CN108213355B - 精密铸造制壳机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及精密铸造制壳机，其包括直线往返装置、安装在直线往返装置上的导轨支撑装置、安装在导轨支撑装置上的摆臂装置、安装在摆臂装置上的翻转装置以及安装在翻转装置上且用于抓取蜡模的抓取装置。本发明设计合理、结构紧凑且使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及精密铸造制壳机以及精密铸件沾浆制壳工艺。
背景技术
传统的精密铸件的沾浆、制壳过程都是采用人工方式进行的，而且是两道工序。首先用双手握住蜡模浇口上的手柄，将蜡模提至沾浆机内旋转蜡模进行沾浆，沾浆完成后提起蜡模左右上下翻转进行空浆，至此完成沾浆工序。再将沾完浆的蜡模提至淋沙桶（机）或沙盘上进行淋沙，过程同样是旋转蜡模进行淋沙、空沙。此过程劳动强度大、操作难度大。而且浆层、沙层的厚度、均匀程度对精铸件质量的影响非常大。另外目前市场上的精密铸造制壳机不仅设备造价昂贵，而且占地面积大，不适合多品种和小批量生产、制造成本高、维修难度大、不适合自动化生产线，对于一些企业不适合，影响了设备的推广使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、占用场地小、易于维护、制作成本低并且适合流水线作业的带行走的精密铸造制壳机。
针对上述内容，本发明所要解决的技术问题总的来说是提供一种设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便的精密铸造制壳机；详细解决的技术问题以及取得有益效果在后述内容以及结合具体实施方式中内容具体描述。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
一种精密铸造制壳机，包括直线往返装置、安装在直线往返装置上的导轨支撑装置、安装在导轨支撑装置上的摆臂装置、安装在摆臂装置上的翻转装置以及安装在翻转装置上且用于抓取蜡模的抓取装置。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述直线往返装置包括机座、安装在机座上的静导轨、安装在静导轨下方且与静导轨平行设置的导向齿条以及与静导轨相适配的动导轨装置。
所述动导轨装置包括动导轨架、安装在动导轨架上的导轮轴承座、安装在导轮轴承座上且与静导轨的导轨面滚动配合的导轮组、安装在动导轨架上的导轨电机、与导轨电机连接的导轨减速机、与导轨减速机连接且与导向齿条啮合的齿轮轴。
所述静导轨包括左侧导轨面、右侧导轨面以及上导轨面；所述动导轨架包括与左侧导轨面相对应的左侧板、与右侧导轨面相对应的右侧板以及与上导轨面相对应的上侧板、安装在左侧板与右侧板之间的连接杆。
在所述静导轨和机座之间安装有垫板，在静导轨两端面安装有挡板。
所述导轨支撑装置包括与动导轨装置连接的传动装置、其上端与传动装置传动连接的伺服电机、与传动装置连接的摆臂、其上端与摆臂下端连接的保持架。
所述传动装置包括与伺服电机连接的第一蜗轮蜗杆减速机、安装在动导轨装置上的轴承座、安装在轴承座上且与第一蜗轮蜗杆减速机连接的转轴、一端与转轴固定连接的摆臂、安装在摆臂另一端的固定轴以及与固定轴一端固定连接的连接法兰；所述摆臂位于转轴一侧，所述保持架与连接法兰连接。
所述翻转装置包括与保持架连接的固定架、安装在固定架上端的缸体、安装在缸体上的活塞杆；所述活塞杆上连接有沿固定架滑动的导向装置。
在所述固定架上端安装有上盖，在所述固定架下端安装有下盖，所述上盖与缸体通过螺栓连接，所述导向装置安装在上盖与下盖之间；
所述导向装置包括安装在固定架侧壁上的滑动键、其上端与活塞杆下端连接的上导向座、其上端与上导向座下端连接的下导向座、上端与下导向座下端连接且与贯穿下盖的压杆、以及设置在下导向座上且沿活塞杆轴向设置的导向槽，所述滑动键与导向槽相对应。
在固定架上安装有翻转传动装置，与翻转传动装置传动连接有翻转电机，套装在压杆下端的转动套、所述压杆与转动套间隙配合，所述翻转传动装置与转动套连接；
所述翻转传动装置包括与固定架连接的第二蜗轮蜗杆减速机，所述转动套与第二蜗轮蜗杆减速机的蜗轮连接；
所述抓取装置包括其上端与转动套下端连接的抓头法兰、其上端与抓头法兰下端连接的抓头座、设置在抓头座内的内通孔、位于内通孔上端且与内通孔相互连通的内止口、安装在内止口内且与压杆下端连接的压头、以及设置在压头下端内侧壁的定位内锥；所述定位内锥的锥度和蜡模顶端的锥度一致，所述内通孔的内径大于所述蜡模顶端轴部的外径；
