CN114888261A - 一种利用电磁机构镶件的一体机 - Google Patents
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Abstract
本发明属于压铸机技术领域，具体涉及一种利用电磁机构镶件的一体机，包括X轴组件，X轴组件上安装有Y轴组件一和Y轴组件二，Y轴组件一上安装有Z轴组件一和Z轴组件二，Y轴组件二上安装Z轴组件三；Z轴组件一上安装有取件组件，Z轴组件三上安装有喷雾组件；Z轴组件二上安装镶件组件；本发明的一体机安装在压铸机顶部，不占用现场工作场地，可解决安装空间受限的问题；镶件组件包含电磁机构，借助电磁机构与压铸机模具之间的电磁吸附力，Z轴组件二不受镶件组件推力的反作用力的影响，避免位置偏差，保证高精度镶件过程，因此可以在保持高精度的状态下，同时实现一体机镶件、取件、喷雾的功能。
Description
技术领域
本发明属于压铸机技术领域，具体涉及一种利用电磁机构镶件的一体机。
背景技术
在铝压铸行业中，目前常使用的冷式压铸机是将熔融铝液通过压射杆压射到模具型腔中冷却成型，开模后得到较高精度的铝铸件的铸造机械。随着家用电器、汽车等工业的快速发展，压铸件的形式和结构也随着零部件功能的增加而变得更为复杂，针对很多特殊功能或特别要求的压铸件，压铸之前需要在压铸件模具的特定位置放置轴套、轴棒、加热管等工件，因此，提升了压铸过程的复杂度及单件压铸周期，耗费大量人力物力，且人工镶件操作存在误差，次品率也大量增加。
目前，为减少人力资源浪费，降低人为因素造成的次品率，市场上已经存在了可用于镶件的六自由度镶件机器人，但镶件机器人需要配合取件机器人和喷雾机器人才能实现镶件、取件、喷雾的自动化过程，将大大增加压铸生产的成本；并且压铸机周边空间位置受限，不能很好地实现同时安装多个机器人，往往需要通过取舍只能实现镶件、取件、喷雾三者中的一个或两个功能。
发明内容
针对上述不足，本发明的目的是提供一种利用电磁机构镶件的一体机。
本发明提供了如下的技术方案：
一种利用电磁机构镶件的一体机，包括X轴组件，X轴组件上安装有Y轴组件一和Y轴组件二，Y轴组件一上安装有Z轴组件一和Z轴组件二，Y轴组件二上安装Z轴组件三；Z轴组件一上安装有取件组件，Z轴组件三上安装有喷雾组件；Z轴组件二上安装镶件组件；
所述镶件组件包括固定板和过渡板，固定板上安装有用于驱动过渡板沿靠近或远离固定板方向运动的动力机构；
固定板上固接有若干个导柱，导柱穿过过渡板上设有的通孔，导柱穿过通孔一端安装有电磁吸附机构；
过渡板背离固定板一端固接有若干个顶杆；
固定板两侧均安装有夹爪机构，夹爪机构与过渡板不发生干涉。
所述X轴组件包括支座、X轴梁、X轴导轨、一对X轴滑动机构；
所述支座固接于X轴梁底部，X轴导轨固接于X轴梁顶部；一对X轴滑动机构安装于X轴导轨上；
Y轴组件一和Y轴组件二分别与X轴滑动机构连接。
所述Y轴组件一包括与X轴滑动机构固接的驱动组件一，驱动组件一用于驱动滑轨一沿Y向做直线运动；
滑轨一上固接有Y轴型材。
所述Y轴组件二与Y轴组件一结构相同。
所述Z轴组件一包括与Y轴型材固接的驱动组件二，驱动组件二用于驱动滑轨二沿Z向做直线运动；
滑轨二上固接有Z轴型材。
所述Z轴组件二、Z轴组件三与Z轴组件一结构相同。
所述取件机构包括与Z轴组件一的Z轴型材固接的取件支架，取件支架下端铰接有气动夹爪组件；取件支架上还安装有用于驱动气动夹爪组件旋转的驱动组件三。
所述喷雾组件包括与Z轴组件三的Z轴型材固接的分流块，分流块侧端固接有流道板，流道板设有若干个流道一和流道二；流道板上安装有若干个与流道一连通的喷嘴一以及若干个与流道二连通的喷嘴二。
还包括控制组件，控制组件包括雾化气阀组、脱模剂阀组、控制阀组、吹扫气阀组；
雾化气阀组的管路与流道一连接，用于提供雾化气源；
脱模剂阀组的管路与流道一连接，用于提供脱模剂；
控制阀组用于控制喷嘴一和喷嘴二的启闭；
吹扫气阀组的管路与流道二连接，用于提供吹扫气源。
所述动力机构包括与固定板固接的气缸，气缸的活塞杆通过法兰与过渡板连接。
