CN106734990B - 多模组沾浆系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多模组沾浆系统，包括浆料桶；模组载入单元，包括多层网架和将多层网架连接在一起的多个连接杆，每个连接杆的外侧轴向设置有浆料刮板，且在浆料刮板上开设有多个浆料穿孔，顶板的边缘套设有外齿圈；升降驱动单元，其驱动杆通过弯管连接至顶板中心，顶板与弯管竖直段转动连接；刮板旋转单元，其包括减速电机和连接在减速电机输出轴上的齿轮，齿轮位于浆料桶旁边，并且能够与外齿圈进行啮合；以及抽真空单元。本发明所提供的多模组沾浆系统通过设置模组载入单元、升降驱动单元、刮板旋转单元和抽真空单元的方式，解决了传统沾浆机的模组沾浆不完全、模组沾浆带气等诸多技术问题。

Description

多模组沾浆系统

技术领域

本发明涉及汽车零部件熔模铸造技术领域，具体涉及一种多模组沾浆系统。

背景技术

熔模铸造又称失蜡铸造，它是用可熔性的一次模型使铸件成型的铸造方法，这种一次模型就是蜡模(型)，它的形状和真实的零件非常接近。

熔模铸造一开始是被用来制作工艺品及精美首饰等，直到后来进入70年代，这种工艺慢慢进入到普通工业领域，真正使得熔模工艺变成大批量生产机械零件的是汽车工业。因为熔模铸造同其他零件成形方法相比具有很多优势，比如铸件的尺寸精确、表面光滑；可以铸造形状复杂的铸件，也能铸造壁厚为0.5mm，重量小至1克的铸件，其能够最大限度的提高毛坯与零件之间的相似程度，为零件的结构设计带来了很大的方便；同时还不受合金材料的限制，比如可以铸造碳钢、合金钢等材料的铸件。因此，对于形状复杂的汽车零部件来说，熔模铸造成为了最佳的加工方式。

在熔模铸造的工艺中包括制作模壳的工序，该工序大致包括浆料预配、模组浸浆、模组淋砂、模组干燥、蒸汽脱蜡等步骤。在模组浸浆步骤中，通常是将模组直接放入到浆料桶中，注入能够没过模组的浆料，使模组在浆料桶中进行自行涂覆。但是由于模组通常直接与浆料桶底进行接触，这使得接触面容易出现不能进行浆料正常涂覆的问题。而且现先的沾浆机对多个模组进行同时沾浆时，通常将浆料池制作得很大，导致占地面积宽。同时为了实现浆料中耐火涂料与其他粘结剂混合均匀，常常设计了额外的搅拌系统，增加了结构的复杂性。再者，由于传统裸露的模组沾浆方式会使得模组在涂覆时混入空气，导致浆料不能完全填实模组表面，进而对模壳质量有所影响。

发明内容

本发明要解决的问题是针对现有技术中所存在的上述不足而提供一种多模组沾浆系统，其通过设置模组载入单元、升降驱动单元、刮板旋转单元和抽真空单元的方式，解决了传统沾浆机的模组沾浆不完全、模组沾浆带气等诸多技术问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

多模组沾浆系统，包括浆料桶，且还包括以下单元：

模组载入单元，其能够落入所述浆料桶中，所述模组载入单元包括多层网架和将多层网架连接在一起的多个连接杆，所述多个连接杆分布于网架的外侧周围且上部均连接到一顶板上，至少一部分连接杆的外侧轴向设置有浆料刮板，浆料刮板上端与顶板底侧固定，且在浆料刮板上开设有多个浆料穿孔，所述顶板的边缘位于浆料刮板外且套设有外齿圈，同时在顶板的边缘底部还嵌入有第一密封圈，所述第一密封圈上开设有U形槽；

升降驱动单元，其驱动杆通过弯管连接至顶板中心，用以驱动模组载入单元相对于浆料桶作升降动作，所述弯管具有与驱动杆连接的水平段和与顶板连接的竖直段，所述竖直段的端部设置有托盘，并在托盘上嵌入有推力球轴承；