所述内通孔沿径向设置有横向插装孔，所述横向插装孔与内通孔连通，横向插装孔与蜡模通过插装的连接销连接。
本发明的有益效果如下：
1. 本发明不仅具备普通机械手的运行高效、位置精确、操作简便等优点；采用直线行走，占地面积小，价格低廉，能够适应各种工作场合；
2. 采用导向齿条啮合，传动精准，结实耐用；
3. 设置三侧面导轨，定位准确，行走平稳；
4. 采用伺服电机，实现智能化控制；
5. 传动装置锥齿轮传动，节省空间；
6. 采用蜗轮蜗杆传动准确；采用导向装置，运动准确；
7. 采用固定架结构结实耐用；采用滑动键与导向槽，导向定位准确；
8. 采用压杆与转动套；设计合理，使用方便；
9. 采用锥度定位，定位精准；
10.设置横向插装孔，安装方便，操作便捷。
本发明的有益效果不限于此描述，为了更好的便于理解，在具体实施方式部分进行了更佳详细的描述。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明动导轨架的结构示意图；
图3是本发明机座的结构示意图；
图4是本发明转轴的结构示意图；
图5是本发明摆臂的结构示意图；
图6是图5的A部放大结构示意图；
图7是图5的B部放大结构示意图；
图8是本发明压头的结构示意图；
附图中：1、直线往返装置；2、导轨支撑装置；3、摆臂装置；4、翻转装置；5、抓取装置；6、蜡模；7、机座；8、垫板；9、静导轨；10、导向齿条；11、挡板；12、左侧导轨面；13、上导轨面；14、右侧导轨面；15、动导轨架；16、导轮轴承座；17、导轮组；18、导轨电机；19、导轨减速机；20、齿轮轴；21、左侧板；22、上侧板；23、右侧板；24、连接杆；25、伺服电机；26、第一蜗轮蜗杆减速机；27、轴承座；28、转轴；29、摆臂；30、连接法兰；31、固定轴；32、缸体；33、上盖；34、固定架；35、滑动键；36、活塞杆；37、上导向座；38、导向槽；39、下导向座；40、压杆；41、下盖；42、翻转电机；43、第二蜗轮蜗杆减速机；44、转动套；45、抓头法兰；46、抓头座；47、压头；48、连接销；49、定位内锥；50、保持架；51、内止口；52、内通孔；53、横向插装孔。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图和具体实施例进行详细描述。
如图1-3所示：本发明包括直线往返装置1、安装在直线往返装置1上的导轨支撑装置2、安装在导轨支撑装置2上的摆臂装置3、安装在摆臂装置3上的翻转装置4以及安装在翻转装置4上且用于抓取蜡模6的抓取装置5。
其中，直线往返装置1包括机座7、安装在机座7上的静导轨9、安装在静导轨9下方且与静导轨9平行设置的导向齿条10以及与静导轨9相适配的动导轨装置。其中所采用的导轨可以是滑动配合或滚动配合，结构形式可以是矩形导轨结构、三角形导轨结构、燕尾槽导轨结构或者T型导轨结构等。机座7可以由方钢和钢板焊接成型后，经机加工加工出静导轨9安装机座7，用螺栓固定。
作为优选，动导轨装置包括动导轨架15、安装在动导轨架15上的导轮轴承座16、安装在导轮轴承座16上且与静导轨9的导轨面滚动配合的导轮组17、安装在动导轨架15上的导轨电机18、与导轨电机18连接的导轨减速机19、与导轨减速机19连接且与导向齿条10啮合的齿轮轴20。
其中，静导轨9包括左侧导轨面12、右侧导轨面14以及上导轨面13；动导轨架15包括与左侧导轨面12相对应的左侧板21、与右侧导轨面14相对应的右侧板23以及与上导轨面13相对应的上侧板22、安装在左侧板21与右侧板23之间的连接杆24。连接杆24起到支撑作用。
其中，在静导轨9和机座7之间安装有垫板8，在静导轨9两端面安装有挡板11，起到调整导轨、防尘以及限位的作用。
如图4所示：本发明的导轨支撑装置2包括与动导轨装置连接的传动装置、与传动装置连接的伺服电机25、与传动装置连接的摆臂29、与摆臂29连接的保持架50。
其中，传动装置可以包括由伺服电机25带动转动的主动齿轮、与主动齿轮啮合的从动齿轮以及安装在动导轨装置上的齿轮箱，主动齿轮和从动齿轮均安装在齿轮箱中，优选主动齿轮为主动锥齿轮，从动齿轮为从动锥齿轮。传动装置也可以采用常见的键配合传动或者连杆传动。
