專利名稱：線性鑄型處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及鑄型處理系統(tǒng)，特別是砂模處理系統(tǒng)。
一般，模制金屬鑄件是通過模板模制技術(shù)在鑄造廠生產(chǎn)，該技術(shù)采用濕砂模，其由準(zhǔn)備的型砂和附加物構(gòu)成，型砂和附加物圍繞固定在模板對置側(cè)面的兩箱造型模被壓縮。因此，砂模由上下配合的部分，即上型模和下型模形成。兩箱造型模被形成后，它們被放置在一起以形成具有所需形狀的內(nèi)腔的整體型模。然后，通過在上型模提供的入口或澆口灌入熔化的金屬以生產(chǎn)所需的鑄件。這樣的系統(tǒng)公開在亨特的美國專利號5，022，212中。
在當(dāng)今市場上，一般是將生產(chǎn)砂模的設(shè)備聯(lián)接到用熔化的金屬注入砂模的設(shè)備，并順序聯(lián)接到用于將熔化的金屬冷卻成固體鑄件的設(shè)備，并又聯(lián)接到用于除砂和披露所獲鑄件的設(shè)備。這樣的系統(tǒng)公開在亨特的美國專利號4，589，467中。
在上述4589467專利中，砂模被制造并沿直線傳送裝置輸送到環(huán)形，轉(zhuǎn)動，或圓盤傳送裝置。熔化的金屬在圓盤傳送裝置的一個位置上注入砂模，爾后，隨圓盤傳送裝置轉(zhuǎn)動，使熔化的金屬在砂模中冷卻。圓盤傳送系統(tǒng)設(shè)有外直徑軌道和內(nèi)直徑軌道，其提供金屬的額外冷卻并增加設(shè)備的生產(chǎn)量。雖然還繼續(xù)享有很大的成功，但是其固有地限制了冷卻(停留)時間和容量能力(生產(chǎn)率)的調(diào)節(jié)性能。
亨特的美國專利號5，901，774公開一系統(tǒng)，它具有改進的生產(chǎn)能力和改進的冷卻時間的調(diào)節(jié)性能。這一系統(tǒng)制造砂模并將砂模沿一直線傳送裝置送到層疊的澆注傳送裝置，在那里它們以順次的方式被傳送。拆除重物和外套之后，砂模傳送到層疊的冷卻傳送裝置，在那里它們以平行的方式被傳送。雖然這一系統(tǒng)也獲得商業(yè)上的成功，但是，使用分離的傳送裝置以澆注和冷卻以及使用層疊的傳送裝置導(dǎo)致系統(tǒng)具有相當(dāng)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊的砂模處理系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種砂模處理系統(tǒng)，其具有支承兩個橫向間隔的軌道的簡單的平基座。
在這些方面，本發(fā)明的一個特征是提供一種鑄型處理系統(tǒng)，其具有簡單的平基座，該基座支承傳送裝置，其用于有關(guān)澆注和冷卻鑄件，安裝重物和外套以及排出冷卻的鑄型的所有操作。
本發(fā)明的另一特征是提供兩個傳送機構(gòu)，用于在兩橫向間隔的軌道之間移動托架，當(dāng)它們從一軌道移到另一軌道時不需要升降托架。
本發(fā)明的又一特征是提供單獨的支承結(jié)構(gòu)，其用于重物和外套安裝工位和重物和外套拆除工位，和兩個移動砂模的推動裝置。
本發(fā)明的又一特征是提供適于在第一和第二托架位置接納兩個砂模的托架，第一托架位置是裝外套的位置，其用于澆注，第二托架位置是拆除外套的位置，其用于冷卻。因此，砂模沿用于澆注和冷卻的單個傳送裝置運動。
結(jié)合附圖，本發(fā)明的這些和其它的目的和特征從下面的詳細說明中將更加清楚。


圖1A和1B分別是本發(fā)明鑄型處理系統(tǒng)優(yōu)選實施例的頂視圖和側(cè)視圖，圖2A，2B和2C分別是圖1A的鑄型處理系統(tǒng)的支承結(jié)構(gòu)的前視圖，頂視圖和側(cè)視圖，圖3A，3B和3C表示優(yōu)選實施例的輸送機構(gòu)。
