CN105251941A - 一种沾浆设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种沾浆设备，其包括具有浆液容置槽的主浆桶、具有砂料浮动区域的浮砂桶以及机械夹持装置。浆液容置槽用以盛放浆液。机械夹持装置包括基座，枢设于基座上第一关节旋臂，以及枢接第一关节旋臂的夹持机构，其中第一关节旋臂相对基座旋转，带动夹持机构于主浆桶的浆液容置槽以及浮砂桶的砂料浮动区域之间往复移动，且当夹持机构位于浆液容置槽时，夹持机构相对第一关节旋臂旋转。如此，本发明的沾浆设备通过机械夹持装置自动地夹持壳模进行沾浆以及裹砂的作业，可节省人力成本并增进工作效率。

Description

一种沾浆设备

技术领域

本发明涉及一种鑄造领域，更特别为一种脱蜡鑄造领域中的沾浆设备。

背景技术

铸造是指将室温中为固态但加热后变成液态，冷却后在变为固态的物质倒入特定形状的铸模待其凝固成形的加工方式。被铸物质多为原为固态但加热至液态的金属(例：铜、铁、铝、锡、铅等)，而铸模的材料可以是沙、金属甚至陶瓷。因应不同要求，使用的方法也会有所不同。目前铸造种类可分为砂模铸造法、金属模铸造法以及脱蜡法，其中脱蜡铸造特别可用以制造薄壁件、形状复杂、花纹精细的零件。尤其是对于难以用传统砂模铸造、锻造法或切削加工方法制造的奇形怪状，改用脱蜡模铸造，可达到工期短、成本低的目的。

目前，脱蜡铸造过程中大都利用人工进行沾浆与淋砂的作业，再由人工将工件拿起。由于仅是单纯的上下作动，工件表面无法附着均匀的浆，因此工件的质量较重且消耗人力。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种沾浆设备，以解决先前技术中工件表面无法附着均匀的浆且人力消耗的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案为，一种沾浆设备，包括具有浆液容置槽的主浆桶、具有砂料浮动区域的浮砂桶以及机械夹持装置。浆液容置槽用以盛放浆液。机械夹持装置包括基座，枢设于基座上第一关节旋臂，以及枢接第一关节旋臂的夹持机构，其中第一关节旋臂相对基座旋转，带动夹持机构于主浆桶的浆液容置槽以及浮砂桶的砂料浮动区域之间往复移动，且当夹持机构位于浆液容置槽时，夹持机构相对第一关节旋臂旋转。

根据本发明的部分实施方式，上述夹持机构位于砂料浮动区域时，夹持机构相对第一关节旋臂旋转。

根据本发明的部分实施方式，上述沾浆设备还包括设置于浆液容置槽一侧的吹气管，当夹持机构离开浆液容置槽时，吹气管朝夹持机构送气。

根据本发明的部分实施方式，上述沾浆设备还包括与浆液容置槽连通连接的备用浆桶，用以朝浆液容置槽输送浆液。

根据本发明的部分实施方式，上述沾浆设备还包括与浮砂桶连通连接的储砂桶，用以朝浮砂桶输送砂料。

根据本发明的部分实施方式，上述沾浆设备还包括上料架，其中第一关节旋臂相对基座旋转，带动夹持机构于主浆桶的浆液容置槽以及上料架之间往复移动。

根据本发明的部分实施方式，上述沾浆设备还包括电性连接上料架的控制柜，其中上料架包括第一支架本体以及枢接第一支架本体的第一挂架，控制柜控制第一挂架相对第一支架本体旋转。

根据本发明的部分实施方式，上述沾浆设备还包括下料架，其中第一关节旋臂相对基座旋转，带动夹持机构于砂料浮动区域以及下料架之间往复移动。

根据本发明的部分实施方式，上述沾浆设备还包括电性连接下料架的控制柜，其中下料架包括第二支架本体，枢接第二支架本体的第二挂架，控制柜控制第二挂架相对第二支架本体旋转。

根据本发明的部分实施方式，上述机械夹持装置还包括至少一个第二关节旋臂，枢设于第一关节旋臂与基座之间。

综上所述，本发明的沾浆设备通过机械夹持装置自动地夹持壳模进行沾浆以及裹砂的作业，可节省人力成本并增进工作效率。此外，进行沾浆作业时，机械夹持装置的夹持机构，使壳模均匀地沾附浆液，以利后续裹砂作业。另外，在部分实施方式中，沾浆设备还包括上料架以及下料架，可节省人力上料以及下料的时间。

