CN106311989A - 一种用于浇冒口生产的自动化射芯分模系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于浇冒口生产的自动化射芯分模系统，包括四工位回转工作台、自动射芯模块、自动分模机械手模块,四工位回转工作台上沿圆周方向设有四个工位，分别为自动射芯工位、补砂工位、自动分模工位、清洁模腔工位；自动射芯模块包括射芯机、用于支承射芯机的射芯机支承架，射芯机包括射砂型腔，射砂型腔位于自动射芯工位的正上方；自动分模机械手模块设置于自动分模工位的外侧，自动分模机械手模块包括机械手支架、水平导轨、垂直导轨、两个翻转手爪、吸盘手爪。本发明优点：能实现自动射芯、人工补砂、自动分模及人工清洁模腔，实现稳定连续生产，自动化程度高，生产效率高，且降低了操作人员的劳动强度。
Description
技术领域
本发明涉及砂型铸造中射芯制芯技术领域，尤其涉及的是一种用于浇冒口生产的自动化射芯分模系统。
背景技术
模具制芯是精密铸造生产中的一种方式。常见的热芯盒、冷芯盒制芯，由于采取射砂后先在模具中固化砂芯，然后再分离出砂芯，分离难度较低，因此市场上已经有了相应的自动化生产设备。而普通射芯工艺中在分模前，砂芯不需固化，因此生产效率较高，但分模难度较大，上、下模分离时，务必要保证分离时两模具的平行度，目前常采用的是人工分模，要求工人具有较高的技术熟练程度。另外，由于模具加上砂芯后重达40-50Kg，重量较重，人工分离劳动强度非常大，加之生产过程中灰尘较多，生产环境不适宜于人工操作。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种用于浇冒口生产的自动化射芯分模系统。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种用于浇冒口生产的自动化射芯分模系统，包括四工位回转工作台、自动射芯模块、自动分模机械手模块，
所述四工位回转工作台包括可绕着回转轴转动且沿圆周方向均匀分布的四个支撑架，所述四个支撑架上分别活动设置有模具定位架，所述模具定位架上用于放置模具，所述四工位回转工作台上沿圆周方向设有四个工位，所述四个工位分别为自动射芯工位、补砂工位、自动分模工位、清洁模腔工位，每个所述支撑架在旋转过程中能依次在所述四个工位上停止，所述固定平台一侧还设有顶升机构，所述顶升机构用于顶起位于所述自动射芯工位上的模具定位架和模具；
所述自动射芯模块包括射芯机、用于支承所述射芯机的射芯机支承架，所述射芯机包括射砂型腔，所述射砂型腔位于所述自动射芯工位的正上方，通过所述顶升机构顶起位于所述自动射芯工位上的模具进入所述射砂型腔的端口内进行射芯作业；
所述自动分模机械手模块设置于所述自动分模工位的外侧，所述自动分模机械手模块包括机械手支架、水平导轨、垂直导轨、两个翻转手爪、吸盘手爪，所述水平导轨水平设置在所述机械手支架顶端，所述水平导轨上滑动设置有横向滑动杆，所述垂直导轨滑动设置在所述横向滑动杆上，所述两个翻转手爪相对设置，所述两个翻转手爪用于夹紧所述模具，所述两个翻转手爪和吸盘手爪分别通过各自的手爪支撑架与所述垂直导轨的下端连接，且所述两个翻转手爪末端分别各自连接有横向的手爪旋转轴，通过翻转电机驱动所述手爪旋转轴和翻转手爪转动。
所述翻转手爪包括上下相对设置的上夹板、下夹板，所述下夹板通过气缸驱动其上下移动，所述上夹板和下夹板上设有用于对模具进行夹紧定位的定位柱。
所述模具包括上模和下模，所述上模和下模相对的两侧设有模具把手，，所述模具把手上设置有与所述定位柱相配合的定位孔，所述两个翻转手爪用于夹紧所述模具的模具把手。
所述自动分模机械手模块还包括网板支撑平台、砂芯输送平台，所述网板支撑平台用于放置网板，所述砂芯输送平台滑动设置在输送导轨上，所述网板支撑平台、砂芯输送平台均位于所述翻转手爪和吸盘手爪下方。
所述自动分模机械手模块中，所述机械手支架包括相对设置的两个龙门架，所述两个龙门架上端相对的一侧分别设有所述水平导轨，所述横向滑动杆横跨设置在两个所述水平导轨之间。
所述顶升机构包括抬升顶杆及驱动所述抬升顶杆升降的液压缸。
