CN104588598A - 一种壳体砂芯表面处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种壳体砂芯表面处理装置，主要包括支撑座、工装夹具、驱动装置、PLC控制系统以及位于支撑座上的搅拌罐、浸涂罐，搅拌罐与浸涂罐通过管路联通形成闭合回路，在管路上设置有液压泵，工装夹具位于浸涂罐的上方且固定在驱动装置的下端部，PLC控制系统与工装夹具及驱动装置电连接，PLC控制系统控制工装夹具对砂芯进行装夹并控制驱动装置将装夹后的砂芯深入浸涂罐进行浸涂。本发明使得浸涂罐内的涂料始终处于动态，同时通过工装夹具及驱动装置来装夹及控制砂芯的运行轨迹，保证砂芯浸涂的时间受控，从而获得一致的表面涂层厚度，有利于产品尺寸稳定；同时有效的改善了操作人员的工作环境，优化人员设置，极大的提升工作效率。

Description

一种壳体砂芯表面处理装置

技术领域

本发明涉及砂芯表面处理装置，具体涉及一种壳体砂芯表面处理装置。

背景技术

随着环境保护要求的提高，汽车制造技术的发展，对关键部件-发动机的技术要求更加严格，另外涡轮增压技术的大量应用，对发动机相关的配套产品标准提出了更加苛刻的指标。特别是涡轮增压器壳体和轴承壳体产品。

在涡轮增压器壳体和轴承壳体的生产过程中，制芯作业尤为关键。因为制芯得到的砂芯，涉及到产品的内流道质量，包括表面的光洁度，尺寸稳定性。这对发动机的工作稳定非常关键。为此，需要在砂芯的工作面使用涂料进行表面处理。传统生产加工模式主要为手工操作，采用手工操作具有以下不足：

1、涂料为静置的，涂料质量不均匀，涂料的涂层厚度不稳定，影响内流道尺寸，极大的影响气体流量，致使发动机性能不稳定；

2、采用人工操作，砂芯的运动轨迹均不可控；

3、采用人工操作，抖动强度不可控，且生产效率低下，不适应规模化生产。

这是目前大部分汽配企业的共同难题，严重制约了企业的盈利能力。目前只有国内少数几家企业可以实现规模化生产。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种壳体砂芯表面处理装置，该处理装置能够获得质量一致的涂料，使得砂芯表面的图层厚度一致，使得内流道尺寸稳定。

本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：

一种壳体砂芯表面处理装置，主要包括支撑座、工装夹具、驱动装置、PLC控制系统以及位于支撑座上的搅拌罐、浸涂罐，搅拌罐与浸涂罐通过管路联通形成闭合回路，在管路上设置有液压泵，所述工装夹具位于浸涂罐的上方且固定在驱动装置的下端部，PLC控制系统与工装夹具及驱动装置电连接，PLC控制系统控制工装夹具对砂芯进行装夹并控制驱动装置将装夹后的砂芯深入浸涂罐进行浸涂。

进一步的，所述驱动装置包括第一气缸及固定座，所述第一气缸固定在支撑座一侧的支架上，所述固定座固定在第一气缸缸杆的下端部，PLC控制系统控制第一气缸缸杆的伸出长度及伸出停留时间。

进一步的，所述支架上设置有导轨座，所述固定座的顶部设置有与导轨座相配合的导轨。

进一步的，所述固定座上设置有旋转气压马达，所述工装夹具固定在旋转气压马达的输出轴上，PLC控制系统控制旋转气压马达的旋转角度及旋转次数。

进一步的，所述工装夹具包括用于压紧砂芯且对称设置的第二气缸及第三气缸，所述PLC控制系统控制第二气缸及第三气缸对砂芯进行装夹。

进一步的，所述旋转气压马达的输出轴上固定有安装板，所述第二气缸及第三气缸反向对称固定在安装板上。

进一步的，所述安装板的侧壁上设置有快速夹钳。

进一步的，所述安装板的侧壁上设置有挡板。

进一步的，所述搅拌罐的底部设置有气压马达。

本发明一种壳体砂芯表面处理装置，主要应用在涡轮增压器壳体和轴承壳体产品，该处理装置的浸涂罐内的涂料始终处于动态，同时通过工装夹具及驱动装置来装夹及控制砂芯的运行轨迹，保证砂芯浸涂的时间受控，从而获得一致的表面涂层厚度，有利于产品尺寸稳定；在驱动装置的第一气缸缸杆下部设置的旋转气压马达能够将使得浸涂后的砂芯旋转，产生预定的抖动强度，去除多余涂料，避免了产品多次转运，解决了后期清理的难题，同时本发明有效的改善了操作人员的工作环境，优化人员设置，极大的提升工作效率。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明一种壳体砂芯表面处理装置的结构示意图；

