CN106825413B - 熔模铸造自动制壳设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种熔模铸造自动制壳设备。主要解决了熔模铸造制壳时工人劳动强度大及工作效率低的问题。其特征在于：所述链板式传送装置(3)的一端设有熔模输送机械手(4)，所述熔模输送机械手(4)位于被动链轮(28)的一侧，链板式传送装置(3)中的一个载模板(32)、涂料容器(1)及淋砂机(2)位于连杆式夹钳(16)的水平回转轨迹上。本发明采用链板式传送装置循环输送熔模树组，并通过熔模输送机械手抓紧熔模树组，熔模输送机械手能够使熔模树组上下移动、自身旋转和横向抬起摆动，降低了操作人员的劳动强度，提高了工作效率，制壳时操作人员不接触涂料和砂尘，不会损害操作人员的身体健康。
Description
技术领域
本发明涉及一种熔模铸造装置，具体涉及一种熔模铸造自动制壳设备。
背景技术
熔模铸造又称脱蜡铸造或失蜡铸造，熔模铸造的生产流程主要分为压蜡、修蜡、组树、制壳、型壳焙烧、浇注、脱壳、后处理、检验等，加工的金属零部件一般以易熔材料（如蜡料、塑料等）为摹本进行批量复制，先在射蜡机上用金属模具压制出可熔性模，然后在可熔性模上涂敷多层耐火材料，耐火材料涂层干燥硬化后形成型壳，如采用蜡模选用蒸汽或热水从型壳中熔掉蜡模，再将型壳内的易熔材料熔化使之流出。型壳经过焙烧后使之坚固，将熔化的液态金属浇注入型壳中，液态金属在型壳中冷却凝固后进行脱壳，即得到所需要的金属零部件。熔模铸造可以生产出精密复杂、接近于产品最后形状的铸件，通过熔模铸造工艺得到的金属零部件可不用进行机械加工或采用少量的加工就可直接使用，广泛应用于航空、汽车、机床、船舶、内燃机、气轮机、电讯仪器、武器、医疗器械以及刀具等制造工业中。
目前，在熔模铸造过程中，先对加工好的熔模进行组树，也就是将多个熔模组焊在一起形成树状的熔模树组，熔模树组上设有浇铸口，熔模树组中间设有金属支撑杆，操作人员手握金属支撑杆能够提起熔模树组。制壳是采用人工操作，没有连续自动化制壳设备，制壳过程包括沾浆、撒砂、脱蜡和焙烧，沾浆是指在熔模表面涂上带有粘结剂的涂料，在操作时是操作人员手握金属支撑杆将熔模树组放入到涂料容器内上下拉动和转动，以使涂料能够完全覆盖熔模外表面；熔模沾浆后再进行撒砂，操作时人工手持熔模树组伸入到淋砂机内，进行转动、倾斜等动作，使撒砂均匀，撒砂结束后进行烘干。重复上述操作多次，即可在熔模表面涂敷多层耐火材料，形成型壳，再将型壳内的易熔材料熔化使之流出，最后对型壳焙烧，制壳完成。在制壳过程中，操作工人劳动强度大，工作效率低，工作环境恶劣，由于涂料中含有粘结剂等化学制剂，操作工人还会受到化学制剂的侵害，同时撒砂时砂尘也会对操作工人造成一定的损害，严重损害操作工人的身体健康。近年来，也有一些工厂利用工业机器人替代操作工人进行制壳操作，但工业机器人价格昂贵，增加了很多生产成本，大多数铸造生产厂家都难以接受。
因此，提供一种造价低、能够自动化制壳的设备，无疑是替代目前人工制壳操作的趋势，以机器换人，减少操作工人劳动强度，降低生产成本，提高工作效率。
发明内容
为了解决熔模铸造制壳时工人劳动强度大及工作效率低的问题，本发明提供一种熔模铸造自动制壳设备，该熔模铸造自动制壳设备采用链板式传送装置循环输送熔模树组，并通过熔模输送机械手抓紧熔模树组，熔模输送机械手能够使熔模树组上下移动、自身旋转和横向抬起摆动，降低了操作人员的劳动强度，提高了工作效率，制壳时操作人员不接触涂料和砂尘，不会损害操作人员的身体健康。