圖4表示本發(fā)明第二實施例。
結(jié)合具體的優(yōu)選實施例說明本發(fā)明時，并不打算將本發(fā)明限制于這些實施例。相反，旨在覆蓋所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的各種替換，改進和等同物。
現(xiàn)參考圖1A和1B，鑄型處理系統(tǒng)20適用于砂模鑄造機21，其包括砂模成形工位22，重物和外套安裝工位24，澆注工位26，重物和外套拆除工位30和除砂工位32。如圖1A指示箭頭所示，砂模從開始到結(jié)束的運動限定一直線連續(xù)的流動路徑。
如圖1A所示，砂模36沿箭頭40的方向從砂模形式工位移出。砂模36形成有入口或澆口，以便熔化的金屬進入；砂模36離開工位22到輸送裝置42上。輸送裝置40將砂模36從砂模形成工位22傳送到重物和外套安裝工位24。重物和外套安裝工位沿鑄型處理系統(tǒng)定位。如圖1A和2A所見，鑄型處理系統(tǒng)20一般有一簡單的平基座80，其分別支承第一和第二軌道82和84。一般，第一和第二軌道82和84平行，并且分別有一對平行的導(dǎo)軌86。支承板或托架52設(shè)有滾輪54，其座落在導(dǎo)軌86上以對砂模36提供移動。如圖1A和1B所示，在鑄型處理系統(tǒng)20中設(shè)置多個托架52。在優(yōu)選實施例中，至少一個滾輪設(shè)有外凸緣，該些外凸緣容納導(dǎo)軌86以保持托架52和導(dǎo)軌86間的接觸。每一托架被設(shè)計成支持兩個砂模36，兩砂模36在第一托架位置56和第二托架位置并排。
砂模36到達輸送裝置42端部時，它們沿箭頭44的方向從輸送裝置42移動到重物和外套安裝工位24。如圖2A和2B所示，通過使用推臂46實現(xiàn)這一移動。推臂46由氣動或液壓缸48驅(qū)動；氣動或液壓缸48是屬于簡單和傳統(tǒng)的設(shè)計。如圖2c所見，推臂46包括與砂模36接觸的擋板50。如圖1A，2A和2B所示，推臂46將砂模36移動到處在重物和外套安裝工位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圍繞砂模36的中部安裝，而重物62被置于砂模36頂上。砂模36的側(cè)面是錐形的以方便這樣的安裝。圖2A表示外套60和重物62的安裝；其中，箭頭64表示當(dāng)外套60和重物62被置于砂模36上時，它們的運動。安裝工位24包括重物和外套升降裝置，升降裝置具有夾緊臂70以通過摩擦，電磁抓住和脫開外套60和重物62，或者其它方法也可用于本發(fā)明。夾緊臂70適于在主軸74的控制下上下移動，其由圖2c所示的輔助桿導(dǎo)向。在優(yōu)選實施例中，夾緊臂70設(shè)有鉤72，其與外套60上設(shè)置的凸緣66接合(圖2A和2C)。在正常工作時，夾緊臂70的唯一運動是垂直的，其首先從托架52抬起一組重和外套60，62，然后，砂模36被推移就位后，將重物和外套組60，62放置在砂模36上。
砂模36從重物和外套安裝工位36，攜帶外套60和重物62沿鑄型處理系統(tǒng)20的第一軌道82去到澆注工位26。如圖1A和1B所示，在澆注工位26通過澆口熔化的金屬澆注入砂模36。在圖1A和1B所示的實施例中，熔化的金屬46從容器90注入砂模36，但是，用于這樣動作的其它機構(gòu)也是完全可能的。在優(yōu)選實施例中，容器90裝在高架軌道92上，軌道92允許容器90從熔化的金屬源手動輸送到澆注工位26。
