CN111112592B - 一种金属液充型设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种金属液充型设备。所述金属液模壳充型设备包括：桁架；移动升降单元，活动设置于所述桁架上；金属液充型单元，连接于所述移动升降单元，用于承接和倾倒容纳有金属液的金属液容器，其中，所述金属液充型单元包括，第一驱动组件；金属液定量装置，连接于所述移动升降单元，并传动连接于所述第一传动组件；支撑组件，连接于所述金属液定量装置，用于承接所述金属液容器；所述金属液定量装置通过所述驱动组件的驱动定量倾转，所述金属液容器通过所述驱动组件及所述金属液定量装置驱动倾转。本发明提供的金属液充型设备，简单易操作，充型质量高。

Description

一种金属液充型设备

技术领域

本发明属于金属精密制造领域，尤其涉及一种金属液充型设备。

背景技术

目前，精密制造行业的液态金属成形是将高温液态金属充型到预热模壳中成形，由于模壳高度尺寸不一致以及浇口位置不确定等原因，一般采用人工与起吊机械结合方式操作。金属液充型水压头大且流速不稳定，造成模壳充型质量差。另外，由于金属与模壳均处于高温状态，造成工作环境温度高，因此，十分有必要提供一种自动化的金属液充型设备，用机器代替人，实现金属液充型机械化与自动化生产。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种金属液充型设备，该金属液充型设备可以针对单排与多排并列摆放的模壳进行充型，且可以达到金属液充型水压头小、稳定可控，金属液对模壳冲刷轻、金属液飞溅少，充型质量高的效果，并实现自动化生产。

为实现上述目的及相关目的，本发明是通过以下技术方案实现的，本发明提供了一种金属液充型设备，包括：桁架；移动升降单元，活动设置于所述桁架上；金属液充型单元，连接于所述移动升降单元，用于承接和倾倒容纳有金属液的金属液容器，其中，所述金属液充型单元包括，第一驱动组件；金属液定量装置，连接于所述移动升降单元，并传动连接于所述第一驱动组件；支撑组件，连接于所述金属液定量装置，用于承接所述金属液容器；所述金属液定量装置通过所述驱动组件的驱动定量倾转，所述金属液容器通过所述驱动组件及所述金属液定量装置驱动倾转。

在本发明公开的一具体实施方式中，所述金属液定量装置包括：吊杆；倾倒支架，设置于所述吊杆上，所述倾倒支架为圆弧形；倾倒装置，设置于所述吊杆上，并连接于所述驱动组件；圆弧齿条，设置于所述倾倒支架的圆弧外侧；圆柱齿轮，设置于所述驱动组件上，所述圆柱齿轮与所述圆弧齿条相互啮合；导向组件，包括设置于所述倾倒支架上的导轨组件和设置于所述倾倒装置上的导向轮组件；所述倾倒装置由驱动组件驱动圆柱齿轮和圆弧齿条啮合，经所述导向组件在所述倾倒支架上做定量圆弧运动。

在本发明公开的一具体实施方式中，所述导向组件包括，第一导轨，设置于所述倾倒支架上的圆弧内侧；第一导向轮，设置于所述倾倒装置内侧，并贴合于所述第一导轨滚动；第二导轨，设置于所述倾倒支架的侧部；第二导向轮，设置于所述倾倒装置的侧部，并贴合于所述第二导轨滚动。

在本发明公开的一具体实施方式中，所述移动升降单元包括：第二驱动组件；横向和纵向移动车，设置于所述桁架上，并传动连接于所述第二驱动组件；升降组件，所述升降组件的一端连接于所述横向和纵向移动车，另一端连接于所述金属液充型单元，并传动连接于所述第二驱动组件。

在本发明公开的一具体实施方式中，所述升降组件通过齿轮与齿条啮合于所述第二驱动组件。

在本发明公开的一具体实施方式中，所述金属液充型设备还包括回转单元，所述回转单元的一端连接于所述移动升降单元，另一端连接于所述金属液充型单元，用于使所述金属液充型单元180度回转。

在本发明公开的一具体实施方式中，所述回转单元包括：第三驱动组件；连接杆，所述连接杆的一端连接于所述移动升降单元，另一端连接于所述金属液充型单元，并与所述第三驱动组件传动连接；所述连接杆经所述第三驱动组件的驱动带动所述金属液充型单元180度回转。

