CN107931597A - 一种金属型铸球自动生产线系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及磨球制造技术领域，公开了一种金属型铸球自动生产线系统及其方法，包括环形旋转轨道、开箱机械手、适用多种规格模具造型的自动造型机和电控及液压系统。将金属型模具均匀放置于环形旋转轨道上；环形旋转轨道转动，输送金属型模具；开箱机械手将金属型模具开箱，并完成落球工序；喷碳机械手将开箱及落球完毕后的金属型模具喷碳；自动造型机在喷碳完毕后的金属型模具中造型。本发明使用粘土砂作为造型用型砂，造型时间短至15S，生产线节拍时间短，粘土砂可重复使用；使用环形旋转轨道进行模具的输送，实现模具的平稳、高效输送；更换自动造型机模板、压板及金属型模具，可以实现多种规格磨球的共线生产。

Description

一种金属型铸球自动生产线系统及其方法

技术领域

本发明涉及磨球制造技术领域，特别是涉及一种金属型铸球自动生产线系统及其方法。

背景技术

目前，生产直径50mm以上铸造磨球的生产工艺主要有以下几种：1)金属型手工生产；2)铁模覆砂生产线生产。由于铸造磨球生产劳动强度大、能耗高，对环境污染有一定影响，现在发达国家基本上不生产,都是从发展中国家进口。

目前，现有技术中有一种铁模覆砂生产磨球的工艺。其来自《铸造》上发表的文章《金属型全覆砂铸造磨球自动化生产线工艺装备设计》，作者荣建忠，关成君。其包括轨道、开箱机、铁型清理机、翻转机、MF1550型射芯机、转向机、合箱机、气动系统、PLC控制系统、人工吊包浇注系统，生产线轨道呈矩形布局，开箱机、铁型清理机、翻转机、MF1550型射芯机、转向机、合箱机、人工浇注系统依次安装在轨道上，气动系统对整个生产线进行驱动，MF1550型射芯机采用PLC控制系统进行控制；所述浇注系统是采用人工定点吊包浇注系统。

1)模具的输送：

模具的输送使用的是滚轮方式，气缸推动的滚轮轨道，采用滑溜的方式进行输送。气缸推动的滚轮轨道是将需要输送的模具放置于由多个可自由转动的滚轮组成的滚轮轨道上，在模具的一头使用气缸依次推动模具运行一个工位，被推动的模具推动由于惯性及轨道的倾角向前继续滑行至指定位置；每个生产节拍五个模具推动气缸需要依次运行一次，模具运行一个工位。

2)制芯方式：

模具达到射芯机位子后，金属型模具与造型机芯板扣合后，模具与芯板之间空腔由压缩空气射入适量的覆膜砂进行填充，并通过加热的方式使砂型固化。

3)浇注方式：

采用倾转式吊包进行人工定点浇注，通过人工控制浇包倾转角度从而控制浇注速度，浇注完后人工手动给生产线一次浇注完成信号，生产线浇注段运行一个工位进行下一次浇注。

上述的铁模覆砂生产磨球的工艺，其缺点包括：

1)生产节拍时间长。

①使用覆砂工艺造型时，砂型固化需要一定的时间，加之生产线动作较多，生产线的节拍时间在60S以上，节拍时间直接影响生产线的效率，还有较大提升空间；

②呈矩形布局的生产线，通过模具相互接触推动时，由于模具的热胀冷缩，造成模具的外形尺寸的变化，当模具数量较多时，模具外形变化的累积误将影响到模具输送的定位要求，另外采用滑溜的方式可靠性低，如果滚轮转动不灵活模具将无法输送到位，需要人工辅助输送，影响生产线的稳定性；

2)成本较高

①方案使用覆膜砂作为造型材料，覆膜砂较粘土砂成本高，另外覆膜砂造型后需要专门的设备进行再生；

②方案整线输送装置零件数量多，模具数量多，设备的一次性投入成本较高；

③使用过程中，由于高温和粉尘的影响，输送装置的滚轮易卡滞，而且滚轮数量多，造成维护工作量大，维护成本较高。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种金属型铸球自动生产线系统及其方法，解决现有技术中手工生产劳动强度大，铁模覆砂生产线生产的生产周期时间长，成本高的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种金属型铸球自动生产线系统，其特征在于，包括环形旋转轨道、开箱机械手、适用多种规格模具造型的自动造型机和电控及液压系统，所述环形旋转轨道上放置有金属型模具，所述开箱机械手及自动造型机均依次设于所述轨道上方，所述自动造型机使用粘土砂作为浇口区的造型用砂，所述电控及液压系统用于驱动所述环形旋转轨道、开箱机械手及自动造型机。