刮板旋转单元，其布置在浆料桶旁边，并包括减速电机和连接在减速电机输出轴上的齿轮，所述齿轮能够当模组载入单元落入浆料桶中时与外齿圈进行啮合；

抽真空单元，其通过抽气管路连接至浆料桶，并在抽气管路上设置有抽真空阀门，同时在浆料桶上还连接有放气管路，所述放气管路上设置有放气阀门；

其中，当所述升降驱动单元带动模组载入单元落入浆料桶中时顶板正好通过第一密封圈上的U形槽盖设至浆料桶的桶沿上；

所述顶板的中部开设有穿孔且设置有套筒，所述顶板通过套筒穿设在弯管的竖直段上并被托盘上的推力球轴承托住，在弯管的竖直段上还设置有滚动轴承，以通过所述滚动轴承与套筒内壁连接使顶板可相对于竖直段转动，所述套筒外安装有磁铁块，所述弯管的竖直段通过支架安装有电磁铁，所述电磁铁与磁铁块相接触并在通电时产生磁力而将套筒锁住，所述套筒顶部向内弯折形成一个环，所述环与弯管竖直段之间设置有第二密封圈。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

本发明所提供的多模组沾浆系统主要包括浆料桶、模组载入单元、升降驱动单元、刮板旋转单元和抽真空单元，当然还包括控制各个单元协同工作的控制单元。

其中，利用模组载入单元中的多层网架装载待沾浆的多个模组，并在升降驱动单元的作用下落到浆料桶内浸没于浆料中，从而使得多个模组能够同时进行沾浆，也能够与浆料保持全方位的接触，让各模组涂覆浆料更加均匀。同时，在模组载入单元的连接杆外侧通过设置浆料刮板，并为之设计了刮板旋转单元，使得模组载入单元在承载模组的同时还能对浆料起到搅拌作用，从而在一定程度上加快浆料浸入模组表面的速度，完成涂覆。

这种搅拌结构设计巧妙，不仅让连接杆完成了对多层网架的安装，而且让连接杆实现对搅拌板的安装，因此无需要让沾浆机额外设置其他复杂的搅拌系统，大大节约了设备成本。同时浆料在被搅动的同时，沾浆模组也处于动态，也加快了涂覆效率，可以缩短涂覆时间。进一步的是通过在模组载入单元的顶板上设置开槽的旋转密封圈，让其在盖设到浆料桶上时，能够与浆料桶保持旋转密封，以令抽真空单元发生作用。通过对浆料桶进行抽真空，使得模组沾浆的过程能够在真空环境下进行，避免了沾浆带气而导致的模壳质量差有气孔的现象发生。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述多模组沾浆系统的结构示意图；

图2为本发明所述多模组沾浆系统的工作状态示意图；

图3为本发明所述多模组沾浆系统的布局图；

图4为本发明所述弯管竖直段与顶板之间的连接截面图；

图5为本发明所述网架的结构示意图；

图6为本发明所述顶板与部分连接杆的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与作用更加清楚及易于了解，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步阐述：

参照图1-4，本发明提出了一种多模组沾浆系统，包括浆料桶100，且还包括以下单元：

模组载入单元200，其能够落入所述浆料桶100中，所述模组载入单元200包括多层网架210和将多层网架210连接在一起的多个连接杆220，所述多个连接杆220分布于网架210的外侧周围且上部均连接到一顶板230上，至少一部分连接杆220的外侧轴向设置有浆料刮板240，浆料刮板240上端与顶板230底侧固定，且在浆料刮板240上开设有多个浆料穿孔241，所述顶板230的边缘位于浆料刮板240外且套设有外齿圈(未示出)，同时在顶板的边缘底部还嵌入有第一密封圈(未示出)，所述第一密封圈上开设有U形槽(即带有唇部的旋转密封圈)；

升降驱动单元300，其驱动杆310通过弯管320连接至顶板230中心，用以驱动模组载入单元200相对于浆料桶100作升降动作，所述弯管320具有与驱动杆310连接的水平段321和与顶板230连接的竖直段322(水平段321和竖直段322可以是一体结构)，所述竖直段322的端部设置有托盘323，并在托盘323上嵌入有推力球轴承324；

刮板旋转单元400，其布置在浆料桶100旁边，并包括减速电机410和连接在减速电机410输出轴上的齿轮420，所述齿轮420能够当模组载入单元200落入浆料桶100中时与外齿圈进行啮合；

抽真空单元500，其通过抽气管路510连接至浆料桶100，并在抽气管路510上设置有抽真空阀门，同时在浆料桶100上还连接有放气管路520，所述放气管路520上设置有放气阀门(优选的是将抽真空阀门和放气阀门均设置为可控的电磁阀门，以实现自动控制)；其中，当所述升降驱动单元300带动模组载入单元200落入浆料桶100中时顶板230正好通过第一密封圈上的U形槽盖设至浆料桶100的桶沿上；

