CN112536432A - 一种智能铸造流水线 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智能铸造流水线，其中，包括成型机构，设在成型机构侧边的第一夹取部，第二夹取部以及浇注机构；成型机构包括上下设置的砂箱，以及对砂箱的位置进行转动切换的转动切换机构，转动切换机构包括底座，驱动电机以及连杆机构，底座的两侧设有转动连接的转动杆，转动杆的两端分别与砂箱转动连接，驱动电机与转动杆通过连杆机构传动连接，并驱动转动杆进行顺时针转动或逆时针转动180度；砂箱的底部设有第一漏砂孔和封堵第一漏砂孔的封堵装置。与现有技术相比，本发明能够实现自动化铸造，并对型砂进行循环利用，节省铸造准备时间，大大提高铸造效率，降低人工成本。

Description

一种智能铸造流水线

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，具体涉及的是一种智能铸造流水线。

背景技术

实型铸造是指采用聚苯乙烯发泡塑料模样代替普通模样，造好型后不取出模样就浇入金属液，在金属液的作用下，塑料模样燃烧、气化、消失，金属液取代原来塑料模所占据的空间位置，冷却凝固后获得所需铸件的铸造方法。

现有的实型铸造主要通过人工搬运将模样放入砂箱中，然后加入型砂再进行浇注，待浇注液体冷却后将型砂完全倒出后才可以找到铸件。然后铸造时又需要将倒出的型砂通过人工再次加入砂箱内，因此需要较长的准备时间，导致铸造效率较低；此外，人工操作不仅加大了人工成本，还容易发生安全事故。

有鉴于此，本申请人针对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种智能铸造流水线，能够实现自动化铸造，并对型砂进行循环利用，节省铸造准备时间，大大提高铸造效率，降低人工成本。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种智能铸造流水线，其中，包括成型机构，设在成型机构侧边的第一夹取部，第二夹取部以及浇注机构；所述成型机构包括上下设置的砂箱，以及对砂箱的位置进行转动切换的转动切换机构，所述转动切换机构包括底座，驱动电机以及连杆机构，所述底座的两侧设有转动连接的转动杆，所述转动杆的两端分别与砂箱转动连接，所述驱动电机与转动杆通过连杆机构传动连接，并驱动转动杆进行顺时针转动或逆时针转动180度；所述砂箱的底部设有第一漏砂孔和封堵第一漏砂孔的封堵装置。

进一步的，所述连杆机构包括驱动盘以及连接杆，所述驱动盘与驱动电机的动力输出端连接，所述驱动盘垂直驱动盘的轴线方向设置有供连接杆嵌入的让位槽，所述让位槽的侧壁上设有偏心凸柱，所述转动杆设有与底座转动连接的转动盘，所述转动盘上设有转接块，所述转接块上设有连接凸柱，所述连接杆的两端分别与偏心凸柱和连接凸柱转动连接。

进一步的，所述砂箱于第一漏砂孔的两侧设有导向槽，所述封堵装置包括封堵板以及平移驱动装置，所述封堵板的两端嵌入导向槽滑动连接，所述平移驱动装置驱动封堵板沿导向槽进行水平运动。

进一步的，所述封堵板沿平移方向设有一一对应第一漏砂孔设置的封堵条，所述封堵条之间具有第二漏砂孔。

进一步的，所述封堵条的封堵面积大于第一漏砂孔的漏砂面积。

进一步的，所述砂箱的下端设有缩口部，所述缩口部的内壁由上至下逐渐向砂箱的中部倾斜。

进一步的，所述砂箱上设有振动电机。

进一步的，还包括抽真空机，所述抽真空机具有抽气软管以及软管平移驱动装置，所述砂箱的底部具有供抽气软管伸入的抽气孔，所述抽气孔内设有单向阀，所述软管平移驱动装置驱动抽气软管靠近或者远离抽气孔。

进一步的，所述抽气软管和抽气孔于连接处分别设有异极磁铁。

进一步的，所述软管平移驱动装置包括水平设置的导向滑轨，与导向滑轨配合滑动连接的滑动底座以及驱动滑动底座平移的第一驱动缸体，所述滑动底座上设有下夹部，上夹部以及第二驱动缸体，所述下夹部的上端具有下夹口，所述第二驱动缸体设在下夹部上，所述第二驱动缸体的活塞杆与上夹部，所述上夹部的下端设有上夹口。

