本發(fā)明屬于熔模精密鑄造領(lǐng)域，具體是一種熔模鑄造自動(dòng)澆鑄系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有生產(chǎn)中，由于熔模鑄件模殼外型復(fù)雜，不像砂型，表面方方整整，容易實(shí)現(xiàn)澆口定位與自動(dòng)澆鑄，熔模鑄件自動(dòng)澆鑄的困難在于：1、模殼從焙燒爐移動(dòng)到澆鑄線的定位問(wèn)題，2、待澆鑄的模殼零點(diǎn)坐標(biāo)準(zhǔn)確定位問(wèn)題，3、澆鑄過(guò)程中澆包的鋼水準(zhǔn)確倒入模殼澆杯口的問(wèn)題。因此目前的澆鑄都是采用人工澆鑄，由于澆鑄溫度常為1100-1300℃，人工澆鑄時(shí)非常熾熱，對(duì)人的烘烤很難受，同時(shí)模殼重量較大，一般零件，模殼重約十幾公斤，重的有幾十公斤，如此重的模殼，需要人工用模殼叉子從焙燒爐中取出放在澆鑄區(qū)，再用澆包接鋼水倒入模殼中，工作量非常大，易燙傷，且高溫烘烤，人很難受。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種熔模鑄造自動(dòng)澆鑄系統(tǒng)，其能夠自動(dòng)完成澆鑄操作，提高安全性。

其技術(shù)方案是這樣的：一種熔模鑄造自動(dòng)澆鑄系統(tǒng)，其包括模殼輸送線，所述模殼輸送線側(cè)部設(shè)置有機(jī)器人，其特征在于，其還包括澆鑄機(jī)構(gòu)，所述澆鑄機(jī)構(gòu)包括中頻熔煉爐底座，所述中頻熔煉爐底座上通過(guò)澆包旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸安裝有中頻爐，所述中頻爐包括中頻熔煉爐爐膛和中頻熔煉爐澆口，所述澆包旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸連接中頻爐旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述模殼輸送線上設(shè)置有傳送帶定位錐銷，所述機(jī)器人包括熔模移動(dòng)機(jī)器人和熔模澆鑄機(jī)器人。

其進(jìn)一步特征在于，所述模殼輸送線上安裝有紅外接收裝置和紅外發(fā)射裝置；

所述熔模移動(dòng)機(jī)器人包括熔模移動(dòng)機(jī)器人基座，所述熔模移動(dòng)機(jī)器人基座上安裝有熔模移動(dòng)機(jī)器人大臂關(guān)節(jié)，所述熔模移動(dòng)機(jī)器人大臂關(guān)節(jié)上安裝有可轉(zhuǎn)動(dòng)的熔模移動(dòng)機(jī)器人大臂，所述熔模移動(dòng)機(jī)器人大臂通過(guò)熔模移動(dòng)機(jī)器人大臂回轉(zhuǎn)諧波減速器連接大臂回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述熔模移動(dòng)機(jī)器人大臂上安裝有可轉(zhuǎn)動(dòng)的熔模移動(dòng)機(jī)器人輔助臂，所述熔模移動(dòng)機(jī)器人輔助臂通過(guò)模殼移動(dòng)機(jī)器人輔助臂上下回轉(zhuǎn)諧波減速器連接模殼移動(dòng)機(jī)器人輔助臂上下回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述熔模移動(dòng)機(jī)器人輔助臂上安裝有熔模移動(dòng)機(jī)器人小臂，所述熔模移動(dòng)機(jī)器人小臂通過(guò)熔模移動(dòng)機(jī)器人小臂回轉(zhuǎn)諧波減速器連接模殼移動(dòng)機(jī)器人小臂回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述熔模移動(dòng)機(jī)器人小臂還連接模殼移動(dòng)機(jī)器人小臂翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述模殼移動(dòng)機(jī)器人小臂上安裝有可轉(zhuǎn)動(dòng)的模殼機(jī)械手執(zhí)行臂，所述模殼機(jī)械手執(zhí)行臂連接模殼機(jī)械手執(zhí)行臂回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和模殼機(jī)械手執(zhí)行臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述模殼機(jī)械手執(zhí)行臂上安裝有可轉(zhuǎn)動(dòng)的電控機(jī)械手液壓缸，所述電控機(jī)械手液壓缸的活塞桿連接機(jī)械手旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、缸體連接模殼機(jī)械手；

