CN113926987B - 一种砂箱填砂系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及砂型铸造技术领域，尤其涉及一种砂箱填砂系统及方法，该系统包括：输送辊设备，沿直线方向设置；型箱，放置在输送辊设备上，并沿输送辊设备的直线方向移动或停止；分砂装置，设置在输送辊设备的上方，分砂控制器包括竖直设置的料桶、沿料桶的横截面方向可转动设置的第一挡料板以及驱动第一挡料板转动的转动驱动件，且型箱从分砂控制器下方经过；型砂输送设备，设置在分砂控制器上方，用于型砂的输送；本发明通过在落砂时第一挡料板的摆动实现了型砂的逐层式填铺，通过第一挡料板的角度偏转，使得型砂的落料覆盖整个型箱的入料口，省略了振动装置，提高了型箱的输送精度也降低了振动对整个装置带来的损伤，提高了系统的使用寿命。

Description

一种砂箱填砂系统及方法

技术领域

本发明涉及砂型铸造技术领域，尤其涉及一种砂箱填砂系统及方法。

背景技术

砂型铸造是指在砂型中生产铸件的铸造方法，一般包括混砂、制模、造型、熔炼、浇注、清理和打磨等工序，在制模完成后，需要将混好的型砂填满在砂箱中，再翻转形成底模，然而在填砂时，需要保证型砂的均匀密实。

相关技术中，在填砂时，多采用振动砂箱的技术，即一边落砂一边使用振动器振动砂箱，使得落入砂箱中的型砂在砂箱中均匀铺满；然而使用振动填砂的方式不利于砂箱的固定，尤其是在导轨上自动运行的砂箱，经过振动可能会发生位置偏移的现象，需要人工确认砂箱的位置是否精准，降低了造型线的运行效率。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种砂箱填砂系统及方法，实现型砂的均匀填铺。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

第一方面，本发明提供了一种砂箱填砂系统，包括：

输送辊设备，沿直线方向设置；

型箱，放置在所述输送辊设备上，并沿所述输送辊设备的直线方向移动或停止；

分砂装置，设置在所述输送辊设备的上方，所述分砂控制器包括竖直设置的料桶、沿所述料桶的横截面方向可转动设置的第一挡料板以及驱动所述第一挡料板转动的转动驱动件，且所述型箱从所述分砂控制器下方经过；

型砂输送设备，设置在所述分砂控制器上方，用于型砂的输送；

其中，所述型箱移动至所述分砂装置下方时停止移动，所述型砂输送设备朝向所述分砂装置内输送型砂，所述转动驱动件驱动所述第一挡料板的角度发生往复偏转，以使得经第一挡料板的型砂改变方向后落入所述型箱内，所述第一挡料板的摆动角度覆盖所述型箱的入料口的横截面，所述型箱填满型砂后，所述输送辊设备传送下一个型箱至所述分砂装置下方。

进一步地，所述第一挡料板在所述料桶的水平方向平行间隔设置有两个，且两所述第一挡料板在往复转动时均在第一状态和第二状态之间转换，所述第一状态为两所述第一挡料板沿其宽度方向的延长线指向所述料桶底部的中心位置处，所述第二状态为两所述第一挡料板沿其宽度方向上的延长线指向所述料桶底部两侧的边沿位置处。

进一步地，两所述第一挡料板同步动作。

进一步地，所述分砂装置还包括两第二挡料板，两所述第二挡料板在所述料桶的竖直方向上设置在两所述第一挡料板下方，且两所述第二挡料板平行间隔设置，所述第二挡料板与所述第一挡料板垂直设置，两所述第二挡料板的动作方式与两所述第一挡料板的动作方式相同。

进一步地，所述输送辊设备在所述分砂装置下方还具有称重传感器，所述称重传感器用于测量型箱的重量；还包括控制器，所述控制器与所述称重传感器、分砂装置以及型砂输送设备电连接，当所述称重传感器测量的重量达到设定阈值时，所述控制器控制所述分砂装置以及所述型砂输送设备停止工作。

