CN105945230B - 一种旋转下芯胎具、下芯方法及造型线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铸造技术领域，尤其涉及一种旋转下芯胎具、下芯方法及造型线。旋转下芯胎具包括底座和设于所述底座上方的回转支撑板，所述回转支撑板上固定有多个平行设置的定位单元，所述定位单元呈长条形，所述定位单元用于放置多个砂芯，所述回转支撑板的下方设有驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述回转支撑板旋转，进而带动多个所述定位单元共同旋转。本发明实现了一个砂箱多个型腔的下芯，提高了砂箱内砂型的利用率和生产效率。

Description

一种旋转下芯胎具、下芯方法及造型线

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，尤其涉及一种旋转下芯胎具、下芯方法及造型线。

背景技术

大批量生产的铸件一般都在造型线上完成造型、下芯和浇注，自动化程度较高的造型线，铸件的砂芯尺寸较大时，造型线还配备有下芯机械手和下芯机。下芯机械手抓取砂芯传送线上输送过来的砂芯，放入下芯胎具，下芯胎具连同砂芯进入下芯机抓取砂芯工位，通过下芯吊具抓取砂芯后进入砂型，完成下芯功能。

通常情况下考虑到操作方便，下芯机械手把砂芯放入下芯胎具时，由于下芯胎具垂直于造型线延伸方向上的宽度有限，下芯机械手无法在砂芯短边的两侧进行夹持，下芯机械手在夹持砂芯时，砂芯夹持方向只能是平行于砂箱的长度方向，并且由于下芯机械手结构以及胎具空间的限制一次只能放置一个砂芯或芯组，受作业空间的影响，在胎具的长度方向即砂箱的长度方向无法再放入第二颗砂芯或砂芯组，造成当砂箱在长度方向需要下入2个砂芯或芯组时，用下芯机无法实现。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决现有技术中造型线上下芯机械手无法在下芯胎具上同时设置多个砂芯的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种旋转下芯胎具，包括底座和设于所述底座上方的回转支撑板，所述回转支撑板上固定有多个平行设置的定位单元，所述定位单元呈长条形，所述定位单元用于放置待放入砂箱的砂芯，所述回转支撑板的下方设有驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述回转支撑板旋转，进而带动多个所述定位单元共同旋转。

根据本发明，所述驱动机构为所述底座上沿所述底座长度方向设置的齿条，所述回转支撑板的下方固定有齿轮结构的回转支承，所述齿条用于带动所述回转支承旋转，所述驱动机构还包括设于所述底座上驱动所述齿条直线运动的直线驱动元件。

根据本发明，所述齿条与所述回转支承之间设有第二齿轮，所述第二齿轮的直径小于所述回转支承的直径，所述第二齿轮分别与所述齿条和所述回转支承相啮合。

根据本发明，所述底座上设有与外侧的所述定位单元相接触的限位座，所述限位座与所述底座长度方向平行的一侧设有第一限位开关，所述限位座与所述底座长度方向垂直的一侧设有第二限位开关，所述第一限位开关和第二限位开关用于限制所述定位单元的长边与所述底座的长度方向平行或垂直。

根据本发明，所述限位座上设有所述第一限位开关的一侧和设有第二限位开关的一侧均设有缓冲件。

根据本发明，所述定位单元包括竖直设置于所述回转支撑板的多个砂芯侧面定位块，多个所述砂芯侧面定位块围设形成的空间用于容纳所述砂芯。

根据本发明，所述定位单元还包括设于所述回转支撑板上的用于砂芯底面定位的砂芯底面支撑定位块。

本发明还提供了一种采用上述的旋转下芯胎具的下芯方法，包括以下步骤：

S1，旋转所述回转支撑板至所述定位单元的长边与所述底座的长度方向相平行；

S2，采用下芯机械手夹持所述砂芯的两短边向所述定位单元内逐个放置所述砂芯；

S3，将砂芯放置完成后的回转支撑板旋转90°至所述定位单元的长边与所述底座的长度方向相垂直；

S4，采用下芯吊具将所述定位单元内的砂芯放置到砂箱中。

根据本发明，步骤S2包括：采用下芯机械手向靠近所述下芯机械手一侧的定位单元内放置所述砂芯后，将所述回转支撑板旋转180°，采用下芯机械手向另一侧的定位单元内放置所述砂芯。

本发明还提供了一种造型线，包括上述的旋转下芯胎具，所述底座的长度方向与所述造型线的延伸方向相平行。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本发明提供的旋转下芯胎具的定位单元可以随回转支撑板而进行旋转，并且设有多个平行设置的定位单元，旋转下芯胎具上可以同时放置多个砂芯，实现了一个砂箱多个型腔的下芯，提高了砂箱内砂型的利用率和生产效率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的旋转下芯胎具的主剖视图；