本发明的技术方案是：一种熔模铸造自动制壳设备包括涂料容器、淋砂机及链板式传送装置，所述链板式传送装置的一端设有熔模输送机械手，所述熔模输送机械手包括转臂、转臂支座、升降滑轨、回转轴、转臂伺服电机、升降气缸、滑座、气动夹紧装置及夹紧装置支座，升降滑轨固定在转臂支座的上端，滑座安装在升降滑轨内并能沿升降滑轨上下滑动，转臂伺服电机固定在滑座上，转臂伺服电机的输出轴与回转轴的上端相连接，升降气缸固定在转臂支座上且升降气缸的活塞杆与回转轴的下端相连接，转臂固定在回转轴上且能随同回转轴在水平面内转动；所述气动夹紧装置包括齿轮箱、吊篮架、连杆式夹钳、夹钳气缸、夹钳气缸支座、夹钳座、夹钳转轴、回转气接头及夹钳伺服电机，回转气接头及夹钳伺服电机固定在齿轮箱的上端面，齿轮箱的下端面依次连接夹钳气缸支座和夹钳座，夹钳转轴的下端与夹钳气缸支座相固定，夹钳气缸支座和夹钳座能够随同夹钳转轴一起转动，夹钳伺服电机与夹钳转轴之间齿轮传动，夹钳转轴的内部设有两个气体通孔，回转气接头上设有进气接口和回气接口，两个气体通孔的上端分别与进气接口和回气接口相通，两个气体通孔的下端分别连通夹钳气缸的两个气接口，连杆式夹钳铰接在夹钳座上，夹钳气缸固定在夹钳气缸支座内，连杆式夹钳的上端与夹钳气缸的活塞杆相连，夹钳气缸动作能够使连杆式夹钳收拢或松开；所述齿轮箱的两侧通过短轴铰接在夹紧装置支座的下端，夹紧装置支座的上端与转臂的伸出端相固定，所述吊篮架固定在齿轮箱的上方，夹紧装置支座上端铰接有摆动气缸，摆动气缸的活塞杆与吊篮架上方相铰接；所述链板式传送装置包括主动链轮、被动链轮、链条及减速机，减速机驱动主动链轮转动，链条上间隔连接有链板及载模板，所述链板的外侧位于轨道槽内，链板的内侧置于托架上，托架在主动链轮与被动链轮之间，托架上端面、轨道槽底边、主动链轮的上端面、被动链轮的上端面均位于同一平面，所述载模板的外侧伸出轨道槽外且载模板的外侧设有能够容纳熔模树组上中心支撑杆的条形槽；所述熔模输送机械手位于被动链轮的一侧，链板式传送装置中的一个载模板、涂料容器及淋砂机位于连杆式夹钳的水平回转轨迹上。
所述链板式传送装置中的一侧链条穿过热风干燥装置。
所述链板式传送装置中的被动链轮、涂料容器、淋砂机及熔模输送机械手位于单独的工作间内。
本发明具有如下有益效果：由于采取上述技术方案，采用链板式传送装置循环输送熔模树组，并通过熔模输送机械手抓紧熔模树组，熔模输送机械手能够使熔模树组上下移动、自身旋转和横向抬起摆动，降低了操作人员的劳动强度，提高了工作效率，制壳时操作人员不接触涂料和砂尘，不会损害操作人员的身体健康。
附图说明
附图1是本发明的结构示意图。
附图2是图1的俯视图。
附图3是图2中A-A结构剖视图。
附图4是图2中B-B结构剖视图。
附图5是图2中C-C结构剖视图。
附图6是图1中熔模输送机械手4的安装结构剖视图。
附图7是图1中D处放大图。
附图8是图2中载模板32的结构示意图。
附图9是本发明的熔模树组35悬挂在载模板32上的结构示意图。
图中1-涂料容器，2-淋砂机，3-链板式传送装置，4-熔模输送机械手，5-转臂，6-转臂支座，7-升降滑轨，8-回转轴，9-转臂伺服电机，10-升降气缸，11-滑座，12-气动夹紧装置，13-夹紧装置支座，14-齿轮箱，15-吊篮架，16-连杆式夹钳，17-夹钳气缸，18-夹钳气缸支座，19-夹钳座，20-夹钳转轴，21-回转气接头，22-夹钳伺服电机，23-气体通孔，24-进气接口，25-回气接口，26-摆动气缸，27-主动链轮，28-被动链轮，29-链条，30-减速机，31-链板，32-载模板，33-轨道槽，34-托架，35-熔模树组，36-条形槽，37-热风干燥装置，38-工作间。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