导柱一端固接有调节螺栓，调节螺栓与固定板螺纹连接；导柱另一端固接有球铰座，球铰座设有球槽，球槽内相对称且可转动地安装有一对半球瓦；
一对半球瓦之间设有转球，转球固接有连接柱，电磁吸附机构与连接柱连接；
球铰座上还设有与球槽贯通连接的螺纹孔，螺纹孔内安装有紧固螺栓。
本发明的有益效果是：
本发明的一体机安装在压铸机顶部，不占用现场工作场地，可解决安装空间受限的问题；镶件组件与取件组件安装于同一个Y轴组件端部，且可实现取件与镶件在垂向的进程相互独立，控制灵活；结合镶件的形状、镶件在压铸件的位置和模具型腔特征等关键指标设定镶件参数，可以精准制定镶件策略；镶件组件包含电磁机构，借助电磁机构与压铸机模具之间的电磁吸附力，Z轴组件二不受镶件组件推力的反作用力的影响，避免位置偏差，保证高精度镶件，因此可以在保持高精度的状态下，同时实现一体机镶件、取件、喷雾的功能。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是X轴组件结构示意图；
图3是Y轴组件一结构示意图；
图4是Z轴组件一结构示意图；
图5是取件组件结构示意图；
图6是喷雾组件结构示意图；
图7是镶件组件结构示意图；
图8是气缸安装示意图；
图9是导柱结构示意图；
图10是图9中A处放大图。
图中标记为：X轴梁101、X轴导轨102、X轴滑动机构103、支座104、控制组件107、Y轴组件一200、驱动组件一201、滑轨一202、Y轴型材203、Y轴组件二204、Z轴组件一300、驱动组件二301、滑轨二302、Z轴型材303、Z轴组件二304、Z轴组件三305、取件机构400、取件支架401、驱动组件三402、气动夹爪组件403、镶件组件500、固定板501、过渡板502、顶杆503、电磁吸附机构504、夹爪机构505、气缸506、活塞杆507、导柱508、喷雾组件600、分流块601、流道板602、流道一603、喷嘴一604、流道二605、喷嘴二606、调节螺栓509、转球510、连接柱511、球铰座512、球槽513、半球瓦514、紧固螺栓515。
具体实施方式
实施例一
如图1～8所示，一种利用电磁机构镶件的一体机，包括X轴组件，X轴组件上安装有Y轴组件一200和Y轴组件二204，Y轴组件一200上安装有Z轴组件一300和Z轴组件二304，Y轴组件二204上安装Z轴组件三305，Z轴组件一300上安装有取件组件400，Z轴组件三305上安装有喷雾组件600，Z轴组件二304上安装镶件组件500。X轴组件可以驱动Y轴组件一200和Y轴组件二204在X向移动，从而提供取件组件400、喷雾组件600、镶件组件500X轴方向的运动自由度。Y轴组件一200可以驱动Z轴组件一300和Z轴组件二304在Y向运动、Y轴组件二204可以驱动Z轴组件三305在Y向运动，从而提供取件组件400、喷雾组件600、镶件组件500Y轴方向的运动自由度。Z轴组件一300可以驱动取件组件400在Z向运动、Z轴组件二304可以驱动镶件组件500在Z向运动、Z轴组件三305可以驱动喷雾组件600在Z向运动，从而提供取件组件400、喷雾组件600、镶件组件500Z轴方向的运动自由度。还设有控制组件107，控制组件107包括控制装置，可以通过控制装置控制X轴组件、Y轴组件一200、Y轴组件二204、Z轴组件一300、Z轴组件二304、Z轴组件三305的开关，并且可以设置运行策略，从而控制运动路线。控制装置还可以控制取件组件400、喷雾组件600、镶件组件500的开关与运行动作，从而令取件组件400实现工件的夹取功能和调向功能，令镶件组件500实现镶件的夹取放置、调向、吸附模具与样件推进功能，令喷雾组件600实现模具冷却、喷涂脱模剂、吹干功能。
具体地，X轴组件包括支座104、X轴梁101、X轴导轨102、一对X轴滑动机构103，其中支座104通过螺栓连接固定连接于X轴梁101底部，X轴导轨102通过螺栓连接固定连接于X轴梁101顶部。一对X轴滑动机构103安装于X轴导轨102上，X轴滑动机构103包括驱动装置和滑动架，驱动装置与控制装置电性连接，驱动装置可以驱动滑动架沿着X轴导轨102做X向的直线运动。Y轴组件一200和Y轴组件二204分别与X轴滑动机构103连接，一对X轴滑动机构103可以单独沿着X轴导轨102运动，从而分别带动Y轴组件一200和Y轴组件二204沿X向运动。
