CN109226699B - 砂箱造型线及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种砂箱造型线，包括：自流式倍速输送线、扣箱工位、填砂振实工位、硬化工位、脱模工位和；所述自流式倍速输送线依次将所述扣箱工位、填砂振实工位、硬化工位和脱模工位连成矩形的砂箱造型线；所述扣箱工位包括存放库和扣箱机械手；所述填砂振实工位包括下砂装置和振动紧实台；所述硬化工位用于将砂箱中的砂型硬化；所述脱模工位设有翻箱机械手和固定机构。一种砂箱造型线将扣箱、填砂振实、硬化、脱模的工位合理布局，保证生产节拍一致，提高了工作效率，机械手和智能控制系统的运用减少了天车、实现了自动仓储，自动化转运，提高了生产效率，降低了劳动强度。

Description

砂箱造型线及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种砂箱造型线，特别砂型铸造用的砂箱造型线及其工作方法。

背景技术

目前的铸造行业在进行砂箱造型时，存在工步间连续性差、中间转运多、重体力劳动多及操作环境差等问题。因此如何实现砂箱造型自动化、机械化，保证砂箱在自动化生产过程中既能满足生产节拍，又能替代传统手工、天车作业以及半成品的存放方式，是铸造工厂砂箱造型工序的一个难题。

发明内容

本发明克服了现有技术中砂箱造型工序环境差、重体力劳动多、生产节拍长、布局不合理、占用天车时间长等问题，提供了一种砂箱造型线。所述砂箱造型线对从砂箱准备到造型后的流涂进行了整体考虑和布局，通过采用移动造型平台承载砂箱的自动转运系统，实现自动化仓储、自动化转运，保证生产的连续性，缩短生产节拍，省去天车转运过程，提高生产效率。

一种砂箱造型线，包括：自流式倍速输送线、扣箱工位、填砂振实工位、硬化工位、脱模工位。

进一步的，所述自流式倍速输送线依次将所述扣箱工位、填砂振实工位、硬化工位和脱模工位连成矩形的砂箱造型线；所述扣箱工位包括存放库和扣箱机械手，所述扣箱机械手可以覆盖存放库和所述扣箱工位，所述扣箱机械手用于将所要使用的模具和砂箱从存放库抓取至移动造型平台；所述填砂振实工位包括下砂装置和振动紧实台，所述下砂装置用于向砂箱中流砂，所述振动紧实台用于将砂箱内的流砂振动紧实；所述硬化工位用于将砂箱中的砂型硬化；所述脱模工位设有翻箱机械手和固定机构，所述翻箱机械手用于将带有砂型的砂箱翻转至固定机构上，所述固定机构用于抓紧砂型，所述翻箱机械手用于将砂箱和砂型分离并取出模具。

作为本发明的进一步限定，所述扣箱工位、所述填砂振实工位、所述硬化工位和所述脱模工位分别位于所述矩形的四条边上，即扣箱工位、填砂振实工位、硬化工位和脱模工位按顺序顺时针或逆时针分布在矩形的四条边上，这样可以保证每个工位所用的工序时长一致时，生产节拍最优，保证了生产的连续性。

作为本发明的进一步限定，还包括所述智能控制系统，所述智能控制系统包括识别码、识别器和控制模块，每个移动造型平台上设置有唯一的识别码，每个模具上设置有唯一的识别码，每个砂箱上设置有唯一的识别码，所述翻转机械手、所述扣箱机械手、所述下砂装置和所述振动紧实台上均设置有所述识别器，所述识别器用于扫描并读取识别码信息，所述控制模块分别与所述识别器、所述扣箱机械手、所述翻箱机械手、所述下砂装置、所述振动紧实台电连接，且控制所述扣箱机械手、所述翻箱机械手、所述下砂装置和所述振动紧实台。。

