本发明涉及一种高温压铸模具自动化取放装置及取放控制方法，包括底部滑轨、输入传送带、输出传送带以及工作台，其中底部滑轨的一端延伸至压力设备处，另一端两侧分别设有输入传送带和输出传送带，传送带和输出传送带安装于同一工作面的一条直线上，与底部滑轨中心线方向垂直；工作台以可滑动的方式安装于底部滑轨上；所述工作台的行走小车设于底部滑轨上，工作台台面装载于行走小车上，模具连接装置安装于工作台台面上，模具连接装置过连接杆与压铸模具连接或松开。本发明可将工作时间由一天人工工作8小时提高到一天24小时自动化工作，而单个零件的加工效率也提高了约30％，整体工作效率提高约3倍，操作工人的劳动强度降低70％。
1.一种高温压铸模具自动化取放装置，其特征在于：包括底部滑轨、输入传送带、输出传送带以及工作台，其中底部滑轨的一端延伸至压力设备处，另一端两侧分别设有输入传送带和输出传送带，输入传送带和输出传送带安装于同一工作面的一条直线上，与底部滑轨中心线方向垂直；工作台以可滑动的方式安装于底部滑轨上；
所述工作台具有行走小车、工作台台面以及模具连接装置，其中行走小车设于底部滑轨上，工作台台面装载于行走小车上，模具连接装置安装于工作台台面上，模具连接装置通过连接杆与压铸模具连接或松开；
所述模具连接装置包括连接杆及连接杆控制气缸，连接杆控制气缸固定端固定安装于工作台台面上，活动端与连接杆连接，连接杆的端部设有与压铸模具连接的钩头。
2.按权利要求1所述的高温压铸模具自动化取放装置，其特征在于：所述行走小车具有旋转伺服电机、旋转/升降传动装置、升降伺服电机、工作台平移气缸以及小车框架，其中旋转伺服电机、升降伺服电机均安装于小车框架上，小车框架底部设有车轮，工作台平移气缸固定安装在底部滑轨的一端，工作台平移气缸的伸缩杆与小车框架一底边连接；旋转/升降传动装置整体固定安装于小车框架中心位置，旋转/升降传动装置包括旋转盘、升降盘以及旋转传动轴，旋转传动轴的上端部与工作台台面连接，旋转盘设于旋转传动轴上，旋转盘与旋转伺服电机的输出轴啮合，升降盘设于行走小车中部轴套上，升降盘与升降伺服电机的输出轴啮合；旋转传动轴与升降盘同轴设置，升降伺服电机带动升降盘旋转，升降盘带动升降轴转动，使升降轴上升/下降，升降轴推动静摩擦滑动轴套上升/下降，进而带动工作台台面的升降。
3.按权利要求1所述的高温压铸模具自动化取放装置，其特征在于：连接杆控制气缸采用双层控制气缸，即气源连接空气减压阀，空气减压阀连接无给油润滑气缸，无给油润滑气缸分为外层行程控制气缸、内层行程控制气缸，外层行程控制气缸固定安装于工作台台面上，活动端连接内层行程控制气缸固定端连接座，内层行程控制气缸活动端连接模具连接装置。
4.按权利要求1所述的高温压铸模具自动化取放装置，其特征在于：所述底部滑轨上靠近压力设备处设有行程开关，其与控制装置的数字量输入端连接。
5.按权利要求1所述的高温压铸模具自动化取放装置的取放控制方法，其特征在于包括以下步骤：将填充金属颗粒后的压铸模具放置在输入传送带上；
启动工作台，取压铸模具送至压力设备进行高温压铸处理；
高温压铸处理完成后，启动工作台取出压铸模具送至输出传送带上；
启动输入传送带，将压铸模具输送至指定位置包括以下步骤：启动升降伺服电机，工作台台面调整至低于输入传送带规定尺寸的位置；
启动连接杆控制气缸将连接杆伸出，使模具连接装置与压铸模具连接；
启动连接杆控制气缸收缩连接杆，将压铸模具拉至工作平台上；
启动旋转伺服电机和升降伺服电机，将工作台旋转至压力设备的方向，高度上升至高于压力设备平台规定尺寸处；
