專利名稱：一種機(jī)器人定量澆注方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及澆鑄方法，具體的說是一種機(jī)器人定量澆注方法。
背景技術(shù)：
澆注是鑄造過程中將金屬熔液注入模具的過程，現(xiàn)有的澆注方法，多是用 澆包舀取適量的金屬熔液并將金屬熔液澆注到模具中實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)的，如200420109280. 1號(hào)"機(jī)器人澆鑄機(jī)械臂"的中國實(shí)用新型專利和 200520015393.X號(hào)"一種自動(dòng)化金屬澆鑄及鑄造設(shè)備"的中國實(shí)用新型專利即 涉及這種澆注方法。上述澆注方法，須要將金屬熔液及時(shí)連續(xù)的澆入模具型腔內(nèi)，以便在金屬 熔液結(jié)晶凝固之前依靠熔液的重力和流動(dòng)性迅速充滿模具型腔，避免熔液流動(dòng) 不暢而導(dǎo)致產(chǎn)品無法成型；同時(shí)，又要防止?jié)沧⑺俣冗^快而導(dǎo)致金屬熔液在模 具型腔產(chǎn)生渦流、回蕩進(jìn)而導(dǎo)致熔液濺出和溢出。一般的，模具型腔容積較大的部位，應(yīng)當(dāng)以較大的流量進(jìn)行澆注，模具型 腔容積較小的部位，應(yīng)當(dāng)以較小的流量進(jìn)行澆注；金屬熔液結(jié)晶凝固快的部位， 應(yīng)當(dāng)以較大的流量進(jìn)行澆注，金屬熔液結(jié)晶凝固慢的部位，可以以較小的流量 進(jìn)行澆注。然而，現(xiàn)有的的澆鑄方法為勻速澆注，即澆包按照勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的方式翻轉(zhuǎn)而 將其中的金屬熔液澆入模具型腔，這種澆注方法容易造成模具型腔內(nèi)各個(gè)部位 金屬熔液溫度變化的不一致以及個(gè)別部位的澆注流量過大而造成金屬熔液溢出 或者濺出模具的情況產(chǎn)生，主要原因表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面1、 被澆鑄工件的結(jié)構(gòu)通常比較復(fù)雜，由此導(dǎo)致模具結(jié)構(gòu)的也同樣復(fù)雜，從 澆注的角度講，在模具型腔各個(gè)部位的容積不會(huì)全部一致，因此在實(shí)施勻速澆 注時(shí)，很難保證模具型腔各個(gè)部位均能夠按照合適的澆注流量進(jìn)行。顯然的， 為了得到鑄件，是不可能對模具型腔進(jìn)行改變的。2、 澆包的結(jié)構(gòu)要設(shè)計(jì)得便于舀取金屬熔液，尤其要便于實(shí)施澆注，保證其 中的熔液能夠順利的流出，因此，在其形狀結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上，很難保證隨著澆包的勻速翻轉(zhuǎn)而令其中的金屬熔液按照適量的流量流出，即使可以按照模具型腔 的特點(diǎn)將澆包設(shè)計(jì)適合于該模具的結(jié)構(gòu)形式，但是卻會(huì)影響澆包的通用性。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題和提出的技術(shù)任務(wù)是克服現(xiàn)有澆注方法容易造成 模具型腔內(nèi)各個(gè)部位金屬熔液溫度變化的不一致以及個(gè)別部位的澆注流量過大 而造成金屬熔液溢出或者濺出模具的缺陷，提供一種機(jī)器人定量澆注方法，為 此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種機(jī)器人定量澆注方法，是用機(jī)器人將澆包帶至模具位置并控制澆包連 續(xù)翻轉(zhuǎn)設(shè)定角度實(shí)施澆注，其特征是將設(shè)定角度分割成若干角度段，在每個(gè)角 度段令澆包按照設(shè)定的速率翻轉(zhuǎn)實(shí)施澆注。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步完善和補(bǔ)充，本發(fā)明還包括以下附加技術(shù)特征， 以便在具體實(shí)施時(shí)根據(jù)需求選用通過PLC對所述設(shè)定角度進(jìn)行分割和設(shè)定每個(gè)角度段的翻轉(zhuǎn)時(shí)間。將所述澆包的轉(zhuǎn)動(dòng)角度與時(shí)間的對應(yīng)關(guān)系按照漸變曲線進(jìn)行控制。將所述澆包的轉(zhuǎn)動(dòng)角度與時(shí)間的對應(yīng)關(guān)系按照由不同斜率的直線段連成的 折線段進(jìn)行控制。本發(fā)明的有益效果是金屬熔液的注入時(shí)，隨著模具結(jié)構(gòu)的不同，在澆注過程中可以對注入量和 注入速率進(jìn)行調(diào)整，該諸如如缸蓋、摩托車鋁輪等結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜的鑄件的制成 率提升具有明顯作用，同時(shí)也將同一件澆包對不同大小的模具實(shí)施澆注，可針 對不同的模具改變澆注軌跡。該方法針對某些要求在澆注過程中對金屬液的注入量有變化的的模具或產(chǎn) 品非常適合，該功能對機(jī)器人澆注系統(tǒng)中同一澆包需對重量相差較大的產(chǎn)品進(jìn) 行澆注時(shí)也非常適合，即對于小產(chǎn)品在第一段可以澆注快一些以節(jié)約澆注時(shí)間， 而防止了同種澆注速度造成金屬液溫度下降或澆注量過大益出情況產(chǎn)生。