进一步的，砂箱造型线还包括施涂工位，施涂工位位于脱模工位下游，用于对所述脱模工位取出的砂型施涂。

进一步的，所述填砂振实工位底部设有散砂收集斗，用于回收流砂过程中散落的砂。散沙收集斗可以同其他密闭的管道连接，回收利用，降低生产成本的同时保证车间空气质量。

进一步的，所述硬化工位设有辅助硬化设备，辅助硬化设备是风干装置、微波干燥装置中的至少一种。

进一步的，所述硬化工位为至少一条微波烘干线。

进一步的，所述施涂工位设有抱取翻箱机，用于翻转砂型便于均匀施涂。

一种应用所述砂箱造型线工作的方法，包括：

S01：扣箱：扣箱机械手根据控制模块发出的任务命令，从所述存放库里取出所需的砂箱和模具放置在移动造型平台上，人工将模具摆放在砂箱中设定位置，扣箱机械手扫描移动造型平台的识别码，将该移动造型平台识别码发送至控制模块，控制模块将该移动造型平台与该任务绑定，且将绑定后的任务发送给下砂装置、振动紧实台和翻箱机械手。

S02：精准混砂：下砂装置根据控制模块发出的绑定后的任务命令，提前精准混砂。

S03：填砂振实：完成扣箱的移动造型平台通过自流式倍速输送线被输送至填砂振实工位的振动紧实台上，振动紧实台识别到移动造型平台的识别码后启动振动紧实台，下砂装置根据控制模块发出的绑定后的任务命令将提前精准混合过的砂流入指定砂箱中，流砂完成后，移动造型平台进入自流式倍速输送线，转入下一工序。

S04：硬化：完成填砂振实的移动造型平台通过自流式倍速输送线输送至硬化工位，在辅助硬化设备的作用下砂子完成硬化。

S05：取模：完成硬化的砂型到达脱模工位后，控制模块命令翻箱机械手开始工作，将移动造型平台上的砂箱翻转180°，同时固定机构将砂型固定，翻箱机械手将砂箱与砂型分离，将砂箱放回原移动造型平台上，并将模具取出放回原移动造型平台上，同时翻箱机械手识别器识别砂箱和模具上的识别码，将信息传回控制模块。

S06：回库：固定机构上的砂型通过抱取翻箱机进入施涂工位待用，位于移动造型平台上的模具和砂箱通过自流式倍速输送线输送至扣箱工位，扣箱机械手识别器分别识别砂箱和模具上的识别码并回放至存放库设定位置。

作为本发明的进一步限定，所述扣箱工位、所述填砂振实工位、所述硬化工位和所述脱模工位所需工序时长一致，这样可以使得生产节拍一致，制造效率最高。

进一步的，所述位于移动造型平台上的模具和砂箱通过自流式倍速输送线输送至扣箱工位之后，扣箱机械手识别器识别移动造型平台的识别码，当移动造型平台所绑定任务与当前任务一致时，控制模块命令扣箱机械手跳过识别砂箱和模具过程，且将该移动造型平台与新任务绑定，并将绑定后的任务发送给下砂装置、振动紧实台和翻箱机械手。

一种砂箱造型线，将扣箱、填砂振实、硬化、脱模的工位合理布局，保证生产节拍一致，提高了工作效率，机械手和智能控制系统的运用减少了天车、实现了自动仓储，自动化转运，提高了生产效率，降低了劳动强度。一种应用砂箱环线的工作方法，实现了自动化造型。

附图说明

图1为一种砂箱造型线示意图；

图2为另一种砂箱造型线示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。请注意，下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

实施例一：

一种砂箱造型线，如图2所示包括：自流式倍速输送线100、扣箱工位200、填砂振实工位300、硬化工位400、脱模工位500。

如图2所示，扣箱工位200、填砂振实工位300、硬化工位400和脱模工位500按顺序逆时针分布在矩形的四条边上，所述扣箱工位200包括存放库和扣箱机械手，所述扣箱机械手可以覆盖存放库201和所述扣箱工位200，所述扣箱机械手202用于将所要使用的模具800和砂箱700从存放库201抓取至移动造型平台900；所述填砂振实工位300包括下砂装置301和振动紧实台302，所述下砂装置301用于向砂箱700中流砂，所述振动紧实台302用于将砂箱700内的流砂振动紧实；所述硬化工位400用于将砂箱700中的砂型硬化；所述脱模工位500设有翻箱机械手和固定机构502，所述翻箱机械手501用于将带有砂型的砂箱700翻转至固定机构502上，所述固定机构502用于抓紧砂型，所述翻箱机械手501用于将砂箱700和砂型分离并取出模具800。

