一種鑄造型腔自動吹掃的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種鑄造型腔自動吹掃機，所述的鑄造型腔包括上箱（7）、下箱（10），所述的自動吹掃機設有機架、升降系統、吹掃系統、控制系統；所述的吹掃系統設有可作旋轉運動的、空心管狀的吹掃臂（8），在所述的吹掃臂（8）上設有多個吹嘴（9）；所述的吹掃臂（8）與壓縮空氣的供氣管路（19）連接。采用上述技術方案，實現了鑄造成型型腔表面附著的散砂或沙塵自動吹掃、清理，自動化程度高，替代人工工作，解放勞動力，提高了生產效率；散砂或沙塵清理干凈、徹底，效果明顯；持久穩定，提高了鑄造產品的內在質量，降低了生產成本；廣泛適宜于砂型造型鑄造、金屬模保溫區衍砂造型鑄造、鐵模覆砂造型鑄造等鑄造前吹掃。
【專利說明】一種鑄造型腔自動吹掃機
【技術領域】
[0001]本發明屬于金屬材料熱加工成形的【技術領域】，涉及鑄造澆注前的輔助工藝技術裝備。具體地說，本發明涉及一種鑄造澆注前自動吹掃工藝技術。
【背景技術】
[0002]目前，在鑄造行業，造型后難免有散砂或沙塵附著在型腔表面，如果不及時清除，澆注后這些散砂或沙塵會融入鑄件體內，造成鑄件內部致命缺陷，影響鑄件的內在質量。
[0003]清理造型遺留散砂或沙塵的傳統辦法是:工人在造型時，用嘴吹；或者用毛刷清除；或者用皮老虎吹掃。這些方式只能在一定程度上清理散砂或沙塵，不能根本清除。
[0004]現有技術中還有一種方式是:設計一種簡單機械，通過人工借用吹掃工具完成吹掃清理，這種方式主要適用鑄造生產線。采用這種工作方式，提高了工作效率。
[0005]但是，上述幾種方式均需要人操作、人工清理，難免有疏漏；人工工作也存在疲勞現象，遇到大件更容易損傷鑄造型腔，不能長久保證工作的穩定和有效性，也給產品質量帶來隱患；簡單機械裝置結合人工工作，存在設備傷人的隱患。
【發明內容】
[0006]本發明提供一種鑄造型腔自動吹掃機，其目的是在鑄造澆注前對附著在鑄造型腔表面上的散砂或沙塵進行自動吹掃、清理。
[0007]為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為:
[0008]本發明的鑄造型腔自動吹掃機，其中:所述的鑄造型腔包括上箱、下箱，所述的自動吹掃機設有機架、升降系統、吹掃系統、控制系統；所述的吹掃系統設有可作旋轉運動的、空心管狀的吹掃臂，在所述的吹掃臂上設有多個吹嘴；所述的吹掃臂與壓縮空氣的供氣管路連接。
[0009]所述的機架包括機架立柱和機架頂座；所述的升降系統的結構為:所述的機架頂座的上表面設置與其固定連接的升降缸；在所述的機架頂座的下方，設升降頭，所述的上箱通過固定在所述的升降頭上的抓模機械手掛在所述的升降頭的下方；所述的升降頭與所述的升降缸向下伸出的活塞桿的端部固定連接。
[0010]所述的機架頂座上設置與其固定連接的導桿導套；所述的升降頭上設置與其緊固連接的升降頭導桿；所述的升降頭導桿與所述的導桿導套為滑動配合。
[0011]所述的升降頭導桿為兩個或兩個以上。
[0012]所述的機架立柱上設有豎直圓柱狀的旋轉柱，所述的吹掃臂的一端水平固定安裝在所述的旋轉柱的下部；所述的旋轉柱的上下兩端分別通過上軸座、下軸座安裝在機架立柱上；所述的旋轉柱的外圓柱表面上，設螺旋形的滑槽；所述的抓模機械手上設與其固定連接的滑動導桿，所述的滑動導桿的伸出端插入所述的滑槽并形成滑動配合。
[0013]所述的升降系統、吹掃系統均由控制系統控制，所述的控制系統為PLC智能控制系統。[0014]所述的滑槽的兩端均設置一段豎直的直線槽。
[0015]所述的下箱旋轉在模型承載車上，所述的模型承載車通過導輪在鑄造線運行軌道上運行。
[0016]所述的升降缸采用升降液壓缸，或采用升降氣缸。
[0017]所述的吹嘴在吹掃臂上的分布規律為:從靠近旋轉柱的一端至另一端密度逐漸減小；所述的吹嘴的口徑逐漸增大。