所述熔模澆鑄機(jī)器人包括熔模澆鑄機(jī)器人基座，所述熔模澆鑄機(jī)器人基座上安裝有熔模澆鑄機(jī)器人大臂關(guān)節(jié)，所述熔模澆鑄機(jī)器人大臂關(guān)節(jié)上安裝有可轉(zhuǎn)動(dòng)的熔模澆鑄機(jī)器人大臂，所述熔模澆鑄機(jī)器人大臂通過(guò)熔模澆鑄機(jī)器人大臂回轉(zhuǎn)諧波減速器連接大臂回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述熔模澆鑄機(jī)器人大臂上安裝有可轉(zhuǎn)動(dòng)的熔模澆鑄機(jī)器人輔助臂，所述熔模澆鑄機(jī)器人輔助臂通過(guò)模殼移動(dòng)機(jī)器人輔助臂上下回轉(zhuǎn)諧波減速器連接模殼移動(dòng)機(jī)器人輔助臂上下回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述熔模澆鑄機(jī)器人輔助臂上安裝有熔模澆鑄機(jī)器人小臂，所述熔模澆鑄機(jī)器人小臂通過(guò)熔模澆鑄機(jī)器人小臂回轉(zhuǎn)諧波減速器連接模殼移動(dòng)機(jī)器人小臂回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述熔模澆鑄機(jī)器人小臂還連接模殼移動(dòng)機(jī)器人小臂翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述模殼移動(dòng)機(jī)器人小臂上安裝有可轉(zhuǎn)動(dòng)的澆鑄機(jī)器人執(zhí)行臂，所述澆鑄機(jī)器人執(zhí)行臂連接所述澆鑄機(jī)器人執(zhí)行臂回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述澆鑄機(jī)器人執(zhí)行臂包括澆鑄機(jī)器人執(zhí)行臂蝸桿外殼，所述澆鑄機(jī)器人執(zhí)行臂蝸桿外殼內(nèi)設(shè)置有澆鑄機(jī)器人執(zhí)行臂蝸桿，所述澆鑄機(jī)器人執(zhí)行臂蝸桿一端連接澆包蝸桿旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、另一端連接澆鑄機(jī)器人執(zhí)行臂蝸桿齒輪，所述澆鑄機(jī)器人執(zhí)行臂蝸桿齒輪連接澆鑄機(jī)械手蝸輪，所述澆鑄機(jī)械手蝸輪連接澆包驅(qū)動(dòng)主動(dòng)齒輪，所述澆包驅(qū)動(dòng)主動(dòng)齒輪通過(guò)澆包驅(qū)動(dòng)中間齒輪驅(qū)動(dòng)澆包驅(qū)動(dòng)執(zhí)行齒輪，所述澆包驅(qū)動(dòng)執(zhí)行齒輪連接澆包一端，所述澆包另一端鉸接于澆包回轉(zhuǎn)支架上，所述澆包上設(shè)置有澆包口；

所述熔模澆鑄機(jī)器人基座和熔模移動(dòng)機(jī)器人基座上均安裝有有3d激光發(fā)射裝置。

采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)后，通過(guò)熔模澆鑄機(jī)器人帶動(dòng)澆包移至中頻爐處自動(dòng)將鋼水倒入澆包內(nèi)，熔模移動(dòng)機(jī)器人抓取模殼，熔模澆鑄機(jī)器人再控制澆包將鋼水倒入模殼，自動(dòng)完成了澆鑄操作，提高了安全性，有效地避免現(xiàn)有的人工澆鑄可能發(fā)生的人身事故及環(huán)境惡劣帶來(lái)的人體損害。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明正面示意圖；