在本发明公开的一具体实施方式中，所述支撑组件包括：挂钩，设置于所述金属液充型单元上；凸轴，设置于所述金属液容器上，并与所述挂钩相匹配。

在本发明公开的一具体实施方式中，所述支撑组件包括3组。

在本发明公开的一具体实施方式中，所述第一驱动组件为伺服电机减速机。

根据本发明提供的一种金属液充型设备，通过金属液充型单元和移动升降单元相互配合，可以对单排与多排并列摆放模壳的金属液正背两面分别充型，金属液充型定量、流速可控，与现有技术相比，本发明提供的金属液充型设备与模壳呈阶梯式摆放相结合，可实现较低水压头模壳充型，减少金属液对模壳的冲刷和卷气等，有利于提高模壳充型质量，生产优质零件；且所述金属液充型单元安装在移动升降单元下方，实现了模壳充型机构的三维准确定位，保证金属液充型单元与模壳对准，有利于提高零件质量；金属液容器的倾转过程以圆弧导轨为导向，以容器出口处为回转中心，可实现金属液流量精准控制，避免金属液外溢和飞溅，有利于提高零件质量，降低生产成本。此外，本发明提供的金属液充型设备带有水平180度回转单元，采用电机减速机驱动，实现金属液充型单元在多排并列摆放的模壳正背两面分别充型，提高生产效率。其他的特征和有益效果，可以参考本发明公开的权利要求书和说明书中的内容。

附图说明

图1为本发明的金属液充型设备的一具体实施方式的整体结构的正视图。

图2为图1中金属液充型单元的正视图。

图3为本发明的金属液充型设备中的所述倾倒驱动与导向装置的结构示意图。

元件标号说明

100 金属液充型设备 326 第一导轨

1 桁架 327 第一导向轮

2 移动升降单元 328 第二导轨

21 第二驱动组件 329 第二导向轮

22 横向和纵向移动车 33 支撑组件

23 升降组件 331 挂钩

3 金属液充型单元 332 凸轴

31 第一驱动组件 4 地面

32 金属液定量装置 5 金属液容器

321 吊杆 6 台车

322 倾倒支架 7 模壳

323 倾倒装置 8 回转单元

324 圆弧齿条 81 第三驱动组件

325 圆柱齿轮 82 连接杆

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图3，本发明提供了一种金属液充型设备100的一具体实施方式，所述金属液充型设备100包括，桁架1、移动升降单元2，以及金属液充型单元3，其中，所述金属液充型单元3包括第一驱动组件31、金属液定量装置32，以及支撑组件33。

请接着参阅图1，所述桁架1设置于地面4上，且所述桁架1上设有轨道(图中未示出)，用于支撑并活动连接于如下所述的移动升降单元2。在本发明公开的一具体实施方式中，所述桁架1端部例如通过螺栓固定在地面4上，从而可承受较大载荷，所述桁架1材料和尺寸没有特别的限定，基于支撑和稳固移动升降单元2和金属液充型单元3的观点，所述桁架1的材料可以采用钢制件或铁制件，尺寸可以根据实际的需要进行调整。

请接着参阅图1，移动升降单元2活动设置于所述桁架上1，具体地，所述移动升降单元2包括第二驱动组件21、横向和纵向移动车22，以及升降组件23，所述横向和纵向移动车22可以通过第二驱动组件21，例如伺服电机驱动减速机沿所述桁架上1进行前后左右移动，即在横向方向上和纵向方向上移动，进而可以实现水平面二维坐标系的多点准确定位，保证金属液充型设备100带动金属液容器5，与下方台车6上的模壳7对准，进行准确的浇注，提高零件质量。所述升降组件23的一端连接于所述横向和纵向移动车22，另一端连接于如下所述的金属液充型单元3，所述升降组件23可以通过第二驱动组件21，例如伺服电机减速机驱动进行上下升降，进而带动所述金属液充型单元3升降。进一步地，为了使所述升降的高度可以调节，所述升降组件22和所述第二驱动组件21之间例如可以通过齿轮(图中未示出)与齿条(图中未示出)的啮合，从而根据模壳7的摆放高度，调整如下所述的金属液充型单元3的高度，以控制充型水压头，避免充型位置过高导致金属液飞溅的问题。需要注意的是，所述横向和纵向移动车22和升降组件23例如可以通过一个伺服电机减速机构成的第二驱动组件21进行驱动移动，也可以分别通过多个伺服电机减速机驱动移动，当然，也并不限于使用伺服电机减速机作为第二驱动组件21，例如可以根据实际的需要的调整，例如液压驱动和/电机驱动的组合。在进行金属液的充型浇注作业时，横向和纵向移动车22，以及升降组件23经过所述第二驱动21的驱动，带动所述金属液充型单元3前后左右移动和上下升降运动。

请接着参阅图1和图2，所述金属液充型单元3连接于，例如悬挂于所述移动升降单元2的下端，用于承接和倾倒容纳有金属液的金属液容器5，所述金属液充型单元3包括第一驱动组件31、金属液定量装置32，以及支撑组件33。

