CN112404417A - 柴油机铝活塞全自动智能铸造单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及柴油机铝活塞全自动智能铸造单元，包括铸造主机、自动浇注系统及浇注第七轴结构、镶圈加热渗铝机器人系统、过滤网系统、毛坯铸淬及废品检出机构、快速冷却系统以及相配套的液压系统、气动系统、润滑系统、防护系统、电气控制系统和模具。本发明实现了柴油机铝活塞毛坯铸造过程的全自动化，大大提高了生产效率。

Description

柴油机铝活塞全自动智能铸造单元

技术领域

本发明涉及机械设备加工技术领域，具体涉及柴油机铝活塞全自动智能铸造单元。

背景技术

鉴于人工成本压力及招工难度不断增加的现状,近年来国内铝活塞铸造企业自动化水平不断提高，有相当一部分企业已实现了机械手/机器人自动浇注、毛坯的机械手抓取等自动化动作，在降低劳动者强度、减人增效、自动化上初见成效（参见图1）。

但在整个铝活塞铸造流程上看，仅仅实现以上自动化动作是不够的，还有诸如镶环渗铝、铝水扒渣、镶环放置、过滤网放置等行业难以实现自动化的工序存在，绝大部分企业在这些工序上仍为人工操作，无法实现真正铝活塞铸造过程全自动化。

国内铝活塞铸造企业对于铸造过程工艺参数（如模具温度、模具串水流量及压力、铝水温度、铸淬水温度等）的监控普遍存在不监控或监控不到位的情形，这种情况下生产的产品掺杂了不满足工艺参数的废品，因其是内在的铸造缺陷废品，无法通过检测手段发现，这将会加大产生重大产品质量事故风险的几率。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的自动化程度低、工人劳动强度大、铸造质量风险高的问题，提出了柴油机铝活塞全自动智能铸造单元，所述铸造单元可以实现全自动化，降低铸造质量风险。

本发明是通过如下技术方案实现的：

提供柴油机铝活塞全自动智能铸造单元，包括铸造主机、自动浇注系统、镶圈加热渗铝机器人系统、过滤网系统、毛坯铸淬及废品检出机构、快速冷却系统以及相配套的液压系统、气动系统、润滑系统、防护系统、电气控制系统和模具。

进一步的，所述铸造主机包括床身和倾转工作台，所述倾转工作台安装于床身上，所述倾转工作台上固定有大滑台，所述倾转工作台下底面上安装有中芯机构，所述倾转工作台上表面安装有外模机构、顶模机构和边芯结构，所述顶模结构横跨外模结构安装在倾转工作台上，所述倾转工作台下连接有倾转油缸。

进一步优选的，所述边芯结构安装在倾转工作台上，包括内边芯和外边芯，所述外边芯与外边芯滑块相连，所述内边芯与内边芯滑块相连，所述外边芯滑块通过外边芯滑块连接杆与第一边芯油缸相连，所述内边芯滑块通过直角拨动连接件与第二边芯油缸相连，所述第二边芯油缸的下方设有限位块。

进一步优选的，所述外模机构包括外模油缸支架，所述大滑台上安装有内侧外模滑台和外侧外模滑台，所述内侧外模滑台和外侧外模滑台上安装有外模，所述外模油缸支架上安装有外模油缸，所述外模油缸通过外模导向杆与内侧外模滑台和外侧外模滑台相连，所述外模导向杆固定在外模导向杆支架上，所述外模导向杆支架安装在大滑台上。

进一步优选的，所述顶模结构包括顶模上下导向架，所述顶模上下导向架固定安装在倾转工作台上，所述顶模上下导向架上安装有顶模油缸支架，所述顶模油缸通过顶模油缸支架固定于顶模机构上部，所述顶模油缸支架之间设有顶模水平支架，所述顶模水平支架与顶模油缸及顶模上下导向杆相连，所述顶模水平支架一侧安装有顶模水平气缸，所述顶模水平气缸通过顶模水平导向杆与顶模前支架相连，所述顶模前支架下方安装有顶模拉杆，所述顶模拉杆下部安装顶模。

进一步优选的，所述中芯机构包括中芯油缸安装板，所述中芯油缸安装板固定在倾转工作台底部，所述中芯油缸固定在中芯油缸安装板下面与中芯托架相连，所述中芯托架之间连有托架销轴，所述中芯托架安装在中芯托架安装板上，所述中芯托架安装板和中芯油缸安装板上设有中芯导向杆，所诉中芯托架安装板安装有行程开关撞杆，所述行程开关撞杆上设有行程开关撞块，所述行程开关撞杆的对面设有行程开关支架，所述行程开关支架上安装有行程开关。所述中芯油缸的活塞杆通过锁紧螺母固定在中芯托架安装板底部。

