CN108044268B - 熔模铸造自动化蜡模焊接设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种熔模铸造自动化蜡模焊接设备。主要解决熔模铸造蜡模树组焊接时工人劳动强度大、产品合格率低、工作效率低以及工作环境恶劣的问题。本发明包括机架(1)，其特征在于：所述机架(1)的一侧设有蜡模输送翻转装置(2)，所述机架(1)的另一侧设有蜡模熔化装置(3)，所述机架(1)上安装有回转工作台(4)，回转工作台(4)的上方沿周向均匀安装有四个数控滑台(6)，数控滑台(6)上固定有气动夹具(7)，所述气动夹具(7)与蜡模输送翻转装置(2)之间设有升降转动机械手(9)。本发明能够自动输送蜡模，采用PLC控制实现蜡模的自动化焊接，蜡模焊接过程不需要人工参与，减少了操作工人劳动强度，降低了生产成本，提高了工作效率，同时提高了产品合格率，改善了工作环境。
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化蜡模焊接设备。
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。由于没有自动化熔模焊接设备，熔模树组焊接时采用人工操作，操作人员手持电烙铁将多个熔模焊接在熔模树上，对操作工人熟练程度要求较高，一些新手或学徒操作时还会造成熔模的焊接位置偏差较大，特别是蜡模，强度较低，操作不当就会造成蜡模树组损坏，产品合格率较低，操作工人劳动强度大，工作效率低，工作环境恶劣。
因此，提供一种能够自动化组焊蜡模树组的焊接设备，无疑是替代目前人工焊接蜡模的必然趋势，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，同时提高产品合格率，改善工作环境。
发明内容
为了解决熔模铸造蜡模树组焊接时工人劳动强度大、产品合格率低、工作效率低以及工作环境恶劣的问题，本发明提供一种熔模铸造自动化蜡模焊接设备，该熔模铸造自动化蜡模焊接设备能够自动输送蜡模，采用PLC控制实现蜡模的自动化焊接，蜡模焊接过程不需要人工参与，减少了操作工人劳动强度，降低了生产成本，提高了工作效率，同时提高了产品合格率，改善了工作环境。
本发明的技术方案是：一种熔模铸造自动化蜡模焊接设备包括机架，所述机架的一侧设有蜡模输送翻转装置，所述蜡模输送翻转装置能够自动输送蜡模并将蜡模在输送过程中上下翻转，使蜡模的焊接端朝下，所述机架的另一侧设有蜡模熔化装置，所述蜡模熔化装置包括电烙铁、电烙铁夹紧机构、电烙铁进给滑板、电烙铁进给气缸、升降导柱、升降气缸及支架，电烙铁由电烙铁夹紧机构固定，电烙铁夹紧机构与电烙铁进给滑板相连接，电烙铁进给滑板安装在滑板座上并能够沿滑板座滑动，电烙铁进给气缸安装在滑板座的下方，电烙铁进给滑板与电烙铁进给气缸的活塞杆相连，滑板座安装在升降导柱上并能沿升降导柱上下滑动，升降导柱的下端与支架相固定，支架上安装有升降气缸，升降气缸的活塞杆与滑板座相连；所述机架上安装有回转工作台，回转工作台由安装在机架下方的回转工作台伺服电机驱动，回转工作台的上方沿周向均匀安装有四个数控滑台，数控滑台能够沿横向和纵向移动，数控滑台上固定有气动夹具，气动夹具能够夹持熔模树；所述气动夹具与蜡模输送翻转装置之间设有升降转动机械手，升降转动机械手能够将蜡模输送翻转装置上输出端的蜡模夹持并转动，使蜡模与气动夹具上的熔模树相对应。
所述蜡模输送翻转装置包括皮带输送机及输送滑道，所述输送滑道的上端与皮带输送机的输出端相衔接，输送滑道的上端设有导向板，输送滑道的中部为翻转输送筒，翻转输送筒竖向设置，所述翻转输送筒为螺旋状且其起始端与末尾端之间的水平转角为180°，所述输送滑道的下端设有熔模能够从上方取出的敞口，输送滑道的下端端头处设有挡板。
