CN105921713A - 一种压铸件进浇口共振破断分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压铸件进浇口共振破断分离装置，其特征在于，包括通过连接法兰与分离设备基座连接的变频电机，变频电机的电机输出轴与长轴连接，长轴上设有一对滚动轴承A、滚动轴承B，滚动轴承A、滚动轴承B之间设有内部振动框架，内部振动框架设有框架结构的一端的端部穿设有偏心轮轴，偏心轮轴上设有大皮带轮，长轴上设有小皮带轮，大皮带轮与小皮带轮之间通过皮带相互配合；内部振动框架的中部穿设有振动中心轴；内部振动框架的U型结构的两个端部的部分从分离设备基座中露出，两个端部分别设有夹具固定端、动力缸。本发明通过不同频率或大小的激励通过振动框架传递至压铸件产品，使压铸件进浇口产生破断，达到产品和料柄分离的目的。

Description

一种压铸件进浇口共振破断分离装置

技术领域

本发明公开了一种压铸件进浇口共振破断分离装置，属于振动利用工程和自动化控制领域。

背景技术

目前，针对小型铝合金压铸件进浇口与所需要的工件的分离，国内绝大多数铸造厂家仍然采用人工击打、半自动锯床切断以及气动敲击方法。这些方法劳动强度大，生产效率低，大批量生产过程中要花费大量人工。操作工人须穿着防护服、戴面具、隔热手套手持工件进行去除进浇口作业，切割过程产生大量的粉尘，设备在敲击和切割时不可避免地产生刺耳的噪声。此外，在自动化生产越来越普遍的今天，亟需设计一种浇口分离设备，将其嵌入自动化生产线中，能达到产能的增长、产品质量的提高的效果。

发明内容

本发明所是解决的是传统小型压铸件分离进浇口，工序噪音大、设备通用性差而且工件有所损坏的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种压铸件进浇口共振破断分离装置，其特征在于，包括通过连接法兰与分离设备基座连接的变频电机，变频电机的电机输出轴通过连接法兰内的联轴装置与分离设备基座内的长轴连接，长轴上设有一对滚动轴承A、滚动轴承B，滚动轴承A、滚动轴承B之间设有内部振动框架，内部振动框架的一端为框架结构，另一端为U型结构，内部振动框架设有框架结构的一端的端部穿设有偏心轮轴，偏心轮轴的两端分别设有偏心轮A、偏心轮B，偏心轮轴上设有大皮带轮，长轴上设有小皮带轮，大皮带轮与小皮带轮之间通过皮带相互配合；内部振动框架的中部穿设有振动中心轴，振动中心轴通过轴承座A与内部振动框架相配合；内部振动框架的U型结构的两个端部的部分从分离设备基座中露出，两个端部分别设有用于与进浇道连接固定的夹具固定端、动力缸，动力缸的动力缸活动顶杆使用时抵住进浇道；内部振动框架的U型结构端部设于分离设备基座内的部分的相对外侧分别设有弹簧预紧力调节杆A、弹簧预紧力调节杆B，弹簧预紧力调节杆A、弹簧预紧力调节杆B分别从分离设备基座的上下两侧露出，弹簧预紧力调节杆A上设于内部振动框架与分离设备基座之间的部分外套有可调弹簧A，弹簧预紧力调节杆B上设于内部振动框架与分离设备基座之间的部分外套有可调弹簧B。

优选地，所述分离设备基座内还设有高度调节框架，滚动轴承B通过轴承座B设于高度调节框架上；轴承座A通过轴承座C设于高度调节框架上。

优选地，所述联轴装置包括依次连接的联轴器A、联轴器B，连接法兰通过联轴器B与分离设备基座的外侧固定连接。

优选地，所述动力缸为气缸、液压缸或饲服缸。

优选地，所述可调弹簧A、可调弹簧B为锥形弹簧或圆柱弹簧。

共振破断分离装置工作过程是变频电机将旋转动力传递到内部振动框架末端的一对偏心轮上，偏心轮高速旋转后产生不平衡的离心力驱使内部框架以支撑点为回转中心上下高频抖动，同时内部框架伸出端装有一套简单的夹紧机构用来夹紧压铸件料柄，调整激振器偏心块的转速以及夹角可获得不同频率和大小的激励，不同频率或大小的激励通过振动框架传递至夹紧机构，通过这种方式把不同频率和振幅的振动传递给压铸件产品，使压铸件进浇口产生破断，达到产品和料柄分离的目的。在PLC的控制下，一种振幅、频率可调以及电机工作时间可控制的进浇口分离装置产生了。

本发明由于采用偏心轮振动，因此运行时噪音低、工作效率高。同时，通过调节偏心轮的夹角和转速可以实现激振力频率和大小的调节，工序完成后对工件损伤极低，由于利用共振特点，因此不同压铸件可以在同一设备上进行进浇口分离，若将其嵌入自动化生产线中，配合机械取件手共同工作，能广泛应用于各种外形的压铸件产品分离进浇口的工作，提高工作效率。

