CN1294952A - 线性铸型处理系统 - Google Patents

Abstract

铸型处理系统包括平的基座,其支承有托架的一对大体平行第一和第二轨道,每一托架容纳在第一和第二托加位置并列的两个砂模。砂模在第一托架位置的第一轨道处进入处理系统,尔后,送到浇注工位。砂模和其托架被横向送到第二轨道并送到拆除重物和外套的位置。拆除后,砂模移到第二托架位置,砂模和其托架横向返回第一轨道。第二次送到第二轨道后,砂模充分冷却并送到除砂工位。单独支承结构支承重物和外套安装和拆除装置和两个推臂。

Description

线性铸型处理系统

本发明一般涉及铸型处理系统，特别是砂模处理系统。

一般，模制金属铸件是通过模板模制技术在铸造厂生产，该技术采用湿砂模，其由准备的型砂和附加物构成，型砂和附加物围绕固定在模板对置侧面的两箱造型模被压缩。因此，砂模由上下配合的部分，即上型模和下型模形成。两箱造型模被形成后，它们被放置在一起以形成具有所需形状的内腔的整体型模。然后，通过在上型模提供的入口或浇口灌入熔化的金属以生产所需的铸件。这样的系统公开在亨特的美国专利号5，022，212中。

在当今市场上，一般是将生产砂模的设备联接到用熔化的金属注入砂模的设备，并顺序联接到用于将熔化的金属冷却成固体铸件的设备，并又联接到用于除砂和披露所获铸件的设备。这样的系统公开在亨特的美国专利号4，589，467中。

在上述4589467专利中，砂模被制造并沿直线传送装置输送到环形，转动，或圆盘传送装置。熔化的金属在圆盘传送装置的一个位置上注入砂模，尔后，随圆盘传送装置转动，使熔化的金属在砂模中冷却。圆盘传送系统设有外直径轨道和内直径轨道，其提供金属的额外冷却并增加设备的生产量。虽然还继续享有很大的成功，但是其固有地限制了冷却(停留)时间和容量能力(生产率)的调节性能。

亨特的美国专利号5，901，774公开一系统，它具有改进的生产能力和改进的冷却时间的调节性能。这一系统制造砂模并将砂模沿一直线传送装置送到层叠的浇注传送装置，在那里它们以顺次的方式被传送。拆除重物和外套之后，砂模传送到层叠的冷却传送装置，在那里它们以平行的方式被传送。虽然这一系统也获得商业上的成功，但是，使用分离的传送装置以浇注和冷却以及使用层叠的传送装置导致系统具有相当复杂的结构。

本发明的目的是提供一种结构简单紧凑的砂模处理系统。

本发明的另一目的是提供一种砂模处理系统，其具有支承两个横向间隔的轨道的简单的平基座。

在这些方面，本发明的一个特征是提供一种铸型处理系统，其具有简单的平基座，该基座支承传送装置，其用于有关浇注和冷却铸件，安装重物和外套以及排出冷却的铸型的所有操作。

本发明的另一特征是提供两个传送机构，用于在两横向间隔的轨道之间移动托架，当它们从一轨道移到另一轨道时不需要升降托架。

本发明的又一特征是提供单独的支承结构，其用于重物和外套安装工位和重物和外套拆除工位，和两个移动砂模的推动装置。

本发明的又一特征是提供适于在第一和第二托架位置接纳两个砂模的托架，第一托架位置是装外套的位置，其用于浇注，第二托架位置是拆除外套的位置，其用于冷却。因此，砂模沿用于浇注和冷却的单个传送装置运动。

结合附图，本发明的这些和其它的目的和特征从下面的详细说明中将更加清楚。

图1A和1B分别是本发明铸型处理系统优选实施例的顶视图和侧视图，

图2A，2B和2C分别是图1A的铸型处理系统的支承结构的前视图，顶视图和侧视图，

图3A，3B和3C表示优选实施例的输送机构。

图4表示本发明第二实施例。

结合具体的优选实施例说明本发明时，并不打算将本发明限制于这些实施例。相反，旨在覆盖所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换，改进和等同物。

