CN106903275A - 一种自动化灌模生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化灌模生产线，包括底座，所述底座中心设有机械手，以底座为中心，在底座周围环绕分布有多个旋转夹紧机构，所述机械手左侧的两个旋转夹紧机构之间设有上料输送线，所述机械手右侧的两个旋转夹紧机构之间设有卸料输送线；在每台旋转夹紧机构下方设有回收槽，所述回收槽与过滤回收系统连接，过滤回收系统的出浆管与隔膜泵连接，隔膜泵与喷浆管连接，喷浆管设置在上料输送线的上方。本发明生产线结构便于扩展，物流通畅、安全可靠、使用寿命长。采用机械手取放件和独立控制的运动控制系统，控制精度高、生产速度快。配置触摸屏便于人工输入砂芯型号，可以控制灌浆数量以及型号配置，完成对应的灌浆工作。

Description

一种自动化灌模生产线

技术领域

本发明属于机械及行业设备领域，尤其涉及一种自动化灌模生产线。

背景技术

现有的砂型模在铸造前，均会涂覆一层涂料，该涂料可以让铸件更光滑，减少铸件表明的砂孔和渣孔。一般上浆为手工喷浆方式，喷浆施工简单，但效率低下，人工强度高、所需时间长，不利于裂缝的填充和浆液的扩散，特别是增加了铸造线的铸造工序，不利于降低成本，节能降耗。

发明内容

本发明提供一种自动化灌模生产线，用以解决现有砂型模上浆方式施工复杂、工作时间长、浆液填充不均匀不完整、工艺自动化程度低、精度差、人工劳作强度高等技术问题。

为了解决以上技术问题,本发明所采取的技术方案是：一种自动化灌模生产线，包括底座，其特征在于：所述底座中心设有机械手，以底座为中心，在底座周围环绕分布有多个旋转夹紧机构，所述机械手左侧的两个旋转夹紧机构之间设有上料输送线，所述机械手右侧的两个旋转夹紧机构之间设有卸料输送线；在每台旋转夹紧机构下方设有回收槽，所述回收槽与过滤回收系统连接，过滤回收系统的出浆管与隔膜泵连接，隔膜泵与喷浆管连接，喷浆管设置在上料输送线的上方。

作为优选，所述旋转夹紧机构外环设有围板。

作为优选，所述机械手包括机械臂，所述机械臂尾端与关节铰接，所述关节底部与吊臂连接，吊臂底部设有吊板，吊板两侧平行设有横梁，所述横梁底部设有导轨，导轨上设有滑块，所述滑块底部吊装有用于夹持砂模的夹板。

作为优选，所述导轨具有导槽，滑块上具有凸条，该凸条嵌入导槽内滑行。

作为优选，所述滑块与连接板连接，所述两侧横梁之间设有气缸，所述气缸的推杆端部与连接板连接。

作为优选，所述吊板两侧横梁之间设有左气缸和右气缸，每一侧横梁底部左端和右端各设有一滑块。

作为优选，所述两侧横梁底部左端的两个滑块通过左连接板连接在一起，左连接板上设有左推板，左气缸的推杆端部与左推板连接，所述两侧横梁底部右端的两个滑块通过右连接板连接在一起，右连接板上设有右推板，右气缸的推杆端部与右推板连接。

作为优选，所述上料输送线或卸料输送线包括机架，所述机架顶部设有顶部链条滑槽，机架左端设有一对主动链轮，机架右端设有一对被动链轮，所述主动链轮与减速机的动力输出轴连接，减速机的动力输入轴与电动机的转轴连接，主动链轮与被动主动链轮上绕设有链条，所述链条嵌入链条滑槽内。

作为优选，所述链条上设有砂箱定位止口。

作为优选，所述机架左端中部设有左水平支撑架，左水平支撑架上设有左轴承座，左轴承座上活动连接有主动链轴，主动链轴两端设有主动链轮；所述机架右端中部设有左水平支撑架，右水平支撑架上设有右轴承座，右轴承座上活动连接有被动链轴，被动链轴两端设有被动链轮。

