全自动壳型铸造生产线.pdf

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1、黼茎鱼垫查里!坚竺!!!!竺!!堕型全自动壳型铸造生产线李明1，吴向军2，张东阳1(1．中国汽车工业工程有限公司，天津300113：2．中铁山桥集团有限公司，河北秦皇岛066205)摘要：阐述了壳型铸造装备的升级方案，并为实现壳型铸造自动化、无人化生产提出了具体措施。全自动壳模铸造生产线由制壳机及机器人合模系统、存储立体库及输送系统、自动下壳机、造型及铁丸冷却系统、自动取铸件机械手及相关辅助设施组成，生产效率l50件／h，工艺流程均实现了自动化。关键词：壳型铸造；生产线；自动化中图分类号：TG233；文献标识码：A；文章编号：1006—9658(

2、2016)04—0080—04DOI：10．396彩j．1ssn．1006—9658．2016．04．0220前言随着社会人力成本的提高，和对铸造产品的严格控制，铸造企业越来越关注铸造装备的自动化程度。自动化，智能化是铸造装备发展的趋势，也是建立铸造数字化工厂的前提和基础。作为铸造装备供给侧的工作者，我们对壳型铸造装备就自动化、无人化生产方向进行研究和实践。1壳型铸造装备现状壳型铸造获得的铸件轮廓清晰，表面光洁，尺寸精确，使得壳模铸造成为铸造工艺的一大特色版块。目前，壳型铸造工艺单机设备日趋完善，例如制壳机、合模工作台、造型及铁丸冷却系统等，但由

3、于物流转节点的复杂性，导致各工艺设备相对孤立，未能实现装备自动化。其人工参与的工艺环节具体表现在：(1)在模片制作阶段，需要人工搬运模片下件，并检查形状轮廓。(2)在壳模合型阶段，需要人工涂胶、搬运和合型。(3)在壳模存储阶段，采用积放输送或地摊放置方式，需要人工搬运壳模。收稿日期：2016—03一16稿件编号：1601一1292作者简介：李明(1982一)，男，工程师，主要从事铸造设备研究及铸造车间设计．．(4)在壳模下芯阶段，需要人工搬运并精确放置壳模。(5)在落砂阶段，需要人工操作机器取、放铸件。2总体方案和具体措施壳模铸造生产线范围分为制

4、壳区域、存储区域、造型区域和落砂区域，平面布置图见图1。针对不同区域人为参与的工艺环节，我们进行了重新布局，并设置合理的物流设备衔接工艺单机设备，来实现壳型铸造生产线的自动化、无人化。具体措施如下：(1)制壳区域采用视频识别，自动进行壳模形状轮廓检查；利用工业机器人进行涂胶、搬运、合型等工作。(2)存储区域采用立体库调节壳模的供需关系，并利用堆垛机和辊道配合进行输送、调度壳模。(3)造型区域壳模下芯处，设置自动下壳机来定位、搬运壳模并精确放置在砂箱合适位置。(4)落砂区域设置自动取铸件机械手作为壳型铸造生产线与铸件后续处理的物流接入口。3全自动壳

5、型铸造生产线组成及其物流转节点全自动壳模铸造生产线由制壳机及机器人合模系统、存储立体库及输送系统、自动下壳机、造型及铁丸冷却系统、自动取铸件机械手及相关辅助设施组成。oFMT中国铸造装备与技术4／2016EquipmentTechnoIogy装备技术图l全自动壳模铸造生产线平面布置图3．1制壳机及机器人合模系统制壳区域温度较高，并伴有刺激性气味，现场工人劳动环境恶劣。引人视频识别和工业机器人后，将解放该区域的生产工人，提高装备的自动化程度，同时也提高了制壳效率。制壳机及机器人合模系统位于制壳区域，主要由工业机器人、制壳机、合模工作台和视频识别装置

6、等组成，用于制造完整的壳模，见图2。由制壳机制造出下模，搬运机器人利用专用夹具夹持模片，取出并旋转翻身放置在检测工位；视频识别装置对其下模形状轮廓进行鉴定，待结果合格后，搬运机器人移动下模放置在合模工作台上；随后涂胶机器人对下模凹槽进行涂胶，涂胶整齐均匀；同时制壳机已生产出上模，并由搬运机器人取出；待上模鉴定检查合格后，移至合模工作台进行合型；随后合模工作台将上、下模进行压制，数秒后，一个完整的壳模制造完成，并由搬运机器人取出，放置在后续物流设备上。㈥!圳壳i}JlJ支f『l器人合_

7、=I!系统采用工业机器人进行壳模搬运、涂胶和合型，并配合视频识

8、别检测，实现了制壳区域的自动化，其优点在于：中国铸造装备与技术4／2016oFMT8l(1)减少了现场工人简单重复的工作，并减轻了工作强度。(2)防止工人在搬运过程中损坏模片，有利于提高壳模合格率。(3)提高了壳模形状检测的准确性。(4)机器人涂胶整齐均匀，质量可靠。(5)壳模合型精度高。(6)提高了制壳效率。3．2存储立体库及输送系统由于制壳和造型生产效率不一致，导致需要现场进行壳模的缓存。传统缓存方式一般采用地摊式放置或者积放输送，缺点在于占地面积大并且不能保证壳模先进先出。引入存储立体库及输送系统后，利用堆垛机配合辊道输送，将大大提高设备的

9、自动化程度，并强化对壳模的管理。存储立体库及输送系统位于存储区域，作为中间物流环节，主要由立体仓库、堆垛机、辊子输送机等组成，用于壳模的