一種壓鑄件進澆口共振破斷分離裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種壓鑄件進澆口共振破斷分離裝置，其特征在于，包括通過連接法蘭與分離設備基座連接的變頻電機，變頻電機的電機輸出軸與長軸連接，長軸上設有一對滾動軸承A、滾動軸承B，滾動軸承A、滾動軸承B之間設有內部振動框架，內部振動框架設有框架結構的一端的端部穿設有偏心輪軸，偏心輪軸上設有大皮帶輪，長軸上設有小皮帶輪，大皮帶輪與小皮帶輪之間通過皮帶相互配合；內部振動框架的中部穿設有振動中心軸；內部振動框架的U型結構的兩個端部的部分從分離設備基座中露出，兩個端部分別設有夾具固定端、動力缸。本發明通過不同頻率或大小的激勵通過振動框架傳遞至壓鑄件產品，使壓鑄件進澆口產生破斷，達到產品和料柄分離的目的。
【專利說明】
一種壓鑄件進澆口共振破斷分離裝置
技術領域
[0001 ]本發明公開了一種壓鑄件進澆口共振破斷分離裝置，屬于振動利用工程和自動化控制領域。
【背景技術】
[0002]目前，針對小型鋁合金壓鑄件進澆口與所需要的工件的分離，國內絕大多數鑄造廠家仍然采用人工擊打、半自動鋸床切斷以及氣動敲擊方法。這些方法勞動強度大，生產效率低，大批量生產過程中要花費大量人工。操作工人須穿著防護服、戴面具、隔熱手套手持工件進行去除進澆口作業，切割過程產生大量的粉塵，設備在敲擊和切割時不可避免地產生刺耳的噪聲。此外，在自動化生產越來越普遍的今天，亟需設計一種澆口分離設備，將其嵌入自動化生產線中，能達到產能的增長、產品質量的提高的效果。
【發明內容】
[0003]本發明所是解決的是傳統小型壓鑄件分離進澆口，工序噪音大、設備通用性差而且工件有所損壞的問題。
[0004]為了解決上述問題，本發明提供了一種壓鑄件進澆口共振破斷分離裝置，其特征在于，包括通過連接法蘭與分離設備基座連接的變頻電機，變頻電機的電機輸出軸通過連接法蘭內的聯軸裝置與分離設備基座內的長軸連接，長軸上設有一對滾動軸承A、滾動軸承B，滾動軸承A、滾動軸承B之間設有內部振動框架，內部振動框架的一端為框架結構，另一端為U型結構，內部振動框架設有框架結構的一端的端部穿設有偏心輪軸，偏心輪軸的兩端分別設有偏心輪A、偏心輪B，偏心輪軸上設有大皮帶輪，長軸上設有小皮帶輪，大皮帶輪與小皮帶輪之間通過皮帶相互配合；內部振動框架的中部穿設有振動中心軸，振動中心軸通過軸承座A與內部振動框架相配合；內部振動框架的U型結構的兩個端部的部分從分離設備基座中露出，兩個端部分別設有用于與進澆道連接固定的夾具固定端、動力缸，動力缸的動力缸活動頂桿使用時抵住進澆道；內部振動框架的U型結構端部設于分離設備基座內的部分的相對外側分別設有彈簧預緊力調節桿A、彈簧預緊力調節桿B，彈簧預緊力調節桿A、彈簧預緊力調節桿B分別從分離設備基座的上下兩側露出，彈簧預緊力調節桿A上設于內部振動框架與分離設備基座之間的部分外套有可調彈簧A，彈簧預緊力調節桿B上設于內部振動框架與分離設備基座之間的部分外套有可調彈簧B。
[0005]優選地，所述分離設備基座內還設有高度調節框架，滾動軸承B通過軸承座B設于高度調節框架上;軸承座A通過軸承座C設于高度調節框架上。
[0006]優選地，所述聯軸裝置包括依次連接的聯軸器A、聯軸器B，連接法蘭通過聯軸器B與分離設備基座的外側固定連接。
[0007]優選地，所述動力缸為氣缸、液壓缸或飼服缸。
[0008]優選地，所述可調彈簧A、可調彈簧B為錐形彈簧或圓柱彈簧。
