一种压铸柔性生产系统及方法与流程

1.本发明涉及成型领域，特别是涉及一种压铸柔性生产系统及方法。


背景技术：

2.目前压铸工艺流程，每个工位只能完成一项单工序作业，生产大型一体成型零件时，周边装置数量多、工艺流程冗长、占地面积大，周边装置工艺布置难度大。
3.此外，从毛坯产品到成品形态的切割，需要真空枝切除、铸瘤切除，激光切割至少三个工位，每一个工位都需要一个单独的设备，大件生产过程中，激光切割设备因效率偏低，故障率偏高，大件生产时通常需要同时运行两个以上的设备，同时由于故障率偏高，因此压铸生产过程中某一单体装置故障时，压铸整线必须停线等待单体装置的维修，临时堆放待处理产品，导致整线运行效率低且生产现场整洁度差。


技术实现要素：

4.本发明的一个目的是要提供一种压铸柔性生产系统，通过设置环流回路一连通于暂存区和原生产线，在下游装置发生故障时往按照相同路线返运输铸件毛坯和/或铸件半成品，提高整线运行效率和柔性。
5.本发明一个进一步的目的是要使得压铸生产系统的生产方法的效率得到提升。
6.特别地，本发明提供了一种压铸柔性生产系统，包括：
7.依次设置的转运切除单元和切割单元，所述转运切除单元和所述切割单元均承担至少一项生产工序，所述转运切除单元和所述切割单元之间、所述转运切除单元之前和所述切割单元之后均设有输送装置；
8.暂存区；
9.环流回路，连通于所述暂存区和所述输送装置之间，以在所述输送装置和所述暂存区之间按照相同路线往返运输铸件毛坯和/或铸件半成品。
10.进一步地，所述环流回路的第一端口设于所述切割单元和所述转运切除单元之间，所述环流回路的第二端口连通暂存区。
11.进一步地，所述转运切除单元用于承担废料转运工序和真空枝切除工序。
12.进一步地，所述切割单元用于承担铸瘤切除工序和激光切割工序。
13.进一步地，所述转运切除单元设置在冷却装置的下游，所述切割单元设置在打标刻印装置的上游。
14.进一步地，还包括打印刻标装置，所述打印刻标装置的下游设有零件转运装置，所述零件转运装置相邻设置在所述暂存区的上游。
15.进一步地，所述打印刻标装置的后方还依次设有x光检测装置和装箱装置；x光检测装置还连通废料收集装置。
16.进一步地，所述零件转运单元为车辆或机器人。
17.进一步地，所述暂存区为设置于所述切割单元和/或所述转运切除单元旁侧的空
置区域。
18.特别地，本发明还公开了一种压铸柔性生产系统的生产方法，当所述压铸单元和/或所述切割单元和/或所述转运切除单元出现故障时，输送装置保持继续运行，环流回路将输送装置上的铸件毛坯或铸件半成品输送至暂存区，待所述切割单元和/或所述转运切除单元修复完成后，所述环流回路将暂存区上的铸件毛坯或铸件半成品输送至输送装置。
19.本发明的一个实施例中，由于设置了暂存区，因此当切割单元和/或转运切除单元出现故障时，位于切割单元和/或转运切除单元之前的部分生产线可继续生产，产品在流向出现鼓掌的单元之前通过环流回路流向暂存区，待故障装置修复后，再从暂存区经环流回路返回原位置，增加了整线生产柔性。
20.进一步地，本发明的一个实施例中，由于转运切除单元和切割单元均承担至少一项生产工序，因此可以根据实际需要选择单元内所采用装置的具体布局，从而减少所需装置的数量，进而缩短工艺流程，缩小整个生产线的占地面积。
21.根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
22.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
23.图1是根据本发明一个实施例的压铸柔性生产系统的示意性俯视图；
24.图2是根据本发明一个实施例的压铸柔性生产系统的示意性系统布置图；
25.图中，10-熔炼装置；
26.20-保温装置；
27.30-给汤装置；
28.40-压铸成型装置；
29.50-取件装置；
30.60-产品完整性检测装置；
31.70-冷却装置；
32.80-转运切除单元；
33.90-切割单元；
34.100-打标刻印装置；
35.110-x光检测装置；
36.120-废料收集装置；