[0018]本發明采用上述技術方案，實現了鑄造成型型腔表面附著的散砂或沙塵自動吹掃、清理，自動化程度高，替代人工工作，解放勞動力，提高了生產效率；散砂或沙塵清理干凈、徹底，效果明顯；持久穩定，提高了鑄造產品的內在質量，降低了生產成本；廣泛適用于砂型造型鑄造、金屬I吳保溫區衍砂造型鑄造、鐵I吳覆砂造型鑄造等鑄造?υ吹掃。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]下面對本說明書各幅附圖所表達的內容及圖中的標記作簡要說明:
[0020]圖1為本發明的自動吹掃機結構示意圖；
[0021]圖2為圖1所示結構的側視圖；
[0022]圖3為本發明的吹掃系統示意圖；
[0023]圖4為本發明中吹掃旋轉體的展開示意圖。
[0024]圖中標記為:
[0025]1、升降頭導桿，2、升降缸,3、導桿導套,4、機架頂座,5、升降頭,6、機架立柱,7、上箱，8、吹掃臂，9、吹嘴，10、下箱，11、模型承載車，12、鑄造線運行軌道，13、抓模機械手，14、密封蓋，15、上軸座，16、旋轉柱，17、滑動導桿，18、滑槽，19、供氣管道，20、羊毛氈，21、下軸座。
【具體實施方式】
[0026]下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明，以幫助本領域的技術人員對本發明的發明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。
[0027]一、本發明的總體結構:
[0028]如圖1至圖4所示的本發明的結構是一種鑄造型腔自動吹掃機，所述的鑄造型腔包括上箱7、下箱10。
[0029]為了解決現有技術存在的問題并克服其缺陷，實現在鑄造澆注前對附著在鑄造型腔表面上的散砂或沙塵進行自動吹掃、清理的發明目的，本發明采取的技術方案為:
[0030]參見圖1至圖3，所示的鑄造型腔自動吹掃機設有機架、升降系統、吹掃系統、控制系統，所述的吹掃系統設有可作旋轉運動的、空心管狀的吹掃臂8，在所示的吹掃臂8上設有多個吹嘴9 ;所示的吹掃臂8與壓縮空氣的供氣管路19連接。
[0031]氣嘴9與吹掃臂8上的中空管相通，所述的氣嘴9的氣道徑向尺寸> 0.2mm ;所述氣嘴9的長度及外形、截面形狀不受具 體幾何形狀限制；且其材質也沒有限制。
[0032]吹掃工作介質為壓力氣體。
[0033]所述的吹掃臂8末端的供氣管道19接通壓力氣源，保證工作過程的壓力氣體的供應。
[0034]采用上述技術方案，可實現定點或不定點自動吹掃、清理。所述的自動吹掃機通過機架固定在鑄造線上，實現定點自動吹掃；或者，所述的自動吹掃機機架實現線性往復移動模式，完成不定點自動吹掃。
[0035]本發明的自動化程度高，替代人工工作，解放勞動力，提高了生產效率；散砂或沙塵清理干凈、徹底，效果明顯；持久穩定，提高了鑄造產品的內在質量，降低了生產成本。
[0036]綜上所述，本發明廣泛適用于砂型造型鑄造、金屬模保溫區衍砂造型鑄造、鐵模覆砂造型鑄造等鑄造如吹掃。
[0037]二、升降系統:
[0038]參見圖1和圖2，所示的機架包括機架立柱6和機架頂座4 ;所述的升降系統的結構為:
[0039]所示的機架頂座4的上表面設置與其固定連接的升降缸2 ；
[0040]在所述的機架頂座4的下方，設升降頭5，所述的上箱7通過固定在所述的升降頭5上的抓模機械手13掛在所述的升降頭5的下方；所述的升降頭5與所述的升降缸2向下伸出的活塞桿的端部固定連接。
[0041]通過升降系統的工作，完成鑄造模型型腔的開、合控制，實現鑄造模型在澆注前的平穩開箱和合箱。并且便于自動吹掃。
[0042]升降系統通過PLC智能控制，按照鑄造線的程序指令工作。
[0043]所示的機架頂座4上設置與其固定連接的導桿導套3 ;所示的升降頭5上設置與其緊固連接的升降頭導桿I ;所述的升降頭導桿I與所述的導桿導套3為滑動配合。
[0044]所述的升降頭導桿I為兩個或兩個以上。
[0045]升降頭導桿I與導桿導套3的配合，使上箱的上下運動精度大大提高，保證產品質量和生產安全。
[0046]三、吹掃系統:
[0047]參見圖3:所示的自動吹掃系統由旋轉柱16、滑動導桿17、上軸座15、下軸座21、供氣管道19、吹掃臂8、、吹嘴9組成。
[0048]其中的吹掃臂旋轉控制機構為:
[0049]參見圖3和圖4，所示的機架立柱6上設有豎直圓柱狀的旋轉柱16，所述的吹掃臂8的一端水平固定安裝在所述的旋轉柱16的下部；所述的旋轉柱16的上下兩端分別通過上軸座15、下軸座21安裝在機架立柱6上；所述的旋轉柱16的外圓柱表面上，設螺旋形的滑槽18 ;所述的抓模機械手13上設與其固定連接的滑動導桿17，所述的滑動導桿17的伸出端插入所述的滑槽18并形成滑動配合。
[0050]所述的旋轉柱16，通過上軸座15和下軸座21實現軸向固定。
[0051]為減小旋轉柱16運動時的阻力，所述的上軸座15及下軸座21設置有深溝球軸承、推力球軸承，減小旋轉軸旋轉的阻力，提高靈活性，延長了旋轉軸使用壽命。
[0052]在下軸座21上設置羊毛氈20，起到密封作用。
[0053]在上軸座15上設置密封蓋14，同樣起到密封作用。
[0054]所述的升降系統的動作時，升降系統連接帶動旋轉柱16旋轉，目的是實現吹掃臂8旋轉，完成連續吹掃。旋轉柱16實現圓周旋轉吹掃。[0055]自動吹掃系統通過滑動導桿17與升降系統連接，目的是在升降系統工作時，實現自動吹掃系統自動與升降系統保持同步工作。
[0056]所述的旋轉柱16截面形狀還可以為方形等其它形狀。
[0057]所述的吹掃系統實現2次或2η次吹掃清理:所述自動吹掃機對每一鑄造模型型腔表面實現二次吹掃。為確保了對散砂或沙塵清理的效果。所述的旋轉體的滑槽的旋轉角通過間斷性多段次90°旋轉設計，旋轉軸在升降系統通過連接臂的帶動下，理論上可實現2η次吹掃。
[0058]四、滑槽的結構設計:
[0059]所述的滑槽18可以設置為凹槽，或設置為凸槽。所述的滑槽18運行軌跡為螺旋線，通過滑動導桿17的作用，帶動吹掃臂8進行回轉。
[0060]所述的滑槽18的運行旋轉角>0°，可實現數倍360°的角度旋轉，一般為0°~720°范圍；所以，旋轉柱16的轉動的旋轉角<0°，所述滑槽18的旋轉角可以以360°的倍數設計，可實現旋轉柱16數倍360°的角度旋轉。
[0061]所述滑槽18的旋轉角為間斷性多段次90°設置，實現多次吹掃。
[0062]所述的滑槽18的旋轉角以360°的倍數設計，吹掃臂8連續實現順時針或逆時針360°的旋轉，可對以旋轉柱16為中心的圓周方向布置的模型型腔表面吹掃清理，擴大了吹掃范圍，提高了生產效率。
[0063]所述的滑槽18的兩端均設置一段豎直的直線槽。所述的滑槽18運行軌跡為螺旋線和直線結合。所述的滑槽18直線運行長度> 0mm，使吹掃臂8在該范圍內不進行旋轉。
[0064]所述滑槽18螺旋升角方向有左旋、右旋兩種，實現旋轉軸順時針或逆時針旋轉。
[0065]五、旋轉柱的設計:
[0066]參見圖4，為旋轉柱16的展開圖。其原理是:
[0067]圖示為旋轉柱16逆時針旋轉模式，旋轉角度為90° ;滑動導桿17 —端鎖在旋轉柱16上的滑槽18內。
[0068]升降系統提升時，滑動導桿17自0°處下端“R”點向上滑動，此時旋轉柱16保持不動，吹掃臂8處在0°位置；
[0069]當滑動導桿17移動至螺旋線“S/左旋”的起點時，旋轉柱16在滑動導桿17的作用下開始旋轉，供氣管道19開始供氣，高壓氣體通過吹掃臂8經吹嘴9實現強力吹掃；
[0070]滑動導桿17到達“S/左旋”末端,旋轉柱16停止旋轉,完成90°逆時針轉動；
[0071]滑動導桿17繼續滑動到上端“R”處后，提升系統開始下降，旋轉柱16順時針旋轉，直到連接臂回到“O° ”點，同時完成二次吹掃，供氣管道19停止供氣，吹嘴9停止工作。
[0072]上述工作過程實現的是對特定點的某一鑄造模型型腔面進行自動吹掃、清理。
[0073]如果采用右旋，其工作情況正好相反。
[0074]六、下箱的移動方案:
[0075]所述的下箱10旋轉在模型承載車11上，所述的模型承載車11通過導輪在鑄造線運行軌道12上運行。
[0076]升降動力介質為壓力油或壓力氣體，即:所述的升降缸2采用升降液壓缸，或采用升降氣缸。
[0077]七、控制系統:[0078]所述的升降系統、吹掃系統均由控制系統控制，所述的控制系統為PLC智能控制系統。