圖2為本發(fā)明后面示意圖；

圖3為熔模澆鑄（移動(dòng)）機(jī)器人底座結(jié)構(gòu)圖；

圖4為熔模移動(dòng)機(jī)器人右側(cè)圖；

圖5為熔模移動(dòng)機(jī)器人左側(cè)圖；

圖6為熔模澆鑄機(jī)器人正面圖；

圖7為熔模澆鑄機(jī)器人后面圖；

圖8為熔模澆鑄機(jī)器人機(jī)械手結(jié)構(gòu)圖；

圖9為中頻爐結(jié)構(gòu)圖；

圖10為模殼及模殼定位系統(tǒng)示意圖；

圖11為模殼傳送線示意圖；

圖12為熔模鑄造自動(dòng)澆鑄系統(tǒng)工作原理圖。

具體實(shí)施方式

見(jiàn)圖1至圖12所示，一種熔模鑄造自動(dòng)澆鑄系統(tǒng)，其包括模殼輸送線49，模殼輸送線49側(cè)部設(shè)置有熔模移動(dòng)機(jī)器人、熔模澆鑄機(jī)器人和澆鑄機(jī)構(gòu)，澆鑄機(jī)構(gòu)包括中頻熔煉爐底座14，中頻熔煉爐底座14上通過(guò)澆包旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸10安裝有中頻熔煉爐11，中頻熔煉爐11連接中頻熔煉爐控制柜32，中頻熔煉爐11包括中頻爐33、中頻熔煉爐爐膛12和中頻熔煉爐澆口13，中頻熔煉爐爐膛12，中頻熔煉爐爐膛12內(nèi)設(shè)置有中頻熔煉爐線圈59，澆包旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸10通過(guò)中頻爐旋轉(zhuǎn)變速箱34連接中頻爐旋轉(zhuǎn)電機(jī)35，模殼輸送線49中的的模殼傳送帶47上設(shè)置有傳送帶定位錐銷46，模殼傳送帶47連接模殼傳送帶48。模殼輸送線49上安裝有紅外接收裝置75和紅外發(fā)射裝置8。熔模移動(dòng)機(jī)器人、熔模澆鑄機(jī)器人均電控連接機(jī)器人操縱臺(tái)43，機(jī)器人操縱臺(tái)43上安裝有機(jī)器人示教盒，機(jī)器人操縱臺(tái)43安裝于機(jī)器人操作控制室41內(nèi)。

熔模移動(dòng)機(jī)器人包括熔模移動(dòng)機(jī)器人基座1，熔模移動(dòng)機(jī)器人基座1上安裝有熔模移動(dòng)機(jī)器人大臂關(guān)節(jié)4，熔模移動(dòng)機(jī)器人大臂關(guān)節(jié)4上安裝有可轉(zhuǎn)動(dòng)的熔模移動(dòng)機(jī)器人大臂6，熔模移動(dòng)機(jī)器人大臂6通過(guò)熔模移動(dòng)機(jī)器人大臂回轉(zhuǎn)諧波減速器3連接大臂回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)2，熔模移動(dòng)機(jī)器人大臂6上安裝有可轉(zhuǎn)動(dòng)的熔模移動(dòng)機(jī)器人輔助臂，熔模移動(dòng)機(jī)器人輔助臂通過(guò)模殼移動(dòng)機(jī)器人輔助臂上下回轉(zhuǎn)諧波減速器52連接模殼移動(dòng)機(jī)器人輔助臂上下回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)40，熔模移動(dòng)機(jī)器人輔助臂上安裝有熔模移動(dòng)機(jī)器人小臂39，熔模移動(dòng)機(jī)器人小臂39通過(guò)熔模移動(dòng)機(jī)器人小臂回轉(zhuǎn)諧波減速器37連接小臂回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)38，熔模移動(dòng)機(jī)器人小臂39還連接模殼移動(dòng)機(jī)器人小臂翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)51，模殼移動(dòng)機(jī)器人小臂39上安裝有可轉(zhuǎn)動(dòng)的模殼機(jī)械手執(zhí)行臂45，模殼機(jī)械手執(zhí)行臂45連接執(zhí)行臂回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)36和模殼機(jī)械手執(zhí)行臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)44，模殼機(jī)械手執(zhí)行臂44上安裝有可轉(zhuǎn)動(dòng)的電控機(jī)械手液壓缸50，電控機(jī)械手液壓缸50的活塞桿連接機(jī)械手旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)9、缸體連接模殼機(jī)械手7。