所述回收槽内部由分隔板分割成第一V型槽和第二V型槽两部分，所述分隔板的高度低于过滤槽槽壁的高度，所述第二V型槽中部设置排浆口，所述排浆口与浆料回收管连接。

作为优选，所述第一V型槽顶部设置排砂口，所述第二V型槽底部设置排污管。

作为优选，所述第一V型槽的V型底板倾斜设置，令其与槽壁连接一端的位置底于V型底板与分隔板连接一端的位置。

作为优选，所述V型底板与槽壁连接一端的位置附近设有排砂口。

作为优选，所述过滤回收系统包括浆料回收管、过滤槽、储浆塔，所述回收槽与浆料回收管连接，所述浆料回收管末端与过滤槽连接，所述过滤槽通过出浆管与隔膜泵连接，隔膜泵连接储浆塔。

作为优选，所述过滤槽内部由第一隔板和第二隔板分割成第一过滤槽、第二过滤槽、第三过滤槽，其中第一隔板的高度低于过滤槽槽壁的高度，所述第二隔板的高度低于第一隔板的高度，各个过滤槽底部均设有排污管道，所述第三过滤槽通过出浆管与隔膜泵连接，隔膜泵通过给浆管连接储浆塔。

作为优选，所述储浆塔包括塔箱，塔箱内设有内池，内池底部设有过滤网，所述隔膜泵通过给浆管连接外池，所述内池通入喷浆管，喷浆管的末端与隔膜泵连接，隔膜泵通过管道与计量阀连接，计量阀与喷浆管连接，喷浆管设置在上料输送线的上方。

作为优选，所述塔箱设置在站架顶部。

所述旋转夹紧机构包括主体支柱，所述主体支柱底端设置旋转台底座，所述主体支柱内部设有Y轴旋转电机、Y轴减速机，主体支柱的顶部设有Y轴，Y轴端部设有旋转夹臂，所述Y轴与Y轴减速机的动力输出轴连接，Y轴减速机的动力输入轴与Y轴旋转电机转轴固定连接，旋转夹臂具有左臂和右臂，左臂和右臂内分别设有左旋转减速机、左旋转电机和右旋转减速机、右旋转电机，所述左臂和右臂内侧分别设有左X轴、右X轴，所述左X轴与左旋转减速机的动力输出轴固定连接，所述左旋转减速机的动力输入轴连接左旋转电机的转轴；所述右X轴与右旋转减速机的动力输出轴固定连接，所述右旋转减速机的动力输入轴连接右旋转电机的转轴。

作为优选，所述左X轴端部设有左夹座，右X轴端部设有右夹座，所述左夹座、右夹座各分布至少两个导杆，所述导杆内部设有导杆轴，导杆轴端部分别与旋转夹板两端连接，所述左夹座中部设置左夹具水平气缸，左夹具水平气缸的气缸推杆与左旋转夹板中部连接，所述右夹座中部设置右夹具水平气缸，右夹具水平气缸的气缸推杆与右旋转夹板中部连接，所述左夹具水平气缸与右夹具水平气缸以及导杆轴对砂模进行夹紧。

作为优选，所述主体支柱外部设有显示屏及按钮。

本发明生产线结构便于扩展，物流通畅、安全可靠、使用寿命长。采用机械手取放件和独立控制的运动控制系统，控制精度高、生产速度快。配置触摸屏便于人工输入砂芯型号，可以控制灌浆数量以及型号配置，完成对应的灌浆工作。通过设置机械手放置及取出砂模，配合上料、卸料输送带同时使用，最终将砂模送入烘烤箱烘烤，本发明需要极少数操作工人，就可以轻松的操作整条浇铸生产线，排除了因为劳累引发的安全隐患及产品质量降低等一系列问题。

本发明中，机械手灵活、精确，具有多任务执行能力，可大幅节省人工。一台机械手从取件到放件仅仅需要很短时间，机械手上的夹具夹持准确、夹持力度大，夹持力可达500kg。