其中，还包括浇注装置，所述浇注装置设于所述轨道上方，且处于所述开箱机械手与所述自动造型机之间。

其中，所述浇注装置为底注式浇注机、倾转式浇注机、气压式浇注机或手动浇注装置等。

其中，所述自动造型机为震压式造型机、震实式造型机、压实式造型机或射压式造型机。

其中，还包括设于所述环形旋转轨道上的喷碳机械手，或者用人工喷碳代替。

本发明还公开一种金属型铸球自动生产方法，其特征在于，包括：

S1、将金属型模具均匀放置于环形旋转轨道上；

S2、利用电控及液压系统驱动环形旋转轨道转动，输送金属型模具；

S3、利用电控及液压系统驱动开箱机械手将金属型模具开箱，并完成落球工序；

S4、将开箱及落球完毕后的金属型模具喷碳；

S5、利用电控及液压系统驱动自动造型机在喷碳完毕后的金属型模具造型。

其中，还包括：

S6、利用浇注装置将造型完毕的金属型模具进行浇注。

其中，所述自动造型机使用粘土砂作为浇口区的造型用砂。

其中，S5不同规格金属型模具，通过更换相应的模板实现多种规格磨球的共线生产。

(三)有益效果

本发明公开的一种金属型铸球自动生产线系统，使用环形旋转轨道进行模具的输送，解决了模具输送的冲击和震动问题，模具输送平稳，可提高磨球质量；通过更换自动造型机模板、压板及金属型模具，可以实现多种规格磨球的共用生产线生产；其次该方案解决了因模具热胀冷缩引起的尺寸变化的累积而导致模具定位不准的问题，无需增加额外定位装置即可实现模具的精准定位；另外该方案结构简单，极大的减少了零件数量，降低制造成本，该方案避免了驱动装置与高温模具直接接触，改善了其工况，驱动装置寿命长，显著减少了维护工作量，降低使用成本，同时提升生产线的可靠性；使用环形旋转轨道进行模具输送，显著缩短了生产线的节拍时间，节拍时间可由原来的60S缩短至20S，大大的提高了生产效率；

其次，该生产线通过更换不同规格的模具，可以实现多种规格磨球的共线生产，增强生产线的适应性，减少生产线的占地面积，降低投入成本；

再次，自动造型机使用粘土砂作为浇口区的造型用型砂，造型时间短至15S，生产线节拍时间短，另外粘土砂可重复使用。

附图说明

图1为本发明一种金属型铸球自动生产线系统的结构图。

图中，1、环形旋转轨道；2、开箱机械手；3、喷碳机械手；4、电控及液压系统；5、自动造型机；6、金属型模具；7、浇注装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明公开一种金属型铸球自动生产线系统，包括环形旋转轨道1、开箱机械手2、适用多种规格模具造型的自动造型机5和电控及液压系统4，所述环形旋转轨道1上放置有金属型模具6，所述开箱机械手2及某一个自动造型机5均依次设于所述轨道上方，所述自动造型机5使用粘土砂作为浇口区的造型用砂，所述电控及液压系统4用于驱动所述环形轨道1、开箱机械手2及自动造型机5。

具体的，金属型模具放置在环形旋转轨道1的轨道上，开箱机械手2用于完成金属型模具6的开箱、落球和清理等工序，喷碳机械手3用于完成金属型模具6的清理检查以及喷碳，自动造型机5使用粘土砂作为浇口区的造型用砂，在金属型模具6中自动造型。通过更换自动造型机5中的相应规格的模板及压板来实现多规格磨球共用生产线生产。

本发明公开的一种金属型铸球自动生产线系统，自动造型机使用粘土砂作为浇口区的造型用型砂，造型时间短至15S，生产线节拍时间短，另外粘土砂可重复使用；使用环形旋转轨道进行模具的输送，解决了模具输送的冲击和震动问题，模具输送平稳，可提高磨球质量；通过更换自动造型机模板、压板及金属型模具，可以实现多种规格磨球的共线生产。

其次该方案解决了因模具热胀冷缩引起的尺寸变化的累积而导致模具定位不准的问题，无需增加额外定位装置即可实现模具的精准定位；另外该方案结构简单，极大的减少了零件数量，降低制造成本，该方案避免了驱动装置与高温模具直接接触，改善了其工况，驱动装置寿命长，显著减少了维护工作量，降低使用成本，同时提升生产线的可靠性。