Y轴组件二204与Y轴组件一200结构相同，具体地，Y轴组件一200包括与X轴滑动机构103的滑动架固定连接的驱动组件一201，驱动组件一201用于驱动滑轨一202沿Y向做直线运动，驱动组件一201与控制装置电性连接，控制装置可以控制驱动组件一201的开关与运行策略。驱动组件一201在现有技术中较为成熟，在此不再赘述。滑轨一202上固定连接有Y轴型材203，当滑轨一202沿Y向运动时，Y轴型材203一并被带动沿Y向运动。
Z轴组件二304、Z轴组件三305与Z轴组件一300结构相同。具体地，Z轴组件一300包括与Y轴型材203通过螺栓固定连接的驱动组件二301，驱动组件二301用于驱动滑轨二302沿Z向做直线运动，驱动组件二301与控制装置电性连接，控制装置可以控制驱动组件二301的开关与运行策略。驱动组件二301在现有技术中较为成熟，在此不再赘述。滑轨二302上固定连接有Z轴型材303，当滑轨二301沿Z向运动时，Z轴型材303一并被带动沿Z向运动。
取件机构400包括与Z轴组件一300的Z轴型材303固定连接的取件支架401，取件支架401下端铰接有气动夹爪组件403，气动夹爪组件403与控制装置连接，控制装置可以控制气动夹爪组件403的开关，从而实现对工件的夹取或松开。取件支架401上还安装有用于驱动气动夹爪组件403旋转的驱动组件三402。驱动组件三402与控制装置连接，控制装置可以控制驱动组件三402驱动气动夹爪组件403旋转，驱动组件三402可以选用翻转气缸组件，也可以选用步进电机组件。
喷雾组件600包括与Z轴组件三305的Z轴型材固定连接的分流块601，分流块601侧端固定连接有流道板602，流道板602设有若干个流道一603和流道二605。流道板602上安装有若干个与流道一603连通的喷嘴一604以及若干个与流道二605连通的喷嘴二606。控制组件107还包括雾化气阀组、脱模剂阀组、控制阀组、吹扫气阀组、雾化气阀组的管路与流道一603连接，用于提供雾化气源。脱模剂阀组的管路与流道一603连接，用于提供脱模剂。控制阀组用于控制喷嘴一604和喷嘴二606的启闭。吹扫气阀组的管路与流道二605连接，用于提供吹扫气源。喷雾组件600可以将雾化气和脱模剂喷到模具表面，也可以将模具吹干。
镶件组件500包括固定板501和过渡板502，固定板501与Z轴组件二304的Z轴型材固定连接，固定板501上安装有用于驱动过渡板502沿靠近或远离固定板501方向运动的动力机构，具体地，动力机构包括与固定板501固定连接的气缸506，气缸506的活塞杆507通过法兰与过渡板502连接。固定板501上固定连接有若干个导柱508，导柱508穿过过渡板502上设有的通孔，导柱508穿过通孔一端安装有电磁吸附机构504。过渡板502背离固定板501一端固定连接有若干个顶杆503。固定板501两侧均安装有夹爪机构505，夹爪机构505与过渡板502不发生干涉。在实际工作时，镶件组件500运行至镶件上料台所在位置，气缸506带动过渡板502及顶杆503处于收缩的状态，夹爪机构505的夹爪处与张开状态，镶件组件500靠近镶件之后，夹爪机构505的夹爪闭合，工件被夹紧，即完成取镶件；镶件组件500运行至模具放镶件的位置，电磁吸附机构504收到信号，产生电磁吸附力，电磁吸附机构504与压铸机模具贴合，气缸506带动过渡板502及顶杆503将镶件推入压铸机模具的模芯，电磁吸附机构504再次收到信号，电磁吸附力消失，镶件组件500运行至待机位，即完成放镶件过程。由于电磁吸附机构504与模具通过电磁吸附在一起，因此当顶杆503将镶件推入压铸机模具的模芯时，模具与电磁吸附机构504间的吸附力会抵消固定板501受到的反作用力，从而令Z轴组件二不受镶件组件推力的反作用力的影响，避免位置偏差，保证高精度镶件。
本发明的工作原理是这样的：