图2是本发明实施例提供的旋转下芯胎具的砂芯处于待放入砂箱状态的俯视图；

图3是本发明实施例提供的旋转下芯胎具的未放入砂芯状态的俯视图；

图4是本发明实施例提供的旋转下芯胎具顺时针旋转90°后的俯视图；

图5是本发明实施例提供的旋转下芯胎具完成一个砂芯放入定位单元时的俯视图；

图6是本发明实施例提供的旋转下芯胎具全部砂芯放入定位单元时的俯视图。

图中：1：底座；2：回转支撑板；3：定位单元；31：砂芯侧面定位块；32：砂芯底面支撑定位块；41：回转支承；42：第二齿轮；5：齿条；51：齿条导向座；52：直线驱动元件；6：限位座；61：第一限位开关；62：第二限位开关；63：缓冲件；7：砂芯。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1-图6所示，本发明实施例提供的一种旋转下芯胎具，包括底座1和设于底座1上方的回转支撑板2，回转支撑板2上固定有多个平行设置的定位单元3，定位单元3呈长条形，定位单元3用于放置待放入砂箱的砂芯7，定位单元3的具体结构与砂芯7的结构相配合，回转支撑板2的下方设有驱动机构，驱动机构用于驱动回转支撑板2旋转，进而带动多个定位单元3共同旋转。使用时，旋转回转支撑板2至如图4所示的定位单元3的长边与底座1的长度方向(底座1的长度方向为图2中箭头所指的方向，也即采用该旋转下芯胎具造型线上砂箱的长度方向)平行，即图4中所示的定位单元3水平，采用下芯机械手夹持砂芯7的两短边(即图4中所示的定位单元3的左右两侧)向定位单元3内逐个放置砂芯7；然后将砂芯7放置完成后的回转支撑板2逆时针旋转90°至如图2所示的定位单元3的长边与底座的长度方向相垂直，即图中所示的定位单元3竖直；最后采用下芯吊具将定位单元3内的砂芯7放置到砂箱中。

本发明提供的旋转下芯胎具的定位单元3可以随回转支撑板2而进行旋转，并且设有多个平行设置的定位单元3，旋转下芯胎具上可以同时放置多个砂芯7实现了一个砂箱多个型腔的下芯，提高了砂箱内砂型的利用率和生产效率。

进一步地，如图1和图2所示，本实施例中驱动机构为底座1上沿底座1的长度方向设置的齿条5，回转支撑板2的下方固定有齿轮结构的回转支承41，齿条5用于带动回转支承41旋转。驱动机构还包括设于底座1上驱动齿条5直线运动的直线驱动元件52。具体地，本实施例中直线驱动元件52可以为液压缸或气缸。直线驱动元件52驱动齿条5直线运动，进而转化为回转支承41的转动。进一步地，本实施例中底座1上在齿条5的外侧还设有用于齿条5的导向作用的齿条导向座51。具体地，本实施例中齿条5与回转支承41之间设有第二齿轮42，第二齿轮42的直径小于回转支承41，第二齿轮42分别与齿条5和回转支承41相啮合。齿条5的直线运动首先转化为第二齿轮42的转动，第二齿轮42进一步带动回转支承41转动，第二齿轮42的直径小于回转支承41，相较于直接采用齿条5与回转支承41相啮合，回转支承41带动回转支撑板2转同样的角度时，缩短了齿条5所需直线运动的距离，使得旋转下芯胎具的结构更加紧凑。需要说明的是，本发明的驱动机构并不限于齿轮齿条的啮合而实现的回转支撑板2的旋转，也可以是采用底部设置电机直接带动回转支撑板2旋转或其他可以实现回转支撑板2旋转的驱动机构。

进一步地，如图2所示，本实施例中底座1上设有与外侧的定位单元3相接触的限位座6，限位座6与底座1的长度方向平行的一侧设有第一限位开关61，限位座6与底座1的长度方向垂直的一侧设有第二限位开关62，具体地，在使用时第一限位开关61和第二限位开关62可以与定位单元3相接触，第一限位开关61和第二限位开关62用于限制定位单元3的长边与底座1的长度方向平行或垂直。如图3所示，限位座6设置在左下角，当回转支撑板2顺时针旋转至定位单元3的长边水平时，即旋转至图4所示的状态，定位单元3的长边与底座1的长度方向平行时，第二限制开关62起作用，定位单元3不再继续旋转。当回转支撑板2逆时针回转90°至定位单元3的长边与底座1的长度方向垂直时，即图2所示的状态，第一限位开关61起作用，定位单元3不再继续旋转。进一步地，限位座6上设有第一限位开关61的一侧和设有第二限位开关62的一侧均设有缓冲件63。当回转支撑板2旋转到位时，定位单元3触碰到缓冲件63，降低定位单元3与限位座6之间的碰撞。

进一步地，本实施例中定位单元3包括竖直设置于回转支撑板2的多个砂芯侧面定位块31，多个砂芯侧面定位块31围设形成的空间用于容纳砂芯7。进一步地，定位单元3还包括设于回转支撑板2上的用于砂芯7底面定位的砂芯底面支撑定位块32。砂芯底面支撑定位块32与砂芯7的底部形状相配合，起到砂芯7定位的作用。具体地，本实施例中的砂芯侧面定位块31采用耐磨材料制成，由于砂芯7对砂芯侧面定位块31的摩擦力较大，砂芯侧面定位块31采用耐磨材料可以降低砂芯7对砂芯侧面定位块31的磨损，提高定位单元3的使用寿命。

