CN105834377B - 一种全自动砂箱造型设备及基于该设备的铸造生产线 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种全自动砂箱造型设备，具有架体（1‑1）和捣砂装置（1‑2），所述架体中部安装有水平设置的加砂轨道（1‑3），所述架体底部安装有水平设置的模具轨道（1‑4）；所述全自动砂箱造型设备还包括控制箱；所述加砂轨道上设置有由控制箱控制沿加砂轨道水平运动的砂框（1‑5），所述砂框的顶部和底部均为开口，所述加砂轨道（1‑3）上还设置有落砂口，所述落砂口位于捣砂装置（1‑2）的正下方且位于模具轨道（1‑4）的正上方。本发明还提供了一种基于全自动砂箱造型设备的铸造生产线。本发明能够实现铸造生产自动化，并实现了铸造砂的重复利用，具有铸造质量好、效率高、人工成本低和节能环保的优点。

Description

一种全自动砂箱造型设备及基于该设备的铸造生产线

技术领域

本发明涉及一种全自动砂箱造型设备及基于该设备的铸造生产线，属于铸造设备领域。

背景技术

铸造工序主要有砂箱造型、浇注以及分离铸件与铸造砂等。

在现有技术条件下，铸造工作主要通过人工完成，其缺陷在于：工作强度大、效率低下、人工成本高、作业环境差且安全性低。

发明内容

本发明的目的是提供一种全自动砂箱造型设备以实现砂箱制造的自动化，降低工作强度、提高铸造效率，同时提供了一种基于该全自动砂箱造型设备的铸造生产线，实现铸造生产的全自动化，进一步提高工作效率，改善工作人员的作业环境，提高作业安全性，同时降低人工成本。

本发明技术方案如下：

一种全自动砂箱造型设备，具有架体，所述架体顶部安装有捣砂装置，所述架体中部安装有水平设置的加砂轨道，所述架体底部安装有水平设置的模具轨道；

所述全自动砂箱造型设备还包括控制箱；

所述加砂轨道上设置有由控制箱控制沿加砂轨道水平运动的砂框，所述砂框的顶部和底部均为开口，所述加砂轨道上还设置有落砂口，所述落砂口位于捣砂装置的正下方且位于模具轨道的正上方；

所述模具轨道上设置有由控制箱控制沿模具轨道水平移动的移动板，所述移动板上放置有砂箱框和位于砂箱框中间的铸造模具；

所述捣砂装置包括竖直安装在架体顶部的驱动缸和与驱动缸活塞相连接且水平设置的压板以实现压板在驱动缸的驱动下穿过落砂口将铸造砂压实在铸造模具上完成砂箱的制造，所述控制箱与驱动缸相连接。

作为本发明的进一步改进：所述压板上开设有竖直贯通的通槽，所述捣砂装置还包括设置在压板上方的顶板，所述顶板的底面与压板的顶面相接触，所述顶板的底面上还设置有若干压块，所述压块穿过通槽并且下端位于压板底面的下方；所述顶板上还具有与驱动缸活塞呈间隙配合的通孔以使驱动缸活塞穿过顶板与压板相连接。

作为本发明的进一步改进：所述砂框底部设置有与加砂轨道相配合的滑轮，所述砂框侧面安装有与控制箱相连接的电机，所述电机输出轴水平设置且连接有齿轮，所述加砂轨道上安装有与齿轮相配合的齿条。

作为本发明的进一步改进：所述模具轨道上安装有水平设置的伸缩缸，所述伸缩缸与控制箱相连接并且伸缩缸的活塞杆的末端与移动板相连接，所述移动板底部安装有与模具轨道相配合的滚轮。

基于所述的全自动砂箱造型设备的铸造生产线，包括由存砂装置和运砂装置组成的自动供砂装置，还包括全自动砂箱造型设备、搬箱机械手、浇注流水线、自动浇注铁水包、自动投箱机、砂箱框传送带、铸件铸砂分离机、集砂装置、回砂传送带、磁选机以及搅拌机；