[0009]共振破斷分離裝置工作過程是變頻電機將旋轉動力傳遞到內部振動框架末端的一對偏心輪上，偏心輪高速旋轉后產生不平衡的離心力驅使內部框架以支撐點為回轉中心上下高頻抖動，同時內部框架伸出端裝有一套簡單的夾緊機構用來夾緊壓鑄件料柄，調整激振器偏心塊的轉速以及夾角可獲得不同頻率和大小的激勵，不同頻率或大小的激勵通過振動框架傳遞至夾緊機構，通過這種方式把不同頻率和振幅的振動傳遞給壓鑄件產品，使壓鑄件進澆口產生破斷，達到產品和料柄分離的目的。在PLC的控制下，一種振幅、頻率可調以及電機工作時間可控制的進澆口分離裝置產生了。
[0010]本發明由于采用偏心輪振動，因此運行時噪音低、工作效率高。同時，通過調節偏心輪的夾角和轉速可以實現激振力頻率和大小的調節，工序完成后對工件損傷極低，由于利用共振特點，因此不同壓鑄件可以在同一設備上進行進澆口分離，若將其嵌入自動化生產線中，配合機械取件手共同工作，能廣泛應用于各種外形的壓鑄件產品分離進澆口的工作，提高工作效率。
[0011]此外，本發明通用性強，各種外形復雜的鑄件都能在同一臺設備上處理；由于利用共振能量，因此能大大縮小設備的體積，極大地解放車間空間;壓鑄件在夾具上允許有水平方向的角度偏轉，工作過程中對工件不會帶來任何傷害，能達到嚴格的生產要求。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明提供的一種壓鑄件進澆口共振破斷分離裝置的立體圖；
[0013]圖2為本發明提供的一種壓鑄件進澆口共振破斷分離裝置的主視圖；
[0014]圖3為圖2的左視圖；
[0015]圖4為圖3中A-A面的#lj視圖；
[0016]圖5為圖2的后視圖；
[0017]圖6為圖5中B-B面的剖視圖；
[0018]圖7為圖2的右視圖；
[0019]圖8為本發明的原理圖。
【具體實施方式】
[0020]為使本發明更明顯易懂，茲以優選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。
[0021 ]實施例
[0022]如圖1-7所示，為本發明提供的一種壓鑄件進澆口共振破斷分離裝置的結構示意圖，其包括通過連接法蘭2與分離設備基座8連接的變頻電機I，變頻電機I的電機輸出軸1通過連接法蘭2內的聯軸裝置與分離設備基座8內的長軸5連接，所述聯軸裝置包括依次連接的聯軸器A3、聯軸器B4，連接法蘭2通過聯軸器B4與分離設備基座8的外側固定連接。長軸5上設有一對滾動軸承Al 1、滾動軸承B23，滾動軸承Al 1、滾動軸承B23之間設有內部振動框架14，內部振動框架14的一端為框架結構，另一端為U型結構，內部振動框架14設有框架結構的一端的端部穿設有偏心輪軸9，偏心輪軸9的兩端分別設有偏心輪A6、偏心輪B7，偏心輪軸9上設有大皮帶輪24，長軸5上設有小皮帶輪26，大皮帶輪24與小皮帶輪26之間通過皮帶25相互配合；內部振動框架14的中部穿設有振動中心軸12，振動中心軸12通過軸承座Al5與內部振動框架14相配合；內部振動框架14的U型結構的兩個端部的部分從分離設備基座8中露出，兩個端部分別設有用于與進澆道30連接固定的夾具固定端13、動力缸21，動力缸21的動力缸活動頂桿22使用時抵住進澆道30，夾具固定端13上設有用于固定進澆道30的卡盤29;內部振動框架14的U型結構端部設于分離設備基座8內的部分的相對外側分別設有彈簧預緊力調節桿A16、彈簧預緊力調節桿B17，彈簧預緊力調節桿A16、彈簧預緊力調節桿B17分別從分離設備基座8的上下兩側露出，彈簧預緊力調節桿A16上設于內部振動框架14與分離設備基座8之間的部分外套有可調彈簧A27，彈簧預緊力調節桿B17上設于內部振動框架14與分離設備基座8之間的部分外套有可調彈簧B28。