作为优选，传动装置包括与伺服电机25连接的第一蜗轮蜗杆减速机26、安装在动导轨装置上的轴承座27、安装在轴承座27上且与第一蜗轮蜗杆减速机26连接的转轴28、一端与摆臂29固定连接的转轴28、安装在摆臂29另一端的固定轴31以及与固定轴31一端固定连接的连接法兰30；摆臂29位于转轴28一侧，保持架50与连接法兰30连接。优选在右侧板23上安装，将轴承座27安装在上，摆臂通过中心轴与支座连接，摆臂的摆动由电机驱动。
如图5-7所示，本发明的翻转装置4包括与保持架50连接的固定架34、安装在固定架34上端的缸体32、安装在缸体32上的活塞杆36。活塞杆36可以是气控或者液控。
其中，活塞杆36上连接有沿固定架34滑动的导向装置。
在固定架34上端安装有上盖33，在固定架34下端安装有下盖41，上盖33与缸体32通过螺栓连接，导向装置安装在上盖33与下盖41之间。
作为优选，导向装置包括安装在固定架34侧壁上的滑动键35、与活塞杆36连接的上导向座37、与上导向座37连接的下导向座39、一端与下导向座39连接且与贯穿下盖41的压杆40以及设置在下导向座39上且沿活塞杆36轴向设置的导向槽38，滑动键35与导向槽38相对应。滑动键35也可以是导向键、导向块或者导向螺钉。
如图5-8所示，本发明在固定架34上安装有翻转传动装置，与翻转传动装置连接有翻转电机42、套装在压杆40上的转动套44、压杆40与转动套44间隙配合，翻转传动装置与转动套44连接。
翻转传动装置可以包括由翻转电机42带动转动的主动齿轮、与主动齿轮啮合的从动齿轮以及安装在固定架34上的齿轮箱，主动齿轮和从动齿轮均安装在齿轮箱中，作为优选，主动齿轮为主动锥齿轮，从动齿轮为从动锥齿轮。
翻转传动装置也可以包括与固定架34连接的第二蜗轮蜗杆减速机43，转动套44与第二蜗轮蜗杆减速机43的蜗轮连接。
抓取装置5包括与转动套44连接的抓头法兰45、与抓头法兰45连接的抓头座46、设置在抓头座46内的内通孔52、位于内通孔52上端且与相互连通的内止口51、安装在内止口51内且与压杆40连接的压头47以及设置在压头47下端内侧壁的定位内锥49；定位内锥49的锥度和蜡模6顶端的锥度一致，内通孔52的内径大于蜡模6顶端轴部的外径。
内通孔52沿径向设置有横向插装孔53，横向插装孔53与内通孔52连通，横向插装孔53与蜡模6通过插装的连接销48连接。
具体工作方式：
使用本发明具体工作时，可以采用全自动或手动控制。
1. 安装：蜡模6顶端的锥部和定位内锥49配合定位，手工插入连接销48将横向插装孔53与蜡模6连接，即将蜡模6挂到机械手的抓头座46上；2. 压紧：按下启动按钮，缸体32带动活塞杆36，活塞杆36带动下导向座39通过滑动键35与导向槽38沿着固定架34滑动，使得压杆40压紧蜡模6；3. 翻转：通过第二蜗轮蜗杆减速机43带动转动套44转动，使得蜡模6通过连接销48与抓头座46一起转动；4.摆动：通过伺服电机25依次带动第一蜗轮蜗杆减速机26与转轴28转动，使得摆臂29以转轴28的轴心线为中心摆动，并依次带动固定轴31、连接法兰30、保持架50摆动，当然转轴28、摆臂29、固定轴31、连接法兰30以及保持架50各部件部分或者全部可以为一体，也可以通过焊接或者螺栓连接。并通过PCL编程控制伺服电机25来设置摆臂29的摆动时间和摆动幅度；5.行走：导轨电机18通过齿轮轴20沿着导向齿条10带动导轨架15在静导轨9上运动，通过在导轨架15与静导轨9三面设置以轴承为轮子的导轮组17，减少摩擦力，运行平稳；6.拆卸：拆卸与安装相反，收缩活塞杆36，取出连接销48，既可以拆下蜡模6。
在实际使用的工作过程是： 1. 安装；— 2. 行走，将蜡模6运至沾浆机处； 3. 摆动，对蜡模6放入沾浆机中；— 4.翻转，蜡模6自转沾浆；— 5. 摆动，将蜡模6从沾浆机取出；— 6. 摆动，蜡模6自转空浆；——7. 行走，将蜡模6运至淋沙机处；——8.翻转，蜡模6自转淋沙；——9. 翻转，蜡模6自转空沙；——10. 行走，将蜡模6运至卸料处——11. 拆卸——12.行走，将蜡模6返程运至装料处，重复上述步骤。
操作灵活机动，可以根据需要随时改变任何一个工步的参数，非常适合单件小批量生产。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
本发明设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。