所述四工位回转工作台包括固定平台、设于所述固定平台上的回转轴、及沿所述回转轴顶端圆周方向上均匀分布的四个支撑架，通过伺服电机驱动所述回转轴和其上的四个支撑架旋转。
所述自动分模机械手模块通过伺服控制系统控制其动作。
本发明相比现有技术具有以下优点：
1、本发明提供的一种用于浇冒口生产的自动化射芯分模系统，其设置有四工位回转工作台、自动射芯模块、自动分模机械手模块，能实现自动射芯、人工补砂、自动分模及人工清洁模腔，最终通过砂芯输送平台将砂芯运输出去进行烘干作业，完成制芯的一系列过程，实现稳定连续生产，自动化程度高，生产效率高，且大大降低了操作人员的劳动强度。
2、本发明提供的一种用于浇冒口生产的自动化射芯分模系统，其自动分模机械手模块采用伺服控制系统控制，且采用翻转手爪和吸盘手爪两种手爪相复合的方式，既可实现分模、搬运动作，也可以实现网板的取放动作，即通过两个翻转手爪夹紧模具实现上、下模的共同上下翻转并将上、下模分开，并结合吸盘手爪将网板放置于倒置的上模上，然后再通过两个翻转手爪实现倒置的上模与网板的共同翻转，将砂芯最终放置于网板上，实现上、下模的稳定分离，确保砂芯的外观及质量，采用自动化分模，大大减轻了工人的劳动工作量。
3、本发明提供的一种用于浇冒口生产的自动化射芯分模系统，其自动射芯模块中，射芯机的射砂型腔采用悬吊式设置，通过射芯机支承架将其从侧面支承起来，避免与四工位回转工作台相干涉，结构布局紧凑，节省空间，降低了生产成本。
4、本发明提供的一种用于浇冒口生产的自动化射芯分模系统，其提供两个独立的辅助工位，即补砂工位和清洁模腔工位，此两个辅助工位与射芯及分模两个主工位互不干扰，可以由人工参与；由于砂芯由树脂及一定的粘性材料组成，自动化补料可能出现粘料现象，因此，补砂工位由人工来完成不至于出现粘料现象；清洁模腔一般在制作几次砂芯之后才需进行一次，由于模腔结构复杂，因此由人工来定期完成。
5、本发明提供的一种用于浇冒口生产的自动化射芯分模系统，其四工位回转工作台的模具定位架活动设置在支撑架上,当需要使用不同形状和规格的模具时,只需更换模具定位架即可,从而使得该系统能适应不同规格和形状的模具,从而得到不同形状和规格的砂芯，适用范围广，通用性强。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图。
图2是本发明的自动分模机械手模块立体结构示意图。
图3是本发明的后视图。
图4是本发明的右视图。
图5是本发明的翻转手爪结构示意图。
图6是本发明的模具爆炸结构示意图。
图中标号：11固定平台，12回转轴，13支撑架，14模具定位架，15模具，16自动射芯工位,17补砂工位，18自动分模工位,19清洁模腔工位，110抬升顶杆，111液压缸,21射芯机支承架，22射砂型腔，31龙门架，32水平导轨，33垂直导轨，34翻转手爪，341上夹板，342下夹板，343定位柱，35吸盘手爪，36横向滑动杆，37网板，38减速机，39翻转电机，310气缸，311网板支撑平台，312砂芯输送平台，313输送导轨，41上模，42下模，43模具把手，44定位孔。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
参见图1至图6，本实施例公开了一种用于浇冒口生产的自动化射芯分模系统，包括四工位回转工作台、自动射芯模块、自动分模机械手模块，
四工位回转工作台包括固定平台11、设于固定平台11上的回转轴12、及沿回转轴12顶端圆周方向上均匀分布的四个支撑架13，通过伺服电机驱动回转轴12和其上的四个支撑架13旋转。四个支撑架13上分别活动设置有模具定位架14，模具定位架14上用于放置模具15，模具定位架14尺寸适应于不同的模具15而制造，当使用不同的模具15，只需更换不同的模具定位架14即可。四工位回转工作台上沿圆周方向设有四个工位，四个工位分别为自动射芯工位16、补砂工位17、自动分模工位18、清洁模腔工位19，每个支撑架13在旋转过程中能依次在四个工位上停止，固定平台11一侧还设有顶升机构，顶升机构包括抬升顶杆110及驱动抬升顶杆110升降的液压缸111。顶升机构用于顶起位于自动射芯工位16上的模具定位架14和模具15；