进一步的，所述自动浇注系统及浇注第七轴结构包括浇筑第七轴结构和浇筑ABB机器人，所述浇筑第七轴结构安装在浇筑ABB机器人上，所述浇筑ABB机器人固定在机器人底座上。所述浇筑第七轴结构包括电机减速机箱、传动轴外壳、齿轮箱，所述传动轴外壳连接电机减速机箱和齿轮箱，所述电机减速机箱内安装有第七轴电机，所述第七轴电机与第七轴减速机直连，所述电机、减速机组合通过联轴器与第一传动齿轮连接，所述齿轮箱内设有第二传动齿轮，所述第一传动齿轮和第二传动齿轮与齿条啮合，所述第二传动齿轮固定在浇勺传动轴上，所述浇勺传动轴上设有浇勺安装板上，所述浇勺安装板上安装有浇勺。电机和减速机组合通过齿轮齿条传动，可带动浇勺前后翻转，完成毛坯浇注及取铝液动作。

进一步的，所述镶圈加热渗铝机器人系统包括镶圈加热机构，镶圈渗铝机构和镶圈取件机器人系统。

进一步优选的，所述镶圈加热机构包括镶圈加热机构底座，所述镶圈加热机构底座上设有镶圈工作台，所述镶圈工作台上固定有镶圈加热器，所述镶圈加热器内安装有镶圈导向柱，所述镶圈工作台的下面设有镶圈输出板，所述镶圈输出板上设有开槽，所述开槽位于镶圈加热器的正下方，所述镶圈输出板的下部设有直线导轨，所述镶圈输出板与直线导轨滑动连接，所述直线导轨之间设有推动气缸，所述推动气缸通过气缸连接块与镶圈输出板相连，所述支架支柱之间设有镶圈滑道，当镶圈输出板被推出，镶圈滑道位于镶圈输出板开槽的下方。

进一步优选的，所述镶圈加热机构底座一侧设有铝皮刮板固定架，所述铝皮刮板固定架上设有铝皮刮板。

进一步的，所述镶圈渗铝机构包括渗环机构底座，所述渗环机构底座上设有直线运动单元安装板，所述直线运动单元安装板上设于第一直线运动单元和第二直线运动单元，所述直线运动单元安装板滑动连接在水平直线导轨上，所述直线运动单元安装板与水平移动气缸相连，所述第一直线运动单元和第二直线运动单元滑动连接有挂钩支架，所述挂钩支架上的底部连接有镶圈挂钩。

进一步优选的，所述挂钩支架上固定有振动器。

进一步的，所述镶圈取件机器人系统包括机器人底座，所述机器人底座上安装有镶圈取件及放置ABB机器人，所述镶圈取件及放置ABB机器人通过连接块与夹爪安装板相连，所述夹爪安装板上安装有镶圈夹爪和铝皮刮板夹爪。

进一步的，所述过滤网系统包括自动取件手及过滤网夹爪机构和过滤网自动剪切机构。

进一步优选的，所述过滤网自动剪切机构包括过滤网剪切固定支架、过滤网储存箱、滤网输送机构及过滤网切刀组成，所述过滤网剪切固定支架的中部设有过滤网储存箱，所述过滤网储存箱的顶部设有过滤网出口，所述过滤网储存箱的上部设有滤网输送机构，所述滤网输送机构包括安装板，所述安装板上设有定向导轨和滤网输入槽，所述滤网输入槽往上设有输送气缸，所述输送气缸往上设有滤网夹紧输送块，所述滤网夹紧输送块上固定有输送夹紧气缸，所述滤网夹紧输送块往上设有剪切夹紧块，所述剪切夹紧块上设有剪切夹紧气缸，所述剪切夹紧气缸往上设有剪切气缸，所述剪切气缸的内部设有过滤网切刀。滤网输送机构带动滤网移动，露出一定的长度后，夹块固定滤网，切刀进行剪切动作，完成过滤网的自动剪切。

进一步优选的，所述自动取件手及过滤网夹爪机构包括机器人底座，所述机器人底座上安装有ABB工业机器人，所述ABB工业机器人通过连接杆与夹爪安装板相连，所述夹爪安装板上安装有取过滤网上下气缸，所述夹爪安装板下设有毛坯夹爪及过滤网夹爪，所述毛坯夹爪，所述毛坯夹爪与毛坯夹爪气缸相连，所述过滤网夹爪与过滤网夹爪气缸相连。毛坯夹爪及过滤网夹爪组合机构固定到机器人上，活塞铸造完成后，模具开模，机器人带动毛坯夹爪夹取活塞毛坯放置到铸淬水箱中，然后移动到过滤网自动剪切机构上方，过滤网夹爪夹取已剪切好的过滤网，再放入主机的活塞模具中。

进一步的，所述毛坯铸淬及废品检出机构包括水箱固定支架和储存箱固定支架，所述水箱固定支架上设有毛坯铸淬水箱所述毛坯铸淬水箱与滑道上端相连，所述滑道末端与储存箱固定支架的毛坯储存箱相连，所述毛坯铸淬水箱的一侧设有毛坯推送气缸，所述毛坯推送气缸的活塞杆上连接有滑块，所述滑块上固定有毛坯推板，所述滑块沿导向杆滑动，所述滑道中间设有废品口，所述滑道一侧设有废品开合气缸，所述废品开合气缸通过挡板连接杆与废品口挡板相连，所述废品口挡板盖合在废品口上方，所述滑道的一侧设有废品标记喷枪。所述废品口的下方设有废品滑道，所述废品滑道底部与废品车相连。

