CN116727648A - 一种熔模铸造多功能铸件转运箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及熔模铸造技术领域，尤其涉及一种熔模铸造多功能铸件转运箱，其包括可移动的箱体，所述箱体设置有沙箱和向所述沙箱覆沙的储沙室、以及把所述沙箱的沙子回收的回沙室，所述沙箱的上方设置有转运模壳的机械手。整个转运箱的监控系统、动力系统和控制箱电连接，可实现如下效果：1、可夹取外部模壳，转移到所述沙箱内浇注，浇注完成后机械手水平旋转180°，把铸件转移到外界指定位置；2、浇注时，通过红外线测温仪时刻监控模壳的温度，识别是否有金属液泄漏，控制箱接收信号并控制覆沙口打开，向所述沙箱倾泄沙子覆盖模壳，从而防止跑火，阻止金属液进一步泄漏；3、水冷浇注后的模壳，增加铸件冷却速度，从而控制铸件质量。

Description

一种熔模铸造多功能铸件转运箱

技术领域

本发明涉及熔模铸造技术领域，特别是涉及一种熔模铸造多功能铸件转运箱。

背景技术

随着精密铸造技术的发展，熔模精密铸造不仅能够生产出结构形状复杂的小型铸件，而且还能生产出壁厚不均的大型铸件，为工业生产带来了便利。然而需要精密铸造的工件，因为其结构复杂、壁厚不均和铸件质量大，其模壳在浇铸时，各部位承受的金属液静压力也不同，致使模壳容易局部破裂，金属液泄漏(俗称“跑火”)，造成浪费和伤害事故。另外，精密铸造不同工件因为形状结构尺寸、以及材质的不同，需要的冷却环境也不同，亟需一种新的熔模铸造技术，以提供便宜、高效的熔模铸造环境。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，而提供一种熔模铸造多功能铸件转运箱，其可以实现预热后模壳的夹取、浇注、保温、转运等操作，另外在铸件未凝固成型前发生模壳破损金属液泄露时，也可以及时补漏，减少金属液的浪费，防止流出的金属液烫伤工人，大大降低了工人被烫伤的风险，同时提高铸件浇铸成型率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种熔模铸造多功能铸件转运箱，包括箱体和控制箱，所述箱体设置有沙箱和向所述沙箱覆沙的储沙室，所述沙箱的上方设置有转运模壳的机械手；所述箱体包括带行走轮的底板，所述底板对中且平行设置有两块墙板，所述沙箱位于两块所述墙板之间，所述储沙室有两个且分别位于两块所述墙板的外侧，所述墙板开有连通所述储沙室的覆沙口，所述覆沙口高于所述沙箱，所述覆沙口的出口端设置有自动开合门，所述自动开合门包括与所述墙板滑动连接且可封挡所述覆沙口的挡板、以及固定于所述墙板的覆沙电机，所述挡板一体连接有覆沙齿条，所述覆沙电机的输出轴固定有与所述覆沙齿条啮合的覆沙齿轮；所述机械手设置有摄像头和监控模壳温度的红外线测温仪，所述覆沙电机、所述摄像头、所述红外线测温仪与所述控制箱电连接。

优选的，所述机械手包括两端通过滚轮搭接两块所述墙板的横梁，所述墙板设置有纵向齿条，所述横梁设置有纵向电机，所述纵向电机的输出端固定有与所述纵向齿条啮合的纵向齿轮；所述横梁滑动连接有滑座，所述横梁的一侧设置有横向齿条，所述滑座设置有横向电机，所述横向电机的输出轴固定有与所述横向齿条啮合的横向齿轮；所述滑座固定有锁止式旋转轮，所述锁止式旋转轮设置有升降架、以及驱动所述升降架升降的升降气缸；所述升降架的活动架底端设置有夹紧电机、以及向两侧展开的滑竿，所述滑竿滑动连接有两个滑块，两个所述滑块由一根两端螺纹相反的螺杆贯穿并螺纹连接，所述螺杆的中间设置有从动齿轮，所述夹紧电机的输出轴固定有与所述从动齿轮啮合的主动齿轮，两个所述滑块固定有组成卡爪的夹杆；所述纵向电机、所述横向电机、所述升降气缸、所述夹紧电机与所述控制箱电连接。

优选的，所述滑座设置有用于向模壳浇注金属液的进料口，所述进料口包括漏斗和位于所述漏斗下方的导料管，所述导料管位于所述卡爪夹取模壳位置的正上方；所述摄像头、所述红外线测温仪设置于所述升降架的活动架。