熔模澆鑄機(jī)器人包括熔模澆鑄機(jī)器人基座17，熔模澆鑄機(jī)器人基座17上安裝有熔模澆鑄機(jī)器人大臂關(guān)節(jié)57，熔模澆鑄機(jī)器人大臂關(guān)節(jié)57上安裝有可轉(zhuǎn)動(dòng)的熔模澆鑄機(jī)器人大臂20，熔模澆鑄機(jī)器人大臂20通過(guò)熔模澆鑄機(jī)器人大臂回轉(zhuǎn)諧波減速器19連接大臂回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)21，熔模澆鑄機(jī)器人大臂20上安裝有可轉(zhuǎn)動(dòng)的熔模澆鑄機(jī)器人輔助臂，熔模澆鑄機(jī)器人輔助臂通過(guò)模殼移動(dòng)機(jī)器人輔助臂上下回轉(zhuǎn)諧波減速器21連接模殼移動(dòng)機(jī)器人輔助臂上下回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)22，熔模澆鑄機(jī)器人輔助臂上安裝有熔模澆鑄機(jī)器人小臂25，熔模澆鑄機(jī)器人小臂25通過(guò)熔模澆鑄機(jī)器人小臂回轉(zhuǎn)諧波減速器24連接小臂回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)38，熔模澆鑄機(jī)器人小臂25還連接模殼移動(dòng)機(jī)器人小臂翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)23，模殼移動(dòng)機(jī)器人小臂25上安裝有可轉(zhuǎn)動(dòng)的澆鑄機(jī)器人執(zhí)行臂，澆鑄機(jī)器人執(zhí)行臂連接執(zhí)行臂回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)36，澆鑄機(jī)器人執(zhí)行臂包括澆鑄機(jī)器人執(zhí)行臂蝸桿外殼55，澆鑄機(jī)器人執(zhí)行臂蝸桿外殼55內(nèi)設(shè)置有澆鑄機(jī)器人執(zhí)行臂蝸桿，澆鑄機(jī)器人執(zhí)行臂蝸桿一端通過(guò)澆鑄機(jī)器人執(zhí)行臂蝸桿驅(qū)動(dòng)減速器54連接澆包蝸桿旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)26、另一端連接澆鑄機(jī)器人執(zhí)行臂蝸桿齒輪56，澆鑄機(jī)器人執(zhí)行臂蝸桿齒輪56連接澆鑄機(jī)械手蝸輪16，澆鑄機(jī)械手蝸輪16連接澆包驅(qū)動(dòng)主動(dòng)齒輪27，澆包驅(qū)動(dòng)主動(dòng)齒輪27通過(guò)澆包驅(qū)動(dòng)中間齒輪28驅(qū)動(dòng)澆包驅(qū)動(dòng)執(zhí)行齒輪29，澆包驅(qū)動(dòng)執(zhí)行齒輪29連接澆包31一端，澆包31另一端鉸接于澆包回轉(zhuǎn)支架58上，澆包上設(shè)置有澆包口30；

熔模澆鑄機(jī)器人基座上安裝有第一3d激光發(fā)射裝置5和熔模移動(dòng)機(jī)器人基座上安裝有第二3d激光發(fā)射裝置18。

如圖10所示，零件61下端設(shè)置有模殼定位錐銷62，零件61支撐于零點(diǎn)坐標(biāo)定位底座66上，零點(diǎn)坐標(biāo)定位底座66正面開(kāi)有定位底座上錐孔63，用于和模殼定位錐銷62配合，反面開(kāi)有定位底座下定位錐孔64，用于和傳送帶定位錐銷46配合，零件61上設(shè)置有模殼澆口杯60和澆道65。

熔模移動(dòng)機(jī)器人和熔模澆鑄機(jī)器人的基座內(nèi)結(jié)構(gòu)相同，具體結(jié)構(gòu)如下所述：當(dāng)機(jī)器人大臂以上結(jié)構(gòu)需要回轉(zhuǎn)時(shí)，由機(jī)器人操作臺(tái)發(fā)出編程指令，底座回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)76工作，帶動(dòng)小同步齒輪67轉(zhuǎn)動(dòng)，小同步齒輪67帶動(dòng)與之相連的大同步齒輪68轉(zhuǎn)動(dòng)，大同步齒輪68帶動(dòng)上承板72轉(zhuǎn)動(dòng)，隨之帶動(dòng)安裝在上支承架上的機(jī)器人大臂轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)機(jī)器人大臂以上的結(jié)構(gòu)需要升降時(shí)，由機(jī)器人操作臺(tái)發(fā)出編程指令，大臂升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)70開(kāi)始工作，帶動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)，絲杠帶動(dòng)下支承板、升降導(dǎo)向套73，上支承板72上下移動(dòng)。進(jìn)而帶動(dòng)其上的機(jī)器人大臂及其以上機(jī)構(gòu)完成上下升降功能。其中69是固定支撐柱。