现参考图1A和1B，铸型处理系统20适用于砂模铸造机21，其包括砂模成形工位22，重物和外套安装工位24，浇注工位26，重物和外套拆除工位30和除砂工位32。如图1A指示箭头所示，砂模从开始到结束的运动限定一直线连续的流动路径。

如图1A所示，砂模36沿箭头40的方向从砂模形式工位移出。砂模36形成有入口或浇口，以便熔化的金属进入；砂模36离开工位22到输送装置42上。输送装置40将砂模36从砂模形成工位22传送到重物和外套安装工位24。重物和外套安装工位沿铸型处理系统定位。如图1A和2A所见，铸型处理系统20一般有一简单的平基座80，其分别支承第一和第二轨道82和84。一般，第一和第二轨道82和84平行，并且分别有一对平行的导轨86。支承板或托架52设有滚轮54，其座落在导轨86上以对砂模36提供移动。如图1A和1B所示，在铸型处理系统20中设置多个托架52。在优选实施例中，至少一个滚轮设有外凸缘，该些外凸缘容纳导轨86以保持托架52和导轨86间的接触。每一托架被设计成支持两个砂模36，两砂模36在第一托架位置56和第二托架位置并排。

砂模36到达输送装置42端部时，它们沿箭头44的方向从输送装置42移动到重物和外套安装工位24。如图2A和2B所示，通过使用推臂46实现这一移动。推臂46由气动或液压缸48驱动；气动或液压缸48是属于简单和传统的设计。如图2c所见，推臂46包括与砂模36接触的挡板50。如图1A，2A和2B所示，推臂46将砂模36移动到处在重物和外套安装工位24的托架52上的第一托架位置56。

被置于托架52上后，外套60围绕砂模36的中部安装，而重物62被置于砂模36顶上。砂模36的侧面是锥形的以方便这样的安装。图2A表示外套60和重物62的安装；其中，箭头64表示当外套60和重物62被置于砂模36上时，它们的运动。安装工位24包括重物和外套升降装置，升降装置具有夹紧臂70以通过摩擦，电磁抓住和脱开外套60和重物62，或者其它方法也可用于本发明。夹紧臂70适于在主轴74的控制下上下移动，其由图2c所示的辅助杆导向。在优选实施例中，夹紧臂70设有钩72，其与外套60上设置的凸缘66接合(图2A和2C)。在正常工作时，夹紧臂70的唯一运动是垂直的，其首先从托架52抬起一组重和外套60，62，然后，砂模36被推移就位后，将重物和外套组60，62放置在砂模36上。

砂模36从重物和外套安装工位36，携带外套60和重物62沿铸型处理系统20的第一轨道82去到浇注工位26。如图1A和1B所示，在浇注工位26通过浇口熔化的金属浇注入砂模36。在图1A和1B所示的实施例中，熔化的金属46从容器90注入砂模36，但是，用于这样动作的其它机构也是完全可能的。在优选实施例中，容器90装在高架轨道92上，轨道92允许容器90从熔化的金属源手动输送到浇注工位26。

注意重要的是，铸型处理系统20不是传统意义上的传动输送装置，其中并不包括内部传动机构，而是包括导轨86，沿导轨86具有滚轮54的托架52由作动筒104推动，作动筒104装在传送机构100和102上。传送机构100和102位于轨道82和84的对置端，另外，它们是相同的；参考图3A，3B和3C，它们将被说明。传送基座114支承传送作动筒106，一对导向轨118和一对传送导轨112。传送导轨112又支承传送托架108，传送托架108具有与传送导轨112接合的传动轮110和一对导轨86a。导轨86a对应于导轨86并适于传送托架52往复于第一和第二轨道82和84。作动筒104固定在传送托架108的外侧端。

当传送机构100和102在其传送托架108上接受托架52时，传送作动筒106从与第一轨道对正的位置将传送托架108和托架52横向移动到与第二轨道对正的位置，或者相反。在第一横向传送期间，传动轮110沿传送导轨112滚动，同时导向轮116在导向轨中滚动。如图3C所示，导向轨118具有弯曲的端部120。导向轨118的弯曲的端部120引导传送托架108对其装载物略微离开轨道82和84，同时在轨道82和84中间，因此提供足够的空隙。到达轨道82和84时，导向轨118使导轨86a置于与导轨86大体平齐对正的位置，以便托架52可以脱离传送机构100，102。