优选的，所述储沙室的下方设置有回沙室，所述回沙室的底部为斜板，所述储沙室和所述回沙室之间设置有螺旋提升机；所述回沙室与所述沙箱之间设置有连通两者的回沙口；位于所述回沙室的所述底板设置有清沙口，所述清沙口设置有封口插板。

优选的，所述沙箱设置有沙箱行走轮，所述回沙口设置于所述沙箱的侧板底部，所述沙箱的底部中间高然后向两侧形成向下延伸的斜面，该斜面铰接有水平时高于所述回沙口的卸料板，所述卸料板向下翻转时可露出所述回沙口，所述卸料板的前端设置有提拉所述卸料板并使其保持水平的拉杆。

优选的，所述储沙室的底部、所述沙箱的底部设置有扁平振动电机。

优选的，所述箱体在所述沙箱的下方设置有隔热层，所述箱体在两块所述墙板所夹通道的前后设置有保温门，所述箱体在两块所述墙板所夹通道的顶部设置有可开合的封盖。

优选的，当采用本转运箱水冷浇铸工件时，所述沙箱、所述储沙室和所述回沙室内的沙子替换为水，且通过所述覆沙口和所述回沙口调节所述沙箱内的液面高度，所述卸料板四边与所述沙箱的抵触位置、所述覆沙口设置密封石棉垫；水冷浇铸步骤如下：1、浇注时，调整待浇注模壳底部与所述沙箱内水面间距为5-10cm，2、浇注完成后，通过所述机械手控制模壳浸水速度和深度，3、冷却完成后，所述机械手转移铸件至外界指定位置。

本发明的有益效果是：一种熔模铸造多功能铸件转运箱，其包括可移动的箱体，所述箱体设置有沙箱和向所述沙箱覆沙的储沙室、以及把所述沙箱的沙子回收的回沙室，所述沙箱的上方设置有转运模壳的机械手。整个转运箱的监控系统、动力系统和控制箱电连接，可实现如下效果：1、可夹取外部模壳，转移到所述沙箱内浇注，浇注完成后机械手水平旋转180°，把铸件转移到外界指定位置；2、浇注时，通过红外线测温仪时刻监控模壳的温度，识别是否有金属液泄漏，控制箱接收信号并控制覆沙口打开，向所述沙箱倾泄沙子覆盖模壳，从而防止跑火，阻止金属液进一步泄漏；3、水冷浇注后的模壳，增加铸件冷却速度，从而控制铸件质量；4、可把浇注后的模壳放置于所述沙箱，然后关闭所述箱体的前后门和顶盖，进行保温处理。

附图说明

图1是本发明的一种熔模铸造多功能铸件转运箱的立体结构图；

图2是图1中A的局部放大图；

图3是本发明在保温状态时的外观立体图；

图4是本发明的一种熔模铸造多功能铸件转运箱的主视图；

图5是图4的俯视图；

图6是图4的B-B向剖视图；

图7是所述沙箱的主视图；

图8是图1的C-C向剖视图；

图9是所述机械手的立体图；

图10是所述机械手的主视图；

图11是图10的D-D向剖视图。

附图标记说明：

1——箱体、110——底板、111——清沙口、112——封口插板、120——墙板、130——隔热层、140——保温门、150——封盖、2——控制箱、210——摄像头、220——红外线测温仪、3——沙箱、310——回沙口、320——卸料板、330——拉杆、4——储沙室、410——覆沙口、420——自动开合门、421——挡板、422——覆沙电机、423——覆沙齿条、424——覆沙齿轮、5——机械手、510——横梁、511——滚轮、512——纵向齿条、513——纵向电机、514——纵向齿轮、520——滑座、521——横向齿条、522——横向电机、523——横向齿轮、530——锁止式旋转轮、531——升降架、532——升降气缸、540——夹紧电机、541——滑竿、542——滑块、543——螺杆、544——从动齿轮、545——主动齿轮、546——卡爪、550——进料口、551——漏斗、552——导料管、6——回沙室、7——螺旋提升机、8——扁平振动电机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围限制于此。