启动工作台平移气缸，将工作台平移至压力设备入口处；
启动连接杆控制气缸，将压铸模具推至压力设备的指定位置上；
启动升降伺服电机，使模具连接装置与压铸模具脱开，收回连接杆等待压力设备进行高温压铸处理。
6.按权利要求5所述的高温压铸模具自动化取放装置的取放控制方法，其特征在于：高温压铸处理完成后，启动工作台取出压铸模具送至输出传送带上包括以下步骤：高温压铸处理完成后，启动工作台升降伺服电机，调整工作平台高度低于压力设备规定尺寸；
启动连接杆控制气缸与升降伺服电机，使模具连接装置与压铸模具连接；
启动工作台平移气缸、将工作平台平移至输出传送带位置处；
启动旋转伺服电机和升降伺服电机，将工作台台面高度调整至高于输出传送带规定尺寸；
一种高温压铸模具自动化取放装置及取放控制方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种自动化取放装置，具体的说是一种高温压铸模具自动化取放装置及取放控制方法。
背景技术
[0002] 在我国的精密铸造业中，普遍采用金属模具壳、蜡制模具壳和木制模具壳为主，填充高温加热后的金属液体，冷却成型的传统制造方法。在零件精密铸造的整个过程中，根据工艺要求，对模具壳中的金属液体进行不同程度的保温，在规定的时间内完成整个降温过程。在这种传统的制造过程中，特别是在非真空铸造过程中，普遍采用人工从保温炉中取出模具壳，安装到浇注架后，手工进行金属液体的浇注的方式，完成后再将模具壳重新放入保温炉中。这样制造出来的金属零件常会出现夹渣、气孔、断裂，多重晶泪等缺陷。
[0003] 随着自动化控制、机电一体化设计与铸造业新技术的发展，精密铸造正朝着柔性化、敏捷化、智能化和信息化的方向发展。为了克服传统铸造方法带来的缺陷，一种新的高温压铸方式应运而生。该种方法采用敞口式金属模具壳，并在模具壳中灌注小的金属颗粒，敞口处使用压力机固定压力挤压，在挤压的同时，对金属模具壳进行加热，进而完成整个铸造过程。这样制造出来的金属零件合格率非常高，产品质量能够得到保证。
[0004] 但由于金属模具质量重，结构特殊，浇注完成后质量更重，常规应用的机械手无法完成取放工作，模具的取出与放置，都使用人工拖取、人工固定的方式，模具从保温炉中取出到浇注完成后重新送回保温炉，都无法完成实时的温度监控和铸造时间的监控，零件的生产过程和时间与工人的操作紧密的联系到一起，大大降低了生产效率，对于批量生产的零件，无法满足实际生产的需要。
发明内容
[0005] 针对现有技术中高温压铸模具浇注完成后应用常规的机械手无法完成取放工作导致无法完成实时的温度监控和铸造时间的监控、生产效率低等不足，本发明要解决的技术问题是提供一种工作效率高、模具取放全自动化控制的高温压铸模具自动化取放装置及取放控制方法。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
[0007] 本发明一种高温压铸模具自动化取放装置，包括底部滑轨、输入传送带、输出传送带以及工作台，其中底部滑轨的一端延伸至压力设备处，另一端两侧分别设有输入传送带和输出传送带，传送带和输出传送带安装于同一工作面的一条直线上，与底部滑轨中心线方向垂直；工作台以可滑动的方式安装于底部滑轨上。
[0008] 所述工作台具有行走小车、工作台台面以及模具连接装置，其中行走小车设于底部滑轨上，工作台台面装载于行走小车上，模具连接装置安装于工作台台面上，模具连接装置过连接杆与压铸模具连接或松开。