[0079]為了實現自動吹掃，所述的自動吹掃系統與升降系統關聯，通過PLC等自動控制；所述的自動吹掃系統與升降系統同步工作。
[0080]自動吹掃機可通過PLC或簡單電路控制，實現自動或半自動工作模式完成吹掃。所述的吹掃機通過PLC智能控制，按照鑄造線的程序指令工作；或通過簡單電路控制，完成自動吹掃工作。
[0081]八、所述的吹嘴9在吹掃臂8上的分布規律為:
[0082]從吹掃臂8靠近旋轉柱16的一端至另一端，吹嘴9密度逐漸減小；所述的吹嘴9的口徑逐漸增大。
[0083]因為，如果吹嘴9的密度和口徑按均勻分布，吹掃臂8靠近旋轉柱16的一端的回轉半徑小，其單位面積氣體的流量就會很大。遠端氣體流量小，吹掃效果較差。采用上述技術方案后，就使整個型面上的吹掃的氣體量大致均勻，提高總體吹掃效果。
[0084]上面結合附圖對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現并不受上述方式的限制，只要采用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種鑄造型腔自動吹掃機，所述的鑄造型腔包括上箱(7)、下箱(10)，其特征在于: 所述的自動吹掃機設有機架、升降系統、吹掃系統、控制系統； 所述的吹掃系統設有可作旋轉運動的、空心管狀的吹掃臂(8)，在所述的吹掃臂(8)上設有多個吹嘴(9)； 所述的吹掃臂(8)與壓縮空氣的供氣管路(19)連接。
2.按照權利要求1所述的鑄造型腔自動吹掃機，其特征在于: 所述的機架包括機架立柱(6)和機架頂座(4)； 所述的升降系統的結構為: 所述的機架頂座(4)的上表面設置與其固定連接的升降缸(2)； 在所述的機架頂座(4)的下方，設升降頭(5)，所述的上箱(7)通過固定在所述的升降頭(5)上的抓模機械手(13)掛在所述的升降頭(5)的下方； 所述的升降頭(5)與所述的升降缸(2)向下伸出的活塞桿的端部固定連接。
3.按照權利要求2所述的鑄造型腔自動吹掃機，其特征在于: 所述的機架頂座(4)上設置與其固定連接的導桿導套(3)； 所述的升降頭(5)上設置與其緊固連接的升降頭導桿(I); 所述的升降頭導桿(I)與所述的導桿導套(3)為滑動配合。
4.按照權利要求3所述的鑄造型腔自動吹掃機，其特征在于:所述的升降頭導桿(I)為兩個或兩個以上。
5.按照權利要求2至4中任一項所述的鑄造型腔自動吹掃機，其特征在于: 所述的機架立柱(6)上設有豎直圓柱狀的旋轉柱(16)，所述的吹掃臂(8)的一端水平固定安裝在所述的旋轉柱(16)的下部； 所述的旋轉柱(16)的上下兩端分別通過上軸座(15)、下軸座(21)安裝在機架立柱(6)上；所述的旋轉柱(16)的外圓柱表面上，設螺旋形的滑槽(18)； 所述的抓模機械手(13)上設與其固定連接的滑動導桿(17)，所述的滑動導桿(17)的伸出端插入所述的滑槽(18)并形成滑動配合。
6.按照權利要求5所述的鑄造型腔自動吹掃機，其特征在于:所述的升降系統、吹掃系統均由控制系統控制，所述的控制系統為PLC智能控制系統。
7.按照權利要求5所述的鑄造型腔自動吹掃機，其特征在于:所述的滑槽(18)的兩端均設置一段豎直的直線槽。
8.按照權利要求1至4中任一項所述的鑄造型腔自動吹掃機，其特征在于:所述的下箱(10)旋轉在模型承載車(11)上，所述的模型承載車(11)通過導輪在鑄造線運行軌道(12)上運行。
9.按照權利要求2所述的鑄造型腔自動吹掃機，其特征在于:所述的升降缸(2)采用升降液壓缸，或采用升降氣缸。
10.按照權利要求5所述的鑄造型腔自動吹掃機，其特征在于:所述的吹嘴(9)在吹掃臂(8)上的分布規律為:從吹掃臂(8)靠近旋轉柱(16)的一端至另一端，吹嘴(9)密度逐漸減小；吹嘴(9)的口徑逐漸增大。
【文檔編號】B22C9/12GK103464688SQ201310364307
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月20日 優先權日:2013年8月20日
【發明者】周道宏, 王登國, 朱慶華, 張國華 申請人:安徽省寧國新寧裝備制造科技發展有限公司