请接着参阅图1和图2，所述金属液定量装置32于所述连接于所述移动升降单元2，所述金属液定量装置32在第一驱动组件31的驱动下可以定量地倾转角度，从而将位于所述金属液定量装置32的金属液容器5进行定量倾转，即，定量地倾倒金属液。在本发明公开的一具体实施方式中，所述金属液定量装置32包括吊杆321，倾倒支架322、倾倒装置323，圆弧齿条324、圆柱齿轮325，以及第一导轨326、第一导向轮327、第二导轨328、第二导向轮329。

请接着参阅图1，所述吊杆321例如包括第一吊杆321a、第二吊杆321b，以及顶板321c，所述第一吊杆321a、第二吊杆321b例如分别包括两组，且分别连接于所述顶板321c的四个角部位置，所述顶板321c连接于所述移动升降单元2，用于使所述金属液充型单元3上的器件可以随所述移动升降单元2移动和升降。

请接着参阅图2和图3，所述倾倒支架322为圆弧形，并架设于所述第一吊杆321a和第二吊杆321b之间，所述倾倒装置323例如为方形箱体并设置于所述第二吊杆321b。所述倾倒支架322圆弧外侧安装有圆弧齿条324，所述倾倒装置323外侧安装有第一驱动组件31例如伺服电机减速机，所述第一驱动组件313输出端安装有圆柱齿轮325，所述圆柱齿轮325与圆弧齿条324紧密啮合，从而可以定量的控制所述倾倒装置323转动角度。

请接着参阅图2，所述倾倒支架322上圆弧内侧安装有第一导轨326，例如圆周导轨，第一导轨326与倾倒装置323内侧的第一导向轮327，例如圆柱导向轮贴合；所述倾倒支架322左右两侧安装有第二导轨328，例如圆弧导轨，所述倾倒装置323左右侧面上下安装有第二导向轮329，例如圆锥导向轮。

需要说明的是，金属液定量装置32的箱体外侧通过圆柱齿轮324与圆弧齿条325紧密啮合，内侧通过第一导向轮327和第一导轨326紧密贴合，进一步地，所述圆弧齿条325与第一导轨326同心，保证倾转装置围绕圆心旋转平稳运转，在进行金属液的充型浇注作业时，所述倾倒装置323在第一驱动组件31的作用下在倾倒支架322上围绕圆心做定量地圆弧运动。

请接着参阅图2，所述支撑组件33包括挂钩331和凸轴332，所述挂钩331设置于所述金属液定量装置31上，所述挂钩331例如包括3组，沿金属液容器5的周部进行布置，呈水平三角形排列，当然也可以包括2组、4组等，并不限定于此，在本发明公开的一具体实施方式中，其中一组位于三角形顶点处挂钩331连接于所述倾倒装置323上，另外两组位于三角形两端处挂钩331分别连接于两组第一吊杆321a上，所述金属液容器5上分别设置有与所述挂钩331相匹配的凸轴332，所述挂钩331分别挂取分布在金属液容器5尾端和浇口两外侧面的凸轴332，以夹取并承托所述金属液容器5。在进行金属液的充型浇注作业时，所述金属液容器5围绕第一吊杆311a为圆心做圆周旋转，通过第一驱动组件31控制金属液容器5倾倒角度，从而保证金属液容器5内的金属液充型定量可控。

请返回参阅图1，所述金属液充型设备100还可以包括一回转单元8，用于使所述金属液充型单元3水平180度回转。具体地，所述回转单元8例如可以包括第三驱动组件81和连接杆82，例如伺服电机减速机，所述连接杆82一端连接于所述移动升降单元1，另一端连接于所述金属液充型单元3，通过所述第三驱动组件81驱动转动，带动所述金属液充型单元3水平180度回转，实现所述金属液充型单元对多排并列摆放的模壳7的正背两面分别进行充型，提高生产效率。

请接着参阅图1，进行金属液的充型浇注作业时，可以通过如下的过程实现，金属液充型单元2承接容纳有金属液的金属液容器5：所述金属液充型单元2经所述横向与纵向移动车22在桁架1上前后左右移动至金属液容器的承载位，接着经所述升降组件23调整到合适高度位置，此时，所述金属液定量装置32中的所述倾倒装置323位于水平位置，金属液容器5经所述支撑组件33置放于所述金属液定量装置32上，从而实现金属液充型单元2承接容纳有金属液的金属液容器5。

所述金属液充型单元2倾转所述承接容纳有金属液的金属液容器5：金属液充型单元2承接容纳有金属液的金属液容器5后，再次经所述移动升降单元2的移动至模壳7的上方(即，浇注位)，在所述第一驱动组件31驱动下，带动圆柱齿轮325与圆弧齿条324传动使倾倒装置323沿倾倒支架322运动，金属液充型单元2上固定的金属液容器5围绕第一吊杆321a做圆弧上翻运动，通过控制第一驱动组件31输出端圆柱齿轮325的转动，可以控制金属液容器5的倾倒角度，实现金属液充型的流量与金属液容器5倾转角度的线性函数定量控制。