內部振動框架14的U型結構部分、兩個可調彈簧及兩個彈簧預緊力調節桿構成了夾緊機構。所述分離設備基座8內還設有高度調節框架18，滾動軸承B23通過軸承座B19設于高度調節框架18上;軸承座A15通過軸承座C20設于高度調節框架18上。所述動力缸21為氣缸、液壓缸或飼服缸。所述可調彈簧A27、可調彈簧B28為錐形彈簧或圓柱彈簧。
[0023]在鑄造自動化生產過程中，機械抓取手將已經成型的鑄件從鑄造模中取出來放到振動分離裝置的夾具上。夾具由卡盤29和動力缸21和動力缸活動頂桿22組成，當工件31放置到夾具上后，動力缸21開始動作，動力缸活動頂桿22上升，將鑄件料柄的進澆道30緊緊地頂在動力缸活動頂桿22上端面和卡盤29之間。
[0024]接著啟動設備開關，變頻電機I開始工作，電機輸出軸10隨之運轉起來，通過聯軸裝置將動力傳遞給長軸5，長軸5帶動小皮帶輪26旋轉，小皮帶輪26通過皮帶25帶動大皮帶輪24旋轉。基于此，電機輸出軸10上的旋轉力傳遞到了內部振動框架14設有框架結構的一端。接下來，偏心輪軸9開始高速旋轉，內部振動框架14在不平衡的離心力作用下開始高頻上下抖動(如圖8中箭頭所示)，內部振動框架14的設有長軸5處為回轉中心I，夾緊機構也隨之上下高頻振動。當夾具處產生了與壓鑄件自身固有頻率相接近的激振頻率時，工件31就會發生共振，進澆口破斷分離處32產生較大的應變和應力直至其斷裂。迫使壓鑄件進澆口與所需工件31分離開來，從而完成進澆口分離任務，達到用戶所需的無損傷產品。
[0025]設備的激振驅動裝置的是一對偏心輪，其優點是動力的傳輸過程中無剛體接觸，因此設備在運轉中沒有噪聲產生，箱體內部零件也不會出現較大的碰撞變形，而且偏心輪夾角的改變可以控制夾緊機構的激振力，因此此種設備能用于不同鑄件的進澆口分離。其次帶輪傳動過載時能打滑，可以緩解載荷沖擊，將較好地防止電機燒壞，當安裝有兩個皮帶輪的兩軸在運轉過程中發生微小的相對位移時，整套裝置的動力傳輸也不會有太大的影響(設備在設計時已經考慮到兩軸的相對位移不會很大)。振動設備工作的過程中，安裝在內部振動框架和基座之間的兩個可調彈簧、的預緊力可以自由調節，當需要較大的回正力時，可以把兩個彈簧預緊力調節桿擰緊從而將上下的回位彈簧的預緊力調小；當需要較小的回正力時，可以把兩個彈簧預緊力調節桿擰松從而將上下的可調彈簧的預緊力調大，上下對稱地安置兩個回位彈簧的目的也是使內部框架在回正力的作用下始終處于水平位置。根據工作對象結構和固有頻率的不同，可以通過變頻調速器來調節電機的轉速，將振動設備的輸出頻率調至與工件固有頻率相匹配，從而達到快速將進澆口與工件產品分離的目的。
[0026]振動設備在運轉的過程中，首先是電機低速旋轉，并通過皮帶傳動使偏心輪也低速轉動起來，慢速旋轉的偏心輪產生小幅度的離心力，動力經過傳遞，振動頭夾持部分也以支撐中心為旋轉點進行類似杠桿原理的上下抖動，當鑄件抖動到一定的頻率后，逐步加快電機的轉動速度，振動頭的夾持部位也帶著鑄件快速的高頻率地抖動起來，直到振動頻率接近鑄件的共振頻率時維持數秒不變，此時鑄件的振動幅度最大，進澆口處的應力和應變也達到最大值。