所述顶板230的中部开设有穿孔且设置有套筒231，所述顶板230通过套筒231穿设在弯管320的竖直段322上并被托盘323上的推力球轴承324托住，在弯管320的竖直段322上还设置有滚动轴承325，以通过所述滚动轴承325与套筒231内壁连接使顶板230可相对于竖直段322转动，所述套筒231外安装有磁铁块232，所述弯管320的竖直段322通过支架326安装有电磁铁327，所述电磁铁327与磁铁块232相接触并在通电时产生磁力而将套筒231锁住；所述套筒231顶部向内弯折形成一个环233，所述环233与弯管320竖直段322之间设置有第二密封圈234(即让套筒231与弯管320竖直段322之间也保持旋转密封，方式可以不局限于该种)。参照图4。

上述方案中，本发明所提供的多模组沾浆系统主要包括浆料桶100、模组载入单元200、升降驱动单元300、刮板旋转单元400和抽真空单元500，当然还包括控制各个单元协同工作的控制单元。

本发明所提供的多模组沾浆系统主要包括浆料桶100、模组载入单元200、升降驱动单元300、刮板旋转单元400和抽真空单元500，当然还包括控制各个单元协同工作的控制单元。其中，利用模组载入单元200中的多层网架210装载待沾浆的多个模组，并在升降驱动单元300的作用下落到浆料桶100内浸没于浆料中，从而使得多个模组能够同时进行沾浆，也能够与浆料保持全方位的接触，让各模组涂覆浆料更加均匀。同时，在模组载入单元200的连接杆220外侧通过设置浆料刮板240，并为之设计了刮板旋转单元400，使得模组载入单元200在承载模组的同时还能对浆料起到搅拌作用，从而在一定程度上加快浆料浸入模组表面的速度，完成涂覆。这种搅拌结构设计巧妙，不仅让连接杆220完成了对多层网架210的安装，而且让连接杆220实现对搅拌板的安装，因此无需要让沾浆机额外设置其他复杂的搅拌系统，大大节约了设备成本。同时浆料在被搅动的同时，沾浆模组也处于动态，也加快了涂覆效率，可以缩短涂覆时间。进一步的是通过在模组载入单元200的顶板230上设置开槽的旋转密封圈，让其在盖设到浆料桶100上时，能够与浆料桶100保持旋转密封，以令抽真空单元500发生作用。通过对浆料桶100进行抽真空，使得模组沾浆的过程能够在真空环境下进行，避免了沾浆夹气而导致的模壳质量差有气孔的现象发生。

具体而言：首先对于模组载入单元200，其包括有多层网架210、多个连接杆220和顶板230，依靠连接杆220将多层网架210保持上下层状分布。这使得用户在放入待沾浆模组时可以在每层网架210都放置上器件，当在升降驱动单元300的作用下落到浆料桶100内浸没于浆料中时，便实现了多模组沾浆。其中网架210的网孔设计可以让各模组与浆料保持全方位的接触，让各模组涂覆浆料更加均匀。其中连接杆220的设计既实现了网架210安装，而且还巧妙地在其外侧设置了带有浆料穿孔241的浆料刮板240，并为了使得浆料刮板240能够起到搅拌浆料的作用，设计了刮板旋转单元400，以及在顶板230上设计了与刮板旋转单元400配合使用的外齿圈、推力球轴承324、滚动轴承325、套筒231和电磁铁327、第二密封圈234等构件。浆料刮板240随着顶板230的慢速转动而搅动浆料，使浆料保持在一个动态，而多层网架210上的沾浆模组也会随着顶板230的慢速转动而在浆料中转动，因此浆料的流动性与模组的慢速转动加快了浆料浸入模组表面的速度，从而加快了浆料涂覆效率。在浆料刮板240上开设的浆料穿孔241容易使得浆料在搅拌的过程中加大浆料的流动性，从而加快浆料涂覆到模组表面的速度。上述搅拌结构的设计相对于传统沾浆机的搅拌系统来说，不仅有效保护了沾浆模组，而且结构简化，大大节约了设备成本。

其次，还尤其重要的是，可以让浆料搅拌的过程和模组沾浆的过程都能够在真空环境下进行。即本发明还在浆料桶100上连接了抽真空单元500(比如真空罐)，并为了配合抽真空的进行，在顶板230的边缘底侧设置了第一密封圈以及在套筒231与弯管320的竖直段322之间设置了第二密封圈234，两处的密封均属于转动密封，属于目前比较成熟的技术，这里不再进行详细赘述。通过对浆料桶100进行抽真空，使得模组沾浆的过程能够在真空环境下进行，避免了沾浆带气而导致的模壳质量差有气孔的现象发生。