自动射芯模块包括射芯机、用于支承射芯机的射芯机支承架21，射芯机包括射砂型腔22，射砂型腔22位于自动射芯工位16的正上方，通过顶升机构顶起位于自动射芯工位16上的模具15进入射砂型腔22的端口内进行射芯作业；
自动分模机械手模块设置于自动分模工位18的外侧，自动分模机械手模块包括机械手支架、水平导轨32、垂直导轨33、两个翻转手爪34、吸盘手爪35，机械手支架包括相对设置的两个龙门架31，两个龙门架31上端相对的一侧分别设有水平导轨32，横向滑动杆36横跨设置在两个水平导轨32之间，且横向滑动杆36能在水平导轨32上滑动，垂直导轨33滑动设置在横向滑动杆36上，两个翻转手爪34相对设置，两个翻转手爪34用于夹紧模具15，吸盘手爪35为电磁的吸盘手爪35，用于抓取网板37。两个翻转手爪34和吸盘手爪35分别通过各自的手爪支撑架13与垂直导轨33的下端连接，且两个翻转手爪34末端分别各自连接有横向的手爪旋转轴，通过翻转电机39驱动手爪旋转轴和翻转手爪34转动,翻转电机39与手爪旋转轴之间通过减速机38连接,减速机38的输入端与翻转电机39的输出端连接,减速机38的输出端与手爪旋转轴连接。翻转手爪34包括上下相对设置的上夹板341、下夹板342，下夹板342通过气缸310驱动其上下移动，上夹板341和下夹板342上设有用于对模具15进行夹紧定位的定位柱343。模具15包括上模41和下模42，上模41和下模42相对的两侧设有模具把手43，模具把手43上设置有与定位柱343相配合的定位孔44，两个翻转手爪34用于夹紧模具15的模具把手43。
自动分模机械手模块还包括网板支撑平台311、砂芯输送平台312，网板支撑平台311用于放置网板37，砂芯输送平台312滑动设置在输送导轨313上，网板支撑平台311、砂芯输送平台312均位于翻转手爪34和吸盘手爪35下方。自动分模机械手模块通过伺服控制系统控制其动作。
本实施例提供的一种用于浇冒口生产的自动化射芯分模系统的工作过程如下：
首先将上模41和下模42合模后，置于模具定位架14上，当模具15旋转至自动射芯工位16时，模具15正好位于射芯机的射砂型腔22正下方，由液压缸111驱动抬升顶杆110向上伸出，从而将模具定位架14与模具15一同向上运动至射砂型腔22端口处，在一定压力下，射芯机启动射砂工作，可将模具15的模腔内填满树脂砂，完成自动射砂。
当射砂完成后，回转轴12旋转90度，充满树脂砂的模具15抵达补砂工位17，在人工辅助下将砂芯底部补平，完成补砂作业。
接着回转轴12继续旋转90度，经过补砂的模具15到达自动分模工位18，进入自动分模工序，依次实现模具15翻转、拔下模42并将下模42翻转放回至自动分模工位18上、放网板37、网板37与上模41翻转、分离上模41并将上模41移回至自动分模工位18上与下模42具15合模。具体过程为：在水平导轨32、垂直导轨33的带动下，两个翻转手爪34分别向自动分模工位18上的模具15靠近，在气缸310驱动下，每个翻转把手的上夹板341和下夹板342分别夹紧的模具把手43的上下两侧，从而夹紧上模41和下模42共同抬升，并在翻转电机39的带动下，上模41和下模42一同上下翻转180度，然后将上模41、下模42放置于砂芯输送平台312上，翻转手爪34松开，此时上模41在下、下模42在上。然后由翻转手爪34重新单独抓取位于上方的下模42，先将下模42垂直抬升实现下模42的分离，然后将分离后的下模42上下旋转180度后放置于自动分模工位18的模具定位架14上。然后在水平导轨32的带动下，吸盘手爪35到达网板支撑平台311上方，吸盘手爪35下移抓取网板37，并将网板37放置于倒置的上模41上，然后由两个翻转手爪34将上模41的模具把手43和网板37共同夹紧，抬升并上下旋转180后，再次放至到砂芯输送平台312上，此时网板37在下、上模41在上。然后由翻转手爪34重新单独抓取位于上方的上模41，先将上模41垂直抬升实现上模41的分离，然后将分离后的上模41放置于自动分模工位18上的下模42上，至此自动分模工作结束，砂芯落在网板37上，可由沿输送导轨313一起送至末端，供人工或机器取走进行烘干。