进一步的，所述第一夹取部包括第一立柱，以及上下设置在第一立柱上的第一夹取机构和第二夹取机构。

进一步的，所述第一夹取机构包括第一夹爪以及驱动第一夹爪移动的第一机械手；所述第二夹取机构包括第二夹爪以及驱动第二夹爪移动的第二机械手。

进一步的，所述第一立柱上设有水平延伸凸出的第一安装台和第二安装台，所述第一安装台设在第二安装台的上方，所述第一机械手安装在第一安装台上，所述第二机械手安装在第二安装台上。

进一步的，所述第一夹爪和第二夹爪为气动夹爪。

进一步的，还包括薄膜板，所述第二夹取部包括包括第二立柱，设在第二立柱上并沿第二立柱进行升降运动的第三夹取机构，所述第三夹取机构包括第三机械手以及第三夹爪。

进一步的，所述薄膜板包括外框架以及浇注板，所述浇注板的两端与外框架连接，所述浇注板上设有浇注孔，浇注孔的上端设有浇注嘴。

进一步的，所述外框架的内部还设有若干个加强板。

进一步的，所述第二立柱还包括水平设置的第三安装台，所述第二立柱设有竖向延伸的导向滑槽，所述第三安装台嵌入导向滑槽内滑动连接，所述第三机械手安装在第三安装台上。

进一步的，所述第三夹爪为气动夹爪。

进一步的，所述浇注机构包括浇注料斗以及驱动浇注料斗移动和转动的第四机械手。

采用上述结构后，本发明设计一种智能铸造流水线，工作时，转动杆处于竖直状态，两个砂箱分别上下对应设置。先将下方的砂箱的第一漏砂孔封堵住，通过第一夹取部夹取模样放入下方的砂箱并加入型砂掩埋，第二夹取部夹取薄膜覆盖于型砂表面，然后浇注机构将浇注液体灌入型砂中使模样气化，待浇注液体冷却成型后，驱动电机驱动连杆机带动转动杆顺时针旋转180度，切换上、下方的砂箱的位置。当上、下方的砂箱的位置切换完成后，将下方的砂箱的第一漏砂孔封堵住，第二夹取部将上方的砂箱的薄膜取出，第一夹取部夹取模样放入下方的砂箱，然后打开上方的砂箱的第一漏砂孔，使上方的砂箱内的型砂完全下漏至下方的砂箱内，第二夹取部夹取薄膜覆盖于下方的砂箱的型砂表面，第一夹取部取出上方的砂箱内的铸件，同时浇注机构将浇注液体灌入下方的砂箱，待浇注液体冷却成型后，转动驱动装置驱动转动杆逆时针旋转180度，继续切换上、下方的砂箱的位置，重复上述动作和步骤。

与现有技术相比，本发明通过转动切换机构切换上、下两个砂箱的位置，上方的砂箱取铸件漏砂的同时下方的砂箱进行埋砂铸造，使倒砂和埋砂同时进行，大大节约了倒砂和埋砂的准备时间，从而节省铸造准备时间，大大提高铸造效率。此外，还能够对型砂进行循环利用，降低型砂损耗，节约铸造成本，并且无需对型砂进行搬运和整理，简化铸造步骤，进一步提高铸造效率。

附图说明

图1为本发明的外形结构立体图。

图2为本发明的另一外形结构立体图。

图3为连杆机构的简易结构示意图。

图4为图1中A区域的局部放大图。

图5为砂箱的外形结构立体图。

图6为砂箱的另一外形结构立体图。

图7为薄膜板的外形结构立体图。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

如图1-7所示，一种智能铸造流水线，其中，包括成型机构，设在成型机构侧边的第一夹取部3，第二夹取部4以及浇注机构5；成型机构包括上下设置的砂箱1，以及对砂箱1的位置进行转动切换的转动切换机构2，转动切换机构2包括底座21，驱动电机22以及连杆机构23，底座21的两侧设有转动连接的转动杆24，转动杆24的两端分别与砂箱1转动连接，驱动电机22与转动杆24通过连杆机构23传动连接，并驱动转动杆24进行顺时针转动或逆时针转动180度；砂箱1的底部设有第一漏砂孔11和封堵第一漏砂孔11的封堵装置12，处于上述的砂箱1的第一漏砂孔11正对下方的砂箱1的上开口。

