CN109909842A - 一种大型圆柱形铝铸件浇冒口切割打磨装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大型圆柱形铝铸件浇冒口切割打磨装置，其包括圆台底座、安装在圆台底座中部的定位装置、安装在圆台底座顶面的环形导轨装置、安装在环形导轨装置上的三组升降移动装置以及安装在对应的升降移动装置上的夹持装置、切割装置和打磨装置；所述定位装置设置在导轨装置中部；本发明圆柱销可根据加工铸件的尺寸更换，能够满足不同尺寸铸件的加工需求；本发明为大型圆柱形铝铸件浇冒口自动切割打磨设备，整体布局合理、加工效率高、运行可靠。

Description

一种大型圆柱形铝铸件浇冒口切割打磨装置

技术领域

本发明涉及一种大型圆柱形铝铸件浇冒口切割打磨装置，属于铸件浇冒口切割和打磨技术领域。

背景技术

铸造业在机械制造行业占据着重要的地位，大型铸件在石油化工、能源交通、钢铁冶金、航空航天等多个领域发挥着极其重要的作用，是衡量一个国家机械制造业和国家综合实力的重要标志。

铸件加工中有很多工序，铸件清理是指将从铸型中取出来的铸件，去除掉铸件本体之外的多余部分，并且打磨精整铸件内外表面的过程。目前对于大型铸件浇冒口的清除工作，仍采用手工切割打磨，车间内环境十分恶劣，工人需要穿着防护服、隔热手套、面具等装备手持工具进行清除工作，打磨环境和飞扬的粉尘对工人身体健康造成极大危害，费时费力，工作效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种对大型铸件的定位，并对铸件浇冒口进行切割、打磨和废料的回收的大型圆柱形铝铸件浇冒口切割打磨装置。

本发明采用如下技术方案：

本发明包括圆台底座、安装在圆台底座中部的定位装置、安装在圆台底座顶面的环形导轨装置、安装在环形导轨装置上的三组升降移动装置以及安装在对应的升降移动装置上的夹持装置、切割装置和打磨装置；所述定位装置设置在导轨装置中部；所述升降移动装置、夹持装置、切割装置和打磨装置均通过PLC控制器控制。

本发明所述环形导轨装置包括固定安装在圆台底座顶面呈环形设置的外环导轨以及设置在外环导轨内侧的环形齿圈；在外环导轨的外侧和环形齿圈的内侧均设置V形轨道；在所述圆台底座顶面固定安装连接板，所述环形齿圈底部和外环导轨底部分别与对应的连接板固定连接。

本发明所述升降移动装置包括导轨滑板、固定安装在导轨滑板上的立柱以及安装在立柱上的竖向丝杠副和横向丝杠副；在所述导轨滑板底部安装两组V型导轮，一组V型导轮与外环导轨外侧上的V形轨道相配合，另一组V型导轮与环形齿圈的内侧上的V形轨道相配合；在导轨滑板一侧安装驱动电机A，驱动电机A通过联轴器与减速器输入轴连接，在减速器的输出轴上安装齿轮，齿轮与环形齿圈的齿牙相啮合；所述立柱包括相对设置的立柱A和立柱B，竖向丝杠副包括分别对应安装在立柱A和立柱B内侧的竖向丝杠以及安装在竖向丝杠底部的驱动电机B，在两个在竖向丝杠的丝杠螺母之间安装U形板；横向丝杠副的丝杠螺母与U形板连接，所述横向丝杠副顶部安装支架；在横向丝杠副端部安装驱动电机E；夹持装置、切割装置或打磨装置安装在支架端部。

本发明所述夹持装置包括夹持爪以及液压升降装置；所述液压升降装置包括固定安装在支架端部顶面的液压支撑板、安装在液压支撑板外侧的线性滑轨、与线性滑轨配合的滑块以及固定安装在液压支撑板外侧的液压缸；所述夹持爪包括固定安装在支架端部的下夹持爪以及安装在液压缸活塞端的与下夹持爪对应的上夹持爪，所述上夹持爪端部与滑块固定连接。

本发明所述上夹持爪和下夹持爪为平板，在上夹持爪底面设置凸棱。

本发明所述切割装置包括固定安装在支架端部顶面的主轴箱A、固定安装在主轴箱A顶部的驱动电机C、分别安装在主轴箱A传动轴一端和驱动电机C传动轴上的V带轮A、安装在两个V带轮A之间的V带A以及安装在主轴箱A传动轴另一端上的锯片。