37.130-装箱装置；
38.140-零件转运装置；
39.150-暂存区；
40.160-工艺流道口；
41.201-第一机器人；
42.202-第二机器人；
43.203-输送带。
具体实施方式
44.图1是根据本发明一个实施例的压铸柔性生产系统的示意性俯视图。压铸柔性生产系统一般性地可包括沿着生产方向依次设置的熔炼装置10、保温装置20、给汤装置30、压铸成型装置40、取件装置50、产品完整性检测装置60、冷却装置70、转运切除单元80、切割单元90、打标刻印装置100、x光检测装置110、废料收集装置120、装箱装置130和零件转运装置140，相邻的单元或装置之间通过输送带或机器人作为输送装置以运输生产中的铸件。其中，转运切除单元80、切割单元90均承担两项工序，转运切除单元80承担真空枝切除和零件转运两个工序，切割装置承担铸瘤切割和铸件激光切割两个工序。切割单元90和转运切除单元80之间设有输送装置，切割单元90和转运切除单元80旁侧的空地设有暂存区150，通过一环流回路可以在切割单元90和转运切除单元80之间的输送带和暂存区150之间往返运输半成品铸件，以在上述任一装置或单元出现问题且输送带保持继续运转时，将位于切割单元90之前的半成品统一从环流回路转运至暂存区150，并在装置或单元的问题得到解决后将半成品铸件重新按照相同路线输送回输送带，从而保持现场整洁。
45.根据本发明的一个实施例，上述的熔炼装置10、保温装置20、给汤装置30、压铸成型装置40、取件装置50、产品完整性检测装置60、冷却装置70可以统称为铸造单元，在该单元中，铸件原材料使用熔炼装置10被熔炼为液体，在保温装置20内进行保温，经过给汤装置30运输至压铸成型装置40形成铸件毛坯，取件装置50将铸件毛坯从压铸成型装置40中取出，使用产品完整性检测装置60对铸件毛坯进行检测，使用冷却装置70对铸件毛坯进行冷却，从而得到铸件半成品。可以理解的是，上述的炼装置、保温装置20、给汤装置30、压铸成型装置40、取件装置50、产品完整性检测装置60、冷却装置70均为现有的压铸工艺中常用的装置，在此不再赘述装置的具体名称和选型。
46.根据本发明的一个实施例，压铸柔性生产系统是设置于一个工作车间内的，该工作车间的可使用工作区域显然大于压铸柔性生产系统的面积，因此上述的暂存区150是设置于与压铸柔性生产系统处于同一工作车间内的一个区域，具体的，可以是使用围栏围成的一个区域，在该区域中，铸件半成品或毛坯可以大量堆放。
47.根据本发明的一个实施例，请参考图2，环流回路是可以往返运输逐渐铸件毛坯和/或铸件半成品的一个运输路径，该换环流回路可以是任一运输装置形成的，例如输送带、机器人或人工运输。考虑到环流回路需要将置于切割单元90和转运切除单元80之间设有的输送带或机器人上的铸件毛坯和/或铸件半成品进行转移，因此本实施例中优选使用一个或多个机器人对作为运输装置。具体的，若切割单元90和转运切除单元80之间设有输送带，则该机器人设于输送带上或输送带一侧。当该机器人设于输送带上时，实际上将输送带分为两段。若切割单元90和转运切除单元80之间的输送装置为机器人，则该机器人就可以作为形成环流回路的输送装置。可以理解的是，冷却装置70和转运切除单元80之间设有第一机器人201，切割单元90和转运切除单元80之间设有第二机器人202，冷却装置70、切割单元90和转运切除单元80之间设有输送带203.
48.根据本发明的一个实施例，环流回路的第一端口是指该回路接近切割单元90和转运切除单元80的一个端口，环流回路的第二端口是指该回路接近暂存区150的端口，环流回
路若采用现有的机器人作为输送装置，则机器人在平面上的运行角度是360
°
，因此当机器人设置在输送带上时，环流回路的第一端口位于机器人的安装点，环流回路的第二端口为机器人向暂存区150方向的运动远端；当机器人设置在输送带旁侧时，则机器人位于切割单元90和转运切除单元80之间的轨迹点与第一端口重合，环流回路的第二端口为机器人向暂存区150方向的运动远端。考虑到机器人的具体运动形式，在运输铸件毛坯或者铸件半成品时，机器人的执行端沿直线运动。该机器人在本实施例作为环流转运机器人使用。