本发明还提供了一种采用上述的旋转下芯胎具的下芯方法，包括以下步骤：

S1，旋转回转支撑板2至定位单元3的长边与底座1的长度方向平行；即本实施例中由图3中所示状态顺时针旋转90°至图4所示的状态。

S2，如图5和图6所示，采用下芯机械手夹持砂芯的两短边向定位单元3内逐个放置砂芯7；

S3，将砂芯7放置完成后的回转支撑板2旋转90°至定位单元3的长边与底座1的长度方向垂直；即本实施例中的由图6中的状态逆时针旋转90°至图2所示的状态。

S4，采用下芯吊具将定位单元3内的砂芯7放置到砂箱中。

本发明提供的下芯方法通过使定位单元3的长边与造型线的延伸方向平行时进行往定位单元3内放置多个砂芯7，砂芯7放置完成后将砂芯7旋转至长边与底座1的长度方向垂直再采用下芯吊具将砂芯7放置到砂箱中，实现了砂箱的长度方向上一次放置多个砂芯7，提高了砂型的利用率以及生产效率。

具体地，本实施例中步骤S2包括：采用下芯机械手向靠近下芯机械手一侧的定位单元3内放置砂芯7后，将回转支撑板2旋转180°，采用下芯机械手向另一侧的定位单元3内放置砂芯7。当下芯机械手的臂长足够时，下芯机械手可以逐个完成多个砂芯7的放置，但是当下芯机械手的臂长受限时，下芯机械手只能将砂芯7放置在靠近其自身一侧的定位单元3内，通过180度旋转回转支撑板2可以使得远离下芯机械手的定位单元3旋转至靠近下芯机械手的一侧，从而使得下芯机械手可以将砂芯7放置在回转支撑板2上的所有定位单元3内。

本发明实施例还提供了一种造型线，包括上述的旋转下芯胎具，底座1的长度方向与造型线的延伸方向相平行。设有旋转下芯胎具的造型线生产效率更高。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种旋转下芯胎具，其特征在于：包括底座和设于所述底座上方的回转支撑板，所述回转支撑板上固定有多个平行设置的定位单元，所述定位单元呈长条形，所述定位单元用于放置待放入砂箱的砂芯，所述回转支撑板的下方设有驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述回转支撑板旋转，进而带动多个所述定位单元共同旋转。

2.根据权利要求1所述的旋转下芯胎具，其特征在于：所述驱动机构为所述底座上沿所述底座长度方向设置的齿条，所述回转支撑板的下方固定有齿轮结构的回转支承，所述齿条用于带动所述回转支承旋转，所述驱动机构还包括设于所述底座上驱动所述齿条直线运动的直线驱动元件。

3.根据权利要求2所述的旋转下芯胎具，其特征在于：所述齿条与所述回转支承之间设有第二齿轮，所述第二齿轮的直径小于所述回转支承的直径，所述第二齿轮分别与所述齿条和所述回转支承相啮合。

4.根据权利要求1所述的旋转下芯胎具，其特征在于：所述底座上设有与外侧的所述定位单元相接触的限位座，所述限位座与所述底座长度方向平行的一侧设有第一限位开关，所述限位座与所述底座长度方向垂直的一侧设有第二限位开关，所述第一限位开关和第二限位开关用于限制所述定位单元的长边与所述底座的长度方向平行或垂直。

5.根据权利要求4所述的旋转下芯胎具，其特征在于：所述限位座上设有所述第一限位开关的一侧和设有第二限位开关的一侧均设有缓冲件。

6.根据权利要求1所述的旋转下芯胎具，其特征在于：所述定位单元包括竖直设置于所述回转支撑板的多个砂芯侧面定位块，多个所述砂芯侧面定位块围设形成的空间用于容纳所述砂芯。

7.根据权利要求6所述的旋转下芯胎具，其特征在于：所述定位单元还包括设于所述回转支撑板上的用于砂芯底面定位的砂芯底面支撑定位块。

8.一种采用如权利要求1-7任一项所述的旋转下芯胎具的下芯方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，旋转所述回转支撑板至所述定位单元的长边与所述底座的长度方向相平行；

S2，采用下芯机械手夹持所述砂芯的两短边向所述定位单元内逐个放置所述砂芯；

S3，将砂芯放置完成后的回转支撑板旋转90°至所述定位单元的长边与所述底座的长度方向相垂直；

S4，采用下芯吊具将所述定位单元内的砂芯放置到砂箱中。

9.根据权利要求8所述的下芯方法，其特征在于，步骤S2包括：采用下芯机械手向靠近所述下芯机械手一侧的定位单元内放置所述砂芯后，将所述回转支撑板旋转180°，采用下芯机械手向另一侧的定位单元内放置所述砂芯。

10.一种造型线，其特征在于：包括如权利要求1-7任一项所述的旋转下芯胎具，所述底座的长度方向与所述造型线的延伸方向相平行。