旋转夹紧机构自动控制砂模夹紧对中，防水防尘，移动精度更高。三维空间自动旋转，砂模与涂料结合紧密、涂覆均匀，完全杜绝死角。

上料输送线和卸料输送线采用链条式传送带，由电机带行星减速机驱动，实现步进式传送，送料精准、载重大，其新型结构故障率很低。回收槽采用不锈钢钢板槽体结构，具有两道过滤程序，滤槽清洗方便，可每天清理一次沉淀的砂子、大大减轻了工人劳动强度、提高了生产效率。

过滤回收系统采用二道隔板瀑布式连续过滤和储浆塔滤板上浮式过滤，过滤效果极好，喷浆管出来的涂料达到洁净标准，使用计量阀定量将浆料灌到砂模里，隔膜泵采用不锈钢气动隔膜泵、工作效率高、流量大，同时系统采用PLC 控制，全程自动高效。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的上料输送线结构示意图；

图3为上料输送线的顶部链条滑槽局部放大图；

图4为上料输送线的底部链条滑槽局部放大图；

图5为本发明的机械手结构示意图；

图6为本发明的机械手局部放大图；

图7为本发明的旋转夹紧机构正面图；

图8为本发明的旋转夹紧机构背面图；

图9为本发明的旋转夹紧机构的旋转夹臂结构示意图；

图10为本发明的旋转夹紧机构的主体支柱局部放大图；

图11为本发明的过滤回收系统图；

图12为本发明的回收槽俯视图；

图13为本发明的回收槽主视图；

图14为本发明的过滤装置结构示意图；

图15为本发明的过滤工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

结合图1-图15所示，一种自动化灌模生产线，包括底座2、旋转夹紧机构4，回收槽61、过滤回收系统6，上料输送线3、卸料输送线5，所述底座2中心设有机械手1，以底座2为中心，在底座2周围环绕分布有多个旋转夹紧机构4，所述机械手1左侧的两个旋转夹紧机构4之间设有上料输送线3，所述机械手1右侧的两个旋转夹紧机构4之间设有卸料输送线5；在每台旋转夹紧机构4下方设有回收槽61，所述回收槽61与过滤回收系统6连接，过滤回收系统6的出浆管60与隔膜泵65连接，隔膜泵65与喷浆管68连接，喷浆管68设置在上料输送线3的上方。

结合图2-图4所示，所述上料输送线3（卸料输送线同样结构）包括机架31，所述机架31顶部设有顶部链条滑槽33，顶部链条滑槽33内设有多个托轮3301，机架31左端设有一对主动链轮36，机架31左端中部设有左水平支撑架32，左水平支撑架32上设有左轴承座，左轴承座上活动连接有主动链轴36，主动链轴36两端设有主动链轮；所述机架31右端中部设有左水平支撑架32，右水平支撑架32上设有右轴承座，右轴承座上活动连接有被动链轴35，被动链轴35两端设有被动链轮，机架31右端设有一对被动链轮，所述主动链轮与减速机37的动力输出轴连接，减速机37的动力输入轴与电动机38的转轴连接，主动链轮与被动主动链轮上绕设有链条34，链条34采用顶置滚子链条，设备运行阻力更好，寿命长，所述链条34嵌入链条滑槽33内，链条34上设有砂箱定位止口341，机架31底部设有底部链条滑槽332，链条34嵌入底部链条滑槽332内, 底部链条滑槽332分别设有除渣刷3323和润滑刷3321，除渣刷3322前部的滑槽33底板上设有出渣孔3325，润滑刷3321与润滑油管3323对接，润滑油管与供油装置3326连接。该结构先除渣，后上油维护，可以让设备减少损耗，提高精度、延长寿命。