图2是工装夹具及驱动装置的配合示意图。

图中：1-支撑座；2-搅拌罐；3-浸涂罐；4-管路；5-PLC控制系统；6-液压泵；7-第一气缸；8-第二气缸；9-第三气缸；10-旋转气压马达；11-砂芯；12-支架；13-固定座；14-导轨座；15-导轨；16-安装板；17-快速夹钳；18-挡板；19-气压马达；20-夹具。

具体实施方式

如图1-2所示，本发明实施例所述的一种壳体砂芯表面处理装置，主要包括支撑座1、工装夹具、驱动装置、PLC控制系统5以及位于支撑座1上的搅拌罐2、浸涂罐3，搅拌罐2与浸涂罐3通过管路4联通形成闭合回路，在管路4上设置有液压泵6，工装夹具位于浸涂罐3的上方且固定在驱动装置的下端部，PLC控制系统5与工装夹具及驱动装置电连接，PLC控制系统5控制工装夹具对砂芯11进行装夹并控制驱动装置将装夹后的砂芯11深入浸涂罐3进行浸涂，浸涂完成后提出浸涂罐3，通过液压泵6能够使得搅拌罐2及浸涂罐3内的涂料始终处于动态，使得涂料在整个作业过程中的性能指标始终保持稳定，通过PLC控制系统来控制工装夹具及驱动装置对砂芯11进行装夹及控制砂芯11的运行轨迹，保证砂芯11表面一致的涂层厚度，从而保证了砂芯尺寸的稳定。

一种优选的实施方式，驱动装置包括第一气缸7及固定座13，第一气缸7固定在支撑座1一侧的支架12上，固定座13固定在第一气缸7缸杆的下端部，操作时，可将工装夹具安装在固定座3上，PLC控制系统5控制第一气缸7对应电磁阀来控制第一气缸7的进气及排气进而控制第一气缸7缸杆的伸出长度及伸出停留时间，以控制对砂芯表面的浸涂处理，同时驱动装置的第一气缸也可由液压缸代替。

优选的，支架12上设置有导轨座14，固定座13的顶部设置有与导轨座14相配合的导轨15，使得装置整体运行更为稳定。

更为优选的，在固定座13上设置有旋转气压马达10，而将工装夹具固定在旋转气压马达10的输出轴上，PLC控制系统通过控制对应电磁阀来控制旋转气压马达10的进气及排气，以控制其旋转角度及旋转次数，由于砂芯11在浸涂罐3中浸涂提起后，会有一定的涂料堆积，而在固定座上13上增设旋转气压马达10，并将装夹砂芯11的工装夹具固定在旋转气压马达10的输出轴上，可以控制提起后的砂芯11进行一定角度的旋转，并控制旋转次数，如90°旋转，使得砂芯11产生预定规律的抖动，去除多余涂料，避免了产品多次转运，重复作业，减少不必要的浪费，已达到更优的使用效果。

优选的，工装夹具包括用于压紧砂芯11且对称设置的第二气缸8及第三气缸9，PLC控制系统5控制第二气缸8及第三气缸9对应电磁阀以控制它们的进气及排气，从而保证对砂芯11有序的装夹工作，采用两气缸装夹，结构简单，便于控制，相比与一般机械作业方法，能够保证使用需求，操作人员只负责装夹砂芯即可，避免人为变差，有利于批量产品的稳定，为实现规模化生产提供必要条件，同时结构简单，易于维修及控制。

优选的，旋转气压马达10的输出轴上固定有安装板16，第二气缸8及第三气缸9反向对称固定在安装板16上，第二气缸8及第三气缸9的缸杆上对称设置有用于对砂芯11进行装夹的夹具20，在旋转气压马达10的输出轴上固定有安装板16便于安装第二气缸8及第三气缸9。

