TWI816215B - 蠟模組樹系統及蠟模組樹方法 - Google Patents
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Abstract
一種蠟模組樹系統，用以解決習知以人工組裝，需耗費大量的時間及人力成本的問題，係包含：一料件承載裝置，用以置放數個料件；一蠟池模組，具有一蠟槽；一組樹置放台，用以置放一組樹基座；及一夾取模組，該夾取模組依序夾持該數個料件沾取該蠟槽中的蠟液，及將該數個料件接合於該組樹基座以形成一組樹骨架。另包含蠟模組樹方法。
Description
本發明係關於一種蠟模組樹系統，尤其是一種自動化成型蠟模組樹的蠟模組樹系統，以及蠟模組樹方法。
熔模鑄造形成預定金屬鑄件時，通常將數個對應金屬鑄件形狀的蠟模，排列結合於一基座上以成型一蠟模組樹，續將該蠟模組樹經過清洗及乾燥步驟後，再將該蠟模組樹經過重複沾漿淋砂，以於該蠟模組樹上形成包覆層，待包覆層例如經由燒結固化後溶出內部的蠟模即可得到中空殼模，最後將熔融金屬液倒入該中空殼模中固化以獲得預定的金屬鑄件。而一般成型該蠟模組樹時，係以人工進行。例如，以人工將每一個金屬鑄件形狀的蠟模組裝至該基座上，因而需耗費大量的時間及人力成本。
為解決上述問題，本發明的目的是提供一種蠟模組樹系統，係能夠節省人力者。
本發明的次一目的是提供一種蠟模組樹方法，係能夠自動化進行蠟模組樹的組裝者。
本發明全文所述方向性或其近似用語，例如「前」、「後」、「左」、「右」、「上(頂)」、「下(底)」、「內」、「外」、「側面」
等，主要係參考附加圖式的方向，各方向性或其近似用語僅用以輔助說明及理解本發明的各實施例，非用以限制本發明。
本發明全文所記載的元件及構件使用「一」或「一個」之量詞，僅是為了方便使用且提供本發明範圍的通常意義；於本發明中應被解讀為包括一個或至少一個，且單一的概念也包括複數的情況，除非其明顯意指其他意思。
本發明全文所述「結合」、「組合」或「組裝」等近似用語，主要包含連接後仍可不破壞構件地分離，或是連接後使構件不可分離等型態，係本領域中具有通常知識者可以依據欲相連之構件材質或組裝需求予以選擇者。
本發明的蠟模組樹系統，包含：一料件承載裝置，用以置放數個料件；一蠟池模組，具有一蠟槽；一組樹置放台，用以置放一組樹基座；及一夾取模組，該夾取模組依序夾持該數個料件沾取該蠟槽中的蠟液，及將該數個料件接合於該組樹基座以形成一組樹骨架，該夾取模組具有一加熱件，該加熱件用以對該組樹骨架之數個料件的接合處進行烘烤。
本發明的蠟模組樹方法，包含：提供一料件承載裝置，該料件承載裝置上具有數個蠟模及數個支撐件；提供一蠟池模組，該蠟池模組具有一蠟槽；提供一組樹置放台，該組樹置放台上具有一組樹基座，該組樹基座具有軸向延伸的一軸柱及數個支臂，該數個支臂於該軸柱的底端成放射狀徑向延伸，且各該支臂沿徑向遠離該軸柱具有一端緣；及以一夾取模組的機械臂，依序夾取該數個蠟模及該數個支撐件沾取該蠟槽中的蠟液後，將該數個蠟模及該數個支撐件分別接合於該組樹基座，使各該蠟模與各該支臂的該端緣具有一距離，該些距離彼此的誤差小於或等於0.05mm，及使各該支撐件的兩端分別接合於該軸柱與各該支臂，以形成一組樹骨架，該夾取模組具有
一加熱件，該加熱件用以對該組樹骨架之數個料件的接合處進行烘烤。