此外，本发明通用性强，各种外形复杂的铸件都能在同一台设备上处理；由于利用共振能量，因此能大大缩小设备的体积，极大地解放车间空间；压铸件在夹具上允许有水平方向的角度偏转，工作过程中对工件不会带来任何伤害，能达到严格的生产要求。

附图说明

图1为本发明提供的一种压铸件进浇口共振破断分离装置的立体图；

图2为本发明提供的一种压铸件进浇口共振破断分离装置的主视图；

图3为图2的左视图；

图4为图3中A-A面的剖视图；

图5为图2的后视图；

图6为图5中B-B面的剖视图；

图7为图2的右视图；

图8为本发明的原理图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

实施例

如图1-7所示，为本发明提供的一种压铸件进浇口共振破断分离装置的结构示意图，其包括通过连接法兰2与分离设备基座8连接的变频电机1，变频电机1的电机输出轴10通过连接法兰2内的联轴装置与分离设备基座8内的长轴5连接，所述联轴装置包括依次连接的联轴器A3、联轴器B4，连接法兰2通过联轴器B4与分离设备基座8的外侧固定连接。长轴5上设有一对滚动轴承A11、滚动轴承B23，滚动轴承A11、滚动轴承B23之间设有内部振动框架14，内部振动框架14的一端为框架结构，另一端为U型结构，内部振动框架14设有框架结构的一端的端部穿设有偏心轮轴9，偏心轮轴9的两端分别设有偏心轮A6、偏心轮B7，偏心轮轴9上设有大皮带轮24，长轴5上设有小皮带轮26，大皮带轮24与小皮带轮26之间通过皮带25相互配合；内部振动框架14的中部穿设有振动中心轴12，振动中心轴12通过轴承座A15与内部振动框架14相配合；内部振动框架14的U型结构的两个端部的部分从分离设备基座8中露出，两个端部分别设有用于与进浇道30连接固定的夹具固定端13、动力缸21，动力缸21的动力缸活动顶杆22使用时抵住进浇道30，夹具固定端13上设有用于固定进浇道30的卡盘29；内部振动框架14的U型结构端部设于分离设备基座8内的部分的相对外侧分别设有弹簧预紧力调节杆A16、弹簧预紧力调节杆B17，弹簧预紧力调节杆A16、弹簧预紧力调节杆B17分别从分离设备基座8的上下两侧露出，弹簧预紧力调节杆A16上设于内部振动框架14与分离设备基座8之间的部分外套有可调弹簧A27，弹簧预紧力调节杆B17上设于内部振动框架14与分离设备基座8之间的部分外套有可调弹簧B28。内部振动框架14的U型结构部分、两个可调弹簧及两个弹簧预紧力调节杆构成了夹紧机构。所述分离设备基座8内还设有高度调节框架18，滚动轴承B23通过轴承座B19设于高度调节框架18上；轴承座A15通过轴承座C20设于高度调节框架18上。所述动力缸21为气缸、液压缸或饲服缸。所述可调弹簧A27、可调弹簧B28为锥形弹簧或圆柱弹簧。

在铸造自动化生产过程中，机械抓取手将已经成型的铸件从铸造模中取出来放到振动分离装置的夹具上。夹具由卡盘29和动力缸21和动力缸活动顶杆22组成，当工件31放置到夹具上后，动力缸21开始动作，动力缸活动顶杆22上升，将铸件料柄的进浇道30紧紧地顶在动力缸活动顶杆22上端面和卡盘29之间。

接着启动设备开关，变频电机1开始工作，电机输出轴10随之运转起来，通过联轴装置将动力传递给长轴5，长轴5带动小皮带轮26旋转，小皮带轮26通过皮带25带动大皮带轮24旋转。基于此，电机输出轴10上的旋转力传递到了内部振动框架14设有框架结构的一端。接下来，偏心轮轴9开始高速旋转，内部振动框架14在不平衡的离心力作用下开始高频上下抖动(如图8中箭头所示)，内部振动框架14的设有长轴5处为回转中心I，夹紧机构也随之上下高频振动。当夹具处产生了与压铸件自身固有频率相接近的激振频率时，工件31就会发生共振，进浇口破断分离处32产生较大的应变和应力直至其断裂。迫使压铸件进浇口与所需工件31分离开来，从而完成进浇口分离任务，达到用户所需的无损伤产品。