更为优选的，安装板16的侧壁上设置有快速夹钳17，设置快速夹钳17方便对砂芯11先预夹紧后方便通过第二气缸8及第三气缸9进行装夹，操作简单，易于装夹，有效的提高工作效率，快速夹钳17能够适用不同结构尺寸的砂芯预夹紧工作。

优选的，在安装板16的侧壁上设置有挡板18，挡板18既能够对砂芯11起到装夹限位的作用，同时砂芯11无需浸涂的面（即非工作面）与挡板18相贴合，避免该面被涂料浸涂，减少或避免非工作面的涂料使用，有利于降低成本。

更为优选的，在搅拌罐2的底部设置有气压马达19，能够进一步保证涂料在整个作业过程中性能指标的稳定性能。

本发明一种壳体砂芯表面处理装置，在使用时，具体操作流程如下：

1、开启液压泵及气压马达，使浸涂罐和搅拌罐内的涂料始终处于动态；

2、通过工装夹具（即第二气缸及第三气缸）对砂芯进行装夹，并对砂芯进行压紧；

3、控制驱动装置（即第一气缸）使得砂芯位置下降浸入浸涂罐中，浸涂开始，在涂料中保持一定时间；

4、保持时间结束后，控制驱动装置将砂芯离开浸涂罐，驱动旋转气压马达去除多余涂料；

5、保持一段时间结束后完成浸涂工作，取出砂芯。

即：装夹砂芯—压紧砂芯—砂芯下降浸涂—保持—砂芯上升—砂芯旋转—保持—取砂芯，在整个砂芯浸涂作业中，所有的动作均由PLC控制系统控制，通过本装置得到的涂料均匀一致。人工装夹砂芯后，其他动作实现自动化作业，PLC控制系统控制工装夹具对砂芯进行装夹并深入浸涂罐进行浸涂，该处理装置的浸涂罐内的涂料始终处于动态，同时通过工装夹具来装夹及控制砂芯的运行轨迹，保证砂芯浸涂的时间受控，从而获得一致的表面涂层厚度，有利于产品尺寸稳定，同时本发明有效的改善了操作人员的工作环境，优化人员设置，极大的提升工作效率。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行调节，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种壳体砂芯表面处理装置，其特征在于：主要包括支撑座、工装夹具、驱动装置、PLC控制系统以及位于支撑座上的搅拌罐、浸涂罐，搅拌罐与浸涂罐通过管路联通形成闭合回路，在管路上设置有液压泵，所述工装夹具位于浸涂罐的上方且固定在驱动装置的下端部，PLC控制系统与工装夹具及驱动装置电连接，PLC控制系统控制工装夹具对砂芯进行装夹并控制驱动装置将装夹后的砂芯深入浸涂罐进行浸涂。

2.根据权利要求1所述的一种壳体砂芯表面处理装置，其特征在于：所述驱动装置包括第一气缸及固定座，所述第一气缸固定在支撑座一侧的支架上，所述固定座固定在第一气缸缸杆的下端部，PLC控制系统控制第一气缸缸杆的伸出长度及伸出停留时间。

3.根据权利要求2所述的一种壳体砂芯表面处理装置，其特征在于：所述支架上设置有导轨座，所述固定座的顶部设置有与导轨座相配合的导轨。

4.根据权利要求2或3所述的一种壳体砂芯表面处理装置，其特征在于：所述固定座上设置有旋转气压马达，所述工装夹具固定在旋转气压马达的输出轴上，PLC控制系统控制旋转气压马达的旋转角度及旋转次数。

5.根据权利要求4所述的一种壳体砂芯表面处理装置，其特征在于：所述工装夹具包括用于压紧砂芯且对称设置的第二气缸及第三气缸，所述PLC控制系统控制第二气缸及第三气缸对砂芯进行装夹。

6.根据权利要求5所述的一种壳体砂芯表面处理装置，其特征在于：所述旋转气压马达的输出轴上固定有安装板，所述第二气缸及第三气缸反向对称固定在安装板上。

7.根据权利要求6所述的一种壳体砂芯表面处理装置，其特征在于：所述安装板的侧壁上设置有快速夹钳。

8.根据权利要求6或7所述的一种壳体砂芯表面处理装置，其特征在于：所述安装板的侧壁上设置有挡板。

9.根据权利要求1-3任意一项所述的一种壳体砂芯表面处理装置，其特征在于：所述搅拌罐的底部设置有气压马达。