49.根据本发明的一个实施例，上述环流回路的第一端口还可以位于冷却装置70和转运切除单元80之间，通过环流回路可以在冷却装置70和转运切除单元80之间的输送带和暂存区150之间往返运输半成品铸件，以在上述任一装置或单元出现问题且输送带保持继续运转时，将位于转运切除单元90之前的半成品统一从环流回路转运至暂存区150，并在装置或单元的问题得到解决后将半成品铸件重新按照相同路线输送回输送带，从而保持现场整洁。还需要说明的是，上述环流回路的第一端口还可以位于切割单元90和打标刻印装置100之间。
50.根据本发明的一个实施例，上述的打印刻标装置100、x光检测装置110、废料收集装置120和装箱装置130均为现有压铸工序中常用的装置，在此不再赘述其具体结构和选型。其中，x光检测装置110、装箱装置130和零件转运单元依次设置，且零件转运单元和暂存区150之间连通；废料收集装置120连通x光检测装置110。可以理解的是，由于打印刻标装置100、x光检测装置110、装箱装置130和零件转运单元之间设有输送装置，输送装置为输送带、机器人或其他形式的能起到输送作用的装置。
51.根据本发明的一个实施例，所述零件转运单元为车辆或机器人，车辆的具体的形式可以是轨道车辆、叉车或汽车。零件转运单元还可以是其他形式的能够转运零件的装置，例如输送带或机器人、
52.根据本发明的一个实施例，且零件转运单元和暂存区150之间连通，具体是通过机器人或输送带连通的。在实际运行的过程中，只有在出现故障时该处才连通。
53.根据本发明的一个实施例，所述切割单元90和转运切除单元80均承担至少一项生产工序，因此切割单元90和转运切除单元80还可以实际上包括四个装置，分别为废料转运装置、真空枝切除装置、铸瘤切除装置和激光切割装置。考虑到不同的铸件加工形式，切割单元90和转运切除单元80包括四个装置时，每个装置可以加工的铸件的尺寸范围较大，而当切割单元90和转运切除单元80均分别只包括一个集成的装置时，每个装置可以加工的铸件的尺寸范围较小。因此，四个装置之间的组合方式用多种，具体可以有真空枝切除装置与铸瘤切除装置集成、真空枝切除装置、铸瘤切除装置、激光切割装置集成，铸瘤切除装置、激光切割装置集成的方式，并结合具体厂房设计决定将单独设立或与集成设置，从而减少占地面积，提高面积效率。关于工艺流道口160的具体设计位置，可根据实际厂房进行调整，除了设置在转运切除单元80和切割单元90之间外，还可以设置在转运切除单元80在之前或者切割单元90之后，从而使物流通道尽量集中，减少占地并实现物流路径最优，最终实现高效率高柔性的压铸生产工艺流程的目的。
54.根据本发明的一个实施例，将废料转运装置集成到真空枝切除装置上，节省一个工位和输送工步；大件生产时，激光切割装置配置数量为两个及以上，因此将铸瘤切除装置和激光切割装置集成为切割装置，节省至少一个工位以及输送工步；在切割单元90和转运
切除单元80之间的输送工步处扩展一工艺流道口160，使用环流回路往返运输铸件毛坯和/或铸件半成品，能够提高整条生产线的生产柔性。
55.根据本发明的一个实施例，机器人除了采用上述的多关节机械手或多自由度机器人外，还可以是agv(automated guided vehicle，自动导向车)。当使用agv作为零件转运装置140时，agv能够在需要时，在装箱装置130和缓存区之间往返运输铸件毛坯或铸件半成品。
56.结合本发明的多个实施例，通过装置选型的配合以及重新组合，能够实现多种规格及形态零件的专线或共线生产，减少了开发成本，节约资源。
57.特别地，本发明还公开了一种压铸柔性生产系统的生产方法，当所述压铸单元和/或所述切割单元和/或所述转运切除单元出现故障时，输送装置保持继续运行，环流回路将输送装置上的铸件毛坯或铸件半成品输送至暂存区，待所述切割单元和/或所述转运切除单元修复完成后，所述环流回路将暂存区上的铸件毛坯或铸件半成品输送至输送装置。
58.至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。