據此，本發明的蠟模組樹系統及蠟模組樹方法，可以藉由該夾取模組進行該組樹骨架的組裝，係能夠以自動化代替人工作業，可以達到降低人力成本，提升蠟模組樹效率等功效。又，藉由該夾取模組具有一加熱件，該加熱件用以對該組樹骨架之數個料件的接合處進行烘烤，係具有排除接合處氣泡的功效。
其中，該料件承載裝置可以具有數個容置槽，該數個容置槽具有與該數個料件相對應的槽型，該數個容置槽的槽底具有貫孔，以由該貫孔抽氣使該容置槽形成負壓。如此，該數個料件可以穩固地定位於該容置槽內的功效。
其中，該組樹置放台可以具有一水平感測器，該水平感測器用以偵測該組樹基座是否成水平放置。如此，係具有確保該組樹基座的水平，以利於後續料件精確結合的功效。
本發明的蠟模組樹系統，可以另包含一清洗槽及一乾燥裝置，該清洗槽用以對該組樹骨架進行清洗，該乾燥裝置用以對清洗後的該組樹骨架進行乾燥。如此，係具有去除該組樹骨架表面的離型劑或油漬的功效。
其中，該清洗槽可以包含一溶劑池及一介面活性劑池，該夾取模組將該組樹骨架分別浸於該溶劑池及該介面活性劑池。如此，係具有對該組樹骨架充分清潔的功效。
其中，該乾燥裝置可以包含一置放座及一吹氣單元，該吹氣單元對位於該置放座。如此，係具有對該組樹骨架進行乾燥的功效。
本發明的蠟模組樹系統，可以另包含一浸漿槽及一淋砂設備，該夾取模組將乾燥後的該組樹骨架浸於該浸漿槽及通過該淋砂設備，使乾燥
後的該組樹骨架外層包覆形成一殼模。如此，係可以使該組樹骨架自動化被包覆形成一殼模，具有降低人力成本的功效。
本發明的蠟模組樹系統，可以另包含一物流模組，該物流模組用以將該組樹骨架由該組樹置放台運送至該清洗槽，以及由該乾燥裝置運送至該浸漿槽。如此，可以使產線形成自動化，以降低人力成本的功效。
1:料件承載裝置
11,12:容置槽
2:蠟池模組
21:蠟槽
22:加熱件
3:組樹置放台
31:水平感測器
4:夾取模組
41:加熱件
5:清洗槽
51:溶劑池
52:介面活性劑池
6:乾燥裝置
61:置放座
62:吹氣單元
7:浸漿槽
8:淋砂設備
H:料件
H1:蠟模
H2:支撐件
C:組樹骨架
B:組樹基座
B1:軸柱
B2:支臂
T:物流模組
〔第1圖〕本發明一實施例的系統方塊圖。
〔第2圖〕本發明一實施例的料件承載裝置、蠟池模組、組樹置放台及夾取模組立體圖。
〔第3圖〕本發明一實施例的清洗槽及乾燥裝置立體圖。
〔第4圖〕本發明另一實施例的系統方塊圖。
為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式作詳細說明；此外，在不同圖式中標示相同符號者視為相同，會省略其說明。
請參照第1、2、3圖所示，其係本發明蠟模組樹系統的一較佳實施例，係包含一料件承載裝置1、一蠟池模組2、一組樹置放台3、一夾取模組4，該夾取模組4夾取並運送該料件承載裝置1上的料件H，以將該料件H沾取該蠟池模組2中的蠟液後，於該組樹置放台3上組裝形成一組樹骨架C。
該料件承載裝置1用以置放數個料件H，該數個料件H用以
組裝形成一蠟模組樹。該數個料件H可以包含相對應預定金屬鑄件外形的蠟模，或/及形成蠟模組樹所需要的支撐結構。在本實施例中，該數個料件H包含數個高爾夫球桿頭本體外形的蠟模H1以及數個支撐件H2。該料件承載裝置1具有數個容置槽11、12，該數個容置槽11、12可以具有與該數個料件H相對應的槽型，以使該數個料件H可以穩固地置放於各該容置槽11、12，例如對應該蠟模H1的容置槽11及對應該支撐件H2的容置槽12。該數個容置槽11、12的槽底可以具有貫孔，該數個料件H置放於各該容置槽11、12後，由該貫孔抽氣以使該容置槽11、12形成負壓，藉此以吸附各該料件H，如此，具有提升該數個料件H置放穩固性的作用。