重新合模的模具15，在回转轴12再次旋转90度时，将会移动至清洁模腔工位19，可以由人工定期进行清洗模腔。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于浇冒口生产的自动化射芯分模系统，其特征在于：包括四工位回转工作台、自动射芯模块、自动分模机械手模块，
所述四工位回转工作台包括可绕着回转轴(12)转动且沿圆周方向均匀分布的四个支撑架(13)，所述四个支撑架(13)上分别活动设置有模具定位架(14)，所述模具定位架(14)上用于放置模具(15)，所述四工位回转工作台上沿圆周方向设有四个工位，所述四个工位分别为自动射芯工位(16)、补砂工位(17)、自动分模工位(18)、清洁模腔工位(19)，每个所述支撑架(13)在旋转过程中能依次在所述四个工位上停止，所述固定平台(11)一侧还设有顶升机构，所述顶升机构用于顶起位于所述自动射芯工位(16)上的模具定位架(14)和模具(15)；
所述自动射芯模块包括射芯机、用于支承所述射芯机的射芯机支承架(21)，所述射芯机包括射砂型腔(22)，所述射砂型腔(22)位于所述自动射芯工位(16)的正上方，通过所述顶升机构顶起位于所述自动射芯工位(16)上的模具(15)进入所述射砂型腔(22)的端口内进行射芯作业；
所述自动分模机械手模块设置于所述自动分模工位(18)的外侧，所述自动分模机械手模块包括机械手支架、水平导轨(32)、垂直导轨(33)、两个翻转手爪(34)、吸盘手爪(35)，所述水平导轨(32)水平设置在所述机械手支架顶端，所述水平导轨(32)上滑动设置有横向滑动杆(36)，所述垂直导轨(33)滑动设置在所述横向滑动杆(36)上，所述两个翻转手爪(34)相对设置，所述两个翻转手爪(34)用于夹紧所述模具(15)，所述两个翻转手爪(34)和吸盘手爪(35)分别通过各自的手爪支撑架(13)与所述垂直导轨(33)的下端连接，且所述两个翻转手爪(34)末端分别各自连接有横向的手爪旋转轴，通过翻转电机(39)驱动所述手爪旋转轴和翻转手爪(34)转动。
2.如权利要求1所述的一种用于浇冒口生产的自动化射芯分模系统，其特征在于：所述翻转手爪(34)包括上下相对设置的上夹板(341)、下夹板(342)，所述下夹板(342)通过气缸(310)驱动其上下移动，所述上夹板(341)和下夹板(342)上设有用于对模具(15)进行夹紧定位的定位柱(343)。
3.如权利要求2所述的一种用于浇冒口生产的自动化射芯分模系统，其特征在于：所述模具(15)包括上模(41)和下模(42)，所述上模(41)和下模(42)相对的两侧设有模具把手(43)，，所述模具把手(43)上设置有与所述定位柱(343)相配合的定位孔(44)，所述两个翻转手爪(34)用于夹紧所述模具(15)的模具把手(43)。
4.如权利要求1所述的一种用于浇冒口生产的自动化射芯分模系统，其特征在于：所述自动分模机械手模块还包括网板支撑平台(311)、砂芯输送平台(312)，所述网板支撑平台(311)用于放置网板(37)，所述砂芯输送平台(312)滑动设置在输送导轨(313)上，所述网板支撑平台(311)、砂芯输送平台(312)均位于所述翻转手爪(34)和吸盘手爪(35)下方。
5.如权利要求1所述的一种用于浇冒口生产的自动化射芯分模系统，其特征在于：所述自动分模机械手模块中，所述机械手支架包括相对设置的两个龙门架(31)，所述两个龙门架(31)上端相对的一侧分别设有所述水平导轨(32)，所述横向滑动杆(36)横跨设置在两个所述水平导轨(32)之间。
6.如权利要求1所述的一种用于浇冒口生产的自动化射芯分模系统，其特征在于：所述顶升机构包括抬升顶杆(110)及驱动所述抬升顶杆(110)升降的液压缸(111)。
7.如权利要求1所述的一种用于浇冒口生产的自动化射芯分模系统，其特征在于：所述四工位回转工作台包括固定平台(11)、设于所述固定平台(11)上的回转轴(12)、及沿所述回转轴(12)顶端圆周方向上均匀分布的四个支撑架(13)，通过伺服电机驱动所述回转轴(12)和其上的四个支撑架(13)旋转。
8.如权利要求1所述的一种用于浇冒口生产的自动化射芯分模系统，其特征在于：所述自动分模机械手模块通过伺服控制系统控制其动作。
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