其中，还包括浇注装置7，所述浇注装置7设于所述轨道上方，且处于所述开箱机械手2与所述自动造型机5之间。根据实际需要，也可以利用人工浇注装置进行浇注。

优选地，浇注装置7为底注式浇注机、倾转式浇注机、气压式浇注机或手动浇注装置等。根据实际需要和各浇注机的优、缺点，进行适应性选择。

其中，所述自动造型机5为震压式造型机、震实式造型机、压实式造型机或射压式造型机。根据实际需要和各造型机的优、缺点，进行适应性选择。

其中，还包括设于所述环形旋转轨道1上的喷碳机械手3，或者用人工喷碳代替。图1为环形旋转轨道1上设有喷碳机械手3。

本发明还公开一种金属型铸球自动生产方法，包括：

S1、将金属型模具均匀放置于环形旋转轨道上；

S2、利用电控及液压系统驱动环形旋转轨道转动，输送金属型模具；

S3、利用电控及液压系统驱动开箱机械手将金属型模具开箱，并完成落球工序；

S4、将开箱及落球完毕后的金属型模具喷碳；

S5、利用电控及液压系统驱动自动造型机在喷碳完毕后的金属型模具造型。

具体的，可利用设于环形旋转轨道1上的喷碳机械手3进行喷碳，或者用人工喷碳代替。

其中，还包括，S6、利用浇注装置将造型完毕的金属型模具进行浇注，也可以进行人工浇注的方式进行浇注。

其中，所述自动造型机使用粘土砂作为浇口区的造型用砂，其造型时间短，生产线节拍时间短，另外粘土砂还可以重复利用。

其中，S5不同规格金属型模具，通过更换相应的模板及压板实现多种规格磨球的共线生产。

本发明公开的一种金属型铸球自动生产线系统，自动造型机使用粘土砂作为浇口区的造型用型砂，造型时间短至15S，生产线节拍时间短，另外粘土砂可重复使用；使用环形旋转轨道进行模具的输送，通过驱动装置驱动环形旋转轨道转动实现模具的平稳、高效输送；通过更换自动造型机中的模板、压板及金属型模具，可以实现多种规格磨球的共线生产。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种金属型铸球自动生产线系统，其特征在于，包括环形旋转轨道(1)、开箱机械手(2)、适用多种规格模具造型的自动造型机(5)和电控及液压系统(4)，所述环形旋转轨道(1)上放置有金属型模具(6)，所述开箱机械手(2)及自动造型机(5)均依次设于所述轨道上方，所述电控及液压系统(4)用于驱动所述环形旋转轨道(1)、开箱机械手(2)及自动造型机(5)。

2.如权利要求1所述的金属型铸球自动生产线系统，其特征在于，还包括浇注装置(7)，所述浇注装置(7)设于所述轨道上方，且处于所述开箱机械手(2)与所述自动造型机(5)之间。

3.如权利要求2所述的金属型铸球自动生产线系统，其特征在于，所述浇注装置(7)为底注式浇注机、倾转式浇注机、气压式浇注机或手动浇注装置等。

4.如权利要求1所述的金属型铸球自动生产线系统，其特征在于，所述自动造型机(5)为震压式造型机、震实式造型机、压实式造型机或射压式造型机。

5.如权利要求1所述的金属型铸球自动生产线系统，其特征在于，还包括设于所述环形旋转轨道(1)上的喷碳机械手(3)，或者用人工喷碳代替。

6.一种金属型铸球自动生产方法，其特征在于，包括：

S1、将金属型模具均匀放置于环形旋转轨道上；

S2、利用电控及液压系统驱动环形旋转轨道转动，输送金属型模具；

S3、利用电控及液压系统驱动开箱机械手将金属型模具开箱，并完成落球工序；

S4、将开箱及落球完毕后的金属型模具喷碳；

S5、利用电控及液压系统驱动自动造型机在喷碳完毕后的金属型模具造型。

7.如权利要求6所述的金属型铸球自动生产方法，其特征在于，还包括：

S6、利用浇注装置将造型完毕的金属型模具进行浇注。

8.如权利要求6所述的金属型铸球自动生产方法，其特征在于，所述自动造型机使用粘土砂作为浇口区的造型用砂。

9.如权利要求6所述的金属型铸球自动生产方法，其特征在于，S5还包括通过更换自动造芯机中的模板，用于多种规格磨球的共线生产。