进一步的，所述快速冷却系统包括水冷机、冷却柜、流量计及冷却管路。每台主机的冷却系统包括16路串水，水冷机负责为冷却系统提供高压冷却水，流量计安装在冷却柜中，负责控制每一路冷却水的流量，冷却水通过冷却管路进入模具，使毛坯快速冷却。

本发明的有益效果：本发明实现了柴油机铝活塞毛坯铸造过程的全自动化，大大提高了生产效率；自动化生产模式使操作者由原来的2人操作2台设备减少到1人巡视多台设备，最大限度的降低了操作者的劳动强度；铸造单元配备的废品检测识别隔离系统对整个铸造过程工艺参数进行监控，使达不到工艺参数要求的毛坯得到识别并隔离，极大减轻了铸造质量高风险状态，提高了所交付产品的无缺陷率。

附图说明

图1为本发明现有技术中的铝活塞铸造系统布局示意图；

图2是本发明铝活塞全自动铸造系统的布局示意图；

图3是本发明的铸造机主机的结构示意图；

图4是本发明中铸造机主机的外模机构的结构示意图；

图5是本发明中铸造机主机的顶模机构的结构示意图；

图6是本发明中铸造机主机的中芯机构的结构示意图；

图7是本发明中的镶圈加热机构的主视图；

图8是本发明中的镶圈加热机构的侧视图；

图9是本发明中的镶圈渗铝系统的主视图；

图10是本发明中的镶圈渗铝系统的侧视图；

图11是本发明中的镶圈取件机器人系统的结构示意图；

图12是本发明中的自动浇注系统的结构示意图；

图13是本发明中的浇注第七轴结构的主视图；

图14是本发明中的浇注第七轴结构的剖视图；

图15是本发明中的取件铸淬及过滤网系统的结构示意图；

图16是本发明中的过滤网自动剪切结构的主视图；

图17是本发明中的过滤网自动剪切结构的侧视图；

图18是本发明中的毛坯铸淬及废品检出系统的主视图；

图19是本发明中的毛坯铸淬及废品检出系统的俯视图；

图20是本发明中的毛坯铸淬及废品检出系统以及过滤网系统中的取件铸淬及下过滤网ABB机器人的结构示意图；

图21是本发明的活塞铸造的自动循环过程的工艺流程图；

图22是本发明中铸造机主机的边芯机构的结构示意图;

图中所示：

1、床身，2、倾转工作台，3、外模机构，4、顶模机构，5、中芯机构，6、倾转油缸，7、外模油缸，8、外模油缸支架，9、外模导向杆，10、外模导向杆支架，11、大滑台，12、内侧外模滑台，13、外侧外模滑台，14、第一边芯油缸，15、第一行程开关，16、顶模上下导向架，17、顶模水平气缸，18、顶模水平导向杆连接板，19、顶模水平支架，20、顶模油缸支架，21、顶模油缸，22、接近开关支架，23、顶模水平导向杆，24、顶模前支架，25、顶模拉杆，26、顶模上下导向杆，27、中芯托架，28、中芯托架安装板，29、中芯导向杆，30、中芯油缸安装板，31、中芯油缸，32、托架销轴，33、锁紧螺母，34、行程开关撞杆，35、第二行程开关，36、镶圈导向柱，37、镶圈加热器，38、直线导轨，39、铝皮刮板，40、镶圈加热机构底座，41、气缸连接块，42、推出气缸，43、镶圈输出板，44、镶圈滑道，45、第一直线运动单元，46、第二直线运动单元，47、水平直线导轨，48、渗环机构底座，49、水平移动气缸，50、直线运动单元安装板，51、振动器，52、挂钩支架，53、镶圈挂钩，54、渗铝炉，55、镶圈取件及放置ABB机器人，56、连接块，57、夹爪安装板，58、镶圈夹爪，59、铝皮刮板夹爪，60、第一机器人底座，61、浇注第七轴机构，62、浇注ABB机器人，63、第二机器人底座，64、电机、减速机箱，65、第七轴连接杆，66、齿轮箱，67、浇勺，68、铝液探针，69、电机、减速机组合，70、联轴器，71、第一传动齿轮，72、齿条，73、第二传动齿轮，74、浇勺传动轴，75、浇勺安装板，76、取件铸淬及下过滤网ABB机器人，77、毛坯铸淬水箱及滑道，78、废品车，79、过滤网自动剪切机构，80、过滤网切刀，81、滤网夹紧输送块，82、过滤网储存箱，83、过滤网剪切固定支架，84、剪切气缸，85、剪切夹紧气缸，86、输送夹紧气缸，87、输送气缸，88、滤网输入槽，89、毛坯推送气缸，90、水箱固定支架，91、滑块，92、导向杆，93、废品口开合气缸，94、滑道，95、毛坯储存箱，96、储存箱固定支架，97、毛坯铸淬水箱，98、废品标记喷枪，99、毛坯推板，100、废品口挡板，101、挡板连接杆，102、第三机器人底座，103、连接杆，104、取过滤网上下气缸，105、过滤网夹爪气缸，106、过滤网夹爪，107、毛坯夹爪气缸，108、毛坯夹爪、109、边芯结构，110、边芯滑块连接杆，111、外边芯滑块，112、外边芯，113、内边芯滑块，114、直角拨动连接件，115、第二边芯油缸，116、限位块，117、内边芯。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