机械手1上料使用链条式传送带，在传送带上做出与砂模9相对应的定位止口341，由电动机38带动减速机37驱动旋转，减速机37是70比，电动机38选用松下增量型伺服电机130框---1.5kw，最大扭力21.48N.M，转速3000转/分钟；与之相对应的卸料输送线5用机械手1把浆料渗透并倒出的砂模9取下，放到下线的链板式传送带上，与上料同样在链板上做出与砂模9相对就的定位，传送带用伺服电机实现步进式输送。

结合图5-图6所示， 所述机械手1包括机械臂11，所述机械臂11尾端与关节12铰接，所述关节12底部与吊臂13连接，吊臂13底部设有吊板14，吊板14两侧平行设有横梁15，所述两侧横梁15之间设有左气缸101和右气缸102，每一侧横梁15底部左端和右端各设有一滑块17，所述横梁15底部设有导轨16，导轨16具有导槽161，滑块17上具有凸条171，该凸条171嵌入导槽161内滑行，导轨16上设有滑块17，滑块17与连接板19连接，所述两侧横梁15底部左端的两个滑块17通过左连接板连接在一起，左连接板上设有左推板191，左气缸101的推杆103端部与左推板191连接，所述两侧横梁15底部右端的两个滑块17通过右连接板连接在一起，右连接板上设有右推板192，右气缸102的推杆103端部与右推板192连接，所述两侧横梁15之间设有气缸10，所述气缸10的推杆103端部与连接板19连接，所述滑块17底部吊装有用于夹持砂模9的夹板18, 夹板18夹紧行程360-660mm，夹板18最大上模砂模高度250mm，夹紧灌浆后的砂模9最大100kg。

结合图7-图10所示，所述旋转夹紧机构4包括主体支柱42，所述主体支柱42底端设置旋转台底座41，所述主体支柱42外部设有显示屏及按钮，所述主体支柱42内部设有Y轴旋转电机421、Y轴减速机422，主体支柱42的顶部设有Y轴43，Y轴43端部设有旋转夹臂44，所述Y轴43与Y轴减速机422的动力输出轴连接，Y轴减速机422的动力输入轴与Y轴旋转电机421转轴固定连接， Y轴旋转电机421通过Y轴减速机驱动Y轴旋转，由y轴带动砂模9绕Y轴43旋转旋转。Y轴旋转减速机422是150-210比1，Y轴旋转电机421选用松下增量型伺服电机130---2.5kw，电机输出最大扭力21.48N.M,转速是3000转/分钟经过减速机扭矩放大150-210倍扭矩。旋转夹臂44具有左臂和右臂，左臂和右臂内侧分别设有左X轴445、右X轴446，所述左X轴445与左旋转减速机443的动力输出轴固定连接，所述左旋转减速机443的动力输入轴连接左旋转电机441的转轴；所述右X轴446与右旋转减速机444的动力输出轴固定连接，右旋转减速机444的动力输入轴连接右旋转电机442的转轴。

x轴旋转电机通过x轴旋转减速机驱动x轴旋转，x轴旋转减速机是70比，x轴旋转电机选用松下增量型伺服电机13框---1.5kw，最大扭力21.48N.M，转速3000转/分钟。所述左X轴445端部设有左夹座，右X轴446端部设有右夹座448，所述左夹座447、右夹座448各分布至少两个导杆450，所述导杆450内部设有导杆轴4501，使用导向轴4501增加水平方向强度，导杆轴4501端部分别与旋转夹板两端连接，所述左夹座447中部设置左夹具水平气缸449，左夹具水平气缸449的气缸推杆与左旋转夹板460中部连接，所述右夹座448中部设置右夹具水平气缸440，右夹具水平气缸440的气缸推杆与右旋转夹板461中部连接，所述左夹具水平气缸449与右夹具水平气缸440以及导杆轴4501对砂模9进行夹紧，左旋转夹板、右旋转夹板带动砂模9绕x轴旋转。左右夹具水平气缸449、440可以保证旋转夹紧机构4水平位置，行程为300mm，可适应长度范围370-670mm，夹持力可达500kg，程序控制自动夹紧对中，移动精度更高。