砂箱700造型线还包括所述智能控制系统，所述智能控制系统包括识别码、识别器和控制模块，每个移动造型平台900上设置有唯一的识别码，每个模具800上设置有唯一的识别码，每个砂箱700上设置有唯一的识别码，所述翻转机械手、所述扣箱机械手202和所述振动紧实台上均设置有所述识别器，控制模块，所述识别器用于扫描并读取识别码信息，所述控制模块分别与所述识别器、所述扣箱机械手202、所述翻箱机械手501、所述下砂装置301、所述振动紧实台302电连接，且控制所述扣箱机械手202、所述翻箱机械手501、所述下砂装置301和所述振动紧实台302。

为了方便造型结束后的喷涂，砂箱700造型线还包括施涂工位600，施涂工位600位于脱模工位500下游，用于对所述脱模工位500取出的砂型施涂。

为了降低车间污染，让原材料的循环使用，所述填砂振实工位300底部设有散砂收集斗，用于回收流砂过程中散落的砂。散沙收集斗可以同其他密闭的管道连接，回收利用，降低生产成本的同时保证车间空气质量。

所述硬化工位400设有辅助硬化设备，硬化工位400所需工序时长等于其他工序时长时，选用微波装置进行硬化，当硬化工位400所需工序时长大于其他工序时长时，为了保证这个造型线的生产节拍，可以加设风干硬化装置加速硬化。

为了使砂型被均匀施涂，所述施涂工位600设有抱取翻箱机601，用于翻转砂型便于均匀施涂。

工作时，首先，扣箱机械手202根据控制模块发出的任务命令，从所述存放库201里取出所需的砂箱700和模具800放置在移动造型平台900上，人工将模具800摆放在砂箱700中设定位置，扣箱机械手202扫描移动造型平台900的识别码，将该移动造型平台识别码发送至控制模块，控制模块将该移动造型平台900与该任务绑定，且将绑定后的任务发送给下砂装置301、振动紧实台302和翻箱机械手401。，在扣箱完成的移动造型平台未到达填砂振实工位300前，下砂装置301根据控制模块发出的绑定后的任务命令，提前精准混砂。接着，完成扣箱的移动造型平台通过自流式倍速输送线100被输送至填砂振实工位300的振动紧实台302识别到移动造型平台的识别码后启动振动紧实台，下砂装置301根据控制模块发出的绑定后的任务命令将提前精准混合过的砂流入指定砂箱中，流砂完成后，移动造型平台900进入自流式倍速输送线100，转入下一工序。

待完成硬化的砂型到达脱模工位400后，翻箱机械手401开始工作，将移动造型平台上的砂箱翻转180°，同时固定机构402将砂型固定，翻箱机械手401将砂箱与砂型分离，将砂箱700放回原移动造型平台上，并将模具800取出放回原移动造型平台上。

最后固定机构上的砂型通过抱取翻箱机进入施涂工位待用，位于移动造型平台上的模具和砂箱通过自流式倍速输送线输送至扣箱工位，扣箱机械手202接将模具800和砂箱700回放至存放库201。

当所述位于移动造型平台上的模具800和砂箱700通过自流式倍速输送线100输送至扣箱工位200之后，扣箱机械手202识别器识别移动造型平台的识别码，当移动造型平台900所绑定任务与当前任务一致时，控制模块命令扣箱机械手202跳过识别砂箱700和模具800过程，且将该移动造型平台与新任务绑定，并将绑定后的任务发送给下砂装置、振动紧实台和翻箱机械手，这样模具800和砂箱700省去了回放至存放库201再从存放库201重复取出的工步，提高了生产效率，节约了成本。

实施例二：

一种砂箱700造型线，如图2所示包括：自流式倍速输送线100、扣箱工位200、填砂振实工位300、硬化工位400、脱模工位500和智能控制系统；

扣箱工位200、填砂振实工位300、硬化工位400和脱模工位500按顺序逆时针分布在矩形的四条边上，所述扣箱工位200包括存放库201和扣箱机械手202，所述扣箱机械手202可以覆盖存放库201和所述扣箱工位200，所述扣箱机械手202用于将所要使用的模具800和砂箱700从存放库201抓取至移动造型平台900；所述填砂振实工位300包括下砂装置301和振动紧实台302，所述下砂装置301用于向砂箱700中流砂，所述振动紧实台302用于将砂箱700内的流砂振动紧实；所述硬化工位400用于将砂箱700中的砂型硬化；所述脱模工位500设有翻箱机械手501和固定机构502，所述翻箱机械手501用于将带有砂型的砂箱700翻转至固定机构502上，所述固定机构502用于抓紧砂型，所述翻箱机械手501用于将砂箱700和砂型分离并取出模具800。