参见图2，柴油机铝活塞全自动智能铸造单元，包括铸造主机、自动浇注系统、镶圈加热渗铝机器人系统、过滤网系统、毛坯铸淬及废品检出机构、快速冷却系统以及相配套的液压系统、气动系统、润滑系统、防护系统、电气控制系统和模具。

参见图3，所述铸造主机包括床身和倾转工作台，所述倾转工作台位于床身上，所述倾转工作台下底面上安装有中芯机构5，所述倾转工作台上表面安装有外模机构和顶模机构，所述顶模结构横跨外模结构安装在倾转工作台上，所述倾转工作台下连接有倾转油缸6。

参见图4，所述外模机构包括安装在倾转工作台上的大滑台11和外模油缸支架8，所述大滑台11上安装有内侧外模滑台12和外侧外模滑台13，所述内侧外模滑台12和外侧外模滑台13上安装有外模，所述外模油缸支架8上安装有外模油缸7，所述外模油缸7通过外模导向杆9与内侧外模滑台12和外侧外模滑台13相连，所述外模导向杆9固定在外模导向杆支架10上，所述外模导向杆支架10安装在大滑台11上，所述外模机构上设有第一行程开关15。

所述外模机构的工作原理为：外模油缸7通过外模导向杆9与外模滑台相连，带动内侧外模滑台12和外侧外模滑台13在大滑台11上做往复运动，完成模具的开合模动作，外模导向杆支架10为外模导向杆9提供支撑及导向作用。

参见图5，所述顶模结构包括顶模上下导向架16，所述顶模上下导向架16固定安装在倾转工作台上，所述顶模上下导向架16上安装有顶模油缸支架20，所述顶模油缸21通过顶模油缸支架20固定于顶模机构上部，所述顶模油缸支架20之间设有顶模水平支架19，所述顶模水平支架19与顶模油缸21及顶模上下导向杆26相连，所述顶模水平支架19一侧安装有顶模水平气缸17，所述顶模水平气缸17通过顶模水平导向杆23与顶模前支架24相连，所述顶模水平导向杆23固定在顶模水平导向杆连接板18上，所述顶模前支架24下方安装有顶模拉杆25，所述顶模拉杆25下部安装顶模。所述顶模机构上设有接近开关，所述接近开关固定在接近开关支架22上。

所述顶模机构的工作原理为：顶模水平支架19与顶模油缸21及顶模上下导向杆26相连，顶模油缸21带动顶模水平支架19做上下运动。顶模前支架24与顶模水平导向杆23相连，通过顶模水平气缸17带动在水平方向做往复运动。顶模拉杆25下部安装顶模，随顶模前支架24可做上下、左右运动，完成顶模的开合模动作。

参见图6，所述中芯机构5包括中芯油缸安装板30，所述中芯油缸安装板30固定在倾转工作台底部，所述中芯油缸31固定在中芯油缸安装板30下面与中芯托架27相连，所述中芯托架27之间连有托架销轴32，所述中芯托架27安装在中芯托架安装板28上，所述中芯托架安装板28和中芯油缸安装板30上设有中芯导向杆29，所诉中芯托架安装板28安装有行程开关撞杆34，所述行程开关撞杆34上设有行程开关撞块，所述行程开关撞杆34的对面设有行程开关支架，所述行程开关支架上安装有第二行程开关35。所述中芯油缸31的活塞杆通过锁紧螺母33固定在中芯托架安装板28底部。

所述中芯机构5的工作原理为：中芯油缸31带动中芯托架27沿着中芯托架安装板28、中芯油缸安装板30和中芯导向杆29组成的导向机构作上下运动，行程开关撞杆34随着中芯托架安装板28作上下运动，和行程开关支架接触从而触发到位信号。

参见图22，所述边芯结构(109)安装在倾转工作台上，包括内边芯117和外边芯112，所述外边芯112与外边芯滑块111相连，所述内边芯117与内边芯滑块113相连，所述外边芯滑块111通过外边芯滑块连接杆(110)与第一边芯油缸14相连，所述内边芯滑块113通过直角拨动连接件114与第二边芯油缸115相连，所述第二边芯油缸115的下方设有限位块116。

所述边芯机构的工作原理为：第一边芯油缸14左右移动，进而带动外边芯滑块111和外边芯进行左右移动，第二边芯油缸115上下移动，带动直角拨动连接件114拨动进而带动内边芯滑块113和内边芯117左右移动，进而完成内外边芯112的靠近和远离。