结合图11-图15所示，所述过滤回收系统6包括浆料回收管64、过滤槽62、储浆塔63，所述回收槽61与浆料回收管64连接，所述浆料回收管64末端与过滤槽62连接，所述过滤槽62通过出浆管60与隔膜泵65连接，隔膜泵65连接储浆塔63，所述回收槽61内部由分隔板614分割成第一V型槽615和第二V型槽613两部分，所述第一V型槽615顶部设置排砂口616，第二V型槽613底部设置排污管612，第二V型槽中部设有排浆口611，所述排浆口611与浆料回收管64连接，每台旋转夹紧机构4下方有一个方型浆料回收槽61不锈钢，各个回收槽61之间通过浆料回收管64连接，所述浆料回收管64末端与过滤槽62连接。浆料从砂模9倒出后，会落到下方回收槽61第一V型槽615，浆料通过分隔板614溢出流到第二V型槽613，浆料液位达到窄槽侧面的管道时，从管道流回旋转区外的过滤槽62。

所述过滤槽62内部由第一隔板623和第二隔板622分割成第一过滤槽626、第二过滤槽625、第三过滤槽624，其中第一隔板622的高度低于过滤槽62槽壁的高度，所述第二隔板623的高度低于第一隔板622的高度。浆料经过第一过滤槽624，再溢到第二过滤槽625沉淀后再溢到第三过滤槽626，这三个过滤槽都方便清洗，可每天清理一次沉淀的砂子，各个过滤槽62底部均设有排污管道621，便于排污。

第三过滤槽624通过出浆管60与隔膜泵65连接，隔膜泵65通过给浆管66连接储浆塔63，将第三过滤槽624内的浆料经过过滤器反抽到储浆塔63，储浆塔63包括塔箱632，所述塔箱632设置在站架631顶部，塔箱632内设有内池633，内池633底部设有过滤网634，所述隔膜泵65通过给浆管66连接外池，所述内池633通入喷浆管68，喷浆管68的末端与隔膜泵65连接，使用隔膜泵65（QBY3-25APF不锈钢气动隔膜泵，流量：0-2.4m³/h，扬程：0-50m，口径：25mm）便于从储浆塔63用隔膜泵65抽出浆料，隔膜泵65通过管道与计量阀69连接，计量阀69（FG-03，工作压力21（Mpa），最大节流量106（L/min），计量阀69与喷浆管68连接，喷浆管68设置在上料输送线3上方，每次灌定量的浆料到砂模9里。在外槽的底部回流到第三过滤槽624，塔箱632通过溢流管67与过滤槽62外部连接，便于溢出后的浆料回流过滤槽62。

工作过程：首先通过喷浆管68注入定量浆料到砂模9，砂模9随着上料输送线3的链条34移动的指定位置后，由机械手1将砂模9夹到旋转夹紧机构4上，旋转夹紧机构4进行旋转摇动，掉落的浆料流入回收槽61后，经过过滤再次使用，将旋转好的砂模9通过机械手1送入到卸料输送线5，最后进入烤箱8。

最后，应当指出，以上具体实施方式仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述具体实施方式，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上具体实施方式所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种自动化灌模生产线，包括底座，其特征在于：所述底座中心设有机械手，以底座为中心，在底座周围环绕分布有多个旋转夹紧机构，所述机械手左侧的两个旋转夹紧机构之间设有上料输送线，所述机械手右侧的两个旋转夹紧机构之间设有设有卸料输送线；在每台旋转夹紧机构下方设有回收槽，所述回收槽与过滤回收系统连接，过滤回收系统的出浆管与隔膜泵连接，隔膜泵与喷浆管连接，喷浆管设置在上料输送线的上方。

2.根据权利要求1所述的一种自动化灌模生产线，其特征在于：所述旋转夹紧机构外环设有围板。

3.根据权利要求1所述的一种自动化灌模生产线，其特征在于：所述机械手包括机械臂，所述机械臂尾端与关节铰接，所述关节底部与吊臂连接，吊臂底部设有吊板，吊板两侧平行设有横梁，所述横梁底部设有导轨，导轨上设有滑块，所述滑块底部吊装有用于夹持砂模的夹板，所述吊板两侧横梁之间设有左气缸和右气缸，每一侧横梁底部左端和右端各设有一滑块。