进一步地，所述称重传感器测得的重量增加时，所述第一挡料板和第二挡料板的摆动速度随之增加。

进一步地，当所述称重传感器测得的重量达到设定阈值时，所述型砂输送设备停止工作，且所述第一挡料板和第二挡料板转动至水平状态。

进一步地，所述分砂装置在所述型箱移动方向上的一侧还具有刮料板和直线驱动件，所述直线驱动件固定在所述料桶的侧壁上，所述刮料板与所述直线驱动件的驱动端连接，在所述填砂结束开始移动前，所述直线驱动件驱动所述刮料板至所述刮料板的底部与所述型箱上表面齐平的位置处。

第二方面，本发明还提供了一种砂箱填砂方法，应用如第一方面所述的砂箱填砂系统，包括以下步骤：

确认型箱的位于分砂装置下方，并停止输送辊设备；

控制型砂输送设备朝向分砂装置内匀速输送型砂；

控制第一挡料板往复摆动，使得型砂均匀铺落在所述型箱内；

至型箱内型砂填满后，停止所述型砂输送设备以及分砂装置的动作，并控制输送辊设备继续输送下一个型箱。

进一步地，待型箱内型砂填满后，直线驱动件驱动刮料板下降至所述刮料板底部与所述型箱上表面齐平后，所述输送辊设备开始移动型箱，以将型箱表面的型砂刮除。

本发明的有益效果为：本发明通过在落砂时第一挡料板的摆动实现了型砂的逐层式填铺，通过第一挡料板的角度偏转，使得型砂的落料覆盖整个型箱的入料口，在型砂下落时，第一挡料板往复摆动，与现有技术相比，省略了振动装置，提高了型箱的输送精度的同时也降低了振动对整个装置带来的损伤，提高了系统的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中砂箱填砂系统结构示意图；

图2为本发明实施例中分砂装置的结构示意图；

图3为本发明实施例中分砂装置的俯视图；

图4为本发明实施例中填砂结束时分砂装置的俯视图；

图5为本发明实施例中砂箱填砂系统移动型箱时的刮砂原理示意图；

图6为本发明实施例中砂箱填砂方法的步骤流程图。

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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图5所示的砂箱填砂系统，包括：输送辊设备10、型箱20、分砂装置30和型砂输送设备40，其中：

输送辊设备10沿直线方向设置，用于型箱20的输送，这里需要指出的是输送辊设备10为现有技术，其启动和停止为本领域技术人员所熟知的技术内容，这里不再进行赘述，关于型箱20的到位检测，可以设置激光传感器或者其他现有的到位检测器来实现，这里也不再进行详细介绍；

型箱20放置在输送辊设备10上，并沿输送辊设备10的直线方向移动或停止；具体的，当型箱20到达设定位置处，即分砂装置30下方时，输送辊设备10停止动作，待型箱20填砂结束后，输送辊设备10带动型箱20前进至下一个工序，这样，就可以实现型箱20的连续填砂了，提高了系统的填砂效率；

分砂装置30设置在输送辊设备10的上方，分砂控制器包括竖直设置的料桶31、沿料桶31的横截面方向可转动设置的第一挡料板32以及驱动第一挡料板32转动的转动驱动件33，且型箱20从分砂控制器下方经过；

型砂输送设备40，设置在分砂控制器上方，用于型砂的输送；型砂输送设备40为常规的传送带，通过导向筒将型砂输送至分砂装置30内，关于导向筒以及传送带的详细结构这里不再赘述；

其中，型箱20移动至分砂装置30下方时停止移动，型砂输送设备40朝向分砂装置30内输送型砂，转动驱动件33驱动第一挡料板32的角度发生往复偏转，以使得经第一挡料板32的型砂改变方向后落入型箱20内，第一挡料板32的摆动角度覆盖型箱20的入料口的横截面，型箱20填满型砂后，输送辊设备10传送下一个型箱20至分砂装置30下方。

在上述实施例中，通过在落砂时第一挡料板32的摆动实现了型砂的逐层式填铺，通过第一挡料板32的角度偏转，使得型砂的落料覆盖整个型箱20的入料口，在型砂下落时，第一挡料板32往复摆动，与现有技术相比，省略了振动装置，提高了型箱20的输送精度的同时也降低了振动对整个装置带来的损伤，提高了系统的使用寿命。