参见12-14，所述自动浇注系统及浇注第七轴结构包括浇注第七轴结构和浇注ABB机器人62，所述浇注第七轴结构安装在浇注ABB机器人62上，所述浇注ABB机器人62固定在第二机器人底座63上。所述浇注第七轴结构包括电机减速机箱、传动轴外壳、齿轮箱66，所述传动轴外壳连接电机减速机箱和齿轮箱66，所述电机减速机箱内安装有第七轴电机，所述第七轴电机与第七轴减速机直连，所述电机、减速机组合69通过联轴器70与第一传动齿轮71连接，所述齿轮箱66内设有第二传动齿轮71，所述第一传动齿轮71和第二传动齿轮71与齿条72啮合，所述第二传动齿轮71固定在浇勺传动轴74上，所述浇勺传动轴74上设有浇勺安装板75上，所述浇勺安装板75上安装有浇勺67。所述浇注第七轴结构上设有液探针68。电机和减速机组合通过齿轮齿条72传动，可带动浇勺67前后翻转，完成毛坯浇注及取铝液动作。

所述浇注第七轴结构工作原理是：第七轴电机通过第七轴减速机、传动杆传递机械能到直角齿轮箱66，直角齿轮箱66与浇勺67连在一起，当第七轴电机旋转时带动浇勺67旋转完成舀取铝水、倒铝水入模具的动作。整个浇注第七轴结构是在ABB六轴工业机器人的带动下达到铝液保温炉、铸造主机模具浇口杯处的。

参见图7、图8，所述镶圈加热渗铝机器人系统包括镶圈加热机构，镶圈渗铝机构和镶圈取件机器人系统。所述镶圈加热机构包括镶圈加热机构底座40，所述镶圈加热机构底座40上设有镶圈工作台，所述镶圈工作台上固定有镶圈加热器37，所述镶圈加热器37内安装有镶圈导向柱36，所述镶圈工作台的下面设有镶圈输出板43，所述镶圈输出板43上设有开槽，所述开槽位于镶圈加热器37的正下方，所述镶圈输出板43的下部设有直线导轨38，所述镶圈输出板43与直线导轨38滑动连接，所述直线导轨38之间设有推动气缸，所述推动气缸通过气缸连接块41与镶圈输出板43相连，所述支架支柱之间设有镶圈滑道44，当镶圈输出板43被推出，镶圈滑道44位于镶圈输出板43开槽的下方。所述镶圈加热机构底座40一侧设有铝皮刮板39固定架，所述铝皮刮板39固定架上设有铝皮刮板39。

所述镶圈加热机构的工作原理为：镶圈加热器37固定在镶圈工作台上，可实现加热温度设定及自动控制。镶圈通过镶圈导向柱36放置在镶圈加热器37内部进行加热。加热完成的镶圈掉入镶圈输出板43上的开槽内，通过推动气缸推动镶圈输出板43输出镶圈，等候镶圈机器人取件。

参见图9、图10，所述镶圈渗铝机构包括渗环机构底座48，所述渗环机构底座48上设有直线运动单元安装板50，所述直线运动单元安装板50上设于第一直线运动单元45和第二直线运动单元46，所述直线运动单元安装板50滑动连接在水平直线导轨47上，所述直线运动单元安装板50与水平移动气缸49相连，所述第一直线运动单元45和第二直线运动单元46滑动连接有挂钩支架52，所述挂钩支架52上的底部连接有镶圈挂钩53。所述挂钩支架52上固定有振动器51。

所述镶圈渗铝机构工作原理如下：水平移动气缸49推动第一直线运动单元45和第二直线运动单元46外移，使镶圈在刮掉氧化皮的铝液上部，第一直线运动单元45和第二直线运动单元46带动镶圈下移，使镶圈完全浸入渗铝炉54的铝液中。然后振动器51开始震动，使镶圈在铝液内震动，以满足镶圈渗铝工艺要求。渗铝完成后，镶圈露出铝液，被镶圈取件机器人取走放入模具内。

参见图11，所述镶圈取件机器人系统包括第一机器人底座60，所述第一机器人底座60上安装有镶圈取件及放置ABB机器人55，所述镶圈取件及放置ABB机器人55通过连接块56与夹爪安装板57相连，所述夹爪安装板57上安装有镶圈夹爪58和铝皮刮板夹爪59。

所述镶圈取件机器人系统的工作原理为：镶圈取件及放置ABB机器人55通过镶圈夹爪58手指夹取镶圈进行转移，通过镶圈夹爪58夹取镶圈加热机构推出的镶圈，然后把镶圈放置到渗铝机构中的挂钩上；镶圈渗铝机构中，挂钩固定在两台直线运动单元安装板50上，两台直线运动单元分别带动两个镶圈向下移动，使镶圈浸入铝液，镶圈渗铝完成后，机器人夹取镶圈放入到主机的活塞模具中。刮板夹爪通过夹爪手指夹取铝皮刮板39刮掉镶圈渗铝炉54内铝液上表面的氧化皮，防止镶圈放入铝液过程中氧化皮粘到镶圈表面，以满足镶圈渗铝工艺要求。