由图1～图9所示，一种熔模铸造自动制壳设备，包括涂料容器1、淋砂机2及链板式传送装置3，所述链板式传送装置3的一端设有熔模输送机械手4，所述熔模输送机械手4包括转臂5、转臂支座6、升降滑轨7、回转轴8、转臂伺服电机9、升降气缸10、滑座11、气动夹紧装置12及夹紧装置支座13，升降滑轨7固定在转臂支座6的上端，滑座11安装在升降滑轨7内并能沿升降滑轨7上下滑动，转臂伺服电机9固定在滑座11上，转臂伺服电机9的输出轴与回转轴8的上端相连接，升降气缸10固定在转臂支座6上且升降气缸10的活塞杆与回转轴8的下端相连接，转臂5固定在回转轴8上且能随同回转轴8在水平面内转动；所述气动夹紧装置12包括齿轮箱14、吊篮架15、连杆式夹钳16、夹钳气缸17、夹钳气缸支座18、夹钳座19、夹钳转轴20、回转气接头21及夹钳伺服电机22，回转气接头21及夹钳伺服电机22固定在齿轮箱14的上端面，齿轮箱14的下端面依次连接夹钳气缸支座18和夹钳座19，夹钳转轴20的下端与夹钳气缸支座18相固定，夹钳气缸支座18和夹钳座19能够随同夹钳转轴20一起转动，夹钳伺服电机22与夹钳转轴20之间齿轮传动，夹钳转轴20的内部设有两个气体通孔23，回转气接头21上设有进气接口24和回气接口25，两个气体通孔23的上端分别与进气接口24和回气接口25相通，两个气体通孔23的下端分别连通夹钳气缸17的两个气接口，连杆式夹钳16铰接在夹钳座19上，夹钳气缸17固定在夹钳气缸支座18内，连杆式夹钳16的上端与夹钳气缸17的活塞杆相连，夹钳气缸17动作能够使连杆式夹钳16收拢或松开；所述齿轮箱14的两侧通过短轴铰接在夹紧装置支座13的下端，夹紧装置支座13的上端与转臂5的伸出端相固定，所述吊篮架15固定在齿轮箱14的上方，夹紧装置支座13上端铰接有摆动气缸26，摆动气缸26的活塞杆与吊篮架15上方相铰接，夹紧装置支座13由两个平行的耳板组成，摆动气缸26及气动夹紧装置12位于两个耳板中间；所述链板式传送装置3包括主动链轮27、被动链轮28、链条29及减速机30，减速机30驱动主动链轮27转动，链条29上间隔连接有链板31及载模板32，所述链板31的外侧位于轨道槽33内，链板31的内侧置于托架34上，托架34在主动链轮27与被动链轮28之间，托架34上端面、轨道槽33底边、主动链轮27的上端面、被动链轮28的上端面均位于同一平面，所述载模板32的外侧伸出轨道槽33外且载模板32的外侧设有能够容纳熔模树组35上中心支撑杆的条形槽36；所述熔模输送机械手4位于被动链轮28的一侧，链板式传送装置3中的一个载模板32、涂料容器1及淋砂机2位于连杆式夹钳16的水平回转轨迹上。由于采取上述技术方案，将制作好的熔模树组35挂在链板式传送装置3中载模板32的条形槽36上，由链板式传送装置3带动熔模树组35间歇转动，熔模输送机械手4中的滑座11下降，夹钳座19套在熔模树组35的中心支撑杆上，中心支撑杆的上端带有卡槽，卡槽底部采用四棱柱面，连杆式夹钳16在夹钳气缸17的作用下卡在中心支撑杆的卡槽内，此时转臂5转动将熔模树组35从条形槽36中移出，然后滑座11升起，当转臂5转到熔模树组35到达位于涂料容器1上方时，滑座11下降使熔模树组35完全浸没在涂料中，同时熔模树组35随同连杆式夹钳16转动，使熔模树组35外表完全沾上涂料；摆动气缸26动作，气动夹紧装置12相对夹紧装置支座13转动，使气动夹紧装置12呈水平状态，滑座11上升，使熔模树组35提起，转臂5转动使熔模树组35到达淋砂机2内，熔模树组35一边自转一边摆动，淋砂结束后，转臂5反向转动、摆动气缸26动作，使熔模树组35回到初始位置并将熔模树组35挂入条形槽36内，连杆式夹钳16松开，滑座11上升，夹钳座19与熔模树组35的中心支撑杆脱离，链板式传送装置3转动一个角度，对下一个熔模树组35进行沾浆、淋砂。本发明采用链板式传送装置3循环输送熔模树组35，并通过熔模输送机械手4抓紧熔模树组35，熔模输送机械手4能够使熔模树组35上下移动、自身旋转和横向抬起摆动，降低了操作人员的劳动强度，提高了工作效率，制壳时操作人员不接触涂料和砂尘，不会损害操作人员的身体健康。
所述链板式传送装置3中的一侧链条穿过热风干燥装置37。热风干燥装置37对沾浆、淋砂后的熔模树组35进行烘干处理，可以循环进行沾浆、淋砂操作。