所述升降转动机械手包括气动机械手、摇臂、转轴、摇臂伺服电机、滑座、滑轨、滑座升降气缸及支柱，摇臂的一端与转轴固定，摇臂的另一端固定气动机械手，摇臂伺服电机的输出轴与转轴相连，滑座滑移安装在滑轨上并能上下滑动，滑座与固定在支柱上的滑座升降气缸的活塞杆相连。
所述气动机械手包括夹钳、夹紧拉杆、夹紧气缸及提升气缸，夹紧拉杆设在套管内，套管的上端与夹紧气缸相连，套管为提升气缸的活塞杆。
所述回转工作台包括回转轴，回转轴向上延伸，回转轴内设有气体通道，回转轴的上端设有气动回转接头，气动回转接头固定在横梁上。
所述数控滑台包括横向滑台体、横向伺服电机、横向丝杠、纵向滑台体、纵向伺服电机、纵向丝杠，横向伺服电机通过横向丝杠驱动横向滑台体沿横向往复运动，纵向伺服电机通过纵向丝杠驱动纵向滑台体沿纵向往复运动。
本发明具有如下有益效果：由于采取上述技术方案，本发明能够自动输送蜡模，采用PLC控制实现蜡模的自动化焊接，蜡模焊接过程不需要人工参与，减少了操作工人劳动强度，降低了生产成本，提高了工作效率，同时提高了产品合格率，改善了工作环境。
附图说明
附图1是本发明的结构示意图。
附图2是本发明中回转工作台4的结构剖视图。
附图3是图1的俯视图。
附图4是本发明中升降转动机械手9的结构剖视图。
附图5是本发明中气动机械手91的结构剖视图。
附图6是本发明中蜡模熔化装置3的结构剖视图。
附图7是本发明中蜡模输送翻转装置2的结构示意图。
附图8是图7的俯视图。
附图9是本发明中数控滑台6的结构示意图。
附图10是本发明中数控滑台6的结构剖视图。
附图11是本发明中气动夹具7的结构示意图。
附图12是本发明中蜡模的结构剖视图。
附图13是本发明中熔模树8的结构示意图。
图中1-机架，2-蜡模输送翻转装置，21-皮带输送机，22-输送滑道，23-导向板，221-翻转输送筒，222-挡板，3-蜡模熔化装置，31-电烙铁，32-电烙铁夹紧机构，33-电烙铁进给滑板，34-电烙铁进给气缸，35-升降导柱，36-升降气缸，37-支架，38-滑板座，4-回转工作台，41-回转轴，42-气动回转接头，43-横梁，44-气体通道，5-回转工作台伺服电机，6-数控滑台，61-横向滑台体，62-横向伺服电机，63-横向丝杠，64-纵向滑台体，65-纵向伺服电机，66-纵向丝杠，7-气动夹具，8-熔模树，9-升降转动机械手，91-气动机械手，92-摇臂，93-转轴，94-摇臂伺服电机，95-滑座，96-滑轨，97-滑座升降气缸，98-支柱，911-夹钳，912-夹紧拉杆，913-夹紧气缸，914-提升气缸，915-套管。
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13所示，一种熔模铸造自动化蜡模焊接设备，包括机架1，所述机架1的一侧设有蜡模输送翻转装置2，所述蜡模输送翻转装置2能够自动输送蜡模并将蜡模在输送过程中上下翻转，使蜡模的焊接端朝下，所述机架1的另一侧设有蜡模熔化装置3，所述蜡模熔化装置3包括电烙铁31、电烙铁夹紧机构32、电烙铁进给滑板33、电烙铁进给气缸34、升降导柱35、升降气缸36及支架37，电烙铁31由电烙铁夹紧机构32固定，电烙铁夹紧机构32与电烙铁进给滑板33相连接，电烙铁进给滑板33安装在滑板座38上并能够沿滑板座38滑动，电烙铁进给气缸34安装在滑板座38的下方，电烙铁进给滑板33与电烙铁进给气缸34的活塞杆相连，滑板座38安装在升降导柱35上并能沿升降导柱35上下滑动，升降导柱35的下端与支架37相固定，支架37上安装有升降气缸36，升降气缸36的活塞杆与滑板座38相连；所述机架1上安装有回转工作台4，回转工作台4由安装在机架1下方的回转工作台伺服电机5驱动，回转工作台4的上方沿周向均匀安装有四个数控滑台6，数控滑台6能够沿横向和纵向移动，数控滑台6上固定有气动夹具7，气动夹具7能够夹持熔模树8；所述气动夹具7与蜡模输送翻转装置2之间设有升降转动机械手9，升降转动机械手9能够将蜡模输送翻转装置2上输出端的蜡模夹持并转动，使蜡模与气动夹具7上的熔模树8相对应。