本发明所述打磨装置包括固定安装在支架端部的安装框架、纵向固定安装在安装框架顶部的主轴箱B、纵向固定安装在主轴箱B后侧的驱动电机D、分别安装在主轴箱B传动轴顶端和驱动电机D传动轴顶端的V带轮B、安装在两个V带轮B之间的V带B以及安装在主轴箱B传动轴底端上的砂轮，所述砂轮设置在安装框架内，所述砂轮外壁突出主轴箱B的外平面。

本发明所述定位装置为固定安装在圆台底座中部的圆柱销。

本发明积极效果如下：本发明铸件竖直固定，夹持装置、切割装置和打磨装置环绕在四周，环形导轨装置使夹持装置、切割装置、打磨装置围绕铸件进行圆周运动，大大节省了工作场地的空间，圆台底座实现了环形导轨装置的安装和整台设备的固定，夹持装置对铸件浇冒口废料的夹持，切割装置对铸件浇冒口的切割，打磨装置对铸件切割后残余处的打磨，定位装置实现了对铸件的定位固定；环形导轨装置使夹持装置、切割装置、打磨装置通过控制器分别控制，互不干扰，加工过程自动控制，自动化作业且工作效率高；本发明圆柱销可根据加工铸件的尺寸更换，能够满足不同尺寸铸件的加工需求。本发明为大型圆柱形铝铸件浇冒口自动切割打磨设备，整体布局合理、加工效率高、运行可靠。

附图说明

附图1为本发明结构示意图；

附图2为本发明环形导轨装置结构示意图；

附图3为本发明升降移动装置结构示意图；

附图4为本发明立柱A和立柱B结构示意图；

附图5为本发明竖向丝杠安装结构示意图；

附图6为本发明夹持装置结构示意图；

附图7为本发明切割装置结构示意图；

附图8为本发明打磨装置结构示意图；

附图9为本发明工作状态结构示意图。

在附图中：1圆台底座、2外环导轨、3环形齿圈、4 V形轨道、5连接板、6导轨滑板、71竖向丝杠、72驱动电机B、8 V型导轮、9驱动电机A、10减速器、11齿轮、12立柱A、13立柱B、14U形板、15横向丝杠副、16支架、17液压支撑板、18线性滑轨、19滑块、20液压缸、21下夹持爪、22上夹持爪、23主轴箱、24驱动电机C、25 V带轮A、26 V带A、27锯片、28安装框架、29主轴箱B、30驱动电机D、31 V带轮B、32 V带B、33砂轮、34圆柱销、35驱动电机E、36凸棱、37铸件。

具体实施方式

如附图1-8所示，本发明包括圆台底座1、安装在圆台底座1中部的定位装置、安装在圆台底座1顶面的环形导轨装置、安装在环形导轨装置上的三组升降移动装置以及安装在对应的升降移动装置上的夹持装置、切割装置和打磨装置；所述升降移动装置、夹持装置、切割装置和打磨装置均通过PLC控制器控制；所述定位装置设置在导轨装置中部，所述定位装置为安装在圆台底座1中部的圆柱销30，圆柱销30可根据加工铸件37的尺寸更换，能够满足不同尺寸铸件37的加工需求。

本发明所述环形导轨装置包括固定安装在圆台底座1顶面呈环形设置的外环导轨2以及设置在外环导轨2内侧的环形齿圈3；在外环导轨2的外侧和环形齿圈3的内侧均设置V形轨道4；在所述圆台底座1顶面固定安装连接板5，所述环形齿圈3底部和外环导轨2底部分别与对应的连接板5固定连接。

本发明所述升降移动装置包括导轨滑板6、固定安装在导轨滑板6上的立柱以及安装在立柱上的竖向丝杠副和横向丝杠副15；在所述导轨滑板6底部安装两组V型导轮8，一组V型导轮8与外环导轨2外侧上的V形轨道4相配合，另一组V型导轮8与环形齿圈3的内侧上的V形轨道4相配合；在导轨滑板6一侧安装驱动电机A9，驱动电机A9通过联轴器与减速器10输入轴连接，在减速器10的输出轴上安装齿轮11，齿轮11与环形齿圈3的齿牙相啮合；所述立柱包括相对设置的立柱A12和立柱B13，竖向丝杠副包括分别对应安装在立柱A12和立柱B13内侧的竖向丝杠71以及安装在竖向丝杠71底部的驱动电机B72，在两个在竖向丝杠71的丝杠螺母之间安装U形板14；横向丝杠副的丝杠螺母与U形板14连接，所述横向丝杠副15顶部安装支架16，在横向丝杠副15端部安装驱动电机E 35；夹持装置、切割装置或打磨装置安装在支架16端部。

