活塞全自动浇铸倾转稳控铸造机的制作方法

1.本实用新型涉及活塞浇铸技术领域，具体而言，涉及一种活塞全自动浇铸倾转稳控铸造机。


背景技术：

2.倾转浇铸比平面模具浇铸的活塞能够使铝水更好的冲刷镶环，产生的气孔少，排渣效果更好。利用机器人实现活塞的自动化浇铸，需要铸造机工作台及上面安装的铸件模具保持倾转状态，浇注机器人七轴上安装的舀勺将铝水炉内的铝水舀取并浇铸进铸件模具内。铸造机工作台上安装的铸件模具的倾转角度大小以及倾转角度稳定性的保持对于浇铸成型的活塞质量有很大的影响。相关技术中，一般通过倾转油缸的伸出退回来实现工作台及铸件模具的倾转的，比较依赖于倾转油缸的行程，难以实现铸造过程中倾转角度的精确控制，也影响了浇注机器人的自动跟随浇注动作的准确性。
3.因此，如何保证倾转角度大小以及倾转角度的稳定性，保障活塞全自动浇铸的质量，成为了亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
5.为此，本实用新型的一个目的在于提供一种活塞全自动浇铸倾转稳控铸造机，通过电气控制模块、液压比例阀、角度编码器、倾转油缸等的相互配合，实现浇铸过程中工作台及铸件模具等倾转角度大小可调节，确保倾转角度调节的稳定性，同时，配合浇注机器人保障浇注过程稳定性和准确性。
6.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案提供了一种活塞全自动浇铸倾转稳控铸造机，包括铸造主机和浇注机器人，所述浇注机器人设置在所述铸造主机的后方，所述铸造主机包括：配合设置的机架和工作台，所述工作台通过转轴安装在所述机架上；倾转油缸，固定安装在所述工作台的下方，所述倾转油缸的活塞杆与所述工作台的台面连接，以控制所述工作台的倾转；角度编码器，安装在所述工作台的台面下方，所述转轴相连接，以检测所述工作台的台面倾转角度；液压比例阀，安装在所述机架上，处于所述工作台的下方，所述液压比例阀与所述倾转油缸通过液压管路连接，电气控制模块，与所述铸造主机间隔设置，分别与所述液压比例阀、所述角度编码器、所述浇注机器人相连接。
7.优选地，活塞全自动浇铸倾转稳控铸造机还包括：hmi操作面板，与所述电气控制模块相连接；液压站，与所述倾转油缸相连接；铝水炉，设置在所述浇注机器人的后方。
8.优选地，左右对称设置两个所述铸造主机，左右对称设置两个所述铝水炉，所述浇注机器人设置在两个所述铸造主机的中间位置的后方以及两个所述铝水炉的中间位置的前方，所述浇注机器人上设置浇勺。
9.优选地，设置两个所述电气控制模块，两个hmi操作面板，所述hmi 操作面板与所述电气控制模块一一对应连接，所述电气控制模块与所述铸造主机一一对应设置。
10.优选地，所述铸造主机的工作台上安装左右对称的两个铸造工位，铸件模具安装在所述铸造主机的工作台上，所述铸件模具随着所述铸造主机的工作台同步倾转。
11.优选地，所述角度编码器为sick角度编码器。
12.本实用新型提出的活塞全自动浇铸倾转稳控铸造机具有以下有益技术效果：
13.(1)本实用新型提出的活塞全自动浇铸倾转稳控铸造机中工作台以及铸造模具的倾转角度大小可调节，倾转角度稳定性较好，同时，浇注机器人的自动跟随浇注动作稳定性和准确性较高，保障了活塞全自动浇铸的质量。
14.(2)本实用新型提出的活塞全自动浇铸倾转稳控铸造机通过角度编码器采集铸造主机工作台及上面铸件模具的倾转角度，为倾转角度的控制提供了数据支持，而液压比例阀根据采集到到倾转角度以及设定的倾转角度对倾转的速度进行调节，保障了倾转角度的稳定性和准确性，经现场实验数据测试得到倾转角度误差在0.1
°
以内。角度编码器和液压比例阀两者结合，通过pid调节，实现了铸造主机在倾转过程中的角度和速度可控性，同时也保证了浇注机器人的跟随浇注的稳定性。
15.(3)本实用新型提出的活塞全自动浇铸倾转稳控铸造机中左右对称设置两个铸造主机、两个铝水炉等，且每一铸造主机设置两个铸造工位，由同一浇注机器人进行浇注，充分利用了浇注机器人，在对一铸造主机进行浇注后的辅助凝固时间，大大提高了活塞全自动浇铸的效率。
16.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
17.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