該蠟池模組2具有一蠟槽21，該蠟槽21用以填充蠟液，該蠟池模組2具有一加熱件22，該加熱件22對該蠟槽21加熱，以維持蠟液的液態。如此，該蠟液可以作為黏著劑，以供該數個料件H組裝結合。當蠟液水平面下降並低於一水平基準面時，可再補入固態的蠟料。
在一實施例中，一中央處理系統連接該夾取模組4及該蠟池模組2，且該蠟池模組2更包含一偵測元件。當蠟液水平面下降並低於一水平基準面時，該偵測元件會發出一監控訊號至該中央處理系統。該中央處理系統接收該監控訊號，隨後發出一控制訊號至該夾取模組4，並使該夾取模組4夾取固態的蠟料至蠟槽21中進行補料。據此，上述偵測元件搭配中央處理系統及夾取模組4可有效監控蠟液量的多寡，使組樹作業更有效率。
該組樹置放台3用以置放一組樹基座B，該組樹基座B可以與該數個料件H結合組裝形成該組樹骨架C。該組樹置放台3可以具有一水平感測器31，該水平感測器31可為雷射光發射及接收元件，該水平感測器31可對該組樹基座B垂直發射雷射，並接收雷射的反射光以偵測該組樹基座B是否成水平放置。或者，該水平感測器31可為水平陀螺儀。
該夾取模組4可連接一電力供應源，以由該電力供應源提供該夾取模組4作動之動力。該夾取模組4可具有一機械臂，操作人員可以由中央處理系統設定之程式，自動化地控制該夾取模組4夾取該數個料件H，以藉由該夾取模組4運送該數個料件H。例如，該夾取模組4之機械臂可為六軸機械臂，以使該夾取模組4可於三維空間中達到任何位置及角度，以方便夾取該數個料件H進行任意位置的移動。另，該夾取模組4可以具有數個機械臂，以使該夾取模組4可以根據機械臂的作業範圍，或者廠區的規模分別進行不同的夾取作業。此外，該夾取模組4在定位上的精度可以小於或等於0.05mm。即，當該夾取模組4夾取該數個料件H至一預定位置時，該數個料件H實際上到達的位置與該預定位置距離誤差可以小於或等於0.05mm。在一些實施例中，前述精度可為0mm(亦即零誤差)、0.01mm、0.02mm、0.03mm、0.04mm或0.05mm。如此，該夾取模組4可以依序夾取該料件承載裝置1上的數個料件H，以將該數個料件H依序置放於該組樹基座B，以組裝形成該組樹骨架C。
續參照第2圖所示，由本發明蠟模組樹系統可以進行上述組樹骨架C的組裝，其中，該組樹基座B的型態不限，以高爾夫球桿頭之組樹基座B為例，該組樹基座B具有軸向延伸的一軸柱B1及數個支臂B2，該數個支臂B2於該軸柱B1的底端成放射狀徑向延伸，該支臂B2的數量係對應該數個料件H中預定金屬鑄件之蠟模H1的數量。該夾取模組4係可以夾取一料件H後，將該料件H送至該蠟池模組2，將該料件H欲結合於該支臂B2處沾取該蠟池21中的蠟液，再將該料件H送至該組樹置放台3，以將該料件H結合於該組樹基座B上的一支臂B2。如此，藉由該夾取模組4，依序將各該蠟模H1沾取蠟液後可以分別黏合於各支臂B2。此外，各支臂B2以該軸柱B1為中心，朝遠離該軸柱B1的方向徑向延伸，使得最為遠離該軸柱B1
的一端具有一端緣。各該蠟模H1與各該支臂B2的端緣具有一距離，該些距離彼此的誤差可以小於或等於0.05mm。例如，以兩個蠟模H1及兩個支臂B2為例：其中一支臂B2具有一端緣，且一蠟模H1黏合於該其中一支臂B2上，並與該端緣具有一第一距離；另一支臂B2具有一端緣，且另一蠟模H1黏合於該另一支臂B2上，並與該另一支臂B2的端緣具有一第二距離。前述第一距離及第二距離的差值小於或等於0.05mm。