为了使浆料刮板240能够进行顺利旋转，就需要让顶板230的外齿圈与刮板旋转单元400的齿轮420进行顺利啮合。由于顶板230是可以随着升降顶升单元相对于浆料桶100可上下移动，因此外齿圈并非一直与齿轮420保持接触。这种情况下，本发明是这样设计的：首先弯管320竖直段322端部通过设置托盘323，并在托盘323上嵌入推力球轴承324，利用推力球轴承324主要承受轴向载荷的特点将顶板230进行旋转支撑；其次为了保证顶板230随着齿传动绕着弯管320竖直段322进行慢速旋转，还在弯管320竖直段322和顶板230套筒231之间设置了滚动轴承325；最后为了保证当顶板230上升时，外齿圈的位置也不会发生变动，从而再次下落时还能与齿轮420顺利啮合，本发明在弯管320的竖直段322还设置了与安装在套筒231外的磁铁块232进行接触的电磁铁327：当顶板230需旋转时电磁铁327不通电，套筒231不被锁住，外齿圈与齿轮420正常啮合；当顶板230上升或下降的过程中电磁铁327通电，将套筒231锁住，从而防止顶板230发生转动出现外齿圈与齿轮420不能正常啮合的情况。外齿圈和齿轮420的啮合可以在设备调试的时候进行。调试完毕后则可正常投入使用。还有一种方式是可以将套筒231的一部分筒壁由磁性材料制成，比如铁材料。

由于连接杆220在多层网架210周围的布置可能造成大件模组不便于放到网架210上，为此本发明做了进一步的改进：如图6所示，所述多个连接杆220的上部均焊接到顶板230底侧；在多个连接杆220中，其中一个连接杆221外侧未设置所述浆料刮板240(见图6)，且该连接杆220是由多个杆段分割组成，其中第一杆段221a为与顶板230底侧焊接的固定段，第二杆段221b为与底层网架210卡接的活动段，在第一杆段221a与第二杆段221b之间的其余杆段221c均相互铰接，并与第一杆段221a和第二杆段221b也相互铰接，第一杆段221a较其他所有杆段短。本发明通过将其中一个连接杆221设置成一段一段的形式，而且将其与底层网架210之间采用卡接方式，使得用户在放入模组时可将该连接杆220的部分或全部杆段抬起，放好模组后再旋下杆段卡入底层网架210中即可。

由于待沾浆模组有大有小，因此为了防止一些轻质大件模组无法放入网架210的情况发生，本发明中将网架210与连接杆220之间的安装采用了活动方式。即，如图5-6所示，在多个连接杆220中，除所述其中一个连接杆221外的剩余连接杆222均为完整杆，而且这些连接杆222的外侧均设置有所述浆料刮板240，这些连接杆222的内侧自底端开始沿轴向等间隔设置有一列安装块222a；每层网架210的边部底侧均设置有能够架设在各连接杆222同一高度安装块222a上的一组凹陷部211，每层网架210的边部还开设有一组缺口212，该组缺口212能够当各凹陷部211均脱离各安装块222a时旋转到各安装块222a的位置；其中，底层网架210相对其余网架210多一个凹陷部211，以与第二杆段221b底侧的卡入部221d进行卡接。

具体来说，由于多层网架210与连接杆220之间的连接是凹陷部211与凸起块之间的架设，而不是固定连接，因此如果模组较大，可以将相邻网架210抬起使凹陷部211脱离凸起块，然后旋转网架210，使得网架210的各缺口212对准凸起块；此时便可对网架210进行上下调整。当调整完成后，再旋转网架210，使得凹陷部211重新对准凸起块即可。因此，相邻两个网架210的高度在连接杆220上是可以调整的，使其可以满足不同体积大小的模组浸浆。

为了便于用户对模组的取放操作，本发明所提供的多模组沾浆系统还可以包括一对水平驱动单元600，所述一对水平驱动单元600分别固定在两面垂直的墙体A、B上，并位于浆料桶100的上方；将所述弯管320的水平段321转动连接在所述驱动杆310上，所述一对水平驱动单元600能够当弯管320顶升到与它们相对时对弯管320进行水平移动。所述一对水平驱动单元600是不同时动作的并且动作距离需要预先调试好。