砂箱700造型线还包括所述智能控制系统，所述智能控制系统包括识别码、识别器和控制模块，每个移动造型平台900上设置有唯一的识别码，每个模具800上设置有唯一的识别码，每个砂箱700上设置有唯一的识别码，所述翻转机械手、所述扣箱机械手202、所述下砂装置301和所述振动紧实台上均设置有所述识别器，控制模块，所述识别器用于扫描并读取识别码信息，所述控制模块分别与所述识别器、所述扣箱机械手202、所述翻箱机械手501、所述下砂装置301、所述振动紧实台302电连接，且控制所述扣箱机械手202、所述翻箱机械手501、所述下砂装置301和所述振动紧实台302。

为了方便造型结束后的喷涂，砂箱700造型线还包括施涂工位600，施涂工位600位于脱模工位500下游，用于对所述脱模工位500取出的砂型施涂。

为了降低车间污染，让原材料的循环使用，所述填砂振实工位300底部设有散砂收集斗，用于回收流砂过程中散落的砂。散沙收集斗可以同其他密闭的管道连接，回收利用，降低生产成本的同时保证车间空气质量。

当硬化工位400所需工序时长是其他工序时长的2倍以上时，设置两条或多条并行的微波烘干线以保证整条造型线的生产节拍一致。

为了使砂型被均匀施涂，所述施涂工位600设有抱取翻箱机601，用于翻转砂型便于均匀施涂。

工作时，首先，扣箱机械手202根据控制模块发出的任务命令，从所述存放库201里取出所需的砂箱700和模具800放置在移动造型平台900上，人工将模具800摆放在砂箱700中设定位置，扣箱机械手202扫描移动造型平台900的识别码，将该移动造型平台识别码发送至控制模块，控制模块将该移动造型平台900与该任务绑定，且将绑定后的任务发送给下砂装置301、振动紧实台302和翻箱机械手401。，在扣箱完成的移动造型平台未到达填砂振实工位300前，下砂装置301根据控制模块发出的绑定后的任务命令，提前精准混砂。接着，完成扣箱的移动造型平台通过自流式倍速输送线100被输送至填砂振实工位300的振动紧实台302识别到移动造型平台的识别码后启动振动紧实台，下砂装置301根据控制模块发出的绑定后的任务命令将提前精准混合过的砂流入指定砂箱中，流砂完成后，移动造型平台900进入自流式倍速输送线100，转入下一工序。

待完成硬化的砂型到达脱模工位400后，翻箱机械手401开始工作，将移动造型平台上的砂箱翻转180°，同时固定机构402将砂型固定，翻箱机械手401将砂箱与砂型分离，将砂箱700放回原移动造型平台上，并将模具800取出放回原移动造型平台上。

最后固定机构上的砂型通过抱取翻箱机进入施涂工位待用，位于移动造型平台上的模具和砂箱通过自流式倍速输送线输送至扣箱工位，扣箱机械手202接将模具800和砂箱700回放至存放库201。。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。

Claims (10)

1.一种砂箱造型线，其特征在于，包括：自流式倍速输送线、扣箱工位、填砂振实工位、硬化工位、脱模工位；

所述自流式倍速输送线依次将所述扣箱工位、填砂振实工位、硬化工位和脱模工位连成矩形的砂箱造型线；

所述扣箱工位包括存放库和扣箱机械手，所述扣箱机械手可以覆盖存放库和所述扣箱工位，所述扣箱机械手用于将所要使用的模具和砂箱从存放库抓取至移动造型平台；

所述填砂振实工位包括下砂装置和振动紧实台，所述下砂装置用于向砂箱中流砂，所述振动紧实台用于将砂箱内的流砂振动紧实；

所述硬化工位用于将砂箱中的砂型硬化；

所述脱模工位设有翻箱机械手和固定机构，所述翻箱机械手用于将带有砂型的砂箱翻转至固定机构上，所述固定机构用于抓紧砂型，所述翻箱机械手用于将砂箱和砂型分离并取出模具。