参见图15-17，所述过滤网系统包括自动取件手及过滤网夹爪106机构和过滤网自动剪切机构79。所述过滤网自动剪切机构79包括过滤网剪切固定支架83、过滤网储存箱82、滤网输送机构及过滤网切刀80组成，所述过滤网剪切固定支架83的中部设有过滤网储存箱82，所述过滤网储存箱82的顶部设有过滤网出口，所述过滤网储存箱82的上部设有滤网输送机构，所述滤网输送机构包括安装板，所述安装板上设有定向导轨和滤网输入槽88，所述滤网输入槽88往上设有输送气缸87，所述输送气缸87往上设有滤网夹紧输送块81，所述滤网夹紧输送块81上固定有输送夹紧气缸86，所述滤网夹紧输送块81往上设有剪切夹紧块，所述剪切夹紧块上设有剪切夹紧气缸85，所述剪切夹紧气缸85往上设有剪切气缸84，所述剪切气缸84的内部设有过滤网切刀80。滤网输送机构带动滤网移动，露出一定的长度后，夹块固定滤网，切刀进行剪切动作，完成过滤网的自动剪切。

其中过滤网成卷放置在滤网储存箱中，过滤网从过滤网储存箱82上部的出口处通过滤网输入槽88进入滤网剪切部分，由滤网夹紧输送块81夹紧，通过滤网输送气缸87带动滤网输送夹紧块向上移动，输出过滤网，过滤网露出顶部一定长度后，过滤网剪切夹紧气缸85带动夹紧块夹紧过滤网，随后过滤网夹爪106机构移到过滤网上方，夹紧过滤网，过滤网切刀80通过气缸带动剪切过滤网，完成过滤网的输送及剪切工序，随后过滤网夹爪106取走过滤网放入模具的网槽中。

参见20，所述自动取件手及过滤网夹爪106机构包括第三机器人底座102，所述第三机器人底座102上安装有取件铸淬及下过滤网ABB机器人76，所述取件铸淬及下过滤网ABB机器人76通过连接杆103与夹爪安装板57相连，所述夹爪安装板57上安装有取过滤网上下气缸104，所述夹爪安装板57下设有毛坯夹爪(108)及过滤网夹爪106，所述毛坯夹爪(108)，所述毛坯夹爪(108)与毛坯夹爪气缸107相连，所述过滤网夹爪106与过滤网夹爪气缸105相连。毛坯夹爪(108)及过滤网夹爪106组合机构固定到机器人上，活塞铸造完成后，模具开模，机器人带动毛坯夹爪(108)夹取活塞毛坯放置到铸淬水箱中，然后移动到过滤网自动剪切机构79上方，过滤网夹爪106夹取已剪切好的过滤网，再放入主机的活塞模具中。

参见18-19，所述毛坯铸淬及废品检出机构包括水箱固定支架90和储存箱固定支架96，所述水箱固定支架90上设有毛坯铸淬水箱97所述毛坯铸淬水箱97与滑道94上端相连，所述滑道94末端与储存箱固定支架96的毛坯储存箱95相连，所述毛坯铸淬水箱97的一侧设有毛坯推送气缸89，所述毛坯推送气缸89的活塞杆上连接有滑块91，所述滑块91上固定有毛坯推板99，所述滑块91沿导向杆92滑动，所述滑道94中间设有废品口，所述滑道94一侧设有废品开合气缸，所述废品开合气缸通过挡板连接杆101与废品口挡板100相连，所述废品口挡板100盖合在废品口上方，所述滑道94的一侧设有废品标记喷枪98。所述废品口的下方设有废品滑道，所述废品滑道底部与废品车78相连。

所述毛坯铸淬及废品检出机构的工作原理为：所述过滤网系统中的过滤网机器人利用取件夹爪夹住毛坯在铸淬水槽内进行铸淬，一定时间后把毛坯放入滑道94上部平面处，然后毛坯推送气缸89带动滑块91、毛坯推板99向前推动毛坯，使其从滑道94上端滑入滑道94末端的毛坯储存箱95内。铸造单元系统中会设定毛坯铸造过程中的各项工艺参数，比如模具冷却水温度及流量、冷却时间、镶圈预热温度、镶圈渗铝时间、毛坯铸淬时间等。废品检出系统会统计每个毛坯生产过程中的各项工艺参数并与设定的参数进行分析比对，如有不合格项，检出系统会给废品标记喷枪98信号，向不合格毛坯喷涂颜料做标记，同时废品口开合气缸93得到信号，带动废品口挡板100开启，废品被推入到滑道94后掉入废品车78内，完成废品的检出。

所述快速冷却系统包括水冷机、冷却柜、流量计及冷却管路。每台主机的冷却系统包括16路串水，水冷机负责为冷却系统提供高压冷却水，流量计安装在冷却柜中，负责控制每一路冷却水的流量，冷却水通过冷却管路进入模具，使毛坯快速冷却。

一种利用上述全自动智能铸造单元制备柴油机铝活塞的工艺流程如图21所示，其中所述循环过程以模具合模状态为起始状态。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (10)