如图1-11所示，本实施例的一种熔模铸造多功能铸件转运箱，包括箱体1和控制箱2，所述箱体1设置有沙箱3和向所述沙箱3覆沙的储沙室4，所述沙箱3的上方设置有转运模壳的机械手5；所述箱体1包括带行走轮的底板110，所述底板110对中且平行设置有两块墙板120，所述沙箱3位于两块所述墙板120之间，所述储沙室4有两个且分别位于两块所述墙板120的外侧，所述墙板120开有连通所述储沙室4的覆沙口410，所述覆沙口410高于所述沙箱3，所述覆沙口410的出口端设置有自动开合门420，所述自动开合门420包括与所述墙板120滑动连接且可封挡所述覆沙口410的挡板421、以及固定于所述墙板120的覆沙电机422，所述挡板421一体连接有覆沙齿条423，所述覆沙电机422的输出轴固定有与所述覆沙齿条423啮合的覆沙齿轮424；所述机械手5设置有摄像头210和监控模壳温度的红外线测温仪220，所述覆沙电机422、所述摄像头210、所述红外线测温仪220与所述控制箱2电连接。

本转运箱呈左右对称结构，中间设置用于模壳浇注的场所，两侧设置为防止跑火而向所述沙箱3覆沙的储沙室4，以及把所述沙箱3内的沙子回收的回沙室6，所述回沙室6位于所述储沙室4的下方，而所述回沙室6与所述储沙室4之间又设置有螺旋提升机7，从而实现沙子在本转运箱内闭环循环。当然，本转运箱在所述储沙室4的外侧还设置有补沙口，在所述回沙室6的底部设置有清沙口111，从而实现沙子在本转运箱与外界的转移。其中，所述清沙口111设置的封口插板112，通常为封口状态，当需要清沙时，人工拔除所述封口插板112，沙子即可流出。

所述机械手5包括两端通过滚轮511搭接两块所述墙板120的横梁510，所述墙板120设置有纵向齿条512，所述横梁510设置有纵向电机513，所述纵向电机513的输出端固定有与所述纵向齿条512啮合的纵向齿轮514；所述横梁510滑动连接有滑座520，所述横梁510的一侧设置有横向齿条521，所述滑座520设置有横向电机522，所述横向电机522的输出轴固定有与所述横向齿条521啮合的横向齿轮523；所述滑座520固定有锁止式旋转轮530，所述锁止式旋转轮530设置有升降架531、以及驱动所述升降架531升降的升降气缸532；所述升降架531的活动架底端设置有夹紧电机540、以及向两侧展开的滑竿541，所述滑竿541滑动连接有两个滑块542，两个所述滑块542由一根两端螺纹相反的螺杆543贯穿并螺纹连接，所述螺杆543的中间设置有从动齿轮544，所述夹紧电机540的输出轴固定有与所述从动齿轮544啮合的主动齿轮545，两个所述滑块542固定有组成卡爪546的夹杆；所述纵向电机513、所述横向电机522、所述升降气缸532、所述夹紧电机540与所述控制箱2电连接。所述机械手5可纵向平移、横向平移、上下升降、和水平旋转，并且整个动力系统与所述控制箱2电连接，从而可自动化控制所述机械手5的动作，完成模壳的夹取和转运作业。另外，所述卡爪546的夹杆还可设置成由气缸驱动的伸缩杆，从而可延长便于夹取和放置距离过远的模壳。

本转运箱在所述机械手5，或者再加上其它位置设置多个所述摄像头210，时刻监控所述卡爪546位置，并实时反馈给所述控制箱2，从而自动夹取、转移模壳，实现自动化浇注作业。因为本转运箱是在所述箱体1内浇注，大型浇包难以伸入浇注，在流水线作业时，浇包从所述箱体1的顶部往下浇注，这样浇包和模壳之间就有很大的落差，为使金属液准确落入模壳，并防止金属液飞溅，本转运箱在所述机械手5设置有承接并引导金属液下落的进料口550。具体为，所述进料口550包括漏斗551和位于所述漏斗551下方的导料管552，所述导料管552位于所述机械手夹取模壳位置的正上方。

本实施例的跑火防护为自动化作业，为此本转运箱设置有一个或多个监测模壳表面温度的红外线测温仪220，为实时跟踪模壳，本实施例把所述红外线测温仪220设置在与所述卡爪546位置相对固定的所述升降架531的活动架上；实际生产中，也可采用具有可实时跟踪功能的所述红外线测温仪220，并安装在其他远离浇注位的位置，以防止金属液飞溅烫伤仪器。钢液正常浇注时，模壳表面的温度低于1100℃，而钢液的温度超过1500℃，当模壳破损，金属液泄漏时，所述红外线测温仪220监测到的温度就会突然上升，从而识别金属液是否泄漏；同时把该信号反馈给所述控制箱2，所述控制箱2控制所述自动开合门420打开，储存于所述储沙室4的沙子就会倾泻到所述沙箱3，从而覆盖模壳，一方面防止金属液飞溅，一方面堵塞模壳破损部位，降低其温度，使该处的金属液凝固，防止破口处进一步扩大，从而降低金属液浪费和铸件废品率。