具体的，如图2中所示，第一挡料板32在料桶31的水平方向平行间隔设置有两个，且两第一挡料板32在往复转动时均在第一状态和第二状态之间转换，第一状态为两第一挡料板32沿其宽度方向的延长线指向料桶31底部的中心位置处，第二状态为两第一挡料板32沿其宽度方向上的延长线指向料桶31底部两侧的边沿位置处。通过上述设置，使得型砂在下落时被第一挡料板32改变了原来的竖直下落方向，通过两第一挡料板32在第一状态和第二状态之间的转换，提高了分散的效率。为了进一步提高填砂的均匀性，在本发明实施例中，两第一挡料板32同步动作，这样，通过两第一挡料板32的同时开合，将垂直下落的砂流同步分散开，提高了落砂的均匀程度；

在本发明实施例中，为了进一步提高填砂的均匀性，在竖直方向上设置了两道挡料板，如图2至图4中所示，分砂装置30还包括两第二挡料板34，两第二挡料板34在料桶31的竖直方向上设置在两第一挡料板32下方，且两第二挡料板34平行间隔设置，第二挡料板34与第一挡料板32垂直设置，两第二挡料板34的动作方式与两第一挡料板32的动作方式相同。这里需要指出的是，第二挡料板34也连接有转动驱动件33，除了与第一挡料板32垂直之外，其余的动作方式均与第一挡料板32相同，这里不再进行赘述；通过两道挡料板的设置，同步开合，实现了在横截面的同步分砂的效果。

请继续参照图1，在本发明实施例中，判定型砂填满的方式为通过称重传感器11测量型箱20的重量，具体的，输送辊设备10在分砂装置30下方还具有称重传感器11，称重传感器11用于测量型箱20的重量；还包括控制器，控制器与称重传感器11、分砂装置30以及型砂输送设备40电连接，当称重传感器11测量的重量达到设定阈值时，控制器控制分砂装置30以及型砂输送设备40停止工作。这里的设定阈值是指型箱20填满型砂时的重量，当称重传感器11测量的型箱20重量达到满砂重量时，停止落砂；这里需要指出的是，设定阈值也可以略小于型箱20满砂重量，这样可以减少型砂的浪费，使得型砂输送设备40在停止时在空中的型砂也落入至型箱20内；

由于刚开始落砂时型砂由于动能会在型箱20内移动，为了进一步提高型箱20填砂时的均匀程度，在本发明实施例中，称重传感器11测得的重量增加时，第一挡料板32和第二挡料板34的摆动速度随之增加。即在刚开始时，第一挡料板32和第二挡料板34的摆动速度较慢，随着型箱20内型砂的逐步堆积，砂层逐渐变厚，这时候通过增加第一挡料板32和第二挡料板34的摆动速度的方式，提高型砂下落时的动能，从而提高上层型砂的铺放均匀程度。

在本发明实施例中，由于停止了型砂输送设备40以后，还有一部分型砂处于下落状态，为了减少浪费，在本发明实施例中如图4中所示，当称重传感器11测得的重量达到设定阈值时，型砂输送设备40停止工作，且第一挡料板32和第二挡料板34转动至水平状态。通过这种设置，可以使得一部分型砂落在第一挡料板32和第二挡料板34上，在下次填砂时，第一挡料板32和第二挡料板34转换成如图3中所示的竖直状态，从而将其上的型砂填入至型箱20中，通过这种设置，减少了浪费，提高了型砂的利用率。

如图5中所示，本发明实施例中还具有刮砂机构，通过型箱20移动过程中将型箱20上多余的型砂刮除，以便于后续的加工程序；具体的，分砂装置30在型箱20移动方向上的一侧还具有刮料板35和直线驱动件36，直线驱动件36固定在料桶31的侧壁上，刮料板35与直线驱动件36的驱动端连接，在填砂结束开始移动前，直线驱动件36驱动刮料板35至刮料板35的底部与型箱20上表面齐平的位置处，通过上述设置，减少了人工参与，提高了系统的自动化程度。