1.柴油机铝活塞全自动智能铸造单元，其特征在于：包括铸造主机、自动浇注系统及浇注第七轴结构、镶圈加热渗铝机器人系统、过滤网系统、毛坯铸淬及废品检出机构、快速冷却系统以及相配套的液压系统、气动系统、润滑系统、防护系统、电气控制系统和模具。

2.根据权利要求1所述的柴油机铝活塞全自动智能铸造单元，其特征在于：所述铸造主机包括床身（1）和倾转工作台（2），所述倾转工作台（2）位于床身（1）上，所述倾转工作台（2）下底面上安装有中芯机构（5），所述倾转工作台（2）上表面安装有外模机构（3）和顶模机构（4），所述顶模结构横跨外模结构安装在倾转工作台（2）上，所述倾转工作台（2）下连接有倾转油缸（6）。

3.根据权利要求2所述的柴油机铝活塞全自动智能铸造单元，其特征在于：

所述外模机构（3）包括安装在倾转工作台（2）上的大滑台（11）和外模油缸支架（8），所述大滑台（11）上安装有内侧外模滑台（12）和外侧外模滑台（13），所述内侧外模滑台（12）和外侧外模滑台（13）上安装有外模，所述外模油缸支架（8）上安装有外模油缸（7），所述外模油缸（7）通过外模导向杆（9）与内侧外模滑台（12）和外侧外模滑台（13）相连，所述外模导向杆（9）固定在外模导向杆支架（10）上，所述外模导向杆支架（10）安装在大滑台（11）上，所述外模机构（3）上设有第一行程开关（14）；

所述边芯结构(109)安装在倾转工作台（2）上，包括内边芯（117）和外边芯（112），所述外边芯（112）与外边芯滑块（111）相连，所述内边芯（117）与内边芯滑块（113）相连，所述外边芯滑块（111）通过外边芯滑块连接杆(110)与第一边芯油缸（14）相连，所述内边芯滑块（113）通过直角拨动连接件（114）与第二边芯油缸（115）相连，所述第二边芯油缸（115）的下方设有限位块（116）；

所述顶模结构包括顶模上下导向架（16），所述顶模上下导向架（16）固定安装在倾转工作台（2）上，所述顶模上下导向架（16）上安装有顶模油缸支架（20），所述顶模油缸（21）通过顶模油缸支架（20）固定于顶模机构（4）上部，所述顶模油缸支架（20）之间设有顶模水平支架（19），所述顶模水平支架（19）与顶模油缸（21）及顶模上下导向杆（26）相连，所述顶模水平支架（19）一侧安装有顶模水平气缸（17），所述顶模水平气缸（17）通过顶模水平导向杆（23）与顶模前支架（24）相连，所述顶模水平导向杆（23）固定在顶模水平导向杆连接板（18）上，所述顶模前支架（24）下方安装有顶模拉杆（25），所述顶模拉杆（25）下部安装顶模；

所述顶模机构（4）上设有接近开关，所述接近开关固定在接近开关支架（22）上；

所述中芯机构（5）包括中芯油缸安装板（30），所述中芯油缸安装板（30）固定在倾转工作台（2）底部，所述中芯油缸（31）固定在中芯油缸安装板（30）下面与中芯托架（27）相连，所述中芯托架（27）之间连有托架销轴（32），所述中芯托架（27）安装在中芯托架安装板（28）上，所述中芯托架安装板（28）和中芯油缸安装板（30）上设有中芯导向杆（29），所诉中芯托架安装板（28）安装有行程开关撞杆（34），所述行程开关撞杆（34）上设有行程开关撞块，所述行程开关撞杆（34）的对面设有行程开关支架，所述行程开关支架上安装有第二行程开关（35），所述中芯油缸（31）的活塞杆通过锁紧螺母（33）固定在中芯托架安装板（28）底部。

4.根据权利要求1所述的柴油机铝活塞全自动智能铸造单元，其特征在于：所述自动浇注系统及浇注第七轴结构包括浇注第七轴结构和浇注ABB机器人（62）。

5.根据权利要求4所述的柴油机铝活塞全自动智能铸造单元，其特征在于：所述浇注第七轴结构安装在浇注ABB机器人（62）上，所述浇注ABB机器人（62）固定在第二机器人底座（63）上，所述浇注第七轴结构包括电机、减速机箱（64）、传动轴外壳、齿轮箱（66），所述传动轴外壳连接电机减速机箱和齿轮箱（66），所述电机、减速机箱（64）内安装有第七轴电机，所述第七轴电机与第七轴减速机直连，所述电机、减速机组合（69）通过联轴器（70）与第一传动齿轮（71）连接，所述齿轮箱（66）内设有第二传动齿轮（73），所述第一传动齿轮（71）和第二传动齿轮（73）与齿条（72）啮合，所述第二传动齿轮（73）固定在浇勺传动轴（74）上，所述浇勺传动轴（74）上设有浇勺安装板（75）上，所述浇勺安装板（75）上安装有浇勺（67）。