所述存砂装置内装有铸造砂，所述运砂装置输入端与存砂装置相连接、输出端设置于全自动砂箱造型设备的砂框上方以将存砂装置中的铸造砂运送到砂框中；

所述搬箱机械手设置于全自动砂箱造型设备与浇注流水线之间以将全自动砂箱造型设备制造出的砂箱搬运到浇注流水线上；

所述浇注流水线具有用于放置砂箱的运输带以及将砂箱压实的下压装置；

所述自动浇注铁水包设置于浇注流水线侧方，所述自动浇注铁水包底部还设置有移动装置以沿浇注流水线运动对砂箱进行浇注；

所述自动投箱机设置于浇注流水线的末端用于将铸造完成的砂箱中的铸造砂及铸件从砂箱框中分离出来；

所述砂箱框传送带的上料端与自动投箱机相连接、下料端设置于全自动砂箱造型设备处以便于搬箱机械手将从自动投箱机运回的砂箱框搬运到全自动砂箱造型设备的移动板上；

所述铸件铸砂分离机包括支架以及安装在支架上相对于支架旋转的旋转滚筒，所述自动投箱机的出料口与旋转滚筒的进口相连接，所述旋转滚筒外壁设置有漏孔，旋转滚筒内腔中还设置有螺旋片以形成用于将铸件运出旋转滚筒出口的螺旋轨道；

所述集砂装置设置于旋转滚筒下方；

所述回砂传送带的上料端依次通过搅拌机和磁选机与集砂装置相连接、下料端与存砂装置相连接以将铸造砂运回到存砂装置中重复利用。

作为本发明的进一步改进：所述运砂装置具有螺旋回转机构，所述螺旋回转机构的上端为与存砂装置相连接的输入端，所述螺旋回转机构的下端为设置于全自动砂箱造型设备砂框上方的输出端。

作为本发明的进一步改进：所述浇注流水线的下压装置为若干个由气缸同步驱动的压杆。

作为本发明的进一步改进：所述自动投箱机包括水平设置且用于放置砂箱的方架、设置于方架上方且用于将砂箱中的铸造砂及铸件从砂箱框中击落的击打装置、水平设置于方架下方且用于将铸造砂及铸件推送到旋转滚筒的进口中的推送装置一以及水平设置于方架侧方且用于将砂箱框推送到砂箱框传送带上料端上的推送装置二。

本发明具有如下积极效果：（1）全自动砂箱造型设备包括带有落砂口的加砂轨道，落砂口位于捣砂装置的正下方且位于模具轨道的正上方，顶部和底部均为开口的砂框移动时铸造砂直接通过落砂口覆盖到砂箱框中的铸造模具上，然后捣砂装置将铸造砂压实，结构紧凑、控制简单，并且具有控制捣砂装置、砂框和移动板的控制箱，能够实现砂箱制造的自动化，降低了工作强度，提高了铸造效率，降低了人工成本；（2）本发明压板上开设有通槽，所述压板上有顶板，顶板的底面上还设置有压块，所述压块穿过通槽并且下端位于压板底面的下方，顶板上还具有与驱动缸活塞呈间隙配合的通孔，工作人员可根据铸造模具的形状设计压块的位置，使压块位于铸造模具外形的边缘处，当驱动缸驱使压板下落时，压块首先与铸造砂接触将铸造模具的边缘处压实，同时驱动缸的活塞穿过顶板的通孔驱动压板继续下落直至压板将铸造砂整体压实，实现了分步压实铸造砂，从而避免了一次性整体压实铸造砂时铸造模具的边缘处无法被压实、铸件出现缺陷的情况，提高了铸造质量；（3）本发明提供的基于该全自动砂箱造型设备的铸造生产线包括存砂装置、运砂装置、全自动砂箱造型设备、搬箱机械手、浇注流水线、自动浇注铁水包、自动投箱机、砂箱框传送带、铸件铸砂分离机、集砂装置、回砂传送带、磁选机以及搅拌机，能够完成铸造生产的全自动化，并实现了铸造砂的重复使用，进一步提高了工作效率，改善了工作人员的作业环境，提高了作业安全性，降低了人工成本，节约了资源，并且能够替代覆膜砂铸造和消失模铸造等多种铸造形式。

附图说明

图1为本发明全自动砂箱造型设备的结构示意图。

图2为图1的俯视示意图。

图3为本发明铸造生产线的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的技术方案：

如图1和2，一种全自动砂箱造型设备，具有架体1-1，所述架体1-1顶部安装有捣砂装置1-2，所述架体1-1中部安装有水平设置的加砂轨道1-3，所述架体1-1底部安装有水平设置的模具轨道1-4；