本发明实施例另一方面还提供了应用上述砂箱填砂系统的砂箱填砂方法，如图6中所示，包括以下步骤：

S10：确认型箱20的位于分砂装置30下方，并停止输送辊设备10；

S20：控制型砂输送设备40朝向分砂装置30内匀速输送型砂；

S30：控制第一挡料板32往复摆动，使得型砂均匀铺落在型箱20内；

S40：至型箱20内型砂填满后，停止型砂输送设备40以及分砂装置30的动作，并控制输送辊设备10继续输送下一个型箱20。通过上述控制方法，实现了砂箱自动填砂的同时，由于第一挡板的摆动，也提高了型砂填砂的均匀程度；这里需要指出的是，关于第一挡板的摆动角度，以及与称重传感器11实现的摆动速度变化，在上文中已经详细说明，这里不再赘述；

在本发明实施例中，待型箱20内型砂填满后，直线驱动件36驱动刮料板35下降至刮料板35底部与型箱20上表面齐平后，输送辊设备10开始移动型箱20，以将型箱20表面的型砂刮除。通过上述设置，提高了型箱20填砂的一致性。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种砂箱填砂方法，其特征在于，应用砂箱填砂系统中，该砂箱填砂系统包括：

输送辊设备，沿直线方向设置；

型箱，放置在所述输送辊设备上，并沿所述输送辊设备的直线方向移动或停止；

分砂装置，设置在所述输送辊设备的上方，所述分砂装置包括竖直设置的料桶、沿所述料桶的横截面方向可转动设置的第一挡料板以及驱动所述第一挡料板转动的转动驱动件，且所述型箱从所述分砂装置下方经过；

型砂输送设备，设置在所述分砂装置上方，用于型砂的输送；

其中，所述型箱移动至所述分砂装置下方时停止移动，所述型砂输送设备朝向所述分砂装置内输送型砂，所述转动驱动件驱动所述第一挡料板的角度发生往复偏转，以使得经第一挡料板的型砂改变方向后落入所述型箱内，所述第一挡料板的摆动角度覆盖所述型箱的入料口的横截面，所述型箱填满型砂后，所述输送辊设备传送下一个型箱至所述分砂装置下方；

所述第一挡料板在所述料桶的水平方向平行间隔设置有两个，且两所述第一挡料板在往复转动时均在第一状态和第二状态之间转换，所述第一状态为两所述第一挡料板沿其宽度方向的延长线指向所述料桶底部的中心位置处，所述第二状态为两所述第一挡料板沿其宽度方向上的延长线指向所述料桶底部两侧的边沿位置处；

两所述第一挡料板同步动作；

所述分砂装置还包括两第二挡料板，两所述第二挡料板在所述料桶的竖直方向上设置在两所述第一挡料板下方，且两所述第二挡料板平行间隔设置，所述第二挡料板与所述第一挡料板垂直设置，两所述第二挡料板的动作方式与两所述第一挡料板的动作方式相同；

所述输送辊设备在所述分砂装置下方还具有称重传感器，所述称重传感器用于测量型箱的重量；还包括控制器，所述控制器与所述称重传感器、分砂装置以及型砂输送设备电连接，当所述称重传感器测量的重量达到设定阈值时，所述控制器控制所述分砂装置以及所述型砂输送设备停止工作；

当所述称重传感器测得的重量达到设定阈值时，所述型砂输送设备停止工作，且所述第一挡料板和第二挡料板转动至水平状态；

所述称重传感器测得的重量增加时，所述第一挡料板和第二挡料板的摆动速度随之增加；

所述分砂装置在所述型箱移动方向上的一侧还具有刮料板和直线驱动件，所述直线驱动件固定在所述料桶的侧壁上，所述刮料板与所述直线驱动件的驱动端连接，在所述填砂结束开始移动前，所述直线驱动件驱动所述刮料板至所述刮料板的底部与所述型箱上表面齐平的位置处；

砂箱填砂方法包括以下步骤：

确认型箱位于分砂装置下方，并停止输送辊设备；

控制型砂输送设备朝向分砂装置内匀速输送型砂；

控制第一挡料板往复摆动，使得型砂均匀铺落在所述型箱内；

至型箱内型砂填满后，停止所述型砂输送设备以及分砂装置的动作，并控制输送辊设备继续输送下一个型箱。

2.根据权利要求1所述的砂箱填砂方法，其特征在于，待型箱内型砂填满后，直线驱动件驱动刮料板下降至所述刮料板底部与所述型箱上表面齐平后，所述输送辊设备开始移动型箱，以将型箱表面的型砂刮除。