注意重要的是，鑄型處理系統(tǒng)20不是傳統(tǒng)意義上的傳動輸送裝置，其中并不包括內(nèi)部傳動機構(gòu)，而是包括導(dǎo)軌86，沿導(dǎo)軌86具有滾輪54的托架52由作動筒104推動，作動筒104裝在傳送機構(gòu)100和102上。傳送機構(gòu)100和102位于軌道82和84的對置端，另外，它們是相同的；參考圖3A，3B和3C，它們將被說明。傳送基座114支承傳送作動筒106，一對導(dǎo)向軌118和一對傳送導(dǎo)軌112。傳送導(dǎo)軌112又支承傳送托架108，傳送托架108具有與傳送導(dǎo)軌112接合的傳動輪110和一對導(dǎo)軌86a。導(dǎo)軌86a對應(yīng)于導(dǎo)軌86并適于傳送托架52往復(fù)于第一和第二軌道82和84。作動筒104固定在傳送托架108的外側(cè)端。
當(dāng)傳送機構(gòu)100和102在其傳送托架108上接受托架52時，傳送作動筒106從與第一軌道對正的位置將傳送托架108和托架52橫向移動到與第二軌道對正的位置，或者相反。在第一橫向傳送期間，傳動輪110沿傳送導(dǎo)軌112滾動，同時導(dǎo)向輪116在導(dǎo)向軌中滾動。如圖3C所示，導(dǎo)向軌118具有彎曲的端部120。導(dǎo)向軌118的彎曲的端部120引導(dǎo)傳送托架108對其裝載物略微離開軌道82和84，同時在軌道82和84中間，因此提供足夠的空隙。到達軌道82和84時，導(dǎo)向軌118使導(dǎo)軌86a置于與導(dǎo)軌86大體平齊對正的位置，以便托架52可以脫離傳送機構(gòu)100，102。
如圖1A和1B所示，每一托架52與其它從頭到尾座落的托架52對齊。因此，通過使用作動筒104，傳送機構(gòu)100和102提供沿軌道82、84的移動力。第一傳動機構(gòu)100將托架52從軌道82移動到鄰近第二軌道84的位置后，作動筒104從傳送托架102將托架52推向第二軌道84。這一移動力使托架52對準(zhǔn)第二軌道84，并通過與第二軌道84上的另一托架52接觸，推動另一托架52，并且最終將一個托架52推到第二傳送機構(gòu)102的傳送托架108上。
可以看出，從第一軌道82到第二軌道84的傳遞地，砂模36沿箭頭124轉(zhuǎn)位到重物和外套拆除工位30?？梢岳斫猓刍慕饘僭跐沧⒐の?6注入砂模36時，熔化的金屬立刻開始冷卻。當(dāng)砂模通過鑄型處理系統(tǒng)時，熔化的金屬連續(xù)冷卻到半固體狀態(tài)。因此，到達重物和外套拆除工位30時，可以拆除重物62和外套60，而熔化的金屬不會影響砂模36的完整性。然后，拆除的外套60和重物62被放回到托架52上并被轉(zhuǎn)位到重物和外套安裝工位。在重物和外套安裝工位24，重物和外套升降裝置包括夾緊臂70，它再次抓住外套60和重物62并沿軸74將它們向上升起。外套60和重物62在重物和外套安裝工位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，如前所述和圖2A和2B所示。爾后，外套60和重物60被裝在新的砂模36上。
在重物和外套拆除工位30，重物和外套升降裝置包括夾緊臂(未示出)，其向下移動抓住重物和外套，然后向上運動使重物和外套升起脫離砂模36。之后，砂模36沿圖2A和2B所示的前頭126的方向移動到第二托架位置58。推臂130類似于推臂46，其由液壓缸，在本文中，作動筒132驅(qū)動；推臂130有擋板134，用于與砂模36接觸。如圖2A和2B所見，推臂130將砂模36從第一托架位置56移動到第二托架位置58時，原來位于第二托架58的相鄰砂模36被迫便離開鑄型處理系統(tǒng)20進入除砂工位，以便使第一托架位置56空著。第一托架位置56被清理后，剛被拆除的重物和外套組被向下放回到托架52，如上所述。