如图1A和1B所示，每一托架52与其它从头到尾座落的托架52对齐。因此，通过使用作动筒104，传送机构100和102提供沿轨道82、84的移动力。第一传动机构100将托架52从轨道82移动到邻近第二轨道84的位置后，作动筒104从传送托架102将托架52推向第二轨道84。这一移动力使托架52对准第二轨道84，并通过与第二轨道84上的另一托架52接触，推动另一托架52，并且最终将一个托架52推到第二传送机构102的传送托架108上。

可以看出，从第一轨道82到第二轨道84的传递地，砂模36沿箭头124转位到重物和外套拆除工位30。可以理解，熔化的金属在浇注工位26注入砂模36时，熔化的金属立刻开始冷却。当砂模通过铸型处理系统时，熔化的金属连续冷却到半固体状态。因此，到达重物和外套拆除工位30时，可以拆除重物62和外套60，而熔化的金属不会影响砂模36的完整性。然后，拆除的外套60和重物62被放回到托架52上并被转位到重物和外套安装工位。在重物和外套安装工位24，重物和外套升降装置包括夹紧臂70，它再次抓住外套60和重物62并沿轴74将它们向上升起。外套60和重物62在重物和外套安装工位24被提高到升高位置后，新形成的砂模由推臂46推入托架52的第一托架位置56，如前所述和图2A和2B所示。尔后，外套60和重物60被装在新的砂模36上。

在重物和外套拆除工位30，重物和外套升降装置包括夹紧臂(未示出)，其向下移动抓住重物和外套，然后向上运动使重物和外套升起脱离砂模36。之后，砂模36沿图2A和2B所示的前头126的方向移动到第二托架位置58。推臂130类似于推臂46，其由液压缸，在本文中，作动筒132驱动；推臂130有挡板134，用于与砂模36接触。如图2A和2B所见，推臂130将砂模36从第一托架位置56移动到第二托架位置58时，原来位于第二托架58的相邻砂模36被迫便离开铸型处理系统20进入除砂工位，以便使第一托架位置56空着。第一托架位置56被清理后，刚被拆除的重物和外套组被向下放回到托架52，如上所述。

图4表示本发明第二优选实施例，具有挡板152的第三推臂150可操作地连接到气动或液压缸，相同的缸48操作推臂46。推臂150在第一托架位置56和第二托架位置58上的砂模36之间向下延伸，其在托架52上，正好在托架52前面并正好在重物和外套拆除工位30下面。因此，当推臂46将砂模36从输送装置42移动到第一轨道82上的托架第一托架位置56时，推臂150将砂模36脱离铸型处理系统20，其从第二托架位置58移动到除砂工位。接着，托架52将转位到一个位置，推臂130将砂模36(其重物62和外套60已拆除)从第一托架位置56移动到空的第二托架位置58，与第一优选实施例大致相同。

显然，对于熟悉本领域的普通技术人员，铸型处理系统提供了足够长的时间以便熔化的金属在砂模36中冷却。砂模36经过第一轨道82和在第一托架位置上的第二轨道84，然后，经过第一轨道82和第二托架位置58上的第二轨道84，到这时，熔化的金属已硬化成铸件。因此，砂残余物可在除砂工位32除去。在优选实施例中，这是通过使用坡道33和破碎斜坡道34。破碎斜坡道设有振动传送装置以便于从铸件分离砂渣。

本发明结构提供了简单的平基座，用于支承通过轨道82和84和传送机构100和102体现的传送装置。根据本发明，砂模在同一水平面上从初始的装套工位移动到除砂工位，因此，在支承平面下面的区域可随意容纳在任何给定设备被认为需要的支承结构和加强结构。因此，消除了升高和降低托架的需要。

另外，每一托架在第一和第二位置容纳两个砂模，第一托架位置中的砂模一般被装外套，而第二托架位置中的砂模被拆卸外套。第一位置主要用于浇注和最初冷却，第二位置用于冷却(和最终拆除)。因此，本领域普通技术人员可以理解单个传送系统20可用于浇注以及冷却的操作。