2.如权利要求1所述的砂箱造型线，其特征在于，所述扣箱工位、所述填砂振实工位、所述硬化工位和所述脱模工位分别位于所述矩形的四条边上。

3.如权利要求1所述的砂箱造型线，其特征在于，还包括智能控制系统，所述智能控制系统包括识别码、识别器和控制模块，每个移动造型平台上设置有唯一的识别码，每个模具上设置有唯一的识别码，每个砂箱上设置有唯一的识别码，所述翻转机械手、所述扣箱机械手、所述下砂装置和所述振动紧实台上均设置有所述识别器，所述识别器用于扫描并读取识别码信息，所述控制模块分别与所述识别器、所述扣箱机械手、所述翻箱机械手、所述下砂装置、所述振动紧实台电连接，且控制所述扣箱机械手、所述翻箱机械手、所述下砂装置和所述振动紧实台。

4.如权利要求1所述的砂箱造型线，其特征在于，还包括施涂工位，施涂工位位于脱模工位下游，用于对所述脱模工位取出的砂型施涂。

5.如权利要求1所述的砂箱造型线，其特征在于，所述填砂振实工位底部设有散砂收集斗，用于回收流砂过程中散落的砂。

6.如权利要求1所述的砂箱造型线，其特征在于，所述硬化工位设有辅助硬化设备，辅助硬化设备是风干装置、微波干燥装置中的至少一种。

7.如权利要求1所述的砂箱造型线，其特征在于，所述硬化工位为至少一条微波烘干线。

8.如权利要求4所述的砂箱造型线，其特征在于，所述施涂工位设有抱取翻箱机，用于翻转砂型便于均匀施涂。

9.一种砂箱造型线工作的方法，其特征在于，包括：

扣箱：扣箱机械手根据控制模块发出的任务命令，从存放库里取出所需的砂箱和模具放置在移动造型平台上，人工将模具摆放在砂箱中设定位置，扣箱机械手扫描移动造型平台的识别码，将该移动造型平台识别码发送至控制模块，控制模块将该移动造型平台与该任务绑定，且将绑定后的任务发送给下砂装置、振动紧实台和翻箱机械手；

精准混砂：下砂装置根据控制模块发出的绑定后的任务命令，提前精准混砂；

填砂振实：完成扣箱的移动造型平台通过自流式倍速输送线被输送至填砂振实工位的振动紧实台上，振动紧实台识别到移动造型平台的识别码后启动振动紧实台，下砂装置根据控制模块发出的绑定后的任务命令将提前精准混合过的砂流入指定砂箱中，流砂完成后，移动造型平台进入自流式倍速输送线，转入下一工序；

硬化：完成填砂振实的移动造型平台通过自流式倍速输送线输送至硬化工位，在辅助硬化设备的作用下砂子完成硬化；

取模：完成硬化的砂型到达脱模工位后，控制模块命令翻箱机械手开始工作，将移动造型平台上的砂箱翻转180°，同时固定机构将砂型固定，翻箱机械手将砂箱与砂型分离，翻箱机械手将砂箱与砂型分离，将砂箱放回到原移动造型平台上，并将模具取出放回到原移动造型平台上；

回库：固定机构上的砂型通过抱取翻箱机进入施涂工位待用，位于移动造型平台上的模具和砂箱通过自流式倍速输送线输送至扣箱工位，扣箱机械手识别器分别识别砂箱和模具上的识别码并回放至存放库设定位置。

10.根据权利要求9所述的砂箱造型线工作的方法，其特征在于，所述扣箱工位、所述填砂振实工位、所述硬化工位和所述脱模工位所需工序时长一致；所述位于移动造型平台上的模具和砂箱通过自流式倍速输送线输送至扣箱工位之后，扣箱机械手识别器识别移动造型平台的识别码，当移动造型平台所绑定任务与当前任务一致时，控制模块命令扣箱机械手跳过识别砂箱和模具过程，且将该移动造型平台与新任务绑定，并将绑定后的任务发送给下砂装置、振动紧实台和翻箱机械手。

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