模殼移動(dòng)過(guò)程如下所述：先將模殼零點(diǎn)坐標(biāo)定位底座66放到澆鑄線上模殼傳送帶47上的傳送帶定位錐銷46上，然后將模殼15放到零點(diǎn)坐標(biāo)定位底座66上的上定位錐孔63內(nèi)，其它模殼的定位以類推。模殼定位完成后，由機(jī)器人操作臺(tái)發(fā)出編程指令，機(jī)器人驅(qū)動(dòng)熔模移動(dòng)機(jī)器人大臂6、熔模移動(dòng)機(jī)器人小臂39、熔模移動(dòng)機(jī)器人輔助機(jī)械臂的電機(jī)聯(lián)動(dòng)，帶動(dòng)模殼機(jī)械手7移動(dòng)到模殼澆口杯60的外面，此時(shí)機(jī)器人程序繼續(xù)運(yùn)行，發(fā)出指令，給電控液壓缸50，液壓缸工作，帶動(dòng)模殼機(jī)械手7夾緊臂模殼澆口杯60，機(jī)器人程序繼續(xù)運(yùn)行，模殼機(jī)械手7夾緊臂模殼澆口杯60后，移動(dòng)到模殼傳送帶47上的模殼定位錐銷46上，完成模殼料的移動(dòng)。

自動(dòng)澆鑄過(guò)程：模殼傳送帶47上的模殼15向后傳動(dòng)，到達(dá)澆鑄定位點(diǎn)后，澆鑄定位側(cè)部側(cè)的紅外線發(fā)射裝置8和紅外接收裝置75開(kāi)始工作，控制模殼傳動(dòng)帶47停止，此時(shí)自動(dòng)澆包按照模擬完成的示教路線，移動(dòng)到中頻熔煉爐11澆口下，中頻熔煉爐11的中頻熔煉爐爐膛12將鋼水倒入澆包31中，進(jìn)入自動(dòng)澆鑄過(guò)程：

澆鑄機(jī)器人此時(shí)進(jìn)入尋找待澆鑄模殼澆口杯位置的程序：第一種定位：將第二3d激光坐標(biāo)定位裝置18打開(kāi)，由第二3d激光發(fā)射裝置18發(fā)射激光到模殼零點(diǎn)坐標(biāo)定位底座66外圓上，激光反射到激光接收器中，通過(guò)數(shù)據(jù)線將激光信息發(fā)送給操控計(jì)算機(jī)，經(jīng)計(jì)算機(jī)分析計(jì)算后得到定位底座66的零點(diǎn)坐標(biāo)定位坐標(biāo)數(shù)字。有了零點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)字，以此點(diǎn)為編程零點(diǎn)坐標(biāo)，對(duì)澆鑄機(jī)械手的移動(dòng)路線進(jìn)行編程。

第二種定位：將示教盒上的操作方式定到示教模式，新建程序或選擇已編輯好程序，通過(guò)示教盒控制機(jī)器人將澆鑄機(jī)械手移動(dòng)到模殼澆口杯上適當(dāng)?shù)奈恢?，按下示教記憶鍵，保存定位信息。

模殼定位澆口杯定位完成后，由機(jī)器人操作臺(tái)發(fā)出指令，澆鑄機(jī)器人驅(qū)動(dòng)澆鑄機(jī)器人大臂20、澆鑄機(jī)器人小臂25、澆鑄機(jī)器人澆包蝸桿旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)26聯(lián)動(dòng)，帶動(dòng)澆鑄機(jī)器人澆包蝸桿56旋轉(zhuǎn)，澆包驅(qū)動(dòng)主動(dòng)齒輪27，澆包驅(qū)動(dòng)中間齒輪28，澆包驅(qū)動(dòng)執(zhí)行齒輪29轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)澆包31按模擬轉(zhuǎn)動(dòng)固定量的角度，將澆包中的鋼水定量倒入模殼15中，完成澆鑄過(guò)程。