当压铸机运行无需一体机介入时，一体机处于待机位置，取件机构400、镶件组件500、喷雾组件600处于各自原点位置。在待机位时，夹爪机构505的夹爪保持对镶件的夹持状态，当压铸机完成压射并执行开模动作，向一体机发出开模到位信号后，一体机按提前设置好的工作路线和顺序，依次完成以下动作：
1.取件机构400通过X轴组件、Y轴组件一200、Z轴组件一300配合驱动下，到达模具型腔区域的制定位置；
2.取件机构400与压铸机顶出动作配合，抓取压铸件的料柄并向后引拔，完成压铸件与模具型腔的分离；
3.取件机构400通过X轴组件、Y轴组件一200、Z轴组件一300配合驱动下，根据提前设定的控制策略设定为喷雾组件600让位；喷雾组件600通过X轴组件、Y轴组件二204、Z轴组件三305配合驱动下开始移动至模具型腔区域，喷雾组件600按预设参数执行喷雾作业；
4.喷雾组件600通过X轴组件、Y轴组件二204、Z轴组件三305配合驱动下，根据提前设定的控制策略设定为镶件组件500让位，镶件组件500根据提前设定的控制策略运行至压铸机模具特定位置，电磁吸附机构504接收信号，镶件组件500借助电磁吸附机构504的电磁力吸附于压铸机模具表面，镶件组件500的动力***将工件推入模具芯部，由于电磁力的作用，此时Z轴组件三305不会受到反向作用力，不会出现位置偏差，从而实现高精度镶件过程；
5.取件机构400通过所述X轴组件、Y轴组件一200、Z轴组件一300配合驱动下，将取出的压铸件运送至放件位置，同时在不发生干涉的前提下，镶件组件600在镶件上料台取镶件；镶件组件500运行至镶件上料台所在位置，气缸506带动过渡板502及顶杆503处于收缩的状态，夹爪机构505的夹爪处与张开状态，镶件组件500靠近镶件之后，夹爪机构505的夹爪闭合，工件被夹紧，即完成取镶件；镶件组件500运行至模具放镶件的位置，电磁吸附机构504收到信号，产生电磁吸附力，电磁吸附机构504与压铸机模具贴合，气缸506带动过渡板502及顶杆503将镶件推入压铸机模具的模芯，电磁吸附机构504再次收到信号，电磁吸附力消失，镶件组件500运行至待机位，即完成放镶件过程；
6.取件机构400、夹持镶件的镶件组件500、喷雾组件600按预设路径返回待机位置。
实施例二
本实施例与实施例一不同点在于，喷雾组件600可以安装在转动座上，转动座与Z轴组件三305的Z轴型材连接，从而可以通过转动座调整喷雾组件600的朝向。
实施例三
本实施例与实施例一不同点在于，固定板501可以安装在转动座上，转动座与Z轴组件二304的Z轴型材固定连接，从而可以通过转动座调整镶件组件500的朝向。
实施例四
本实施例与实施例一不同点在于，导柱508一端通过焊接固定连接有调节螺栓509，调节螺栓509与固定板501螺纹连接，拧动调节螺栓509，可以调节导柱508与固定板501之间的距离。导柱508另一端通过焊接固定连接有球铰座512，球铰座512设有球槽513，球槽513内相对称且可转动地安装有一对半球瓦514。一对半球瓦514之间设有转球510。球铰座512上还设有与球槽513贯通连接的螺纹孔，螺纹孔内安装有紧固螺栓515。转球510固定连接有连接柱511，电磁吸附机构504与连接柱511连接。由于模具表面并非是理想的平面，所以为了使得各电磁吸附机构504可以与模具的复杂表面吸附，可以先通过拧动各调节螺栓509调整各电磁吸附机构504与固定板501的距离，然后拧松紧固螺栓515，使得半球瓦514松开，从而可以通过转动转球510调整电磁吸附机构504的倾角，然后拧紧紧固螺栓515，使得半球瓦514夹紧转球510，这样经过调整后的各电磁吸附机构504可以更加贴合模具的复杂表面，从而提高吸附效果，使得模具与电磁吸附机构504间的吸附力会更好地抵消固定板501受到的反作用力，从而令Z轴组件二不受镶件组件推力的反作用力的影响，避免位置偏差，保证高精度镶件。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种利用电磁机构镶件的一体机，包括X轴组件，X轴组件上安装有Y轴组件一(200)和Y轴组件二(204)，Y轴组件一(200)上安装有Z轴组件一(300)和Z轴组件二(304)，Y轴组件二(204)上安装Z轴组件三(305)；Z轴组件一(300)上安装有取件组件(400)，Z轴组件三(305)上安装有喷雾组件(600)；其特征在于：Z轴组件二(304)上安装镶件组件(500)；