[0009] 所述行走小车具有旋转伺服电机、旋转/升降传动装置、升降伺服电机、工作台平移气缸以及小车框架，其中旋转伺服电机、升降伺服电机均安装于小车框架上，小车框架底部设有车轮，工作台平移气缸固定安装在底部滑轨的一端，工作台平移气缸的伸缩杆与小车框架一底边连接；旋转/升降传动装置整体固定安装于小车框架中心位置，旋转/升降传动装置包括旋转盘、升降盘以及旋转传动轴，旋转传动轴的上端部与工作台台面连接，旋转盘设于旋转传动轴上，旋转盘与旋转伺服电机的输出轴啮合，升降盘设于行走小车中部轴套上，升降盘与升降伺服电机的输出轴啮合；旋转传动轴与升降盘同轴设置，升降伺服电机带动升降盘旋转，升降盘带动升降轴转动，使升降轴上升/下降，升降轴推动静摩擦滑动轴套上升/下降，进而带动工作台台面的升降。
[0010] 所述模具连接装置包括连接杆及连接杆控制气缸，连接杆控制气缸固定端固定安装于工作台台面上，活动端与连接杆连接，连接杆的端部设有与压铸模具连接的钩头。
[0011] 连接杆控制气缸采用双层控制气缸，即气源连接空气减压阀，空气减压阀连接无给油润滑气缸，无给油润滑气缸分为外层行程控制气缸、内层行程控制气缸，外层行程控制气缸固定安装于工作台台面上，活动端连接内层行程控制气缸固定端连接座，内层行程控制气缸活动端连接压铸模具连接模具连接装置。
[0012] 所述底部滑轨上靠近压力设处设有行程开关，其与控制装置的数字量输入端连接。
[0013] 本发明高温压铸模具自动化取放方法包括以及下步骤：
[0014] 将填充金属颗粒后的压铸模具放置在输入传送带上；
[0015] 启动输入传送带，将压铸模具输送至指定位置；
[0016] 启动工作台，取压铸模具送至压力设备进行高温压铸处理；
[0017] 高温压铸处理完成后，启动工作台取出压铸模具送至输出传送带上；
[0018] 工作台复位，完成一次取放过程。
[0019] 启动输入传送带，将压铸模具输送至指定位置包括以下步骤：
[0020] 启动升降伺服电机，工作台台面调整至低于输入传送带规定尺寸的位置；
[0021] 启动连接杆控制气缸将连接杆伸出，使模具连接装置与压铸模具连接；
[0022] 启动连接杆控制气缸收缩连接杆，将压铸模具拉至工作平台上；
[0023] 启动旋转伺服电机和升降伺服电机，将工作台旋转至压力设备的方向，高度上升至高于压力设备平台规定尺寸处；
[0024] 启动工作台平移气缸，将工作台平移至压力设备入口处；
[0025] 启动连接杆控制气缸，将压铸模具推至压力设备的指定位置上；
[0026] 启动升降伺服电机，使模具连接装置与压铸模具脱开，收回连接杆等待压力设备进行高温压铸处理。
[0027] 高温压铸处理完成后，启动工作台取出压铸模具送至输出传送带上包括以下步骤：
[0028] 高温压铸处理完成后，启动工作台升降伺服电机，调整工作平台高度低于压力设备规定尺寸；
[0029] 启动连接杆控制气缸与升降伺服电机，使模具连接装置与压铸模具连接；
[0030] 收缩连接杆，将压铸模具拉至工作平台上；
[0031] 启动工作台平移气缸、将工作平台平移至输出传送带位置处；
[0032] 启动旋转伺服电机和升降伺服电机，将工作台台面高度调整至高于输出传送带规定尺寸；
[0033] 启动连接杆控制气缸，将压铸模具推至输出传送带上；
[0034] 启动升降伺服电机，将模具连接装置与压铸模具脱开；
[0035] 启动输出传送带，将压铸模具送至指定位置；
[0036] 接续系统复位步骤。
[0037] 本发明具有以下有益效果及优点：