4.根据权利要求1所述的一种自动化灌模生产线，其特征在于：所述上料输送线或卸料输送线包括机架，所述机架顶部设有顶部链条滑槽，机架左端设有一对主动链轮，机架右端设有一对被动链轮，所述主动链轮与减速机的动力输出轴连接，减速机的动力输入轴与电动机的转轴连接，主动链轮与被动主动链轮上绕设有链条，所述链条嵌入链条滑槽内。

5.根据权利要求1所述的一种自动化灌模生产线，其特征在于：所述回收槽内部由分隔板分割成第一V型槽和第二V型槽两部分，所述分隔板的高度低于过滤槽槽壁的高度，所述第二V型槽中部设置排浆口，所述排浆口与浆料回收管连接。

6.根据权利要求5所述的一种自动化灌模生产线，其特征在于：所述第二V型槽底部设置排污管，所述第一V型槽的V型底板倾斜设置，令其与槽壁连接一端的位置底于V型底板与分隔板连接一端的位置，所述V型底板与槽壁连接一端的位置附近设有排砂口。

7.根据权利要求1所述的一种自动化灌模生产线，其特征在于：所述过滤回收系统包括浆料回收管、过滤槽、储浆塔，所述回收槽与浆料回收管连接，所述浆料回收管末端与过滤槽连接，所述过滤槽通过出浆管与隔膜泵连接，隔膜泵连接储浆塔；所述过滤槽内部由第一隔板和第二隔板分割成第一过滤槽、第二过滤槽、第三过滤槽，其中第一隔板的高度低于过滤槽槽壁的高度，所述第二隔板的高度低于第一隔板的高度，各个过滤槽底部均设有排污管道，所述第三过滤槽通过出浆管与隔膜泵连接，隔膜泵通过给浆管连接储浆塔。

8.根据权利要求17所述的一种自动化灌模生产线，其特征在于：所述储浆塔包括塔箱，塔箱内设有内池，内池底部设有过滤网，所述隔膜泵通过给浆管连接外池，所述内池通入喷浆管，喷浆管的末端与隔膜泵连接，隔膜泵通过管道与计量阀连接，计量阀与喷浆管连接，喷浆管设置在上料输送线的上方。

9.根据权利要求1所述的一种自动化灌模生产线，其特征在于：所述旋转夹紧机构包括主体支柱，所述主体支柱底端设置旋转台底座，所述主体支柱内部设有Y轴旋转电机、Y轴减速机，主体支柱的顶部设有Y轴，Y轴端部设有旋转夹臂，所述Y轴与Y轴减速机的动力输出轴连接，Y轴减速机的动力输入轴与Y轴旋转电机转轴固定连接，旋转夹臂具有左臂和右臂，左臂和右臂内分别设有左旋转减速机、左旋转电机和右旋转减速机、右旋转电机，所述左臂和右臂内侧分别设有左X轴、右X轴，所述左X轴与左旋转减速机的动力输出轴固定连接，所述左旋转减速机的动力输入轴连接左旋转电机的转轴；所述右X轴与右旋转减速机的动力输出轴固定连接，所述右旋转减速机的动力输入轴连接右旋转电机的转轴；所述左X轴端部设有左夹座，右X轴端部设有右夹座，所述左夹座、右夹座各分布至少两个导杆，所述导杆内部设有导杆轴，导杆轴端部分别与旋转夹板两端连接，所述左夹座中部设置左夹具水平气缸，左夹具水平气缸的气缸推杆与左旋转夹板中部连接，所述右夹座中部设置右夹具水平气缸，右夹具水平气缸的气缸推杆与右旋转夹板中部连接，所述左夹具水平气缸与右夹具水平气缸以及导杆轴对砂模进行夹紧。