所述镶件组件(500)包括固定板(501)和过渡板(502)，固定板(501)上安装有用于驱动过渡板(502)沿靠近或远离固定板(501)方向运动的动力机构；
固定板(501)上固接有若干个导柱(508)，导柱(508)穿过过渡板(502)上设有的通孔，导柱(508)穿过通孔一端安装有电磁吸附机构(504)；
过渡板(502)背离固定板(501)一端固接有若干个顶杆(503)；
固定板(501)两侧均安装有夹爪机构(505)，夹爪机构(505)与过渡板(502)不发生干涉。
2.根据权利要求1所述的利用电磁机构镶件的一体机，其特征在于：所述X轴组件包括支座(104)、X轴梁(101)、X轴导轨(102)、一对X轴滑动机构(103)；
所述支座(104)固接于X轴梁(101)底部，X轴导轨(102)固接于X轴梁(101)顶部；一对X轴滑动机构(103)安装于X轴导轨(102)上；
Y轴组件一(200)和Y轴组件二(204)分别与X轴滑动机构(103)连接。
3.根据权利要求2所述的利用电磁机构镶件的一体机，其特征在于：所述Y轴组件一(200)包括与X轴滑动机构(103)固接的驱动组件一(201)，驱动组件一(201)用于驱动滑轨一(202)沿Y向做直线运动；
滑轨一(202)上固接有Y轴型材(203)。
4.根据权利要求3所述的利用电磁机构镶件的一体机，其特征在于：所述Y轴组件二(204)与Y轴组件一(200)结构相同。
5.根据权利要求3所述的利用电磁机构镶件的一体机，其特征在于：所述Z轴组件一(300)包括与Y轴型材(203)固接的驱动组件二(301)，驱动组件二(301)用于驱动滑轨二(302)沿Z向做直线运动；
滑轨二(302)上固接有Z轴型材(303)。
6.根据权利要求5所述的利用电磁机构镶件的一体机，其特征在于：所述Z轴组件二(304)、Z轴组件三(305)与Z轴组件一(300)结构相同。
7.根据权利要求5所述的利用电磁机构镶件的一体机，其特征在于：所述取件机构(400)包括与Z轴组件一(300)的Z轴型材(303)固接的取件支架(401)，取件支架(401)下端铰接有气动夹爪组件(403)；取件支架(401)上还安装有用于驱动气动夹爪组件(403)旋转的驱动组件三(402)。
8.据权利要求5所述的利用电磁机构镶件的一体机，其特征在于：所述喷雾组件(600)包括与Z轴组件三(305)的Z轴型材(303)固接的分流块(601)，分流块(601)侧端固接有流道板(602)，流道板(602)设有若干个流道一(603)和流道二(605)；流道板(602)上安装有若干个与流道一(603)连通的喷嘴一(604)以及若干个与流道二(605)连通的喷嘴二(606)。
9.根据权利要求8中任意一项所述的利用电磁机构镶件的一体机，其特征在于：还包括控制组件(107)，控制组件(107)包括雾化气阀组、脱模剂阀组、控制阀组、吹扫气阀组；
雾化气阀组的管路与流道一(603)连接，用于提供雾化气源；
脱模剂阀组的管路与流道一(603)连接，用于提供脱模剂；
控制阀组用于控制喷嘴一(604)和喷嘴二(606)的启闭；
吹扫气阀组的管路与流道二(605)连接，用于提供吹扫气源。
10.根据权利要求1～9中任意一项所述的利用电磁机构镶件的一体机，其特征在于：导柱(508)一端固接有调节螺栓(509)，调节螺栓(509)与固定板(501)螺纹连接；导柱(508)另一端固接有球铰座(512)，球铰座(512)设有球槽(513)，球槽(513)内相对称且可转动地安装有一对半球瓦(514)；
一对半球瓦(514)之间设有转球(510)，转球(510)固接有连接柱(511)，电磁吸附机构(504)与连接柱(511)连接；
球铰座(512)上还设有与球槽(513)贯通连接的螺纹孔，螺纹孔内安装有紧固螺栓(515)。
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