为了使覆沙时沙子能够快速下落，所述储沙室4的底部设置有扁平振动电机8。覆沙完成后，所述沙箱3内的沙子需要清理，可以把所述沙箱3拉出所述箱体1进行清理。本实施例采用体系内循环清理，为此，所述沙箱3与所述回沙室6之间设置有回沙口310，所述回沙口310贯穿所述沙箱3侧壁和所述墙板120，为防止沙子泄漏，所述沙箱3在所述箱体1内的位置固定，且其侧壁贴合所述墙板120，或所述回沙口310内设置截面为“口”字型的溜道，或所述沙箱3与所述回沙室6共用所述墙板120。为使所述沙箱3能保存沙子，并在卸沙时顺利，所述回沙口310设置于所述沙箱3的侧板底部，所述沙箱3的底部中间高然后向两侧形成向下延伸的斜面，该斜面铰接有水平时高于所述回沙口310的卸料板320，所述卸料板320向下翻转时可露出所述回沙口310，所述卸料板320的前端设置有提拉所述卸料板320并使其保持水平的拉杆330。本实施例卸沙时，采用人工操作，即通过操作所述拉杆330，使其不再挂在所述沙箱3的沿口，从而使所述卸料板320在重力作用下下落，从而露出所述回沙口310。另外，为增加卸沙效率，所述沙箱3的底板设置有扁平振动电机8。

综上，本转运箱通过所述摄像头210进行动态和位置监控，所述控制箱2控制所述机械手5从外界夹取模壳到所述沙箱3，并悬置到合适位置，然后浇包通过所述进料口550向模壳浇注金属液；所述红外线测温仪220实时监测模壳表面的温度，识别是否跑火，反馈信号给所述控制箱2，然后控制所述自动开合门420打开，往模壳倾泻沙子，从而阻止跑火；所述沙箱3的沙子太多时，人工取下挂在所述沙箱3沿口的所述拉杆330，使所述卸料板320下落，从而露出所述回沙口310，所述沙箱3的沙子流入所述回沙室6，然后再通过所述螺旋提升机7把沙子从所述回沙室6提升到所述储沙室4，完成沙子的在本转运箱的内循环。

以上为本转运箱正常作业以及防止跑火的实施例。在此基础上，本转运箱还有以下三种作业模式。

模式一：生产线连续作业模式。

该模式下，可在转运箱的前后门设置传送带，所述机械手5夹取前门传送带上的模壳，转移并悬置于所述沙箱3的合适位置，浇注完成后，所述机械手5水平旋转180°，把浇注后的模壳放置于后门传送带上，然后，所述机械后5再水平回转180°，重复上述步骤，从而实现生产线连续作业。

模式二：保温模式。

为了使跑火时，覆沙能准确快速覆盖模壳，浇注时模壳的位置通常位于所述沙箱3的中间。对于有些铸件，需要保温冷却，为此，所述箱体1在所述沙箱3的下方设置有隔热层130，所述箱体1在两块所述墙板120所夹通道的前后设置有保温门140，所述箱体1在两块所述墙板120所夹通道的顶部设置有可开合的封盖150。具体作业如下：浇注完成后，利用所述机械手5把浇注后的模壳放置到所述沙箱3的合适位置，并覆沙稳定模壳，防止其倾倒；所述沙箱3放满浇注后的模壳后，关闭前后所述报保温门140和顶部的所述封盖150；把该转运箱推开，更换下一个转运箱重复上述步骤。