所述全自动砂箱造型设备还包括安装在架体1-1上的控制箱；

所述加砂轨道1-3上设置有砂框1-5，所述砂框1-5底部设置有与加砂轨道1-3相配合的滑轮，所述砂框1-5侧面安装有与控制箱相连接的步进电机，所述步进电机输出轴水平设置且连接有齿轮，所述加砂轨道1-3上安装有与齿轮相配合的齿条，所述砂框1-5由控制箱控制沿加砂轨道1-3左右水平运动；所述砂框1-5的顶部和底部均为开口，所述加砂轨道1-3上还设置有落砂口，所述落砂口位于捣砂装置1-2的正下方且位于模具轨道1-4的正上方；

所述模具轨道1-4上设置有移动板1-6，所述移动板1-6上放置有砂箱框和位于砂箱框中间的铸造模具；所述模具轨道1-4上安装有水平设置的伸缩缸1-7，所述伸缩缸1-7通过压缩空气装置与控制箱相连接并且伸缩缸1-7的活塞杆的末端与移动板1-6相连接，所述移动板1-6底部安装有与模具轨道1-4相配合的滚轮，移动板1-6由控制箱控制沿模具轨道1-4水平前后移动；

所述捣砂装置1-2包括竖直安装在架体1-1顶部的驱动缸1-2-1和与驱动缸1-2-1活塞相连接且水平设置的压板1-2-2以实现压板1-2-2在驱动缸1-2-1的驱动下穿过落砂口将铸造砂压实在铸造模具上完成砂箱的制造，所述控制箱通过压缩空气装置与驱动缸1-2-1相连接；

所述压板1-2-2上开设有竖直贯通的通槽，所述捣砂装置1-2还包括设置在压板1-2-2上方的顶板1-2-3，所述顶板1-2-3的底面与压板1-2-2的顶面相接触，所述顶板1-2-3的底面上还设置有若干压块1-2-4，所述压块1-2-4穿过通槽并且下端位于压板1-2-2底面的下方；所述顶板1-2-3上还具有与驱动缸1-2-1活塞呈间隙配合的通孔以使驱动缸1-2-1活塞穿过顶板1-2-3与压板1-2-2相连接。

如图3，一种基于上述全自动砂箱造型设备的铸造生产线，包括由存砂装置2和运砂装置3组成的自动供砂装置，还包括全自动砂箱造型设备、搬箱机械手4、浇注流水线5、自动浇注铁水包6、自动投箱机7、砂箱框传送带8、铸件铸砂分离机9、集砂装置10、回砂传送带11、磁选机12以及搅拌机13；

所述存砂装置2内装有铸造砂；所述运砂装置3具有螺旋回转机构，所述螺旋回转机构的上端为与存砂装置2相连接的输入端，所述螺旋回转机构的下端为设置于全自动砂箱造型设备砂框1-5上方的输出端，以将存砂装置2中的铸造砂运送到砂框1-5中；

所述搬箱机械手4设置于全自动砂箱造型设备与浇注流水线5之间以将全自动砂箱造型设备制造出的砂箱搬运到浇注流水线5上；

所述浇注流水线5具有用于放置砂箱的运输带以及将砂箱压实的下压装置；所述浇注流水线5的下压装置为若干个由气缸同步驱动的压杆；

所述自动浇注铁水包6设置于浇注流水线5侧方，所述自动浇注铁水包6底部还设置有移动装置以沿浇注流水线5运动对砂箱进行浇注；

所述自动投箱机7设置于浇注流水线5的末端用于将铸造完成的砂箱中的铸造砂及铸件从砂箱框中分离出来；所述自动投箱机7包括水平设置且用于放置砂箱的方架7-1、设置于方架7-1上方且用于将砂箱中的铸造砂及铸件从砂箱框中击落的击打装置7-2、水平设置于方架7-1下方且用于将铸造砂及铸件推送到旋转滚筒的进口中的推送装置一7-3以及水平设置于方架7-1侧方且用于将砂箱框推送到砂箱框传送带8上料端上的推送装置二7-4；

所述砂箱框传送带8的上料端与自动投箱机7相连接、下料端设置于全自动砂箱造型设备处以便于搬箱机械手4将从自动投箱机7运回的砂箱框搬运到全自动砂箱造型设备的移动板1-6上；

所述铸件铸砂分离机9包括支架以及安装在支架上相对于支架旋转的旋转滚筒，所述自动投箱机7的出料口与旋转滚筒的进口相连接，所述旋转滚筒外壁设置有漏孔，旋转滚筒内腔中还设置有螺旋片以形成用于将铸件运出旋转滚筒出口的螺旋轨道；