一段時間后，進澆口瞬間破斷分離開來，接下來通過不同的料倉，將所需的工件和廢棄的進澆口分別收集到指定位置，完成料柄的分離工作。在料柄去除的過程中，兩階段電機不同的旋轉速度是通過PLC控制來實現的，當液壓缸里的頂桿將鑄件夾緊穩固后，力傳感器產生信號并觸發電機開關，振動設備開始工作，PLC作為系統的控制核心，集中解決輸入信號的數據處理和輸出邏輯順序控制的問題，系統的參數設定、顯示功能則由觸摸屏完成，設備工作時，PLC按照用戶所選的振動模式和設定的振動參數，根據力傳感器的和振動傳感器的信號，對變頻電機發出控制信號，使振動設備的輸出端和彈簧阻尼器協調運動，完成料柄去除工作。
【主權項】
1.一種壓鑄件進澆口共振破斷分離裝置，其特征在于，包括通過連接法蘭(2)與分離設備基座(8)連接的變頻電機(I)，變頻電機(I)的電機輸出軸(10)通過連接法蘭(2)內的聯軸裝置與分離設備基座(8)內的長軸(5)連接，長軸(5)上設有一對滾動軸承A(ll)、滾動軸承B(23)，滾動軸承A(11)、滾動軸承B(23)之間設有內部振動框架(14)，內部振動框架(14)的一端為框架結構，另一端為U型結構，內部振動框架(14)設有框架結構的一端的端部穿設有偏心輪軸(9)，偏心輪軸(9)的兩端分別設有偏心輪A(6)、偏心輪B(7)，偏心輪軸(9)上設有大皮帶輪(24)，長軸(5)上設有小皮帶輪(26)，大皮帶輪(24)與小皮帶輪(26)之間通過皮帶(25)相互配合；內部振動框架(14)的中部穿設有振動中心軸(I2)，振動中心軸(12)通過軸承座A(15)與內部振動框架(14)相配合；內部振動框架(14)的U型結構的兩個端部的部分從分離設備基座(8)中露出，兩個端部分別設有用于與進澆道(30)連接固定的夾具固定端(13)、動力缸(21)，動力缸(21)的動力缸活動頂桿(22)使用時抵住進澆道(30);內部振動框架(14)的U型結構端部設于分離設備基座(8)內的部分的相對外側分別設有彈簧預緊力調節桿A(16)、彈簧預緊力調節桿B(17)，彈簧預緊力調節桿A(16)、彈簧預緊力調節桿B(17)分別從分離設備基座(8)的上下兩側露出，彈簧預緊力調節桿A(16)上設于內部振動框架(14)與分離設備基座(8)之間的部分外套有可調彈簧A(27)，彈簧預緊力調節桿B(17)上設于內部振動框架(14)與分離設備基座(8)之間的部分外套有可調彈簧B(28)。2.如權利要求1所述的壓鑄件進澆口共振破斷分離裝置，其特征在于，所述分離設備基座(8)內還設有高度調節框架(18)，滾動軸承B(23)通過軸承座B( 19)設于高度調節框架(18)上;軸承座A(15)通過軸承座C(20)設于高度調節框架(18)上。3.如權利要求1所述的壓鑄件進澆口共振破斷分離裝置，其特征在于，所述聯軸裝置包括依次連接的聯軸器A(3)、聯軸器B(4)，連接法蘭(2)通過聯軸器B(4)與分離設備基座(8)的外側固定連接。4.如權利要求1所述的壓鑄件進澆口共振破斷分離裝置，其特征在于，所述動力缸(21)為氣缸、液壓缸或飼服缸。5.如權利要求1所述的壓鑄件進澆口共振破斷分離裝置，其特征在于，所述可調彈簧A(27)、可調彈簧B(28)為錐形彈簧或圓柱彈簧。
【文檔編號】B22D31/00GK105921713SQ201610436060
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月17日
【發明人】漆思杰, 潘進, 秦小鍵, 錢煒, 吳恩啟, 王丹
【申請人】豐漢電子(上海)有限公司