采用上述结构后，工作时，转动杆24处于竖直状态，两个砂箱1分别上下对应设置。先将下方的砂箱1的第一漏砂孔11封堵住，通过第一夹取部3夹取模样放入下方的砂箱1并加入型砂掩埋，第二夹取部4夹取薄膜覆盖于型砂表面，然后浇注机构5将浇注液体灌入型砂中使模样气化，待浇注液体冷却成型后，驱动电机22驱动连杆机带动转动杆24顺时针旋转180度，切换上、下方的砂箱1的位置。当上、下方的砂箱1的位置切换完成后，将下方的砂箱1的第一漏砂孔11封堵住，第二夹取部4将上方的砂箱1的薄膜取出，第一夹取部3夹取模样放入下方的砂箱1，然后打开上方的砂箱1的第一漏砂孔11，使上方的砂箱1内的型砂完全下漏至下方的砂箱1内，第二夹取部4夹取薄膜覆盖于下方的砂箱1的型砂表面，第一夹取部3取出上方的砂箱1内的铸件，同时浇注机构5将浇注液体灌入下方的砂箱1，待浇注液体冷却成型后，转动驱动装置驱动转动杆24逆时针旋转180度，继续切换上、下方的砂箱1的位置，重复上述动作和步骤。

与现有技术相比，本发明通过转动切换机构2切换上、下两个砂箱1的位置，上方的砂箱1取铸件漏砂的同时下方的砂箱1进行埋砂铸造，使倒砂和埋砂同时进行，大大节约了倒砂和埋砂的准备时间，从而节省铸造准备时间，大大提高铸造效率。此外，还能够对型砂进行循环利用，降低型砂损耗，节约铸造成本，并且无需对型砂进行搬运和整理，简化铸造步骤，进一步提高铸造效率。

优选的，连杆机构23包括驱动盘231以及连接杆232，驱动盘231与驱动电机22的动力输出端连接，驱动盘231垂直驱动盘231的轴线方向设置有供连接杆232嵌入的让位槽，让位槽的侧壁上设有偏心凸柱233，转动杆24设有与底座21转动连接的转动盘241，转动盘241上设有转接块，转接块上设有连接凸柱242，连接杆232的两端分别与偏心凸柱233和连接凸柱242转动连接。采用上述结构后，驱动电机22驱动驱动盘231转动，驱动盘231上的偏心凸柱233带动连接杆232的一端在让位槽内绕驱动盘231的圆心转动。而连接杆232与连接凸柱242连接的一侧则在驱动盘231的驱动下，在远离驱动盘231的一侧绕转动盘241圆心于最高点和最低点之间反复摆动。当连接杆232摆动至驱动盘231的最高点时，连杆机构23驱动连接杆232顺时针转动，左侧的砂箱1移动至上方，右侧的砂箱1移动至左侧的砂箱1下方；当连接杆232摆动至驱动盘231的最低点时，连杆机构23驱动连接杆232逆时针转动180度，左侧的砂箱1移动至下方，右侧的砂箱1移动至左侧砂箱1的上方，从而实现对左侧和右侧的砂箱1的位置切换。

更优选的，底座21上还设有紧固装置，紧固装置包括紧固气缸和紧固板，紧固气缸水平设置在底座21上，紧固气缸的活塞杆连接紧固板，并且紧固气缸驱动紧固板靠近转动杆24贴合。当砂箱进行浇注或者埋砂时，紧固气缸驱动紧固板抵顶转动杆24，从而防止转动杆24发生自动偏摆。

优选的，砂箱1于第一漏砂孔11的两侧设有导向槽，封堵装置12包括封堵板121以及平移驱动装置122，平移驱动装置22可采用气缸，封堵板121的两端嵌入导向槽滑动连接，使封堵板121的滑动更加平稳，平移驱动装置122驱动封堵板121沿导向槽进行反复的水平运动，从而封堵和打开第一漏砂孔11。

优选的，封堵板121沿平移方向设有一一对应第一漏砂孔11设置的封堵条123，封堵条123之间具有第二漏砂孔124。采用上述结构，封堵第一漏砂孔11时，平移驱动装置122驱动封堵条123平移至第一漏砂孔11的下方从而封堵第一漏砂孔11；打开第一漏砂孔11时，平移驱动装置122驱动第二漏砂孔124移动至第一漏砂孔11的下方从而使型砂由第二漏砂孔124漏出。

优选的，封堵条123的封堵面积大于第一漏砂孔11的漏砂面积。采用此结构，有效提高封堵条123的封堵性能，防止型砂渗漏。

优选的，砂箱1的下端设有缩口部13，缩口部13的内壁由上至下逐渐向砂箱1的中部倾斜，采用此结构，使砂箱1内的型砂更加容易移动至第一漏砂孔11。

优选的，砂箱1上设有振动电机14。采用此结构，埋砂时，振动电机14振动砂箱1，使得型砂不断向下振动填埋缝隙，将模样填埋更加严实，提高浇注质量；漏砂时，振动电机14振动砂箱1，提高型砂的渗漏速度，进一步提高工作效率