本发明所述夹持装置包括夹持爪以及液压升降装置；所述液压升降装置包括固定安装在支架16端部顶面的液压支撑板17、安装在液压支撑板17外侧的线性滑轨18、与线性滑轨18配合的滑块19以及固定安装在液压支撑板17外侧的液压缸20；所述夹持爪包括固定安装在支架16端部的下夹持爪21以及安装在液压缸20活塞端的与下夹持爪21对应的上夹持爪22，所述上夹持爪22端部与滑块19固定连接；所述上夹持爪22和下夹持爪21为平板，在上夹持爪22底面设置凸棱36，增大摩擦力，防止被夹物脱落。

本发明切割装置包括固定安装在支架16端部顶面的主轴箱A23、固定安装在主轴箱A23顶部的驱动电机C24、分别安装在主轴箱A23传动轴一端和驱动电机C24传动轴上的V带轮A25、安装在两个V带轮A25之间的V带A26以及安装在主轴箱A23传动轴另一端上的锯片27。

本发明所述打磨装置包括固定安装在支架16端部的安装框架28、纵向固定安装在安装框架28顶部的主轴箱B29、纵向固定安装在主轴箱B29后侧的驱动电机D30、分别安装在主轴箱B29传动轴顶端和驱动电机D30传动轴顶端的V带轮B31、安装在两个V带轮B31之间的V带B32以及安装在主轴箱B29传动轴底端上的砂轮33，所述砂轮33设置在安装框架28内，所述砂轮33外壁突出主轴箱B29的外平面。所述驱动电机A 9、驱动电机B72、驱动电机C 24、驱动电机D 30和驱动电机E35均为步进电机且与 PLC控制器连接并通过PLC控制器控制运行，所述PLC控制器为西门子s7-300。

如附图9所示，使用本发明工作时，将待加工圆形铸件37放置于圆柱销34上端，切割装置中的竖向丝杠副带着切割装置向上移动，使锯片27最底端高出待切割浇冒口一定的高度，在导轨滑板上的驱动电机A9通过联轴器与减速器10将动力递给齿轮11，齿轮11与环形齿圈3啮合带动导轨滑板运动，立柱带动切割装置运动到铸件37浇冒口上端后，驱动电机A9停止，横向丝杠副带动支架16向前，使锯片27与浇冒口接触，驱动电机C 24运行将动力传递给锯片27，同时竖向丝杠副运行，使锯片27向下运动，对浇冒口进行切割，重复此过程，将铸件37浇冒口切割2/3左右停止切割，竖向丝杠副运行，将切割装置上升，使锯片27最底端比待切割浇冒口略高时，导轨滑板上的驱动电机A9运行，将切割装置移动到待加工铸件37浇冒口未切割的另一侧；然后夹持装置通过导轨滑板移动到已经完成部分切割的浇冒口处，竖向丝杠副运动，使下夹持爪21与浇冒口的底端相平齐，然后横向丝杠副将下夹持爪25移动到浇冒口的底端，夹持装置中的液压缸20运行，使上夹持爪22向下运动，上夹持爪22和下夹持爪21完成对浇冒口的夹持；安装切割装置立柱的竖向丝杠副使锯片27再次向下进给，完成对浇冒口剩余部分的切割；切割完成后，切割装置在立柱和导轨滑板的带动下使切割装置远离切割完成的浇冒口处，夹持装置的上夹持爪22和下夹持爪2在横向丝杠副带动下运行将废料收回，夹持装置的立柱和导轨滑板运动使夹持装置带着切除后的废料远离切割完成处；相应的导轨滑板和立柱带动打磨装置运动到切割后的浇冒口处，竖向丝杠副将打磨装置的砂轮33移动到与待打磨处的同一水平位置，打磨装置中的驱动电机D30运行将动力传递给砂轮33，横向丝杠副将砂轮33移动到待打磨处，打磨装置的导轨滑板6带动整个打磨装置沿环形导轨装置移动，对切割完的浇冒口进行打磨。

本发明铸件竖直固定，夹持装置、切割装置和打磨装置环绕在四周，环形导轨装置使夹持装置、切割装置、打磨装置围绕铸件37进行圆周运动，大大节省了工作场地的空间，圆台底座实现了环形导轨装置的安装和整台设备的固定，夹持装置对铸件浇冒口废料的夹持，切割装置对铸件浇冒口的切割，打磨装置对铸件切割后残余处的打磨，定位装置实现了对铸件的定位固定；环形导轨装置使夹持装置、切割装置、打磨装置通过控制器分别控制，互不干扰，加工过程自动控制，自动化作业且工作效率高；本发明圆柱销34可根据加工铸件37的尺寸更换，能够满足不同尺寸铸件的加工需求。本发明为大型圆柱形铝铸件浇冒口自动切割打磨设备，具有整体布局合理、加工效率高、运行可靠。

Claims (8)