在另一實施例中，該夾取模組4同樣可以依序將各該支撐件H2黏合於該組樹基座B。例如該支撐件H2的兩端可以用以黏合於該軸柱B1與該各支臂B2，或者，該支撐件H2的兩端分別可以用以黏合於該蠟模H1與該支臂B2，藉此使該組樹骨架C具有較佳的結構穩定性。舉例而言，該軸柱B1的底端成放射狀徑向延伸出16條支臂B2，支撐件H2的數量可為16條，亦可低於16條。該支撐件H2係以斜放的方式一端黏合該支臂B2，而另一端黏合該軸柱B1。在本實施例中，支撐件H2的數量為4條、5條或6條，亦即並非每條支臂B2皆黏有支撐件H2。此外，該夾取模組4可以具有一加熱件41，該加熱件41可以為氫氧焰槍，該加熱件41可用以對該蠟模H1及該支撐件H2的黏接處進行烘烤以排除黏接處的空氣，減少氣孔的產生。在一實施例中，該支撐件H2為大致上呈現圓柱體的蠟條。
續參照第1、3圖所示，本發明蠟模組樹系統另可以包含一清洗槽5及一乾燥裝置6。該清洗槽5可以注有水、酒精或介面活性劑等清洗液，係能夠以該夾取模組4將該組樹骨架C送至該清洗槽5，以將該組樹骨架C浸於清洗液中，以去除該組樹骨架C表面的附著物。在本實施例中，該清洗槽5可以包含一溶劑池51及一介面活性劑池52，係可以經由該夾取模組4依序將該組樹骨架C浸於該溶劑池51與該介面活性劑池52，以將該組樹骨架C表面的離型劑或油漬去除。在一實施例中，該溶劑池51內可以具有
例如乙醇或丁酮(Methyl Ethyl Ketone，MEK)。在另一實施例中，該介面活性劑池52具有介面活性劑，例如硬脂酸(Stearic acid)、月桂醇聚醚(Laureth)或其組合。
該乾燥裝置6用以對清洗後的組樹骨架C進行乾燥，以去除該組樹骨架C表面上的液體。該乾燥裝置6可以包含一置放座61及一吹氣單元62，該吹氣單元62對位於該置放座61。係能夠以該夾取模組4將清洗後的組樹骨架C送至該置放座61，並由該吹氣單元62噴出氣體以風乾的方式對該組樹骨架C進行乾燥。
請參照第4圖所示，本發明蠟模組樹系統另可以包含一浸漿槽7及一淋砂設備8，該浸漿槽7可以具有例如矽酸膠的漿體，能夠以該夾取模組4將該組樹骨架C浸於該浸漿槽7，以使該組樹骨架C被包覆一層漿層。該淋砂設備8用以將該組樹骨架C的漿層外包覆一層砂層，該砂層可以由例如鋯英石砂等耐火粉體所形成。如此，續可以經由燒結以使該組樹骨架C外表面形成一層殼模。值得注意的是，本發明蠟模組樹系統除藉由該夾取模組4來進行該組樹骨架C的運送外，另可以藉由一物流模組T共同進行該組樹骨架C的運送。具體而言，該物流模組T可以具有數個輸送帶，該物流模組T可以分別連接於該組樹置放台3、該清洗槽5、該乾燥裝置6、該浸漿槽7及該淋砂設備8之間，並藉由該夾取模組4由該物流模組T進行該組樹骨架C的提取及放置，例如將該組樹置放台3上的組樹骨架C運送至該清洗槽5進行清洗，以及將乾燥後的組樹骨架C由該乾燥裝置6運送至該浸漿槽7。
如此，可以使產線形成自動化的作用。
請繼續參照第4圖，在一實施例中，蠟模組樹系統之夾取模組4可具有兩個機械臂，一個機械臂(以下稱第一機械臂)位於料件承載裝置1、蠟池2及組樹基座3所在的區域，而另一個機械臂(以下稱第二機械臂)位