附图说明

图1为本发明一实施方式的沾浆设备的示意图。

图2为本发明一实施方式的沾浆设备的机械夹持装置的作动示意图。

图3为本发明一实施方式的沾浆设备的机械夹持装置的作动示意图。

图4为本发明部分实施方式的沾浆设备中的主浆桶的局部放大图。

图5为本发明另一实施方式的沾浆设备的示意图。

图6为本发明又一实施方式的沾浆设备的示意图。

图7为本发明又一实施方式的沾浆设备的机械夹持装置的作动示意图。

附图标记说明：

沾浆设备10、20、30，主要浆桶100，吹气管102，备用浆桶103，浆液容置槽101，浮砂桶110，砂料浮动区域111，机械挟持装置120，基座122，第一关节旋臂124，第二关节旋臂126、128、130，夹持机构132，备用浆桶140，储砂桶150，上料架160，第一支架本体162，第一挂架164，横杆166，下料架170，横杆176，控制柜180，长度方向A。

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明之部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与元件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

脱蜡铸造的过程中，一般先将一种薄壳的母模件，通过多次沾浆、淋砂的加工程序后，再通过加热将母模件熔化并自壳模的浇口倒出。如此，净空的壳模就可供加入铸液，以完成铸件的铸造。然而。一般沾浆、淋砂作业的过程，都是由人工去夹持母模件进行多次的沾浆以及淋砂作业。如此不但费时费力，且成型后的壳模常有厚度不均与质量不佳的问题。因此，本发明的一或多个实施方式提供一种自动化的沾浆设备，以取代人工操作费时费力的问题，并另外改进沾浆程序，且改以浮砂的方式使砂料包裹壳模，以改进以往壳模厚度不均与质量不佳的问题。

图1为本发明一实施方式的沾浆设备的示意图，图2与图3分别为本发明一实施方式的沾浆设备的机械夹持装置的作动示意图，其中图2与图3为了方便说明起见，简化了图1中的浆桶与浮砂桶的图案。请一并参考图1至图3，沾浆设备10包括具有浆液容置槽101的主浆桶100、具有砂料浮动区域111的浮砂桶110以及机械挟持装置120。浆液容置槽101用以盛放浆液(未绘示)。在一实施例中，浆液可以是耐火粉料与粘结剂混泡而成的，但本发明不以此为限。本领域的公知常识者可视实际情况选择浆液的混成方式。浮砂桶则是用来盛放砂料。在一实施例中，砂料的种类可为硅质砂，但本发明不以此为限。在其他实施方式中，砂料也可为锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等。本领域的公知常识者应可视实际情况选择合适的砂料种类。机械挟持装置120用以抓取壳模，并将抓取的壳模放置入浆液容置槽101中以沾黏浆液，接着再继续将壳模移至砂料浮动区域111中沾砂。通过机械挟持装置120自动化地移动壳模，可节省人工费时又费力的问题。

更详细而言，机械挟持装置120还包括基座122、枢设于基座122上的第一关节旋臂124、枢接第一关节旋臂124的夹持机构132。此处要说明的是，本说明书中的“枢设”指的是第一关节旋臂124直接可旋转地，或间接可旋转地设置在基座122上。更具体而言，在图1的实施方式中，第一关节旋臂124间接地且可旋转地设置在基座122上。也就是说，第一关节旋臂124与基座122之间还具有其他的部件，如其他的关节旋臂。应了解的是，在其他实施方式中，第一关节旋臂124也有可能直接地且可旋转地设置在基座122上。也就是说，第一关节旋臂124与基座122之间不具有其他的关节旋臂。

以图1的实施方式为例，机械夹持装置120可还包括一或多个第二关节旋臂126、128与130，且第二关节旋臂126、128与130枢设于第一关节旋臂124与基座122之间。实际应用时，机械挟持装置120可为一种多轴(四轴至六轴或更多)的机械手臂，利用多轴机械手臂可更准确地控制机械挟持装置120的位置与动作，但本发明不以此为限。在其他实施方式中，机械挟持装置120也可为三轴以下的机械手臂。

另外，本说明书中的“枢接”指的是两个组件之间至少有一接点是可彼此相对旋转的。举例而言，轴承的转子及其套环之间即为枢接的一种形式，但本发明不以“轴-套”的设置为限。图1的实施方式中的夹持机构132通过与第一关节旋臂124枢接，使得夹持机构132可以某一轴向(大致为第一关节旋臂124的长度方向A)为基准转动。

请回到图1至图3，第一关节旋臂124可相对基座122旋转(图2与图3中的虚线即大致为第一关节旋臂124的运动轨迹)，藉以带动夹持机构132于主浆桶100的浆液容置槽101以及浮砂桶110的砂料浮动区域111之间往复移动。如图2与图3所示，主浆桶100、浮砂桶110以及机械挟持装置120排列的位置类似三角形的三个顶点。也就是说，主浆桶100、浮砂桶110以及机械挟持装置120三者连线大致可形成一种三角形的形状。如此一来，可方便机械挟持装置120通过第一关节旋臂124在浆液容置槽101以及砂料浮动区域111之间移动，增进工作效率。应了解的是，本发明并不限于上述排列方式，在其它实施方式中，只要能使夹持机构132在浆液容置槽101以及砂料浮动区域111之间移动的排列方式皆应落入本发明所欲保护的范畴。