优选的，还包括抽真空机6，抽真空机6具有抽气软管61以及软管平移驱动装置，砂箱1的底部具有供抽气软管61伸入的抽气孔15，抽气孔15内设有单向阀，软管平移驱动装置驱动抽气软管61靠近或者远离抽气孔15。采用此结构，埋砂后，软管平移驱动装置驱动抽气软管61插入抽气孔15内，将砂箱1内的空气抽出，使得砂箱1内的型砂形成负压，型砂填埋更加严实，更有利于浇注液体的充型和补缩，提高铸件的组织致密度。并且抽气孔15内设置有单向阀，气体只能出而不能进，提高砂箱1的防漏性能。

优选的，抽气软管61和抽气孔15于连接处分别设有异极磁铁。采用此结构，使得抽泣软管更加容易嵌入抽气孔15处，并且连接更加紧密，有效提高抽气软管61的抽气效果，进一步提高工作效率。

优选的，软管平移驱动装置包括水平设置的导向滑轨62，与导向滑轨62配合滑动连接的滑动底座63以及驱动滑动底座63平移的第一驱动缸体，滑动底座63上设有下夹部64，上夹部65以及第二驱动缸体66，下夹部64的上端具有下夹口，第二驱动缸体66设在下夹部64上，第二驱动缸体66的活塞杆与上夹部65，上夹部65的下端设有上夹口。采用此结构，第二驱动缸体66驱动上夹部65下降靠近下夹部64来夹紧抽气软管61，丢一驱动缸体驱动滑动底座63平移，使抽气软管61靠近或者远离抽气孔15。

优选的，第一夹取部3包括第一立柱31，以及上下设置在第一立柱31上的第一夹取机构和第二夹取机构。采用此结构，第一夹取机构用于将上方的砂箱1内的铸件夹出，第二夹取机构用于将模样夹取放置在下方的砂箱1内。具体的，第一夹取机构和第二夹取机构可采用缸体配合气动夹爪的结构，通过缸体驱动气动夹爪移动完成夹取动作。

优选的，第一夹取机构包括用于夹取铸件的第一夹爪32以及驱动第一夹爪32移动的第一机械手33；第二夹取机构包括夹取模样的第二夹爪34以及驱动第二夹爪34移动的第二机械手35。在本实施例中，第一机械手33和第二机械手35采用六轴机械手，具有更好的运动灵活性，能够实现对铸件和模样的精确夹取，并且采用机械手代替人工操作，能够实现自动化生产，减少人工成本，同时能减少安全事故发生。

优选的，第一立柱31上设有水平延伸凸出的第一安装台311和第二安装台312，第一安装台311设在第二安装台312的上方，第一机械手33安装在第一安装台311上，第二机械手35安装在第二安装台312上。采用此结构，使得第一机械手33和第二机械手35安装更加牢固。

优选的，第一夹爪32和第二夹爪34为气动夹爪，结构简单，方便更换维修。

优选的，还包括薄膜板7，第二夹取部4包括包括第二立柱41，设在第二立柱41上并沿第二立柱41进行升降运动的第三夹取机构，所述第三夹取机构包括第三机械手43以及第三夹爪42。采用此结构，下方的砂箱1装满型砂抽真空时，第三夹取机构移动至第二立柱41下端，将薄膜板7夹取放置在下方的砂箱1内，并且薄膜板7可用于固定薄膜，使得薄膜覆盖型砂更加紧密严实，提高砂箱1内的真空效果，从而进一步提高浇注质量。上方的砂箱1取铸件时，第三夹取机构移动至第二立柱41上端，将薄膜板7取出，方便第一夹取机构夹取铸件。在本实施例中，第三机械手43为六轴机械手，具有更好的运动灵活性，能够实现薄膜板7精确夹取，并且采用机械手代替人工来移动薄膜板7，能够实现自动化生产，减少人工成本，同时能减少安全事故发生。

优选的，薄膜板7包括外框架71以及浇注板72，外框架71可嵌入砂箱1内，并且外框架71的外侧面与砂箱1的内侧壁抵顶，薄膜板7连接更加牢固。浇注板72的两端与外框架71连接，可根据模样的浇注口的位置对应设置浇注板72的位置，并且浇注板72上设有浇注孔，浇注孔与浇注口对齐，浇注孔的上端设有浇注嘴73，浇注时将浇注液体通过浇注嘴73注入到砂箱1内部，防止浇注液体溅出到薄膜表面流动而损坏薄膜，提高薄膜的重复利用率。并且浇注液体在浇注嘴63内冷却后在铸件上形成夹取杆段，取铸件时，第二夹取部5现将薄膜板取出，第一夹爪42先夹紧夹取杆段，在打开上方的砂箱1的第一漏砂孔11，待上方的砂箱1内的大部分型砂漏至下方的砂箱1后，第一夹取机构将逐渐取出，减少翻找铸件的时间，进一步提高铸造效率。

