一种熔模精密铸件制壳系统的制作方法

本发明实施例涉及自动化技术，尤其涉及一种熔模精密铸件制壳系统。

背景技术：

1、制壳系统是铸造生产过程中的一种重要系统，制壳系统通常包括涂料制备设备、挂浆设备、撒砂设备、干燥设备和脱蜡设备。涂料制备设备用于将耐火材料、粘结剂等混合制成涂料。通常包括搅拌器、研磨机等，以确保涂料的均匀性和细度。挂浆设备用于将蜡模浸入涂料中，使其表面均匀地覆盖一层涂料。常见的挂浆设备有浸浆槽、机械手等。撒砂设备用于在挂浆后的蜡模表面撒上一层细砂，增强型壳的强度。撒砂设备可以自动控制撒砂量和粒度分布。干燥设备用于对挂浆和撒砂后的型壳进行干燥，去除水分，使其固化。干燥设备可以是烘箱、热风炉等。脱蜡设备用于将型壳中的蜡模熔化并排出，为后续的浇注工序做准备。脱蜡设备通常采用蒸汽或热水脱蜡法。

2、制壳系统优劣关系到生成的效率，自动化的制壳系统可以大大提高生产效率，减少人工操作的时间和劳动强度。同时，精确的控制和稳定的性能可以减少废品率，提高生产的可靠性。

3、目前市场上主要是针对的中小型铸件以及结构相对简单的叶片类铸件的自动化制壳线，该类制壳线普遍采用倒挂并轨道传输的方式进行干燥。我国航空发动机以及燃气轮机正在蓬勃发展，每年的需求量较大，而大型铸件智能化制壳线还不成熟，有些还是采用中小型自动化制壳线的方式进行制壳。

