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3 典型自动化生产线设计方案

3.1 铝合金浇铸自动化生产线

3.1.1 浇铸基础知识

将铝锭加热熔化，铝液温度控制在740~750℃，倒入模具内，冷却成型。

常见的摩托车发动机的壳体就是采用重力浇铸成型的。

深度阅读：

1. 浇勺种类：https://www.cad2d3d.com/post-1373.html
2. 铝合金浇铸自动化方案注意事项：https://www.cad2d3d.com/post-1062.html
3. 浇铸现场除尘出气装置：https://www.cad2d3d.com/post-1194.html

图50发动机缸体铸件

铝合金浇铸主要涉及到熔炼炉、保温炉、浇铸机、模具等。

铝合金浇铸自动化生产线目前还是人机结合，人工完成模具吹扫、刷涂料、放滤网、取件，机器人完成铝水自动浇铸。

3.1.2 发动机缸体浇铸工艺流程

人工取件机→人工清扫模具→人工刷涂料→人工放滤网→人工预约浇铸→器人从保温炉取液→机器人浇铝水→浇勺氧化皮吹扫

铝合金铸件后续工序：冷却→震砂→切冒口

3.1.3 发动机缸体浇铸生产线组成及布局

发动机缸体铝合金浇铸自动化生产线由保温炉、机器人（含基座、第七轴、浇勺）、去氧化皮装置、安全防护装置和电气控制系统组成。

图51浇铸自动化生产线布局

3.1.4 浇铸节拍时序

单台浇铸机工作节拍为180s，机器人给完成1台浇铸机的浇铸需要用时35s，因此1台机器人可满足5台浇铸机的浇铸。

表5机器人节拍时序表

表6浇铸机节拍时序表

铝合金浇铸节拍计算说明：

重力浇铸机生产节拍120s~180s，而机器人在35s~40s之间，一般都是1台机器人给4~5台重力浇铸机浇铝水。

3.1.5 浇铸自动化配套设备详述

3.1.5.1 保温炉

表7 保温炉规格参数表（仅供参考）

3.1.5.2 重力铸造机

重力铸造机指实现金属型重力浇铸的开、合模及取件的机器。

图52翻转式重力浇铸机

3.1.5.3 机器人

浇铸机器人需要选用防护等级IP67的铸造版机器人，根据第7轴和浇勺的重量及尺寸选择合适的机器人，一般第七轴重量70kg，铝水重量30kg，通常可以选用FANUC R-2000iC/165F机器人。

3.1.5.4 第7轴及液面探针

第七轴是用来旋转浇勺的，为了减少高温铝水对机器人的影响，第七轴长度通常在500mm以上。

图53机器人第七轴及浇勺

图54机器人浇勺

液面探针用来检测铝水液面高度，采用金属导电的原理，当探针接触到铝水后，电路接通，发出到位信号，机器人开始要求铝液。另外越来越多的保温炉自带了液面高度检测传感器，采用非接触式激光位移传感器，精度±3mm，实时检测液面高度。

3.1.5.5 浇勺

浇勺使用来舀铝水的，分不锈钢材质和陶瓷材质，不锈钢材质浇勺较重，而且保温性能不如陶瓷浇勺，但陶瓷浇勺价格较贵且易碎。

图55陶瓷浇勺

3.1.5.6 吹氧化皮装置

采用压缩空气将浇勺表面的氧化皮吹掉，吹扫动作由电磁阀控制，时间长短可在触摸屏上修改。

压缩空气吹管可以直接将固定在第7轴上，调整吹管末端角度，对准浇勺表面氧化皮，将其吹掉，或者单独做一个吹氧化皮的装置，内部四周布置若干压缩空气吹管，机器人将浇勺放到吹氧化皮装置内，压缩空气将浇勺表面氧化皮吹掉。

图56铝合金氧化皮

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