请参考图2，当夹持机构132位于浆液容置槽101时，夹持机构132可相对第一关节旋臂124旋转。也就是说，夹持机构132可大致以第一关节旋臂124的长度方向A为基准转动。更具体而言，夹持机构132可为一种夹爪，沿着长度方向A延伸的轴向大致通过夹爪的中心点，且夹持机构132以此轴向为中心自转。如此一来，夹持机构132可将其所夹持的壳模在浆液容置槽101中回转。在一实施例中，壳模在浆液容置槽101中回转的圈数可为3～10圈之间，且可正转、反转或正反转交替。实际应旋转的圈数可视壳模沾黏浆液的情况调整。通过夹持机构132使得壳模在浆液容置槽101旋转沾浆，可改善壳模各个位置沾浆的均匀度，藉以进一步改善后续在浮砂桶110中砂料裹附的均匀度。

接着，请一并参考图2与图3。在壳模完成沾浆的作业后，第一关节旋臂124可相对基座122旋转。如图所示，通过一或多个第二关节旋臂126、128、130的带动，第一关节旋臂124可大致以基座122为轴心绕者基座122旋转，并移动至砂料浮动区域111。当夹持机构132位于砂料浮动区域111时，夹持机构132可相对第一关节旋臂124旋转。也就是说，夹持机构132可大致以第一关节旋臂124的长度方向A为基准转动，如此一来，夹持机构132可将沾好浆液的壳模均匀地黏上砂料，以确保砂料均匀地附着在壳模上。类似的，在一实施例中，壳模在砂料浮动区域111中旋转的圈数也可为3～10圈之间，且也可包含正转、反转或正反转交替。实际应旋转的圈数可视砂料黏着的情况调整。

请参考图4，其为本发明部分实施方式的沾浆设备10中的主浆桶100的局部放大图。本实施方式与图1的实施方式不同的地方在于，本实施方式的主浆桶100的浆液容置槽101的一侧还设置有吹气管102。在壳模完成沾浆的作业，并离开浆液容置槽101且还位于浆液容置槽101的上方时，吹气管102可对沾上浆液的壳模吹送气体。由于壳模刚离开浆液容置槽101时，势必会有些许浆液持续地从壳模滴下。此时，吹气管102可朝夹持机构132送气。更具体而言，吹气管102可朝夹持机构132所夹持的壳模送气。通过吹气管102可加速浆液快速的流掉，以增进工作效率，且避免浆液的浪费。具体而言，吹气管102的数目可为多个，且如图4的实施方式所示，吹气管102大致呈蜿蜒状或蛇形状，且可弹性地调整吹气管102朝壳模吹气的角度。

图5为本发明另一实施方式的沾浆设备20的示意图。本实施方式与图1的实施方式不同的地方在于，本实施方式的沾浆设备10还包括备用浆桶140以及储砂桶150。如图所示，浆液容置槽101与备用浆筒103连通连接，储砂桶150与浮砂桶110连通连接。此处的“连通连接”指的是两个装置之间通过管道或通道相连，使得两个装置内部的原料可以互通。如此一来，图5的实施方式中的备用浆筒103可用以朝浆液容置槽101输送浆液，且储砂桶150也用以朝浮砂桶110输送砂料。通过备用浆桶140的设置，沾浆设备10可在浆液不足时自动加入调配好的浆液至浆液容置槽101中。同理，通过储砂桶150的设置，沾浆设备10可在浮砂桶110的砂料不足时，自动往浮砂桶110内加砂。如此一來，本实施方式的沾浆设备20可進一步節省人工加砂料或加漿液的程序，進一步增進沾浆设备20的整體效率。

应了解的是，上述的备用浆桶140以及储砂桶150是可以选择性的使用的，并不用以限制本发明的范畴。也就是说，部分实施方式中可以有备用浆桶140而没有储砂桶150，另外部分实施方式中可以有储砂桶150而没有备用浆筒140，又或者可以如图5的实施方式所示两者都有设置，或如图1的实施方式所示两者都没有设置。

请参考图6与图7，图6为本发明又一实施方式的沾浆设备30的示意图，图7为本发明又一实施方式的沾浆设备的机械夹持装置的作动示意图。本实施方式与图1实施方式不同的地方在于，本实施方式的沾浆设备30还包括上料架160、下料架170以及控制柜180。控制柜180可控制上料架160的上料动作以及下料架170的下料动作，以进一步节省人力。