由于采取上述技术方案，蜡模通过蜡模输送翻转装置2输送至回转工作台4旁边的升降转动机械手9下方，由升降转动机械手9将蜡模夹持提升、旋转，当蜡模位于熔模树8上方时，蜡模熔化装置3工作，电烙铁31伸出，升降转动机械手9下降使蜡模上的焊接端与电烙铁31接触，焊接端的端面熔化，电烙铁31退回，升降转动机械手9继续下降直到蜡模上的焊接端与熔模树8接触，升降转动机械手9松开、提起、转回到原位，准备夹持下一个蜡模，数控滑台6进行横向或纵向移动，使焊接好的蜡模移开一个工位，让出熔模树8上下一个蜡模的焊接位置，如此往复，实现蜡模的自动化焊接。回转工作台4上设置四个数控滑台6，形成以下四个工位：上料工位、焊接工位、冷却工位和下料工位，下料时可以采用专用的机械手取出焊接好蜡模的熔模树8，工作时回转工作台4按一定的节拍转动，实现自动化流水线。本发明能够自动输送蜡模，采用PLC控制实现蜡模的自动化焊接，蜡模焊接过程不需要人工参与，减少了操作工人劳动强度，降低了生产成本，提高了工作效率，同时提高了产品合格率，改善了工作环境。
所述蜡模输送翻转装置2包括皮带输送机21及输送滑道22，所述输送滑道22的上端与皮带输送机21的输出端相衔接，输送滑道22的上端设有导向板23，输送滑道22的中部为翻转输送筒221，翻转输送筒221竖向设置，所述翻转输送筒221为螺旋状且其起始端与末尾端之间的水平转角为180°，所述输送滑道22的下端设有熔模能够从上方取出的敞口，输送滑道22的下端端头处设有挡板222。由于蜡模焊接端是偏置结构，蜡模在摆放时只能使蜡模焊接端朝上才能平稳输送，蜡模摆放时蜡模焊接端的位置不一致，当蜡板通过导向板23时，在导向板23的作用下，使得蜡模焊接端的位置保持同一方向进入输送滑道22内。当蜡模进入到翻转输送筒221时，蜡模随同翻转输送筒221旋转180°，蜡模滑到输送滑道22的下端时，蜡模的焊接端朝下，便于蜡模焊接。
所述升降转动机械手9包括气动机械手91、摇臂92、转轴93、摇臂伺服电机94、滑座95、滑轨96、滑座升降气缸97及支柱98，摇臂92的一端与转轴93固定，摇臂92的另一端固定气动机械手91，摇臂伺服电机94的输出轴与转轴93相连，滑座95滑移安装在滑轨96上并能上下滑动，滑座95与固定在支柱98上的滑座升降气缸97的活塞杆相连。摇臂伺服电机94驱动摇臂92转动，使得气动机械手91能够将蜡模移送至熔模树8的上方，滑座升降气缸97动作能够将蜡模焊接到熔模树8上。
所述气动机械手91包括夹钳911、夹紧拉杆912、夹紧气缸913及提升气缸914，夹紧拉杆912设在套管915内，套管915的上端与夹紧气缸913相连，套管915为提升气缸914的活塞杆。夹紧气缸913能够驱动夹钳911夹持蜡模，提升气缸914能够使蜡模从输送滑道22的下端提起，以保证摇臂92转动时不会造成蜡模与输送滑道22的下端之间发生干涉。
所述回转工作台4包括回转轴41，回转轴41向上延伸，回转轴41内设有气体通道44，回转轴41的上端设有气动回转接头42，气动回转接头42固定在横梁43上。通过气动回转接头42及气体通道44能够实现回转工作台4上的气动元件供气，即给气动机械手91和气动夹具7供气。
所述数控滑台6包括横向滑台体61、横向伺服电机62、横向丝杠63、纵向滑台体64、纵向伺服电机65、纵向丝杠66，横向伺服电机62通过横向丝杠63驱动横向滑台体61沿横向往复运动，纵向伺服电机65通过纵向丝杠66驱动纵向滑台体64沿纵向往复运动。数控滑台6能够调整蜡模在熔模树8上的焊接位置。
Claims (6)