设备的激振驱动装置的是一对偏心轮，其优点是动力的传输过程中无刚体接触，因此设备在运转中没有噪声产生，箱体内部零件也不会出现较大的碰撞变形，而且偏心轮夹角的改变可以控制夹紧机构的激振力，因此此种设备能用于不同铸件的进浇口分离。其次带轮传动过载时能打滑，可以缓解载荷冲击，将较好地防止电机烧坏，当安装有两个皮带轮的两轴在运转过程中发生微小的相对位移时，整套装置的动力传输也不会有太大的影响(设备在设计时已经考虑到两轴的相对位移不会很大)。振动设备工作的过程中，安装在内部振动框架和基座之间的两个可调弹簧、的预紧力可以自由调节，当需要较大的回正力时，可以把两个弹簧预紧力调节杆拧紧从而将上下的回位弹簧的预紧力调小；当需要较小的回正力时，可以把两个弹簧预紧力调节杆拧松从而将上下的可调弹簧的预紧力调大，上下对称地安置两个回位弹簧的目的也是使内部框架在回正力的作用下始终处于水平位置。根据工作对象结构和固有频率的不同，可以通过变频调速器来调节电机的转速，将振动设备的输出频率调至与工件固有频率相匹配，从而达到快速将进浇口与工件产品分离的目的。

振动设备在运转的过程中，首先是电机低速旋转，并通过皮带传动使偏心轮也低速转动起来，慢速旋转的偏心轮产生小幅度的离心力，动力经过传递，振动头夹持部分也以支撑中心为旋转点进行类似杠杆原理的上下抖动，当铸件抖动到一定的频率后，逐步加快电机的转动速度，振动头的夹持部位也带着铸件快速的高频率地抖动起来，直到振动频率接近铸件的共振频率时维持数秒不变，此时铸件的振动幅度最大，进浇口处的应力和应变也达到最大值。一段时间后，进浇口瞬间破断分离开来，接下来通过不同的料仓，将所需的工件和废弃的进浇口分别收集到指定位置，完成料柄的分离工作。在料柄去除的过程中，两阶段电机不同的旋转速度是通过PLC控制来实现的，当液压缸里的顶杆将铸件夹紧稳固后，力传感器产生信号并触发电机开关，振动设备开始工作，PLC作为系统的控制核心，集中解决输入信号的数据处理和输出逻辑顺序控制的问题，系统的参数设定、显示功能则由触摸屏完成，设备工作时，PLC按照用户所选的振动模式和设定的振动参数，根据力传感器的和振动传感器的信号，对变频电机发出控制信号，使振动设备的输出端和弹簧阻尼器协调运动，完成料柄去除工作。

Claims (5)

1.一种压铸件进浇口共振破断分离装置，其特征在于，包括通过连接法兰(2)与分离设备基座(8)连接的变频电机(1)，变频电机(1)的电机输出轴(10)通过连接法兰(2)内的联轴装置与分离设备基座(8)内的长轴(5)连接，长轴(5)上设有一对滚动轴承A(11)、滚动轴承B(23)，滚动轴承A(11)、滚动轴承B(23)之间设有内部振动框架(14)，内部振动框架(14)的一端为框架结构，另一端为U型结构，内部振动框架(14)设有框架结构的一端的端部穿设有偏心轮轴(9)，偏心轮轴(9)的两端分别设有偏心轮A(6)、偏心轮B(7)，偏心轮轴(9)上设有大皮带轮(24)，长轴(5)上设有小皮带轮(26)，大皮带轮(24)与小皮带轮(26)之间通过皮带(25)相互配合；内部振动框架(14)的中部穿设有振动中心轴(12)，振动中心轴(12)通过轴承座A(15)与内部振动框架(14)相配合；内部振动框架(14)的U型结构的两个端部的部分从分离设备基座(8)中露出，两个端部分别设有用于与进浇道(30)连接固定的夹具固定端(13)、动力缸(21)，动力缸(21)的动力缸活动顶杆(22)使用时抵住进浇道(30)；内部振动框架(14)的U型结构端部设于分离设备基座(8)内的部分的相对外侧分别设有弹簧预紧力调节杆A(16)、弹簧预紧力调节杆B(17)，弹簧预紧力调节杆A(16)、弹簧预紧力调节杆B(17)分别从分离设备基座(8)的上下两侧露出，弹簧预紧力调节杆A(16)上设于内部振动框架(14)与分离设备基座(8)之间的部分外套有可调弹簧A(27)，弹簧预紧力调节杆B(17)上设于内部振动框架(14)与分离设备基座(8)之间的部分外套有可调弹簧B(28)。

2.如权利要求1所述的压铸件进浇口共振破断分离装置，其特征在于，所述分离设备基座(8)内还设有高度调节框架(18)，滚动轴承B(23)通过轴承座B(19)设于高度调节框架(18)上；轴承座A(15)通过轴承座C(20)设于高度调节框架(18)上。

3.如权利要求1所述的压铸件进浇口共振破断分离装置，其特征在于，所述联轴装置包括依次连接的联轴器A(3)、联轴器B(4)，连接法兰(2)通过联轴器B(4)与分离设备基座(8)的外侧固定连接。

4.如权利要求1所述的压铸件进浇口共振破断分离装置，其特征在于，所述动力缸(21)为气缸、液压缸或饲服缸。

5.如权利要求1所述的压铸件进浇口共振破断分离装置，其特征在于，所述可调弹簧A(27)、可调弹簧B(28)为锥形弹簧或圆柱弹簧。