冷却生产线包括合箱线l1，浇注工作站l2，空中冷却线l3，合箱线l1和浇注工作站l2由agv转运车19实现砂型的上下工序流转，浇注工作站l2和空中冷却线l3由浇注机器人12转运砂型至提升机14实现砂型从地面到空中的工序间流转，合箱线l1和浇注工作站l2的关键工艺节点设置机器人作业。
14.合箱线l1包括上型输送线1，下型输送线2，上料机器人3，作业机器人4，集尘房5，顶升平移机6，升降定位机7，合箱桁架机械手8，旋转工作台9，下线接驳台10，其中：根据工艺需要设置作业机器人4若干台，作业机器人4布置于集尘房5内，顶升平移机6共3台，分别设于上、下型输送线末端和合箱线末端，用于砂型转运；升降定位机7共2台，设于合箱区域合箱桁架机械手8下方，分别用于上型和下型的合箱前定位。上料机器人3手臂运动轨迹覆盖上型输送线1和下型输送线2。
15.浇注工作站l2包括浇注接驳台11，升降定位机7，浇注机器人12，保温炉13，提升机14，浇注机器人12位于工作站中心位置，机器人手臂运动轨迹覆盖保温炉13、升降定位机7和提升机14。
16.空中冷却线l3包括冷却输送线15，除尘罩16，z型提升机17，转序台18，顶升平移机6。冷却线l3布局于空中，一方面有利于砂型冷却时烟尘的收集排放，净化作业环境；另一方面有效减少了地面作业面积占用，易于现场管理。
17.此铸造生产线的具体工艺流程为：完成制型/芯造型工序后的砂型/芯存放于砂库继续硬化，硬化好的砂型转运至合箱线上料区指定区域放置，由上料机器人抓取砂型上型和砂型下型分别放至上型输送线和下型输送线上，砂型上型和砂型下型通过一台上料机器人实现，上、下型输送线间布置有喷涂、烘干等作业机器人，作业机器人手臂运动范围覆盖两条输送线，通过输送线流转完成喷涂料、烘干等工艺；下型流转至下型输送线末端的顶升
平移机时，由人工完成砂芯下芯操作，再通过下一台顶升平移机流转至合模区的下型升降定位机位置，完成定位；上型流转至上型输送线末端的升降定位机，完成定位；上型通过合箱桁架机械手抓取并翻转180度后平移至下型的上方来进行合箱；合箱后的砂型流转至旋转工作台工位进行人工线上螺栓紧固、封胶泥等工艺操作，最后再经下一台顶升平移机流转至下线接驳台，由agv转运车转运至浇注工作站的浇注接驳台，流转至升降定位机完成定位；浇注机器人从定位台抓取砂型，运至保温炉处，执行低压浇注程序进行浇注；完成浇注后，浇注机器人夹持砂型旋转放置于冷却线的提升机，砂型由提升机送至空中冷却线进行冷却并流转，再通过另一台z型提升机下降，经顶升平移机送至转序台，最终完成合箱、浇注、冷却全工序生产，转入下一道铸件清理工序。


技术特征：
1.一种铝合金低压砂型铸造合箱/浇注/冷却生产线，其特征是：此生产线包括合箱线l1，浇注工作站l2，空中冷却线l3，合箱线l1和浇注工作站l2由agv转运车（19）实现砂型的上下工序流转，浇注工作站l2和空中冷却线l3由浇注机器人（12）转运砂型至提升机（14）实现砂型从地面到空中的工序间流转，合箱线l1和浇注工作站l2的关键工艺节点设置机器人作业，其中：合箱线l1包括上型输送线（1），下型输送线（2），上料机器人（3），作业机器人（4），集尘房（5），顶升平移机（6），升降定位机（7），合箱桁架机械手（8），旋转工作台（9），下线接驳台（10），其中：作业机器人（4）若干台布置于集尘房（5）内，顶升平移机（6）共3台，分别设于上、下型输送线末端和合箱线末端；升降定位机（7）共2台，设于合箱区域合箱桁架机械手（8）下方，分别用于上型和下型的合箱前定位；浇注工作站l2包括浇注接驳台（11），升降定位机（7），浇注机器人（12），保温炉（13），提升机（14），浇注机器人（12）位于工作站中心位置，机器人手臂运动轨迹覆盖保温炉（13）、升降定位机（7）和提升机（14）；空中冷却线l3包括冷却输送线（15），除尘罩（16），z型提升机（17），转序台（18），顶升平移机（6）；所述生产线的具体工艺流程为：上料机器人抓取砂型上型和下型分别放至上型输送线和下型输送线——机器人喷涂、烘干等作业——下型输送线人工下芯后流转至合模区定位，同时上型输送线上型流转至合模区定位——合箱桁架机械手抓取上型并翻转后平移至下型上方合箱——合箱后的砂型紧固——agv转运车转运——至浇注工作站定位——浇注机器人抓取砂型浇注——浇注后放置于冷却线提升机——提升至空中冷却线，冷却——z型提升机下降——转下一工序。

技术总结
本发明提供一种铝合金低压砂型铸造合箱/浇注/冷却生产线，涉及铸造生产线技术领域。此生产线是一种从地面到空中布局的立体铸造生产线，包括地面合箱线L1和浇注工作站L2，空中冷却线L3，合箱线L1和浇注工作站L2由AGV转运车实现砂型的上下工序流转，浇注工作站L2和空中冷却线L3由浇注机器人转运砂型至提升机实现砂型从地面到空中的工序间流转；生产线上多个关键工艺、工序节点机器人协同作业，可实现铝合金低压砂型铸造从合箱到浇注、冷却工序的自动化、智能化铸造生产。与传统铸造生产线技术相比，此生产线智能化程度高，用人工量少，减少了人为因素造成的产品质量波动，生产效率高，空中冷却线实现了生产作业面积最大限度利用，有效集烟集尘，创造了良好的作业环境。创造了良好的作业环境。


技术研发人员：李海 付胜敏 李凤敏 许鹏飞 刘志成 李永国 胡贵敏 王哲 易学军 明月忠
受保护的技术使用者：中煤张家口煤矿机械有限责任公司
技术研发日：2023.06.19
技术公布日：2023/9/12