18.图1示出了根据本实用新型的一个实施例的活塞全自动浇铸倾转稳控铸造机的结构示意图；
19.图2示出了图1活塞全自动浇铸倾转稳控铸造机中铸造主机的结构示意图；
20.图3示出了图2中角度编码器安装位置处的剖视结构示意图，
21.其中，图1至图3中附图标记与部件之间的对应关系为：
22.10铸造主机，102机架，104工作台，106转轴，108倾转油缸，110 角度编码器，112液压比例阀，114铸造工位，116铸件模具，20浇注机器人，202浇勺，30电气控制模块，40hmi操作面板，50液压站，60铝水炉。
具体实施方式
23.为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
24.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
25.下面结合图1至图3对根据本实用新型的实施例的活塞全自浇铸倾转稳控铸造机进行具体说明。
26.如图1至图3所示，根据本实用新型的实施例的活塞全自浇铸倾转稳控铸造机包括：铸造主机10、浇注机器人20、电气控制模块30、hmi操作面板40、液压站50、铝水炉60等。其中，浇注机器人20设置在铸造主机10的后方，铸造主机10包括：机架102、工作台104、倾转油缸108、角度编码器110、液压比例阀112、电气控制块等。工作台104通过转轴 106安装在机架102上，便于在倾转油缸108的推动下相对于机架102倾转转动，倾转油缸108固定安装在工作台104的下方，倾转油缸108的活塞杆与工作台104的台面连接，通过倾转油缸108来控制工作台104的倾转。在工作台104的台面下方安装角度编码器110，角度编码器110可以为sick角度编码器110，角度编码器110与转轴106相连接，可以检测工作台104的台面倾转角度，在机架102上安装液压比例阀112，液压比例阀112与倾转油缸108通过液压管路连接，且处于工作台104的下方。与铸造主机10间隔设置的电气控制模块30，分别与液压比例阀112、角度编码器110、浇注机器人20相连接。通过角度编码器110采集铸造主机10 工作台104及上面铸件模具116的倾转角度。通过电气控制模块30将倾转速度转换为模拟电压传输给液压比例阀112，液压比例阀112会根据模拟电压的大小，控制液压阀开启的大小，从而控制倾转油缸108伸出速度。而角度编码器110采集到的数值会传输给电气控制模块30，从而与设定角度比较，在角度编码器110采集数值到达倾转缓冲位置时，电气控制模块 30通过控制液压比例阀112，实现倾转油缸108的减速缓冲伸出。在角度编码器110采集到的倾转角度与设定倾转角度值相等时，停止旋转并进行pid调节实现角度的稳定。保障了倾转角度的稳定性和准确性，经现场实验数据测试得到倾转角度误差在0.1
°
以内。hmi操作面板40与电气控制模块30连接，可以随时设定倾转角度、倾转速度、倾转缓冲角度、倾转缓冲速度等。液压站50与倾转油缸108相连接，作为动力来源。铝水炉60设置在浇注机器人20的后方，便于浇注机器人20的舀取。
27.进一步地，如图1所示，左右对称设置两个铸造主机10，左右对称设置两个铝水炉60，浇注机器人20设置在两个铸造主机10的中间位置的后方以及两个铝水炉60的中间位置的前方，浇注机器人20上设置浇勺202，充分利用了浇注机器人20，在对一铸造主机10进行浇注后的辅助凝固时间，大大提高了活塞全自动浇铸的效率。
28.进一步地，如图1所示，设置两个电气控制模块30，两个hmi操作面板40，hmi操作面板40与电气控制模块30一一对应连接，电气控制模块 30与铸造主机10一一对应设置。每一铸造主机10配置一套电气控制模块 30和hmi操作面板40，使得铸造主机10可以分别控制，可以实现不同规格活塞的同时浇铸，适用范围更广，生产效率更高。
29.进一步地，如图2所示，铸造主机10的工作台104上安装左右对称的两个铸造工位114，铸件模具116安装在铸造主机10的工作台104上，铸件模具116随着铸造主机10的工作台104同步倾转。进一步提高了活塞全自动浇铸的效率，保障了倾转准确性和稳定性。
30.本实用新型提出的活塞全自浇铸倾转稳控铸造机的工作过程如下：