[0038] 1.应用本发明自动化取放装置进行零件加工，与传统的人工取放、人工控制加工零件相比，可将工作时间由一天人工工作8小时，提高到一天24小时自动化工作，而单个零件的加工效率也提高了约30％，整体工作效率提高约3倍，操作工人的劳动强度降低70％。
[0039] 2.应用本发明加工过程中，压力控制和加热时间控制完全按照加工工艺标准进行，也避免了因为工人误操作造成的零件报废的可能；通过更换模具连接机构，也可完成不同型号零件的加工控制和取放工作。
附图说明
[0040] 图1为本发明高温压铸模具自动化取放装置结构平面图；
[0041] 图2为本发明高温压铸模具自动化取放装置结构图；
[0042] 图3为本发明高温压铸模具自动化取放装置气动控制系统气动控制原理图；
[0043] 图4为本发明高温压铸模具自动化取放装置升降部分结构图；
[0044] 图5为本发明高温压铸模具自动化取放装置双层控制气缸结构图。
[0045] 其中，1为压力设备，2为工作台，3为输出传送带，4为加热控制板，5为底部滑轨，6为输入传送带，7为压铸模具，8为连接杆控制气缸，9为旋转伺服电机，10为升降伺服电机，11为工作台平移气缸，12为模具连接装置，13为工作台台面，14为旋转传动轴，15为行程开关，16为空气减压阀，17为无给油润滑气缸，18为空气开关；19为旋转盘，20为静摩擦滑动轴套，21为行走小车中部轴套，22为升降轴，23为升降盘，24为外层行程控制气缸，25为内层行程控制气缸。
具体实施方式
[0046] 下面结合说明书附图对本发明作进一步阐述。
[0047] 如图1所示，本发明一种高温压铸模具自动化取放装置包括底部滑轨5、输入传送带6、输出传送带3以及工作台，其中底部滑轨5的一端延伸至压力设备1处，另一端两侧分别设有输入传送带6和输出传送带3，传送带6和输出传送带3安装于同一工作面的一条直线上，与底部滑轨5中心线方向垂直；工作台以可滑动的方式安装于底部滑轨5上。
[0048] 如图2所示，工作台具有行走小车、工作台台面13以及模具连接装置12，其中行走小车设于底部滑轨5上，工作台台面13装载于行走小车上，模具连接装置12安装于工作台台面13上，模具连接装置12通过连接杆与压铸模具连接或松开；底部滑轨5上靠近压力设备1处设有行程开关15，其与控制装置的数字量输入端连接。
[0049] 如图4所示，行走小车具有旋转伺服电机9、旋转/升降传动装置、升降伺服电机10、工作台平移气缸11以及小车框架，其中旋转伺服电机9、升降伺服电机10均安装于小车框架上，小车框架底部设有车轮，工作台平移气缸固定安装在底部滑轨5的一端，工作台平移气缸的伸缩杆与小车框架一底边连接；旋转/升降传动装置整体固定安装于小车框架中心位置，旋转/升降传动装置包括旋转盘、升降盘以及旋转传动轴14，旋转传动轴14的上端部与工作台台面13连接，旋转盘设于旋转传动轴14上，旋转盘与旋转伺服电机9的输出轴啮合，升降盘设于行走小车中部轴套21上，升降盘与升降伺服电机10的输出轴啮合；旋转传动轴14与升降盘23同轴设置，升降伺服电机10带动升降盘23旋转，升降盘23带动升降轴22转动，使升降轴22上升/下降，升降轴22推动静摩擦滑动轴套20上升/下降，进而带动工作台台面
13的升降。
[0050] 所述模具连接装置12包括连接杆及连接杆控制气缸，连接杆控制气缸固定端固定安装于工作台台面13上，活动端与连接杆连接，连接杆的端部设有与压铸模具连接的钩头。