1.一种大型圆柱形铝铸件浇冒口切割打磨装置，其特征在于其包括圆台底座（1）、安装在圆台底座（1）中部的定位装置、安装在圆台底座（1）顶面的环形导轨装置、安装在环形导轨装置上的三组升降移动装置以及安装在对应的升降移动装置上的夹持装置、切割装置和打磨装置；所述定位装置设置在导轨装置中部；

所述升降移动装置、夹持装置、切割装置和打磨装置均通过PLC控制器控制。

2.根据权利要求1所述的一种大型圆柱形铝铸件浇冒口切割打磨装置，其特征在于所述环形导轨装置包括固定安装在圆台底座（1）顶面呈环形设置的外环导轨（2）以及设置在外环导轨（2）内侧的环形齿圈（3）；

在外环导轨（2）的外侧和环形齿圈（3）的内侧均设置V形轨道（4）；

在所述圆台底座（1）顶面固定安装连接板（5），所述环形齿圈（3）底部和外环导轨（2）底部分别与对应的连接板（5）固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种大型圆柱形铝铸件浇冒口切割打磨装置，其特征在于所述升降移动装置包括导轨滑板（6）、固定安装在导轨滑板（6）上的立柱以及安装在立柱上的竖向丝杠副和横向丝杠副（15）；

在所述导轨滑板（6）底部安装两组V型导轮（8），一组V型导轮（8）与外环导轨（2）外侧上的V形轨道（4）相配合，另一组V型导轮（8）与环形齿圈（3）的内侧上的V形轨道（4）相配合；

在导轨滑板（6）一侧安装驱动电机A（9），驱动电机A（9）通过联轴器与减速器（10）输入轴连接，在减速器（10）的输出轴上安装齿轮（11），齿轮（11）与环形齿圈（3）的齿牙相啮合；

所述立柱包括相对设置的立柱A（12）和立柱B（13），

竖向丝杠副包括分别对应安装在立柱A（12）和立柱B（13）内侧的竖向丝杠（71）以及安装在竖向丝杠（71）底部的驱动电机B（72），在两个在竖向丝杠（71）的丝杠螺母之间安装U形板（14）；

横向丝杠副（15）的丝杠螺母与U形板（14）连接，所述横向丝杠副（15）顶部安装支架（16）；在横向丝杠副（15）端部安装驱动电机E（35）；

夹持装置、切割装置或打磨装置安装在支架（16）端部。

4.根据权利要求3所述的一种大型圆柱形铝铸件浇冒口切割打磨装置，其特征在于所述夹持装置包括夹持爪以及液压升降装置；

所述液压升降装置包括固定安装在支架（16）端部顶面的液压支撑板（17）、安装在液压支撑板（17）外侧的线性滑轨（18）、与线性滑轨（18）配合的滑块（19）以及固定安装在液压支撑板（17）外侧的液压缸（20）；

所述夹持爪包括固定安装在支架（16）端部的下夹持爪（21）以及安装在液压缸（20）活塞端的与下夹持爪（21）对应的上夹持爪（22），所述上夹持爪（22）端部与滑块（19）固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种大型圆柱形铝铸件浇冒口切割打磨装置，其特征在于所述上夹持爪（22）和下夹持爪（21）为平板，在上夹持爪（22）底面设置凸棱（36）。

6.根据权利要求3所述的一种大型圆柱形铝铸件浇冒口切割打磨装置，其特征在于所述切割装置包括固定安装在支架（16）端部顶面的主轴箱A（23）、固定安装在主轴箱A（23）顶部的驱动电机C（24）、分别安装在主轴箱A（23）传动轴一端和驱动电机C（24）传动轴上的V带轮A（25）、安装在两个V带轮A（25）之间的V带A（26）以及安装在主轴箱A（23）传动轴另一端上的锯片（27）。

7.根据权利要求3所述的一种大型圆柱形铝铸件浇冒口切割打磨装置，其特征在于所述打磨装置包括固定安装在支架（16）端部的安装框架（28）、纵向固定安装在安装框架（28）顶部的主轴箱B（29）、纵向固定安装在主轴箱B（29）后侧的驱动电机D（30）、分别安装在主轴箱B（29）传动轴顶端和驱动电机D（30）传动轴顶端的V带轮B（31）、安装在两个V带轮B（31）之间的V带B（32）以及安装在主轴箱B（29）传动轴底端上的砂轮（33），所述砂轮（33）设置在安装框架（28）内，所述砂轮（33）外壁突出主轴箱B（29）的外平面。

8.根据权利要求1所述的一种大型圆柱形铝铸件浇冒口切割打磨装置，其特征在于所述定位装置为固定安装在圆台底座（1）中部的圆柱销（34）。