具体来说，以图3的方位来说，当用户将待沾浆的模组放入到网架210上后，启动升降驱动单元300，使弯管320与左侧的水平驱动单元600相对，此时启动左侧的水平驱动单元600，推动弯管320转动一定角度并转动到浆料桶100的上方；然后升降驱动单元300动作使载有模组的网架210下落到浆料桶100中，释放电磁铁327并启动刮板旋转单元400；当沾浆完成后电磁铁327通电锁住顶板230使其不会相对于弯管320竖直段322发生转动，然后通过升降驱动单元300将模组承载单元提起，提升到弯管320与右侧水平驱动单元600相对的位置，然后右侧水平驱动单元600动作使模组承载单元偏离浆料桶100；接着通过升降驱动单元300放下模组承载单元，取出沾浆完成的模组，再放入下一批待沾浆的模组。在沾浆过程中，还需要启动电机，驱动顶板230旋转并带动浆料刮板240转动，使浆料发生搅拌，加快模组涂覆效率。电磁铁327仅在未沾浆时候通电，而在沾浆时是不通电的。本发明所提供的多模组沾浆系统，各个通电单元的协同工作可通过控制单元进行实现。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.多模组沾浆系统，包括浆料桶，其特征在于，还包括：

模组载入单元，其能够落入所述浆料桶中，所述模组载入单元包括多层网架和将多层网架连接在一起的多个连接杆，所述多个连接杆分布于网架的外侧周围且上部均连接到一顶板上，至少一部分连接杆的外侧轴向设置有浆料刮板，浆料刮板上端与顶板底侧固定，且在浆料刮板上开设有多个浆料穿孔，所述顶板的边缘位于浆料刮板外且套设有外齿圈，同时在顶板的边缘底部还嵌入有第一密封圈，所述第一密封圈上开设有U形槽；

升降驱动单元，其驱动杆通过弯管连接至顶板中心，用以驱动模组载入单元相对于浆料桶作升降动作，所述弯管具有与驱动杆连接的水平段和与顶板连接的竖直段，所述竖直段的端部设置有托盘，并在托盘上嵌入有推力球轴承；

刮板旋转单元，其布置在浆料桶旁边，并包括减速电机和连接在减速电机输出轴上的齿轮，所述齿轮能够当模组载入单元落入浆料桶中时与外齿圈进行啮合；

抽真空单元，其通过抽气管路连接至浆料桶，并在抽气管路上设置有抽真空阀门，同时在浆料桶上还连接有放气管路，所述放气管路上设置有放气阀门；

其中，当所述升降驱动单元带动模组载入单元落入浆料桶中时顶板正好通过第一密封圈上的U形槽盖设至浆料桶的桶沿上；

所述顶板的中部开设有穿孔且设置有套筒，所述顶板通过套筒穿设在弯管的竖直段上并被托盘上的推力球轴承托住，在弯管的竖直段上还设置有滚动轴承，以通过所述滚动轴承与套筒内壁连接使顶板可相对于竖直段转动，所述套筒外安装有磁铁块，所述弯管的竖直段通过支架安装有电磁铁，所述电磁铁与磁铁块相接触并在通电时产生磁力而将套筒锁住，所述套筒顶部向内弯折形成一个环，所述环与弯管竖直段之间设置有第二密封圈。

2.如权利要求1所述的多模组沾浆系统，其特征在于，所述多个连接杆的上部均焊接到顶板底侧；在多个连接杆中，其中一个连接杆外侧未设置所述浆料刮板，且该连接杆是由多个杆段分割组成，其中第一杆段为与顶板底侧焊接的固定段，第二杆段为与底层网架卡接的活动段，在第一杆段与第二杆段之间的其余杆段均相互铰接，并与第一杆段和第二杆段也相互铰接，第一杆段较其他所有杆段短。

3.如权利要求2所述的多模组沾浆系统，其特征在于，在多个连接杆中，除所述其中一个连接杆外的剩余连接杆均为完整杆，而且这些连接杆的外侧均设置有所述浆料刮板，这些连接杆的内侧自底端开始沿轴向等间隔设置有一列安装块；

每层网架的边部底侧均设置有能够架设在各连接杆同一高度安装块上的一组凹陷部，每层网架的边部还开设有一组缺口，该组缺口能够当各凹陷部均脱离各安装块时旋转到各安装块的位置；其中，底层网架相对其余网架多一个凹陷部，以与第二杆段底侧的卡入部进行卡接。