本发明充分描述是为了更加清楚的公开，而对于现有技术就不在一一例举。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本发明的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
Claims (1)
1.一种精密铸造制壳机，其特征在于：包括直线往返装置(1)、安装在直线往返装置(1)上的导轨支撑装置(2)、安装在导轨支撑装置(2)上的摆臂装置(3)、安装在摆臂装置(3)上的翻转装置(4)以及安装在翻转装置(4)上且用于抓取蜡模(6)的抓取装置(5)；
所述直线往返装置(1)包括机座(7)、安装在机座(7)上的静导轨(9)、安装在静导轨(9)下方且与静导轨(9)平行设置的导向齿条(10)以及与静导轨(9)相适配的动导轨装置；所述动导轨装置包括动导轨架(15)、安装在动导轨架(15)上的导轮轴承座(16)、安装在导轮轴承座(16)上且与静导轨(9)的导轨面滚动配合的导轮组(17)、安装在动导轨架(15)上的导轨电机(18)、与导轨电机(18)连接的导轨减速机(19)、与导轨减速机(19)连接且与导向齿条(10)啮合的齿轮轴(20)；
所述静导轨(9)包括左侧导轨面(12)、右侧导轨面(14)以及上导轨面(13)；所述动导轨架(15)包括与左侧导轨面(12)相对应的左侧板(21)、与右侧导轨面(14)相对应的右侧板(23)以及与上导轨面(13)相对应的上侧板(22)、安装在左侧板(21)与右侧板(23)之间的连接杆(24)；
在所述静导轨(9)和机座(7)之间安装有垫板(8)，在静导轨(9)两端面安装有挡板(11)；所述导轨支撑装置(2)包括与动导轨装置连接的传动装置、其上端与传动装置传动连接的伺服电机(25)、与传动装置连接的摆臂(29)、其上端与摆臂(29)下端连接的保持架(50)；所述传动装置包括与伺服电机(25)连接的第一蜗轮蜗杆减速机(26)、安装在动导轨装置上的轴承座(27)、安装在轴承座(27)上且与第一蜗轮蜗杆减速机(26)连接的转轴(28)、一端与转轴(28)固定连接的摆臂(29)、安装在摆臂(29)另一端的固定轴(31)以及与固定轴(31)一端固定连接的连接法兰(30)；所述摆臂(29)位于转轴(28)一侧，所述保持架(50)与连接法兰(30)连接；
所述翻转装置(4)包括与保持架(50)连接的固定架(34)、安装在固定架(34)上端的缸体(32)、安装在缸体(32)上的活塞杆(36)；所述活塞杆(36)上连接有沿固定架(34)滑动的导向装置；
在所述固定架(34)上端安装有上盖(33)，在所述固定架(34)下端安装有下盖(41)，所述上盖(33)与缸体(32)通过螺栓连接，所述导向装置安装在上盖(33)与下盖(41)之间；
所述导向装置包括安装在固定架(34)侧壁上的滑动键(35)、其上端与活塞杆(36)下端连接的上导向座(37)、其上端与上导向座(37)下端连接的下导向座(39)、上端与下导向座(39)下端连接且与贯穿下盖(41)的压杆(40)、以及设置在下导向座(39)上且沿活塞杆(36)轴向设置的导向槽(38)，所述滑动键(35)与导向槽(38)相对应；
在固定架(34)上安装有翻转传动装置，与翻转传动装置传动连接有翻转电机(42)，套装在压杆(40)下端的转动套(44)、所述压杆(40)与转动套(44)间隙配合，所述翻转传动装置与转动套(44)连接；
所述翻转传动装置包括与固定架(34)连接的第二蜗轮蜗杆减速机(43)，所述转动套(44)与第二蜗轮蜗杆减速机(43)的蜗轮连接；
所述抓取装置(5)包括其上端与转动套(44)下端连接的抓头法兰(45)、其上端与抓头法兰(45)下端连接的抓头座(46)、设置在抓头座(46)内的内通孔(52)、位于内通孔(52)上端且与内通孔(52)相互连通的内止口(51)、安装在内止口(51)内且与压杆(40)下端连接的压头(47)、以及设置在压头(47)下端内侧壁的定位内锥(49)；所述定位内锥(49)的锥度和蜡模(6)顶端的锥度一致，所述内通孔(52)的内径大于所述蜡模(6)顶端轴部的外径；
所述内通孔(52)沿径向设置有横向插装孔(53)，所述横向插装孔(53)与内通孔(52)连通，横向插装孔(53)与蜡模(6)通过插装的连接销(48)连接。
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