圖4表示本發(fā)明第二優(yōu)選實施例，具有擋板152的第三推臂150可操作地連接到氣動或液壓缸，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之間向下延伸，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，當(dāng)推臂46將砂模36從輸送裝置42移動到第一軌道82上的托架第一托架位置56時，推臂150將砂模36脫離鑄型處理系統(tǒng)20，其從第二托架位置58移動到除砂工位。接著，托架52將轉(zhuǎn)位到一個位置，推臂130將砂模36(其重物62和外套60已拆除)從第一托架位置56移動到空的第二托架位置58，與第一優(yōu)選實施例大致相同。
顯然，對于熟悉本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，鑄型處理系統(tǒng)提供了足夠長的時間以便熔化的金屬在砂模36中冷卻。砂模36經(jīng)過第一軌道82和在第一托架位置上的第二軌道84，然后，經(jīng)過第一軌道82和第二托架位置58上的第二軌道84，到這時，熔化的金屬已硬化成鑄件。因此，砂殘余物可在除砂工位32除去。在優(yōu)選實施例中，這是通過使用坡道33和破碎斜坡道34。破碎斜坡道設(shè)有振動傳送裝置以便于從鑄件分離砂渣。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)提供了簡單的平基座，用于支承通過軌道82和84和傳送機構(gòu)100和102體現(xiàn)的傳送裝置。根據(jù)本發(fā)明，砂模在同一水平面上從初始的裝套工位移動到除砂工位，因此，在支承平面下面的區(qū)域可隨意容納在任何給定設(shè)備被認為需要的支承結(jié)構(gòu)和加強結(jié)構(gòu)。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納兩個砂模，第一托架位置中的砂模一般被裝外套，而第二托架位置中的砂模被拆卸外套。第一位置主要用于澆注和最初冷卻，第二位置用于冷卻(和最終拆除)。因此，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解單個傳送系統(tǒng)20可用于澆注以及冷卻的操作。
本發(fā)明的另一特征是提供為許多不同工位的支承結(jié)構(gòu)，而不同的工位通常是有分離的支承結(jié)構(gòu)。如圖1和2A-2C所見，支承結(jié)構(gòu)138在鑄型處理系統(tǒng)20的第一和第二軌道82，84之上延伸。支承結(jié)構(gòu)138在設(shè)計上是簡單的，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和作動筒／推動裝置支承架144。
在優(yōu)選實施例中，第一垂直支柱140自地面延伸并終止于作動筒／推動裝置支承架144的捌角處。液壓缸48和作動筒132固定到支承架144并且它們與移動砂模36的推臂46和130連接。第二垂直支柱141從作動筒／推動裝置支承架144延伸并終止于重物和外套支承架142的捌角處。重物和外套安裝工位24和拆除工位30固定到支承架142上。
因此，可以看出支承結(jié)構(gòu)138是很簡單的，它還提供了整體的支架其支承許多執(zhí)行不同操作的工位。這些操作包括引入新的砂模到鑄型處理系統(tǒng)，在砂模上安裝外套和重物，除去重物和外套，將砂模移到第二托架位置，最終從鑄型處理傳送裝置上除去砂模。另外，單一的支承結(jié)構(gòu)138提供了集中的位置，以便控制器(未示出)控制所有的操作。
由于本發(fā)明通過控制器數(shù)控操作，通過操作人員輸入能夠進入動態(tài)變化。因此，可調(diào)節(jié)每一砂模36內(nèi)的金屬停留時間或冷卻時間。自砂模成形工位22產(chǎn)生砂模36的速度也是可調(diào)節(jié)的，如調(diào)節(jié)鑄型處理系統(tǒng)20的速度那樣。由于如控制推臂46和130的運動那樣，這些功能的每一個都可集中控制，整個系統(tǒng)21的參數(shù)可一致地增加和減少。