进一步地，当多排模壳并列摆放时，正面的模壳7充型动作结束后，倾倒装置323带动金属液容器5回落到水平位置，所述横向与纵向移动车22带动金属液充型单元2移动到平台6的背面，在第一驱动组件31的作用下，回转单元8带动金属液充型单元2回转，使金属液容器5金属液出口面向平台6，对背面摆放的模壳7进行充型。

综上所述本发明提供了一种金属液充型设备，通过金属液充型单元和移动升降单元相互配合，可以对单排与多排并列摆放模壳的金属液正背两面分别充型，金属液充型定量、流速可控，且可以达到金属液充型水压头小、稳定可控，金属液对模壳冲刷轻、金属液飞溅少，充型质量高的效果，并实现自动化生产，利于工业运用。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (3)

1.一种金属液充型设备，其特征在于，包括：

桁架；

移动升降单元，活动设置于所述桁架上；以及

金属液充型单元，悬挂连接于所述移动升降单元的下端，用于承接和倾倒容纳有金属液的金属液容器；

其中，所述金属液充型单元包括：

第一驱动组件；

金属液定量装置，连接于所述移动升降单元，并传动连接于所述第一驱动组件，所述金属液定量装置通过所述第一驱动组件的驱动定量倾转，所述金属液容器通过所述第一驱动组件及所述金属液定量装置驱动倾转；以及

支撑组件，连接于所述金属液定量装置，用于承接所述金属液容器；

其中，所述支撑组件包括：

挂钩，设置于所述金属液充型单元上，所述挂钩包括3组，且沿所述金属液容器的周部，呈水平三角形排列；

凸轴，设置于所述金属液容器上，并与所述挂钩相匹配；以及

回转单元，用于使所述金属液充型单元 180 度回转，所述回转单元的一端连接于所述移动升降单元，另一端连接于所述金属液充型单元；

其中，所述回转单元包括：

第三驱动组件；以及

连接杆，所述连接杆的一端连接于所述移动升降单元，另一端连接于所述金属液充型单元，并与所述第三驱动组件传动连接；

其中，所述移动升降单元包括：

第二驱动组件；

横向和纵向移动车，设置于所述桁架上，并传动连接于所述第二驱动组件；以及

升降组件，所述升降组件的一端连接于所述横向和纵向移动车，另一端连接于所述金属液充型单元，并传动连接于所述第二驱动组件；

所述移动升降单元包括升降组件和第二驱动组件，所述升降组件与所述第二驱动组件通过齿轮和齿条的啮合，调整所述金属液充型单元升降；

其中，所述金属液定量装置包括：

吊杆，所述吊杆包括第一吊杆、第二吊杆，以及顶板，且所述第一吊杆、所述第二吊杆分别包括两组，且所述第一吊杆、所述第二吊杆连接于所述顶板的四个角部位置，所述顶板连接于所述移动升降单元；

倾倒支架，设置于所述吊杆上，所述倾倒支架为圆弧形，且所述倾倒支架架设于所述第一吊杆和所述第二吊杆之间；

倾倒装置，设置于所述吊杆上，并连接于所述第一驱动组件；

圆弧齿条，设置于所述倾倒支架的圆弧外侧；

圆柱齿轮，设置于所述第一驱动组件上，所述圆柱齿轮与所述圆弧齿条相互啮合；以及

导向组件，包括设置于所述倾倒支架上的导轨组件和设置于所述倾倒装置上的导向轮组件；

所述倾倒装置由驱动组件驱动圆柱齿轮和圆弧齿条啮合，经所述导向组件在所述倾倒支架上做定量圆弧运动；

其中，所述导向组件包括：

第一导轨，设置于所述倾倒支架上的圆弧内侧，所述第一导轨为圆周导轨；

第一导向轮，设置于所述倾倒装置内侧，并贴合于所述第一导轨滚动，所述第一导向轮为圆柱导向轮；

第二导轨，设置于所述倾倒支架的侧部，所述第二导轨为圆弧导轨；

第二导向轮，设置于所述倾倒装置的侧部，并贴合于所述第二导轨滚动，所述第二导向轮为圆锥导向轮。

2.根据权利要求 1 所述的一种金属液充型设备，其特征在于，所述回转单元包括：

第三驱动组件；

连接杆，所述连接杆的一端连接于所述移动升降单元，另一端连接于所述金属液充型单元，并与所述第三驱动组件传动连接；

所述连接杆经所述第三驱动组件的驱动带动所述金属液充型单元 180 度回转。

3.根据权利要求 1 所述的一种金属液充型设备，其特征在于，所述第一驱动组件为伺服电机减速机。

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