31.在hmi操作面板40上设定倾转角度、倾转速度、倾转缓冲角度、倾转缓冲速度等，电气控制模块30内的plc会采集在hmi操作面板40上设定的数据；启动液压站50，控制倾转油缸108启动，电气控制模块30 内的plc会将倾转速度转换为模拟电压传输给液压比例阀112，液压比例阀112会根据模拟电压的大小控制倾转油缸108的伸出速度；在倾转油缸 108
的伸出过程中，电气控制模块30内的plc会采集角度编码器110的数值，并与设定倾转角度、倾转缓冲角度进行比较；当角度编码器110采集到的数值达到倾转缓冲角度，也即工作台104和铸件模具116倾转到达倾转缓冲位置时，通过液压比例阀112控制倾转油缸108减速缓冲伸出；当角度编码器110采集到的数值与设定倾转角度相等时，通过液压比例阀112 控制倾转油缸108停止伸出并进行pid调节实现倾转角度的稳定控制；铸造主机10的工作台104和铸件模具116倾转完成后，电气控制模块30会给浇注机器人20发送浇铸命令，浇注机器人20上的浇勺202从铝水炉60 中舀取铝水进行浇铸，在跟随浇铸时，将液压比例阀112的数据以及角度编码器110的数据传输给浇注机器人20，实现速度同步跟随浇铸。
32.在本实用新型中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。
34.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
35.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种活塞全自动浇铸倾转稳控铸造机，包括铸造主机和浇注机器人，所述浇注机器人设置在所述铸造主机的后方，其特征在于，所述铸造主机包括：配合设置的机架和工作台，所述工作台通过转轴安装在所述机架上；倾转油缸，固定安装在所述工作台的下方，所述倾转油缸的活塞杆与所述工作台的台面连接，以控制所述工作台的倾转；角度编码器，安装在所述工作台的台面下方，所述转轴相连接，以检测所述工作台的台面倾转角度；液压比例阀，安装在所述机架上，处于所述工作台的下方，所述液压比例阀与所述倾转油缸通过液压管路连接，电气控制模块，与所述铸造主机间隔设置，分别与所述液压比例阀、所述角度编码器、所述浇注机器人相连接。2.根据权利要求1所述的活塞全自动浇铸倾转稳控铸造机，其特征在于，还包括：hmi操作面板，与所述电气控制模块相连接；液压站，与所述倾转油缸相连接；铝水炉，设置在所述浇注机器人的后方。3.根据权利要求2所述的活塞全自动浇铸倾转稳控铸造机，其特征在于，左右对称设置两个所述铸造主机，左右对称设置两个所述铝水炉，所述浇注机器人设置在两个所述铸造主机的中间位置的后方以及两个所述铝水炉的中间位置的前方，所述浇注机器人上设置浇勺。4.根据权利要求3所述的活塞全自动浇铸倾转稳控铸造机，其特征在于，设置两个所述电气控制模块，两个hmi操作面板，所述hmi操作面板与所述电气控制模块一一对应连接，所述电气控制模块与所述铸造主机一一对应设置。5.根据权利要求4所述的活塞全自动浇铸倾转稳控铸造机，其特征在于，所述铸造主机的工作台上安装左右对称的两个铸造工位，铸件模具安装在所述铸造主机的工作台上，所述铸件模具随着所述铸造主机的工作台同步倾转。6.根据权利要求5所述的活塞全自动浇铸倾转稳控铸造机，其特征在于，所述角度编码器为sick角度编码器。

技术总结
本实用新型提供了一种活塞全自动浇铸倾转稳控铸造机，包括铸造主机和浇注机器人，铸造主机包括：配合设置的机架和工作台，工作台通过转轴安装在机架上；倾转油缸，固定安装在工作台的下方，倾转油缸的活塞杆与工作台的台面连接，以控制工作台的倾转；角度编码器，安装在工作台的台面下方，转轴相连接，以检测工作台的台面倾转角度；液压比例阀，安装在机架上，处于工作台的下方，液压比例阀与倾转油缸通过液压管路连接，电气控制模块，与铸造主机间隔设置，分别与液压比例阀、角度编码器、浇注机器人相连接。通过本实用新型的技术方案，保障了倾转角度的稳定性和准确性，经现场实验数据测试得到倾转角度误差在0.1


技术研发人员：王龙昌 庞兆杰 刘鹏飞 杜雁飞 郭全喜 宋松 宋亮 陈瀚 李国东 王秀松
受保护的技术使用者：滨州博海精工机械有限公司
技术研发日：2021.11.17
技术公布日：2022/5/25