所述链板式传送装置3中的被动链轮28、涂料容器1、淋砂机2及熔模输送机械手4位于单独的工作间38内。单独的工作间38对沾浆、淋砂过程进行隔离，避免污染车间。在单独的工作间38内可以设置除尘装置，对单独的工作间38进行粉尘净化处理，以达到环保要求。
Claims (3)
1.一种熔模铸造自动制壳设备，包括涂料容器(1)、淋砂机(2)及链板式传送装置(3)，所述链板式传送装置(3)包括主动链轮(27)、被动链轮(28)、链条(29)及减速机(30)，减速机(30)驱动主动链轮(27)转动，链条(29)上间隔连接有链板(31)及载模板(32)，其特征在于：所述链板式传送装置(3)的一端设有熔模输送机械手(4)，所述熔模输送机械手(4)包括转臂(5)、转臂支座(6)、升降滑轨(7)、回转轴(8)、转臂伺服电机(9)、升降气缸(10)、滑座(11)、气动夹紧装置(12)及夹紧装置支座(13)，升降滑轨(7)固定在转臂支座(6)的上端，滑座(11)安装在升降滑轨(7)内并能沿升降滑轨(7)上下滑动，转臂伺服电机(9)固定在滑座(11)上，转臂伺服电机(9)的输出轴与回转轴(8)的上端相连接，升降气缸(10)固定在转臂支座(6)上且升降气缸(10)的活塞杆与回转轴(8)的下端相连接，转臂(5)固定在回转轴(8)上且能随同回转轴(8)在水平面内转动；所述气动夹紧装置(12)包括齿轮箱(14)、吊篮架(15)、连杆式夹钳(16)、夹钳气缸(17)、夹钳气缸支座(18)、夹钳座(19)、夹钳转轴(20)、回转气接头(21)及夹钳伺服电机(22)，回转气接头(21)及夹钳伺服电机(22)固定在齿轮箱(14)的上端面，齿轮箱(14)的下端面依次连接夹钳气缸支座(18)和夹钳座(19)，夹钳转轴(20)的下端与夹钳气缸支座(18)相固定，夹钳气缸支座(18)和夹钳座(19)能够随同夹钳转轴(20)一起转动，夹钳伺服电机(22)与夹钳转轴(20)之间齿轮传动，夹钳转轴(20)的内部设有两个气体通孔(23)，回转气接头(21)上设有进气接口(24)和回气接口(25)，两个气体通孔(23)的上端分别与进气接口(24)和回气接口(25)相通，两个气体通孔(23)的下端分别连通夹钳气缸(17)的两个气接口，连杆式夹钳(16)铰接在夹钳座(19)上，夹钳气缸(17)固定在夹钳气缸支座(18)内，连杆式夹钳(16)的上端与夹钳气缸(17)的活塞杆相连，夹钳气缸(17)动作能够使连杆式夹钳(16)收拢或松开；所述齿轮箱(14)的两侧通过短轴铰接在夹紧装置支座(13)的下端，夹紧装置支座(13)的上端与转臂(5)的伸出端相固定，所述吊篮架(15)固定在齿轮箱(14)的上方，夹紧装置支座(13)上端铰接有摆动气缸(26)，摆动气缸(26)的活塞杆与吊篮架(15)上方相铰接；所述链板(31)的外侧位于轨道槽(33)内，链板(31)的内侧置于托架(34)上，托架(34)在主动链轮(27)与被动链轮(28)之间，托架(34)上端面、轨道槽(33)底边、主动链轮(27)的上端面、被动链轮(28)的上端面均位于同一平面，所述载模板(32)的外侧伸出轨道槽(33)外且载模板(32)的外侧设有能够容纳熔模树组(35)上中心支撑杆的条形槽(36)；所述熔模输送机械手(4)位于被动链轮(28)的一侧，链板式传送装置(3)中的一个载模板(32)、涂料容器(1)及淋砂机(2)位于连杆式夹钳(16)的水平回转轨迹上。
2.根据权利要求1所述的一种熔模铸造自动制壳设备，其特征在于：所述链板式传送装置(3)中的一侧链条穿过热风干燥装置(37)。
3.根据权利要求1所述的一种熔模铸造自动制壳设备，其特征在于：所述链板式传送装置(3)中的被动链轮(28)、涂料容器(1)、淋砂机(2)及熔模输送机械手(4)位于单独的工作间(38)内。
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