模式三：水冷铸造模式。

有些铸件，为了控制缺陷，需要快速冷却，或者需要控制金属的冷却层次，此时就需要浸入冷却液中，提高冷却速度或控制冷却顺序。本实施例采用水冷，具体作业前需做如下准备，所述沙箱3、所述储沙室4和所述回沙室6内的沙子替换为水，且通过所述覆沙口410和所述回沙口310调节所述沙箱3内的液面高度，所述卸料板320四边与所述沙箱3的抵触位置、所述覆沙口410设置密封石棉垫。然后水冷浇铸步骤如下：1、浇注时，调整待浇注模壳底部与所述沙箱3内水面间距为5-10cm，2、浇注完成后，通过所述机械手5控制模壳浸水速度和深度，3、冷却完成后，所述机械手5转移铸件至外界指定位置。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，且为便于对技术方案的描述，采用的前、后、左、右、上、中、下等方位是基于附图设定，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种熔模铸造多功能铸件转运箱，其特征在于：包括箱体和控制箱，所述箱体设置有沙箱和向所述沙箱覆沙的储沙室，所述沙箱的上方设置有转运模壳的机械手；所述箱体包括带行走轮的底板，所述底板对中且平行设置有两块墙板，所述沙箱位于两块所述墙板之间，所述储沙室有两个且分别位于两块所述墙板的外侧，所述墙板开有连通所述储沙室的覆沙口，所述覆沙口高于所述沙箱，所述覆沙口的出口端设置有自动开合门，所述自动开合门包括与所述墙板滑动连接且可封挡所述覆沙口的挡板、以及固定于所述墙板的覆沙电机，所述挡板一体连接有覆沙齿条，所述覆沙电机的输出轴固定有与所述覆沙齿条啮合的覆沙齿轮；所述机械手设置有摄像头和监控模壳温度的红外线测温仪，所述覆沙电机、所述摄像头、所述红外线测温仪与所述控制箱电连接。

2.根据权利要求1所述的一种熔模铸造多功能铸件转运箱，其特征在于：所述机械手包括两端通过滚轮搭接两块所述墙板的横梁，所述墙板设置有纵向齿条，所述横梁设置有纵向电机，所述纵向电机的输出端固定有与所述纵向齿条啮合的纵向齿轮；所述横梁滑动连接有滑座，所述横梁的一侧设置有横向齿条，所述滑座设置有横向电机，所述横向电机的输出轴固定有与所述横向齿条啮合的横向齿轮；所述滑座固定有锁止式旋转轮，所述锁止式旋转轮设置有升降架、以及驱动所述升降架升降的升降气缸；所述升降架的活动架底端设置有夹紧电机、以及向两侧展开的滑竿，所述滑竿滑动连接有两个滑块，两个所述滑块由一根两端螺纹相反的螺杆贯穿并螺纹连接，所述螺杆的中间设置有从动齿轮，所述夹紧电机的输出轴固定有与所述从动齿轮啮合的主动齿轮，两个所述滑块固定有组成卡爪的夹杆；所述纵向电机、所述横向电机、所述升降气缸、所述夹紧电机与所述控制箱电连接。

3.根据权利要求2所述的一种熔模铸造多功能铸件转运箱，其特征在于：所述滑座设置有用于向模壳浇注金属液的进料口，所述进料口包括漏斗和位于所述漏斗下方的导料管，所述导料管位于所述卡爪夹取模壳位置的正上方；所述摄像头、所述红外线测温仪设置于所述升降架的活动架。

4.根据权利要求1所述的一种熔模铸造多功能铸件转运箱，其特征在于：所述储沙室的下方设置有回沙室，所述回沙室的底部为斜板，所述储沙室和所述回沙室之间设置有螺旋提升机；所述回沙室与所述沙箱之间设置有连通两者的回沙口；位于所述回沙室的所述底板设置有清沙口，所述清沙口设置有封口插板。

5.根据权利要求4所述的一种熔模铸造多功能铸件转运箱，其特征在于：所述回沙口设置于所述沙箱的侧板底部，所述沙箱的底部中间高然后向两侧形成向下延伸的斜面，该斜面铰接有水平时高于所述回沙口的卸料板，所述卸料板向下翻转时可露出所述回沙口，所述卸料板的前端设置有提拉所述卸料板并使其保持水平的拉杆。

6.根据权利要求1所述的一种熔模铸造多功能铸件转运箱，其特征在于：所述储沙室的底部、所述沙箱的底部设置有扁平振动电机。

7.根据权利要求1所述的一种熔模铸造多功能铸件转运箱，其特征在于：所述箱体在所述沙箱的下方设置有隔热层，所述箱体在两块所述墙板所夹通道的前后设置有保温门，所述箱体在两块所述墙板所夹通道的顶部设置有可开合的封盖。

8.采用权利要求4所述的一种熔模铸造多功能铸件转运箱进行水冷浇铸，其特征在于：所述沙箱、所述储沙室和所述回沙室内的沙子替换为水，且通过所述覆沙口和所述回沙口调节所述沙箱内的液面高度，所述卸料板四边与所述沙箱的抵触位置、所述覆沙口设置密封石棉垫；水冷浇铸步骤如下：1、浇注时，调整待浇注模壳底部与所述沙箱内水面间距为5-10cm，2、浇注完成后，通过所述机械手控制模壳浸水速度和深度，3、冷却完成后，所述机械手转移铸件至外界指定位置。