优选的，外框架71的内部还设有若干个加强板74，加强板74用于加强外框架71的结构强度。

优选的，第二立柱41还包括水平设置的第三安装台411，第二立柱41设有竖向延伸的导向滑槽412，第三安装台411嵌入导向滑槽412内滑动连接，第三机械手43安装在第三安装台411上，具体的，可采用齿轮和链条并配合电机驱动的方式来驱动第三安装台411相对第二立柱41进行升降运动。采用此结构，使第三机械手43安装更加牢固。

优选的，第三夹爪42为气动夹爪，结构简单，方便更换维修。

优选的，浇注机构5包括浇注料斗51以及驱动浇注料斗51移动和转动的第四机械手52，在本实施例中，第四机械手52为六轴机械手。采用此结构，通过第四机械手52夹取浇注料斗51对下方的砂箱1进行浇注，能够实现自动化生产，减少人工成本，同时能减少安全事故发生。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (10)

1.一种智能铸造流水线，其特征在于，包括成型机构，设在成型机构侧边的第一夹取部，第二夹取部以及浇注机构；所述成型机构包括上下设置的砂箱，以及对砂箱的位置进行转动切换的转动切换机构，所述转动切换机构包括底座，驱动电机以及连杆机构，所述底座的两侧设有转动连接的转动杆，所述转动杆的两端分别与砂箱转动连接，所述驱动电机与转动杆通过连杆机构传动连接，并驱动转动杆进行顺时针转动或逆时针转动180度；所述砂箱的底部设有第一漏砂孔和封堵第一漏砂孔的封堵装置。

2.如权利要求1所述的一种智能铸造流水线，其特征在于，所述连杆机构包括驱动盘以及连接杆，所述驱动盘与驱动电机的动力输出端连接，所述驱动盘垂直驱动盘的轴线方向设置有供连接杆嵌入的让位槽，所述让位槽的侧壁上设有偏心凸柱，所述转动杆设有与底座转动连接的转动盘，所述转动盘上设有转接块，所述转接块上设有连接凸柱，所述连接杆的两端分别与偏心凸柱和连接凸柱转动连接。

3.如权利要求1所述的一种智能铸造流水线，其特征在于，所述砂箱于第一漏砂孔的两侧设有导向槽，所述封堵装置包括封堵板以及平移驱动装置，所述封堵板的两端嵌入导向槽滑动连接，所述平移驱动装置驱动封堵板沿导向槽进行水平运动。

4.如权利要求3所述的一种智能铸造流水线，其特征在于，所述封堵板沿平移方向设有一一对应第一漏砂孔设置的封堵条，所述封堵条之间具有第二漏砂孔。

5.如权利要求4所述的一种智能铸造流水线，其特征在于，所述封堵条的封堵面积大于第一漏砂孔的漏砂面积。

6.如权利要求1所述的一种智能铸造流水线，其特征在于，所述砂箱的下端设有缩口部，所述缩口部的内壁由上至下逐渐向砂箱的中部倾斜。

7.如权利要求1所述的一种智能铸造流水线，其特征在于，所述砂箱上设有振动电机。

8.如权利要求1所述的一种智能铸造流水线，其特征在于，还包括抽真空机，所述抽真空机具有抽气软管以及软管平移驱动装置，所述砂箱的底部具有供抽气软管伸入的抽气孔，所述抽气孔内设有单向阀，所述软管平移驱动装置驱动抽气软管靠近或者远离抽气孔。

9.如权利要求8所述的一种智能铸造流水线，其特征在于，所述抽气软管和抽气孔于连接处分别设有异极磁铁。

10.如权利要求9所述的一种智能铸造流水线，其特征在于，所述软管平移驱动装置包括水平设置的导向滑轨，与导向滑轨配合滑动连接的滑动底座以及驱动滑动底座平移的第一驱动缸体，所述滑动底座上设有下夹部，上夹部以及第二驱动缸体，所述下夹部的上端具有下夹口，所述第二驱动缸体设在下夹部上，所述第二驱动缸体的活塞杆与上夹部，所述上夹部的下端设有上夹口。

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