從上述可知，顯然，提供了一種新的改進的砂模處理系統(tǒng)，其簡單而緊湊，同時通過由傳送機構(gòu)連接的一對橫向間隔的軌道上的線性順序流動提供了改進的一致性。
權(quán)利要求
1．用于砂模鑄造機的鑄型處理系統(tǒng)，其具有形成多個砂模的裝置，將熔化的金屬澆注入砂模形成鑄件的裝置和從冷卻的鑄件上除砂的裝置，該鑄型處理系統(tǒng)包括-平的基座；支承在該基座上的第一軌道；支承在該基座上大體平行于第一軌道的第二軌道；位于第一和第二軌道上的多個托架，每個托架接納來自形成砂模的裝置的砂模，每一托架適于容納在裝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兩個砂模，托架在第一軌道上被傳送到澆注裝置，托架在第二軌道上被傳送到除砂裝置；第一推動裝置和第一重物和外套升降裝置，其配合操作以從部分冷卻的砂模上拆除重物和外套，然后傳送該部分冷卻的砂模到第二托架位置以便進一步冷卻；在相應(yīng)軌道端部的第一傳送機構(gòu)，用于將托架在上述軌道之間橫向移動；和第二傳送機構(gòu)，用于在相對的方向沿軌道移動托架。
2．按權(quán)利要求1的鑄型處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括第二推動裝置和第二重物和外套升降裝置，其配合操作將砂模從形成砂模的裝置移動到鑄型處理系統(tǒng)，爾后在砂模上安裝重物和外套。
3．按權(quán)利要求1的鑄型處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括一對軌道之上延伸的單一支承結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)支承第一推動裝置，第二推動裝置，第一重物和外套升降裝置和第二重物和外套升降裝置。
4．按權(quán)利要求2的鑄型處理系統(tǒng)，其特征在于，第一和第二重物和外套升降裝置包括夾緊臂，以便抓住砂模上的重物和外套，該砂模位于在第一托架位置上的該升降裝置下面。
5．按權(quán)利要求3的鑄型處理系統(tǒng)，其特征在于，第二推動裝置將砂模傳送到在第二重物和外套升降裝置下面的第一托架位置，而第一推動裝置在重物和外套拆除后，將砂模從第一托架位置傳送到第二托架位置。
6．按權(quán)利要求5的鑄型處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括第三推臂，第三推臂將每一砂模從第二托架位置移動到除砂工位。
7．按權(quán)利要求1的鑄型處理系統(tǒng)，其特征在于第二傳送機構(gòu)包括作動筒，以便使托架運動，從而沿鑄型處理系統(tǒng)移動砂模。
全文摘要
鑄型處理系統(tǒng)包括平的基座,其支承有托架的一對大體平行第一和第二軌道,每一托架容納在第一和第二托加位置并列的兩個砂模。砂模在第一托架位置的第一軌道處進入處理系統(tǒng),爾后,送到澆注工位。砂模和其托架被橫向送到第二軌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,砂模和其托架橫向返回第一軌道。第二次送到第二軌道后,砂模充分冷卻并送到除砂工位。單獨支承結(jié)構(gòu)支承重物和外套安裝和拆除裝置和兩個推臂。
文檔編號B22D47/00GK1294952SQ00108148
公開日2001年5月16日 申請日期2000年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月14日
發(fā)明者W·G·亨特 申請人:亨特自動機器有限公司