於清洗槽5及乾燥裝置6所在的區域。當組樹骨架C完成時，第一機械臂夾持組樹骨架C置於物流模組T，並將其運送至清洗槽5及乾燥裝置6所在的區域。此時，第二機械臂可夾持組樹骨架C進行如前文所提的清洗及乾燥作業。待清洗及乾燥後，第二機械臂再夾持組樹骨架C置於物流模組T並運送進行後續浸漿及淋砂作業。
綜上所述，本發明的蠟模組樹系統，藉由該夾取模組進行該組樹骨架的組裝，另可以將該組樹骨架運送至該清洗槽、該乾燥裝置、該浸漿槽及該淋砂設備等作業區域進行作業，係可以自動化代替人工作業，可以達到降低人力成本，提升蠟模組樹效率等功效。
雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當包含後附之申請專利範圍所記載的文義及均等範圍內之所有變更。
1:料件承載裝置
11,12:容置槽
2:蠟池模組
21:蠟槽
22:加熱件
3:組樹置放台
31:水平感測器
4:夾取模組
41:加熱件
H:料件
H1:蠟模
H2:支撐件
B:組樹基座
B1:軸柱
B2:支臂
Claims (9)
- 一種蠟模組樹系統，包含：一料件承載裝置，用以置放數個料件；一蠟池模組，具有一蠟槽；一組樹置放台，用以置放一組樹基座；及一夾取模組，該夾取模組依序夾持該數個料件沾取該蠟槽中的蠟液，及將該數個料件接合於該組樹基座以形成一組樹骨架，該夾取模組具有一加熱件，該加熱件用以對該組樹骨架之數個料件的接合處進行烘烤。
- 如請求項1之蠟模組樹系統，其中，該料件承載裝置具有數個容置槽，該數個容置槽具有與該數個料件相對應的槽型，該數個容置槽的槽底具有貫孔，以由該貫孔抽氣使該容置槽形成負壓。
- 如請求項1之蠟模組樹系統，其中，該組樹置放台具有一水平感測器，該水平感測器用以偵測該組樹基座是否呈現水平放置。
- 如請求項1之蠟模組樹系統，另包含一清洗槽及一乾燥裝置，該清洗槽用以對該組樹骨架進行清洗，該乾燥裝置用以對清洗後的該組樹骨架進行乾燥。
- 如請求項4之蠟模組樹系統，其中，該清洗槽包含一溶劑池及一介面活性劑池，該夾取模組將該組樹骨架分別浸於該溶劑池及該介面活性劑池。
- 如請求項4之蠟模組樹系統，其中，該乾燥裝置包含一置放座及一吹氣單元，該吹氣單元對位於該置放座。
- 如請求項4之蠟模組樹系統，另包含一浸漿槽及一淋砂設備，該夾取模組將乾燥後的該組樹骨架浸於該浸漿槽及通過該淋砂設備，使乾燥後的該組樹骨架外層包覆形成一殼模。
- 如請求項7之蠟模組樹系統，另包含一物流模組，該物流模組用以將該組樹骨架由該組樹置放台運送至該清洗槽，以及由該乾燥裝置運送至該浸漿槽。
- 一種蠟模組樹方法，包含：提供一料件承載裝置，該料件承載裝置上具有數個蠟模及數個支撐件；提供一蠟池模組，該蠟池模組具有一蠟槽；提供一組樹置放台，該組樹置放台上具有一組樹基座，該組樹基座具有軸向延伸的一軸柱及數個支臂，該數個支臂於該軸柱的底端成放射狀徑向延伸，且各該支臂沿徑向遠離該軸柱具有一端緣；及以一夾取模組，依序夾取該數個蠟模及該數個支撐件沾取該蠟槽中的蠟液後，將該數個蠟模及該數個支撐件分別接合於該組樹基座，使各該蠟模與各該支臂的該端緣具有一距離，該些距離彼此的誤差小於或等於0.05mm，及使各該支撐件的兩端分別接合於該軸柱與各該支臂，以形成一組樹骨架，該夾取模組具有一加熱件，該加熱件用以對該組樹骨架之數個料件的接合處進行烘烤。
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