所述集砂装置10设置于旋转滚筒下方；

所述回砂传送带11的上料端依次通过用于充分混合铸砂的搅拌机13和用于筛除铸砂中铁质残渣的磁选机12与集砂装置10相连接、下料端与存砂装置2相连接以将铸造砂运回到存砂装置2中重复利用。

如图1至3，铸造前，移动板1-6上放置有上砂箱的铸造模具和下砂箱的铸造模具，并且铸造模具均放置在砂箱框中；工作人员可事先根据铸造模具的形状设计压块1-2-4的位置，使压块1-2-4位于铸造模具外形的边缘处。

如图1至3，铸造时，运砂装置3将存砂装置2中的铸造砂载入到全自动砂箱造型设备的砂框1-5中，然后控制箱控制砂框1-5水平移动，当砂框1-5运动到落砂口上方时，铸造时从落砂口下落并覆盖到砂箱框中的下砂箱的铸造模具上，此时控制箱控制捣砂装置1-2动作；捣砂装置1-2动作时，压块1-2-4首先与铸造砂接触将铸造模具的边缘处压实，同时驱动缸1-2-1的活塞穿过顶板1-2-3的通孔驱动压板1-2-2继续下落直至压板1-2-2将铸造砂整体压实，实现了分步压实铸造砂，从而避免了一次性整体压实铸造砂时铸造模具的边缘处无法被压实、铸件出现缺陷的情况；压实后捣砂装置1-2抬起，完成下砂箱的制造，控制箱控制移动板1-6移动，重复上述工序完成上砂箱的制造，同时搬箱机械手4将下砂箱和上砂箱依次搬运到浇注流水线5上组成砂箱；当浇注流水线5上摆放好砂箱后，下压装置将所有砂箱压紧，自动浇注铁水包6沿浇注流水线5运动对砂箱进行浇注然后冷却；冷却后浇注流水线5移动，将砂箱运送到自动投箱机7的方架7-1上，击打装置7-2将将砂箱中的铸造砂及铸件从砂箱框中击落，被击落的铸造砂及铸件被推送装置一7-3推送到旋转滚筒的进口中，留下的砂箱框被推送装置二7-4推送到砂箱框传送带8上返回到全自动砂箱造型设备处等待被搬箱机械手4再次搬运到全自动砂箱造型设备的移动板1-6上重复使用；铸造砂及铸件在旋转滚筒内腔中沿螺旋轨道行进，行进过程中铸件相互碰撞将铸造砂击落以完成铸造砂的清理工作，清理后的铸件从旋转滚筒出口输出经传送带传送出去，而被击落的铸造砂从旋转滚筒的漏孔中下落至集砂装置10中，经过磁选机12的筛除和搅拌机13的搅拌后被回砂传送带11运回到存砂装置2中重复利用。

Claims (7)

1.一种全自动砂箱造型设备，其特征在于：所述全自动砂箱造型设备具有架体（1-1），所述架体（1-1）顶部安装有捣砂装置（1-2），所述架体（1-1）中部安装有水平设置的加砂轨道（1-3），所述架体（1-1）底部安装有水平设置的模具轨道（1-4）；

所述全自动砂箱造型设备还包括控制箱；

所述加砂轨道（1-3）上设置有由控制箱控制沿加砂轨道（1-3）水平运动的砂框（1-5），所述砂框（1-5）的顶部和底部均为开口，所述加砂轨道（1-3）上还设置有落砂口，所述落砂口位于捣砂装置（1-2）的正下方且位于模具轨道（1-4）的正上方；

所述模具轨道（1-4）上设置有由控制箱控制沿模具轨道（1-4）水平移动的移动板（1-6），所述移动板（1-6）上放置有砂箱框和位于砂箱框中间的铸造模具；

所述捣砂装置（1-2）包括竖直安装在架体（1-1）顶部的驱动缸（1-2-1）和与驱动缸（1-2-1）活塞相连接且水平设置的压板（1-2-2）以实现压板（1-2-2）在驱动缸（1-2-1）的驱动下穿过落砂口将铸造砂压实在铸造模具上完成砂箱的制造，所述控制箱与驱动缸（1-2-1）相连接；

