一條智能化樹脂砂鑄造生產(chǎn)線

劉燦貴，張錦德，吳 科

（青島濱海金成鑄造機(jī)械有限公司，山東青島 266400）

1 前景和現(xiàn)狀

客戶舊的生產(chǎn)線為手動造型線，工人數(shù)量多，勞動強(qiáng)度大，合箱后的砂型地攤式澆注，占用車間面積大，車間環(huán)境“臟、亂、差”，安全隱患大。新上的智能化樹脂砂生產(chǎn)線，采用自動造型圈，節(jié)約了人工，降低了工人勞動強(qiáng)度；合箱后砂型和澆注后的砂型選用立體倉儲，并采用掃碼識別，節(jié)約了場地，每件砂型的狀態(tài)和位置可直觀的反映在人機(jī)界面上；自動澆注線采用人工叫號，工人根據(jù)鑄件的特點(diǎn)和每爐的鐵水量將砂型按序從立體倉庫叫出，保證每個鑄件的產(chǎn)品質(zhì)量，排序好的砂型進(jìn)入集中烘干和定點(diǎn)澆注，并且澆注后采用全覆蓋式頂吸罩，將澆注后的煙氣集中收集處理，改善了車間環(huán)境；落砂后的砂箱采用自動回箱線，將砂箱自動輸送至混砂機(jī)附近，節(jié)約了人力，提高了生產(chǎn)效率。全套設(shè)備的操作和監(jiān)控均可實(shí)現(xiàn)在線和遠(yuǎn)距離操控，管理人員可實(shí)時監(jiān)控每個工位的生產(chǎn)狀態(tài)。

2 工藝要求

產(chǎn)品名稱：智能化樹脂砂鑄造生產(chǎn)線，本線主要由樹脂砂自動造型圈、智能立體倉儲、自動澆注流水線、空箱返回線、樹脂砂再生線等五大部分組成，完成造型、存儲、澆注、冷卻，空箱返回等工序，實(shí)現(xiàn)鑄造智能化、柔性化、自動化。

3 生產(chǎn)節(jié)拍

根據(jù)客戶鑄件的鑄造特點(diǎn)（品種多，重量和尺寸差異大）和產(chǎn)量要求，該生產(chǎn)線設(shè)計平均每3.5min 生產(chǎn)整型，產(chǎn)品零件主要是機(jī)器人曲臂、底座等鑄件，最大砂箱尺寸2000mm×1700mm，最大鑄件重量≥730kg，智能化立體倉儲設(shè)計2 排6 層11 列共計132 個工位，每個工位承重4t。作業(yè)流程實(shí)現(xiàn)自動化、柔性化、智能化的要求。

4 設(shè)備組成

（1）樹脂砂造型圈：樹脂砂混砂機(jī)—振實(shí)臺（加砂振實(shí)）—硬化—起模—修型—流涂—點(diǎn)火吹灰—下芯合箱—RGV 小車（入庫），如圖1 所示。

圖1 樹脂砂自動造型圈

（2）智能化立體倉儲：貨架、有軌巷道堆垛機(jī)、兩端輸送臺車、自動稱重、智能掃碼系統(tǒng)，出入庫管理系統(tǒng)，如圖2 所示。

圖2 智能化立體倉儲

（3）自動澆注流水線：出庫—RGV 小車—烘干線（熱風(fēng)烘干機(jī)烘干）—澆注線—冷卻線—入庫，如圖3 所示。

圖3 自動澆注流水線

（4）樹脂砂再生線：振動落砂機(jī)—振動輸送槽—懸掛磁選機(jī)—板鏈提升機(jī)—貫通式磁選機(jī)—振動破碎機(jī)—斗式提升機(jī)—搓擦再生機(jī)—斗式提升機(jī)—砂溫調(diào)節(jié)器—斗式提升機(jī)—儲存砂庫—?dú)饬Πl(fā)送裝置—混砂機(jī)上方砂庫，如圖4 所示。

圖4 樹脂砂再生線

（5）空箱返回線：落砂后的空砂箱由空箱返回線自動輸送至混砂機(jī)附近，輥道全部采用機(jī)動輥道，以便完成下次的造型。

根據(jù)以上設(shè)計思路和客戶實(shí)際廠房，完成了本線的設(shè)計。設(shè)計原則：本著高起點(diǎn)、高檔次、節(jié)約場地，降低工人勞動強(qiáng)度，提高質(zhì)量和生產(chǎn)率，保證設(shè)備合理性、先進(jìn)性、可靠性、實(shí)用性為原則，實(shí)現(xiàn)自動化、柔性化、智能化樹脂砂鑄造。

5 設(shè)備主要特點(diǎn)

（1）樹脂砂造型圈，根據(jù)客戶鑄件品種雜、數(shù)量多、形狀復(fù)雜，重量及尺寸差異大等特點(diǎn)，造型定盤選用2300mm×1300mm，可覆蓋用戶90%砂箱，起模及合箱采用懸掛式可開合翻箱機(jī)械手來完成，可完成不同尺寸砂箱的造型、起模、合箱等工序，實(shí)現(xiàn)柔性化造型，可滿足不同尺寸砂箱的造型需求。

（2）智能化立體倉儲，采用統(tǒng)一的倉儲托盤，托盤尺寸2150mm×1300mm，且每件托盤均鑲嵌條形碼，堆垛機(jī)稱重及掃碼識別后，可實(shí)現(xiàn)砂型存取自動化、高層合理化、智能化、人機(jī)界面直觀，操作簡單。

（3）自動澆注流水線，操作工人在出庫終端預(yù)先設(shè)定好出庫順序，砂型通過RGV 小車分別按序輸送至烘干線，經(jīng)烘干機(jī)烘干的砂型，自動輸送至澆注線，完成澆注的砂箱按序輸送至冷卻線進(jìn)行冷卻，冷卻好的砂型通過RGV 小車再次入庫，等待落砂。

（4）樹脂砂再生線，根據(jù)客戶鑄件材質(zhì)和要求，本線采用呋喃樹脂工藝；再生采用強(qiáng)力搓擦再生工藝保證脫膜效果并降低樹脂加入量；砂溫冷卻采用立式砂溫調(diào)節(jié)器加閉式冷卻塔的組合形式，整個工程外形美觀，布局緊湊、合理，功能齊全、可靠，能夠滿足生產(chǎn)工藝技術(shù)指標(biāo)和國家對環(huán)保的要求，以適用不同的鑄件造型用砂的處理。

6 結(jié)語

該智能化樹脂砂生產(chǎn)線順利投產(chǎn)至今，樹脂加入量低至0.7%，大大降低了鑄造成本，舊砂溫度不高于40℃，使用效果超出客戶預(yù)期。經(jīng)實(shí)際生產(chǎn)驗證實(shí)現(xiàn)了柔性化、智能化、自動化生產(chǎn)的需求，完成了鑄造向智能化的發(fā)展。