[0051] 如图3、5所示，连接杆控制气缸采用双层控制气缸，即气源连接空气减压阀16，空气减压阀16连接无给油润滑气缸17，无给油润滑气缸17分为外层行程控制气缸24、内层行程控制气缸25，外层行程控制气缸24固定安装于工作台台面13上，活动端连接内层行程控制气缸25固定端连接座，内层行程控制气缸25活动端连接压铸模具连接模具连接装置12。
[0052] 本发明装置针对各种高温压铸模具结构特点，确定连接部分的结构，根据压铸模具的重量，确定无给油润滑气缸的规格尺寸和行程，以及气动控制的工作部件，进而确定工作台连接杆结构。根据压力设备的尺寸，确定工作台平移和转动工作量，选取伺服电机与减速机，选取输入、输出传送带规格与行程，选取行程开关型号，确定行程开关安装位置，并将以上工作部件在计算机上实现PLC控制编程，实现一键工作自动完成。
[0053] 本发明高温压铸模具自动化取放方法包括以下步骤：
[0054] 将填充金属颗粒后的压铸模具放置在输入传送带6上；
[0055] 启动输入传送带6，将压铸模具输送至指定位置；
[0056] 启动工作台，取压铸模具送至压力设备进行高温压铸处理；
[0057] 高温压铸处理完成后，启动工作台取出压铸模具送至输出传送带3上；
[0058] 工作台复位，完成一次取放过程。
[0059] 本实施例中，高温压铸模具自动化取放过程如下：
[0060] 首先，将填充金属颗粒后的压铸模具7放置在输入传送带6上；
[0061] 启动输入传送带6，将压铸模7具输送至指定位置；
[0062] 启动工作台升降伺服电机10，将工作台2调整至低于输入传送带10mm的位置；
[0063] 启动连接杆控制气缸8，将连接杆伸出，使模具连接装置12与压铸模具7连接；
[0064] 启动连接杆控制气缸8，收缩连接杆，将压铸模具拉至工作平台13上；
[0065] 启动旋转伺服电机9和升降伺服电机10，将工作平台13旋转至压力设备1的方向，高度上升至高于压力设备1平台10mm；
[0066] 启动工作台平移气缸11，将工作台2平移至压力设备1旁；
[0067] 启动连接杆控制气缸8，将压铸模具7推至压力设备1的指定位置上；
[0068] 启动升降伺服电机10，使模具连接装置12与压铸模具7脱开，收回连接杆；
[0069] 启动压力设备，进行高温压铸处理；
[0070] 高温压铸处理完成后，启动工作台升降伺服电机10，调整工作平台13高度低于压力设备10mm；
[0071] 启动连接杆控制气缸8与升降伺服电机10，使模具连接装置12与压铸模具7连接；
[0072] 收缩连接杆，将压铸模具拉至工作平台13上；
[0073] 启动工作台平移气缸11，将工作台2平移至输出传送带位置处；
[0074] 启动旋转伺服电机9和升降伺服电机10，将工作台台面13高度调整至高于输出传送带10mm；
[0075] 启动连接杆控制气缸8，将压铸模具推至输出传送带上；启动升降伺服电机10，将模具连接装置12与压铸模具脱开；
[0076] 启动输出传送带3，将压铸模具送至指定位置；
[0077] 系统复位，完成一次取放过程；
[0078] 将下一个压铸模具送至压力设备中，准备进行下一次取放操作。
[0079] 本发明针对铸造过程中人工取放模具、人工保证加温时间的问题而设计，根据航空发动机中小型压铸零件工艺要求，以机电一体化设计为基础，采用机械本体部分、传感部分、驱动部分、执行部分、控制和信息处理等基本结构相结合的方式，可根据零件工艺要求进行取放时间调整，也可按零件类型进行分类放置，具有工作效率高，模具取放全自动化控制，加热温度和加热时间控制准确等优点，在保证了压铸零件按照工艺要求一天24小时不停歇加工的同时，也保证了压铸零件的产品质量。