圖1 4為本發(fā)明的澆包在設(shè)定轉(zhuǎn)動(dòng)范圍內(nèi)的四個(gè)狀態(tài)示意圖。 圖5、 6為本發(fā)明所涉澆包的轉(zhuǎn)動(dòng)角度與時(shí)間的對應(yīng)關(guān)系曲線。 圖中PI—第一角度段，P2—第二角度段，P3—第三角度段；tl一第一角度段翻轉(zhuǎn)時(shí)間，t2—第二角度段翻轉(zhuǎn)時(shí)間，tl一第三角度段翻 轉(zhuǎn)時(shí)間；a—表示現(xiàn)有勻速澆注的轉(zhuǎn)動(dòng)角度與時(shí)間的對應(yīng)關(guān)系曲線；b—表示本發(fā)明澆包轉(zhuǎn)動(dòng)角度與時(shí)間的對應(yīng)關(guān)系的折線段； C一表示本發(fā)明澆包轉(zhuǎn)動(dòng)角度與時(shí)間的對應(yīng)關(guān)系的漸變曲線；W—轉(zhuǎn)動(dòng)角度，T一轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間。以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)說明。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1如圖1 4所示，為通過PLC將本發(fā)明澆包的設(shè)定轉(zhuǎn)動(dòng)范圍分割成三個(gè)角度 段時(shí)的四個(gè)狀態(tài)示意圖，同時(shí)通過PLC設(shè)定每個(gè)角度段的翻轉(zhuǎn)時(shí)間，令機(jī)器人 帶著澆包在每個(gè)角度段內(nèi)分別按照勻速翻轉(zhuǎn)，即按照如圖5所示轉(zhuǎn)動(dòng)角度與時(shí) 間的對應(yīng)關(guān)系的折線段b實(shí)施澆注，即可避免現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。 實(shí)施例2令機(jī)器人帶著澆包按照如圖6所示轉(zhuǎn)動(dòng)角度與時(shí)間的對應(yīng)關(guān)系的漸變曲線 c實(shí)施澆注，即可避免現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。而且各個(gè)角度段之間的速度連續(xù)，可以 更好的避免速度的突變造成金屬熔液的濺出。工業(yè)機(jī)器人對澆包進(jìn)行旋轉(zhuǎn)角度控制，并將澆包的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行分割，如 分成三段角度，也可根據(jù)需要分成任意段角度，每段角度再通過外部PLC控制 程序，輸入轉(zhuǎn)動(dòng)的速度與時(shí)間變量進(jìn)行關(guān)聯(lián)，時(shí)間變量值可以通過PLC操作終 端進(jìn)行人工輸入，如0-15度的時(shí)間變量為2秒，即表示在2秒內(nèi)機(jī)哭人將控制 澆包從O度平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)到15度，如設(shè)定時(shí)間變量為5秒，即表示在5秒內(nèi)機(jī)器人 將澆包從O度平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)到15度，15度到20度也為同樣原理。按照本發(fā)明的方法，可以綜合考慮澆包形狀、模具結(jié)構(gòu)等綜合應(yīng)素，通過 PLC對澆包轉(zhuǎn)動(dòng)范圍內(nèi)的每個(gè)角度段進(jìn)行對應(yīng)的時(shí)間控制，從而達(dá)到理想的澆注 效果。
權(quán)利要求
1、一種機(jī)器人定量澆注方法，是用機(jī)器人將澆包帶至模具位置并控制澆包連續(xù)翻轉(zhuǎn)設(shè)定角度實(shí)施澆注，其特征是將設(shè)定角度分割成若干角度段，在每個(gè)角度段令澆包按照設(shè)定的速率翻轉(zhuǎn)實(shí)施澆注。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人定量澆注方法，其特征是通過PLC對所述 設(shè)定角度進(jìn)行分割和設(shè)定每個(gè)角度段的翻轉(zhuǎn)時(shí)間。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)器人定量澆注方法，其特征是將所述澆包 的轉(zhuǎn)動(dòng)角度與時(shí)間的對應(yīng)關(guān)系按照漸變曲線進(jìn)行控制。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)器人定量澆注方法，其特征是將所述澆包 的轉(zhuǎn)動(dòng)角度與時(shí)間的對應(yīng)關(guān)系按照由不同斜率的直線段連成的折線段進(jìn)行控 制。
全文摘要
一種機(jī)器人定量澆注方法，涉及澆鑄方法，現(xiàn)有澆注方法容易造成模具型腔內(nèi)各個(gè)部位金屬熔液溫度變化的不一致以及個(gè)別部位的澆注流量過大而造成金屬熔液溢出或者濺出模具，本發(fā)明是用機(jī)器人將澆包帶至模具位置并控制澆包連續(xù)翻轉(zhuǎn)設(shè)定角度實(shí)施澆注，其特征是將設(shè)定角度分割成若干角度段，在每個(gè)角度段令澆包按照設(shè)定的速率翻轉(zhuǎn)實(shí)施澆注。該方法在注入金屬熔液時(shí)，隨著模具結(jié)構(gòu)的不同，在澆注過程中可以對注入量和注入速率進(jìn)行調(diào)整，該諸如如缸蓋、摩托車鋁輪等結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜的鑄件的制成率提升具有明顯作用，同時(shí)也將同一件澆包對不同大小的模具實(shí)施澆注，可針對不同的模具改變澆注軌跡。
文檔編號(hào)B22D39/00GK101574735SQ20081006231
公開日2009年11月11日 申請日期2008年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月8日
發(fā)明者軍 吳, 江玉華, 潘鐵勇, 陳國東 申請人:浙江萬豐科技開發(fā)有限公司