技术实现思路

1、本发明提供一种熔模精密铸件制壳系统，以达到使制壳系统适用于大型铸件的制壳，以及提高自动化生产效率的目的。

2、本发明实施例提供了一种熔模精密铸件制壳系统，包括：

3、制造执行控制系统、机器人操作系统、面浆区工作站、背浆区工作站、仓储工作站、无人车和人工站；

4、所述制造执行控制系统与所述机器人操作系统通信连接；

5、所述机器人操作系统分别与所述面浆区工作站、背浆区工作站、仓储工作站通信连接；

6、所述仓储工作站与所述无人车通信连接，所述无人车用于模壳在所述面浆区工作站、背浆区工作站与人工站之间的运送；

7、所述机器人操作系统配置为控制所述面浆区工作站执行一种或多种面浆工艺；

8、所述机器人操作系统配置为控制所述背浆区工作站执行一种或多种背浆工艺。

9、可选的，所述面浆区工作站、背浆区工作站配置有伺服移载机构；

10、所述伺服移栽机构包括第一抓取位、第二抓取位；

11、所述第一抓取位用于配合所述面浆区工作站，所述第二抓取位用于配合所述背浆区工作站；

12、所述机器人操作系统配置为控制所述无人车将指定模壳运动至所述伺服移载机构，或者控制所述无人车将指定模壳从所述伺服移载机构运送至指定位置。

13、可选的，所述伺服移载机构还配置有扫码枪、称重传感器；

14、所述扫码枪用于扫取与所述模壳对应的识别码，所述识别码设置于与所述模壳随行的托盘上，或与所述托盘成套的十字托架上；

15、所述称重传感器用于对所述模壳进行称重。

16、可选的，所述面浆区工作站包括：面浆区控制器；

17、所述面浆区控制器与所述机器人操作系统通信连接，所述面浆区控制器还与所述扫码枪、称重传感器相连接；

18、所述面浆区控制器配置为：

19、在指定的面浆工艺步骤，控制所述扫码枪扫取与所述模壳对应的识别码，以及控制所述称重传感器对所述模壳进行称重；

20、向所述机器人操作系统发送所述识别码和称重信息。

21、可选的，所述面浆区工作站还包括：第一机器人、第一浆桶、第一淋砂设备、第一液位传感器、至少一个人工操作位；

22、所述面浆区控制器还与所述第一机器人、第一浆桶、第一淋砂设备、第一液位传感器通信连接；

23、所述机器人操作系统配置为：

24、基于所述识别码以及称重信息，控制所述第一机器人将所述模壳运送至第一浆桶位置；

25、控制所述第一机器人用于在所述第一抓取位抓取所述模壳、控制所述第一机器人用于将所述模壳运送至第一淋砂设备位置或人工操作位；

26、控制所述第一液位传感器测量所述第一浆桶内的第一液位高度；

27、控制所述第一机器人以及第一淋砂设备用于所述模壳的面层淋砂；

28、所述面浆区控制器还配置为：

29、基于所述第一液位高度，控制所述第一机器人以及第一浆桶用于所述模壳的面层沾浆。

30、可选的，所述背浆区工作站包括：背浆区控制器；

31、所述背浆区控制器与所述机器人操作系统通信连接，所述背浆区控制器还与所述扫码枪、称重传感器相连接；

32、所述背浆区控制器配置为：

33、在指定的背浆工艺步骤，控制所述扫码枪扫取与所述模壳对应的识别码，以及控制所述称重传感器对所述模壳进行称重；

34、向所述机器人操作系统发送所述识别码和称重信息。

35、可选的，所述背浆区工作站包括：第二机器人、第二浆桶、第二淋砂设备、第二液位传感器、至少一个人工操作位；

36、所述背浆区控制器还与所述第二机器人、第二浆桶、第二淋砂设备、第二液位传感器通信连接；

37、所述机器人操作系统配置为：

38、控制所述第二机器人用于在所述第二抓取位抓取所述模壳，将所述模壳运送至第二浆桶位置、第二淋砂设备位置或者人工操作位；

39、控制所述第二液位传感器测量所述第二浆桶内的第二液位高度；

40、控制所述第二机器人和第二淋砂设备用于所述模壳的背层淋砂；

41、所述背浆区控制器还配置为：

42、基于所述第二液位高度，控制所述第二机器人所述第二浆桶用于所述模壳的背层沾浆。

43、可选的，所述仓储工作站包括：仓库管理系统、机器人控制系统和仓库控制系统；

44、所述机器人操作系统与所述仓库管理系统通信连接；

45、所述仓库管理系统分别与所述机器人控制系统、仓库控制系统通信连接；

46、所述机器人控制系统以及仓库控制系统与所述无人车通信连接；

47、所述仓库管理系统配置为根据所述模壳的工作流程确定模壳库位信息；

48、所述机器人控制系统和仓库控制系统用于根据所述模壳库位信息控制所述无人车运动。

49、可选的，所述人工站包括：立体库堆垛机、有轨制导车辆；

50、所述立体库堆垛机和有轨制导车辆用于所述模壳在所述人工站的存取。

51、可选的，所述人工站还包括：干燥架，所述干燥架包括货架、输送小车、定位组件和风扇组件；

52、所述货架用于放置所述模壳、所述定位组件用于所述立体库堆垛机将所述模壳放置在所述货架时的定位、所述输送小车用于将所述模壳运出所述货架，所述风扇组件用于所述模壳的干燥。

53、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提出一种制壳系统，该系统包括制造执行控制系统(mes)、机器人操作系统(ros)、面浆区工作站、背浆区工作站、仓储工作站、无人车和人工站，其中，制造执行控制、机器人操作系统和各工作站构成mes-中央控制-单站控制的三层控制架构，基于该三层架构可以实现全局调度、分布式控制、集中监控的控制模式，其中，mes系统负责跟踪生产任务与执行状态，存储并记录所有产品的制造执行情况，为下层控制系统提供基础信息支撑，将生产任务下发到中央控制系统。同时mes可以实现看板展示，终端呼叫、基础数据维护与管理等众多功能；中央系统(ros)监控来自“工作站”发出的各类“事件请求”,并对事件请求进行判断，并产生，调度各控制对象(设备、传感、机器人、立体库、agv)按照工艺路线进行生产制造执行。中央控制系统ros和mes之间通过接口调用，获取产品规格、工艺等基础信息，用于自动化执行过程中的安全性、正确性校验。各分站控制接收来自ros的调度指令，按照指令执行工作。分站控制通过profinet现场总线，与中央控制系统、以及与机器人、设备等进行指令交互，通过以太网与上、下位系统进行数据交换；

54、本发明中，基于mes系统和ros系统可以实现模壳的自动化生产的逻辑控制，基于面浆区工作站、背浆区工作站和人工站的人工操作位或人工辅助位置，基于人工操作位，可以实现在生成过程中对面层质量进行检查，在人工作业口位置对模壳砂、浆堆积清理等人工操作，基于无人车及托盘实现模壳在不同区域的运输及存储，可以避免模壳较重时，采用倒挂运输的方式容易掉落的问题，以及避免采用轨道线运输，当轨道线轴承磨损较大，产生故障，导致整条制壳线停止，影响生成进度的问题。

技术特征：

1.一种熔模精密铸件制壳系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的熔模精密铸件制壳系统，其特征在于，所述面浆区工作站、背浆区工作站配置有伺服移载机构；

3.如权利要求2所述的熔模精密铸件制壳系统，其特征在于，所述伺服移载机构还配置有扫码枪、称重传感器；

4.如权利要求3所述的熔模精密铸件制壳系统，其特征在于，所述面浆区工作站包括：面浆区控制器；

5.如权利要求4所述的熔模精密铸件制壳系统，其特征在于，所述面浆区工作站还包括：第一机器人、第一浆桶、第一淋砂设备、第一液位传感器、至少一个人工操作位；

6.如权利要求3所述的熔模精密铸件制壳系统，其特征在于，所述背浆区工作站包括：背浆区控制器；

7.如权利要求6所述的熔模精密铸件制壳系统，其特征在于，所述背浆区工作站包括：第二机器人、第二浆桶、第二淋砂设备、第二液位传感器、至少一个人工操作位；

8.如权利要求1所述的熔模精密铸件制壳系统，其特征在于，所述仓储工作站包括：仓库管理系统、机器人控制系统和仓库控制系统；

9.如权利要求1所述的熔模精密铸件制壳系统，其特征在于，所述人工站包括：立体库堆垛机、有轨制导车辆；

10.如权利要求9所述的熔模精密铸件制壳系统，其特征在于，所述人工站还包括：干燥架，所述干燥架包括货架、输送小车、定位组件和风扇组件；

技术总结
本发明公开了一种熔模精密铸件制壳系统，包括：制造执行控制系统、机器人操作系统、面浆区工作站、背浆区工作站、仓储工作站、无人车和人工站；制造执行控制系统与机器人操作系统通信连接；机器人操作系统分别与面浆区工作站、背浆区工作站、仓储工作站通信连接；仓储工作站与无人车通信连接，无人车用于模壳在面浆区工作站、背浆区工作站与人工站之间的运送；机器人操作系统配置为控制面浆区工作站执行一种或多种面浆工艺；机器人操作系统配置为控制背浆区工作站执行一种或多种背浆工艺。

技术研发人员：洪杰,王文彬,吴云泽,何剑
受保护的技术使用者：江苏图南合金股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5