所述压板（1-2-2）上开设有竖直贯通的通槽，所述捣砂装置（1-2）还包括设置在压板（1-2-2）上方的顶板（1-2-3），所述顶板（1-2-3）的底面与压板（1-2-2）的顶面相接触，所述顶板（1-2-3）的底面上还设置有若干压块（1-2-4），所述压块（1-2-4）穿过通槽并且下端位于压板（1-2-2）底面的下方；所述顶板（1-2-3）上还具有与驱动缸（1-2-1）活塞呈间隙配合的通孔以使驱动缸（1-2-1）活塞穿过顶板（1-2-3）与压板（1-2-2）相连接。

2.如权利要求1所述的全自动砂箱造型设备，其特征在于：所述砂框（1-5）底部设置有与加砂轨道（1-3）相配合的滑轮，所述砂框（1-5）侧面安装有与控制箱相连接的电机，所述电机输出轴水平设置且连接有齿轮，所述加砂轨道（1-3）上安装有与齿轮相配合的齿条。

3.如权利要求1或2所述的全自动砂箱造型设备，其特征在于：所述模具轨道（1-4）上安装有水平设置的伸缩缸（1-7），所述伸缩缸（1-7）与控制箱相连接并且伸缩缸（1-7）的活塞杆的末端与移动板（1-6）相连接，所述移动板（1-6）底部安装有与模具轨道（1-4）相配合的滚轮。

4.一种基于如权利要求1所述的全自动砂箱造型设备的铸造生产线，其特征在于：所述铸造生产线包括由存砂装置（2）和运砂装置（3）组成的自动供砂装置，还包括全自动砂箱造型设备、搬箱机械手（4）、浇注流水线（5）、自动浇注铁水包（6）、自动投箱机（7）、砂箱框传送带（8）、铸件铸砂分离机（9）、集砂装置（10）、回砂传送带（11）、磁选机（12）以及搅拌机（13）；

所述存砂装置（2）内装有铸造砂，所述运砂装置（3）输入端与存砂装置（2）相连接、输出端设置于全自动砂箱造型设备的砂框（1-5）上方以将存砂装置（2）中的铸造砂运送到砂框（1-5）中；

所述搬箱机械手（4）设置于全自动砂箱造型设备与浇注流水线（5）之间以将全自动砂箱造型设备制造出的砂箱搬运到浇注流水线（5）上；

所述浇注流水线（5）具有用于放置砂箱的运输带以及将砂箱压实的下压装置；

所述自动浇注铁水包（6）设置于浇注流水线（5）侧方，所述自动浇注铁水包（6）底部还设置有移动装置以沿浇注流水线（5）运动对砂箱进行浇注；

所述自动投箱机（7）设置于浇注流水线（5）的末端用于将铸造完成的砂箱中的铸造砂及铸件从砂箱框中分离出来；

所述砂箱框传送带（8）的上料端与自动投箱机（7）相连接、下料端设置于全自动砂箱造型设备处以便于搬箱机械手（4）将从自动投箱机（7）运回的砂箱框搬运到全自动砂箱造型设备的移动板上；

所述铸件铸砂分离机（9）包括支架以及安装在支架上相对于支架旋转的旋转滚筒，所述自动投箱机（7）的出料口与旋转滚筒的进口相连接，所述旋转滚筒外壁设置有漏孔，旋转滚筒内腔中还设置有螺旋片以形成用于将铸件运出旋转滚筒出口的螺旋轨道；

所述集砂装置（10）设置于旋转滚筒下方；

所述回砂传送带（11）的上料端依次通过搅拌机（13）和磁选机（12）与集砂装置（10）相连接、下料端与存砂装置（2）相连接以将铸造砂运回到存砂装置（2）中重复利用。

5.如权利要求4所述的铸造生产线，其特征在于：所述运砂装置（3）具有螺旋回转机构，所述螺旋回转机构的上端为与存砂装置（2）相连接的输入端，所述螺旋回转机构的下端为设置于全自动砂箱造型设备砂框（1-5）上方的输出端。

6.如权利要求4所述的铸造生产线，其特征在于：所述浇注流水线（5）的下压装置为若干个由气缸同步驱动的压杆。

7.如权利要求4至6任一所述的铸造生产线，其特征在于：所述自动投箱机（7）包括水平设置且用于放置砂箱的方架（7-1）、设置于方架（7-1）上方且用于将砂箱中的铸造砂及铸件从砂箱框中击落的击打装置（7-2）、水平设置于方架（7-1）下方且用于将铸造砂及铸件推送到旋转滚筒的进口中的推送装置一（7-3）以及水平设置于方架（7-1）侧方且用于将砂箱框推送到砂箱框传送带（8）上料端上的推送装置二（7-4）。