1.一种熔模铸造自动化蜡模焊接设备，包括机架(1)，其特征在于：所述机架(1)的一侧设有蜡模输送翻转装置(2)，所述蜡模输送翻转装置(2)能够自动输送蜡模并将蜡模在输送过程中上下翻转，使蜡模的焊接端朝下，所述机架(1)的另一侧设有蜡模熔化装置(3)，所述蜡模熔化装置(3)包括电烙铁(31)、电烙铁夹紧机构(32)、电烙铁进给滑板(33)、电烙铁进给气缸(34)、升降导柱(35)、升降气缸及支架(37)，电烙铁(31)由电烙铁夹紧机构(32)固定，电烙铁夹紧机构(32)与电烙铁进给滑板(33)相连接，电烙铁进给滑板(33)安装在滑板座(38)上并能够沿滑板座(38)滑动，电烙铁进给气缸(34)安装在滑板座(38)的下方，电烙铁进给滑板(33)与电烙铁进给气缸(34)的活塞杆相连，滑板座(38)安装在升降导柱(35)上并能沿升降导柱(35)上下滑动，升降导柱(35)的下端与支架(37)相固定，支架(37)上安装有升降气缸(36)，升降气缸(36)的活塞杆与滑板座(38)相连；所述机架(1)上安装有回转工作台(4)，回转工作台(4)由安装在机架(1)下方的回转工作台伺服电机(5)驱动，回转工作台(4)的上方沿周向均匀安装有四个数控滑台(6)，数控滑台(6)能够沿横向和纵向移动，数控滑台(6)上固定有气动夹具(7)，气动夹具(7)能够夹持熔模树(8)；所述气动夹具(7)与蜡模输送翻转装置(2)之间设有升降转动机械手(9)，升降转动机械手(9)能够将蜡模输送翻转装置(2)上输出端的蜡模夹持并转动，使蜡模与气动夹具(7)上的熔模树(8)相对应。
2.根据权利要求1所述的一种熔模铸造自动化蜡模焊接设备，其特征在于：所述蜡模输送翻转装置(2)包括皮带输送机(21)及输送滑道(22)，所述输送滑道(22)的上端与皮带输送机(21)的输出端相衔接，输送滑道(22)的上端设有导向板(23)，输送滑道(22)的中部为翻转输送筒(221)，翻转输送筒(221)竖向设置，所述翻转输送筒(221)为螺旋状且其起始端与末尾端之间的水平转角为180°，所述输送滑道(22)的下端设有熔模能够从上方取出的敞口，输送滑道(22)的下端端头处设有挡板(222)。
3.根据权利要求1所述的一种熔模铸造自动化蜡模焊接设备，其特征在于：所述升降转动机械手(9)包括气动机械手(91)、摇臂(92)、转轴(93)、摇臂伺服电机(94)、滑座(95)、滑轨(96)、滑座升降气缸(97)及支柱(98)，摇臂(92)的一端与转轴(93)固定，摇臂(92)的另一端固定气动机械手(91)，摇臂伺服电机(94)的输出轴与转轴(93)相连，滑座(95)滑移安装在滑轨(96)上并能上下滑动，滑座(95)与固定在支柱(98)上的滑座升降气缸(97)的活塞杆相连。
4.根据权利要求3所述的一种熔模铸造自动化蜡模焊接设备，其特征在于：所述气动机械手(91)包括夹钳(911)、夹紧拉杆(912)、夹紧气缸(913)及提升气缸(914)，夹紧拉杆(912)设在套管(915)内，套管(915)的上端与夹紧气缸(913)相连，套管(915)为提升气缸(914)的活塞杆。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种熔模铸造自动化蜡模焊接设备，其特征在于：所述回转工作台(4)包括回转轴(41)，回转轴(41)向上延伸，回转轴(41)内设有气体通道(44)，回转轴(41)的上端设有气动回转接头(42)，气动回转接头(42)固定在横梁(43)上。
6.根据权利要求1、2、3或4所述的一种熔模铸造自动化蜡模焊接设备，其特征在于：所述数控滑台(6)包括横向滑台体(61)、横向伺服电机(62)、横向丝杠(63)、纵向滑台体(64)、纵向伺服电机(65)、纵向丝杠(66)，横向伺服电机(62)通过横向丝杠(63)驱动横向滑台体(61)沿横向往复运动，纵向伺服电机(65)通过纵向丝杠(66)驱动纵向滑台体(64)沿纵向往复运动。
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