以图6的实施方式为例，上料架160还包括第一支架本体162以及枢接第一支架本体162的第一挂架164。下料架170还包括第二支架本体172以及枢接第二支架本体172的第二挂架174。控制柜180可控制第一挂架164相对第一支架本体162旋转以及控制第二挂架174相对第二支架本体172旋转。更详细而言，第一挂架164上有多条横杆166，横杆166可用以承载壳模。控制柜180控制第一挂架164相对第一支架本体162本体旋转时，横杆166大致沿着圆形的轨迹前进。当横杆166被带动到适当的位置时，机械挟持装置120可抓取横杆166上的壳模(未绘示)。同理，第二挂架174上也具有多条横杆176，横杆176可用以承载完成沾浆且已均匀裹附砂料的壳模。当横杆176上承载的壳模到一预定数目时，控制柜180可控制第二挂架174旋转，以让其它还没承载壳模的横杆176接续下料的作业。

应了解的是，图6中的上料架160与下料架170的例示并非用以限制本发明。在其它实施方式中，也可利用其它运送手段承载壳模，例如利用输送带等。

接着，请参考图7，第一关节旋臂124可相对基座122旋转，带动夹持机构132相对基座122于浆液容置槽101以及上料架160之间往复移动。类似地，第一关节旋臂124也可带动夹持机构132于砂料浮动区域111以及下料架170之间往复移动。更详细而言，如图7所示，夹持机构132可先自上料架160取下待沾浆的壳模，并自动送往浆液容置槽101进行沾浆作业。如上所述，夹持机构132可相对第一关节旋臂124旋转，以均匀地沾浆。在部分实施方式中，在夹持机构132离开浆液容置槽101后，还可通过吹气管102对夹持机构132所夹持的壳模送气，以快速地使多余的浆液流回浆液容置槽101中，增进工作效率又避免浆液浪费。接着，夹持机构132可移动至砂料浮动区域111进行砂料包裹作业。最后，夹持机构132在自动地浆壳模挂载至下料架170。整个过程中至少节省了人工沾浆，裹砂的作业。此外，工作人员只需在上料架160的壳模都被取走后在进行壳模的补充即可，或者是在下料架170都挂满壳模后再清空下料架即可。因此，本实施方式可最大程度的节省人力，相较于以往人工沾浆、裹砂作业而言，本发明的实施方式至少可以节省2到3个人力。

上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种沾浆设备，其特征在于，包括：

具有浆液容置槽的主浆桶，其中所述浆液容置槽用以盛放浆液；

具有砂料浮动区域的浮砂桶；以及

机械夹持装置，包括；

基座；

枢设于所述基座上第一关节旋臂；及

枢接所述第一关节旋臂的夹持机构；

其中，所述第一关节旋臂相对所述基座旋转，带动所述夹持机构于所述主浆桶的所述浆液容置槽以及所述浮砂桶的所述砂料浮动区域之间往复移动，且当所述夹持机构位于所述浆液容置槽时，所述夹持机构相对所述第一关节旋臂旋转。

2.根据权利要求1所述的沾浆设备，其特征在于，其中当所述夹持机构位于所述砂料浮动区域时，所述夹持机构相对所述第一关节旋臂旋转。

3.根据权利要求1所述的沾浆设备，其特征在于，还包括设置于浆液容置槽一侧的吹气管，当所述夹持机构离开所述浆液容置槽时，所述吹气管朝所述夹持机构送气。

4.根据权利要求1所述的沾浆设备，其特征在于，还包括与所述浆液容置槽连通连接的备用浆桶，用以朝所述浆液容置槽输送所述浆液。

5.根据权利要求1所述的沾浆设备，其特征在于，还包括与所述浮砂桶连通连接的储砂桶，用以朝所述浮砂桶输送砂料。

6.根据权利要求1所述的沾浆设备，其特征在于，还包括上料架，所述第一关节旋臂相对所述基座旋转，带动所述夹持机构于所述主浆桶的所述浆液容置槽以及所述上料架之间往复移动。

7.根据权利要求6所述的沾浆设备，其特征在于，还包括电性连接所述上料架的控制柜，其中所述上料架包括第一支架本体以及枢接所述第一支架本体的第一挂架，所述控制柜控制所述第一挂架相对所述第一支架本体旋转。

8.根据权利要求1所述的沾浆设备，其特征在于，还包括下料架，所述第一关节旋臂相对所述基座旋转，带动所述夹持机构于所述砂料浮动区域以及所述下料架之间往复移动。

9.根据权利要求8所述的沾浆设备，其特征在于，还包括电性连接所述下料架的控制柜，其中所述下料架包括第二支架本体，枢接所述第二支架本体的第二挂架，所述控制柜控制所述第二挂架相对所述第二支架本体旋转。

10.根据权利要求1所述的沾浆设备，其特征在于，其中所述机械夹持装置还包括至少一个第二关节旋臂，枢设于所述第一关节旋臂与所述基座之间。