本发明的另一特征是提供为许多不同工位的支承结构，而不同的工位通常是有分离的支承结构。如图1和2A-2C所见，支承结构138在铸型处理系统20的第一和第二轨道82，84之上延伸。支承结构138在设计上是简单的，其一般包括第一垂直支柱140，第二垂直支柱141，重物和外套支承架142和作动筒／推动装置支承架144。

在优选实施例中，第一垂直支柱140自地面延伸并终止于作动筒／推动装置支承架144的捌角处。液压缸48和作动筒132固定到支承架144并且它们与移动砂模36的推臂46和130连接。第二垂直支柱141从作动筒／推动装置支承架144延伸并终止于重物和外套支承架142的捌角处。重物和外套安装工位24和拆除工位30固定到支承架142上。

因此，可以看出支承结构138是很简单的，它还提供了整体的支架其支承许多执行不同操作的工位。这些操作包括引入新的砂模到铸型处理系统，在砂模上安装外套和重物，除去重物和外套，将砂模移到第二托架位置，最终从铸型处理传送装置上除去砂模。另外，单一的支承结构138提供了集中的位置，以便控制器(未示出)控制所有的操作。

由于本发明通过控制器数控操作，通过操作人员输入能够进入动态变化。因此，可调节每一砂模36内的金属停留时间或冷却时间。自砂模成形工位22产生砂模36的速度也是可调节的，如调节铸型处理系统20的速度那样。由于如控制推臂46和130的运动那样，这些功能的每一个都可集中控制，整个系统21的参数可一致地增加和减少。

从上述可知，显然，提供了一种新的改进的砂模处理系统，其简单而紧凑，同时通过由传送机构连接的一对横向间隔的轨道上的线性顺序流动提供了改进的一致性。

Claims (7)

1．用于砂模铸造机的铸型处理系统，其具有形成多个砂模的装置，将熔化的金属浇注入砂模形成铸件的装置和从冷却的铸件上除砂的装置，该铸型处理系统包括：

-平的基座；

支承在该基座上的第一轨道；

支承在该基座上大体平行于第一轨道的第二轨道；

位于第一和第二轨道上的多个托架，每个托架接纳来自形成砂模的装置的砂模，每一托架适于容纳在装外套的第一托架位置和拆除外套的第二托架位置上并列的两个砂模，托架在第一轨道上被传送到浇注装置，托架在第二轨道上被传送到除砂装置；

第一推动装置和第一重物和外套升降装置，其配合操作以从部分冷却的砂模上拆除重物和外套，然后传送该部分冷却的砂模到第二托架位置以便进一步冷却；

在相应轨道端部的第一传送机构，用于将托架在上述轨道之间横向移动；和

第二传送机构，用于在相对的方向沿轨道移动托架。

2．按权利要求1的铸型处理系统，其特征在于，还包括第二推动装置和第二重物和外套升降装置，其配合操作将砂模从形成砂模的装置移动到铸型处理系统，尔后在砂模上安装重物和外套。

3．按权利要求1的铸型处理系统，其特征在于，还包括一对轨道之上延伸的单一支承结构，该结构支承第一推动装置，第二推动装置，第一重物和外套升降装置和第二重物和外套升降装置。

4．按权利要求2的铸型处理系统，其特征在于，第一和第二重物和外套升降装置包括夹紧臂，以便抓住砂模上的重物和外套，该砂模位于在第一托架位置上的该升降装置下面。

5．按权利要求3的铸型处理系统，其特征在于，第二推动装置将砂模传送到在第二重物和外套升降装置下面的第一托架位置，而第一推动装置在重物和外套拆除后，将砂模从第一托架位置传送到第二托架位置。

6．按权利要求5的铸型处理系统，其特征在于，还包括第三推臂，第三推臂将每一砂模从第二托架位置移动到除砂工位。

7．按权利要求1的铸型处理系统，其特征在于第二传送机构包括作动筒，以便使托架运动，从而沿铸型处理系统移动砂模。

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