6.根据权利要求1所述的柴油机铝活塞全自动智能铸造单元，其特征在于：所述镶圈加热渗铝机器人系统包括镶圈加热机构，镶圈渗铝机构和镶圈取件机器人系统。

7.根据权利要求6所述的柴油机铝活塞全自动智能铸造单元，其特征在于：

所述镶圈加热机构包括镶圈加热机构底座（40），所述镶圈加热机构底座（40）上设有镶圈工作台，所述镶圈工作台上固定有镶圈加热器（37），所述镶圈加热器（37）内安装有镶圈导向柱（36），所述镶圈工作台的下面设有镶圈输出板（43），所述镶圈输出板（43）上设有开槽，所述开槽位于镶圈加热器（37）的正下方，所述镶圈输出板（43）的下部设有直线导轨（38），所述镶圈输出板（43）与直线导轨（38）滑动连接，所述直线导轨（38）之间设有推动气缸，所述推动气缸通过气缸连接块（56）（41）与镶圈输出板（43）相连，所述支架支柱之间设有镶圈滑道（44），当镶圈输出板（43）被推出，镶圈滑道（44）位于镶圈输出板（43）开槽的下方；

所述镶圈加热机构底座（40）一侧设有铝皮刮板（39）固定架，所述铝皮刮板（39）固定架上设有铝皮刮板（39）；

所述镶圈渗铝机构包括渗环机构底座（48），所述渗环机构底座（48）上设有直线运动单元安装板（50），所述直线运动单元安装板（50）上设于第一直线运动单元（45）和第二直线运动单元（46），所述直线运动单元安装板（50）滑动连接在水平直线导轨（47）上，所述直线运动单元安装板（50）与水平移动气缸（49）相连，所述第一直线运动单元（45）和第二直线运动单元（46）滑动连接有挂钩支架（52），所述挂钩支架（52）上的底部连接有镶圈挂钩（53），所述挂钩支架（52）上固定有振动器（51）；

所述镶圈取件机器人系统包括第一机器人底座（60），所述第一机器人底座（60）上安装有镶圈取件及放置ABB机器人（55），所述镶圈取件及放置ABB机器人（55）通过连接块（56）与夹爪安装板（57）相连，所述夹爪安装板（57）上安装有镶圈夹爪（58）和铝皮刮板夹爪（59）。

8.根据权利要求1所述的柴油机铝活塞全自动智能铸造单元，其特征在于：所述过滤网系统包括自动取件手及过滤网夹爪（106）机构和过滤网自动剪切机构（79）。

9.根据权利要求1所述的柴油机铝活塞全自动智能铸造单元，其特征在于：所述过滤网自动剪切机构（79）包括过滤网剪切固定支架（83）、过滤网储存箱（82）、滤网输送机构及过滤网切刀（80）组成，所述过滤网剪切固定支架（83）的中部设有过滤网储存箱（82），所述过滤网储存箱（82）的顶部设有过滤网出口，所述过滤网储存箱（82）的上部设有滤网输送机构，所述滤网输送机构包括安装板，所述安装板上设有定向导轨和滤网输入槽（88），所述滤网输入槽（88）往上设有输送气缸（87），所述输送气缸（87）往上设有滤网夹紧输送块（81），所述滤网夹紧输送块（81）上固定有输送夹紧气缸（86），所述滤网夹紧输送块（81）往上设有剪切夹紧块，所述剪切夹紧块上设有剪切夹紧气缸（85），所述剪切夹紧气缸（85）往上设有剪切气缸（84），所述剪切气缸（84）的内部设有过滤网切刀（80）；

所述自动取件手及过滤网夹爪（106）机构包括第三机器人底座（102），所述第三机器人底座（102）上安装有取件铸淬及下过滤网ABB机器人（76），所述取件铸淬及下过滤网ABB机器人（76）通过连接杆（103）与夹爪安装板（57）相连，所述夹爪安装板（57）上安装有取过滤网上下气缸（104），所述夹爪安装板（57）下设有毛坯夹爪(108)及过滤网夹爪（106），所述毛坯夹爪(108)，所述毛坯夹爪(108)与毛坯夹爪气缸（107）相连，所述过滤网夹爪（106）与过滤网夹爪气缸（105）相连。

10.根据权利要求1所述的柴油机铝活塞全自动智能铸造单元，其特征在于：所述毛坯铸淬及废品检出机构包括水箱固定支架（90）和储存箱固定支架（96），所述水箱固定支架（90）上设有毛坯铸淬水箱（97）所述毛坯铸淬水箱（97）与滑道（94）上端相连，所述滑道（94）末端与储存箱固定支架（96）的毛坯储存箱（95）相连，所述毛坯铸淬水箱（97）的一侧设有毛坯推送气缸（89），所述毛坯推送气缸（89）的活塞杆上连接有滑块（91），所述滑块（91）上固定有毛坯推板（99），所述滑块（91）沿导向杆（92）滑动，所述滑道（94）中间设有废品口，所述滑道（94）一侧设有废品开合气缸，所述废品开合气缸通过挡板连接杆（101）与废品口挡板（100）相连，所述废品口挡板（100）盖合在废品口上方，所述滑道（94）的一侧设有废品标记喷枪（98），所述废品口的下方设有废品滑道（94），所述废品滑道（94）底部与废品车（78）相连。

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