一種制芯的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種制芯機，包括機架、工作臺、工作臺舉升機構、下頂芯機構、下芯盒移動機構、上芯盒提升機構、射砂單元、移動吹氣罩機構，其特征在于：所述下頂芯機構位于工作臺前方，下頂芯機構與機架固定連接；所述工作臺舉升機構為四導桿結構，工作臺兩側分別設置舉升液壓缸；所述下芯盒移動機構包括設置在工作臺上的驅動液壓缸、芯合小車和導軌，所述導軌包括位于工作臺上的第一導軌和位于下頂芯機構上的第二導軌，第一導軌和第二導軌對準設置。本發(fā)明日常維護方便，下頂芯機構固定在設備前側，不隨工作臺升降，芯盒吊裝及取芯更方便。
【專利說明】一種制芯機
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種金屬鑄造設備，具體涉及一種冷芯盒制芯機。
【背景技術】
[0002]冷芯盒制芯機是鑄造行業(yè)中芯砂成型的重要設備之一，其工作原理是:制芯機驅動芯盒的各個部件開合，通過壓縮空氣將已經混好的芯砂射入芯盒內；隨后，催化氣體導入芯盒，芯砂在短時間內硬化，達到工藝和生產要求，并從芯盒中被頂出取走。
[0003]現有技術中，制芯機主要結構包括:下部中間套筒式工作臺舉升機構，驅動工作臺與下頂芯機構同時升降；安裝于工作臺上的下芯盒移動機構，驅動芯盒前后移動；布置在工作臺左右兩側的套筒式側夾緊機構，滿足四開模芯盒動作需求；上部中間為固定式射頭及射砂機構，射腔內部安裝射砂筒；上部左右兩側布置移動吹氣板及上頂板，吹氣板及頂芯板分步動作；上部中間固定上芯盒提升機構，采用上部同步框結構；機器框架采用四立柱連接方式。與上述結構配合，配套設置電控系統(tǒng)、液壓站、安全圍屏、氣體發(fā)生器等。
[0004]采用上述結構的制芯機，在日常使用和維護中主要有以下幾點缺點:
1.工作臺舉升機構采用單套液壓缸驅動升降，導向結構采用套筒式導向方式，整套機構安裝在設備底部中間。套筒式結構導向易磨損，特別對于負載重的芯盒，導向性能不足。日常更換維護時，需要將工作臺頂起后，人工將整套機構拉出后更換，維護操作不便，工作量大。
[0005]2.下頂芯機構固定在工作臺前側，隨工作臺同時升降。從安全防護考慮，此套機構布置在安全圍屏內，造成吊裝芯盒及取砂芯困難。
[0006]3.射砂機構內部布置射砂筒，射砂筒結構采用圓周密封，每班需人工安裝及拆卸維護。并且射砂筒變形后需整套更換。
[0007]4.設備左側為吹氣板、右側為頂芯板,設備動作為吹氣板移入設備,完成吹氣后移出。而后上頂板移入設備，完成頂芯后移出。設備運動動作較多，時間節(jié)拍長。
[0008]5.上芯盒提升機構采用兩側氣缸驅動、上部同步框連接。升降同步性差。
[0009]6.模具安裝方式采用真空吸附配套保險銷結構，真空管路及密封部分易損壞，使安裝固定失效。
[0010]7.安裝模具時射板、吹氣板、上頂板時需要人工將每塊板逐塊吊裝至芯盒上后安裝固定，安裝麻煩。
[0011]因此，需要對制芯機的結構作進一步改進，以解決以上幾點問題。

【發(fā)明內容】

[0012]本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種制芯機，以解決現有技術中制芯機存在的上述問題。
[0013]為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案是:一種制芯機，包括機架、工作臺、工作臺舉升機構、下頂芯機構、下芯盒移動機構、上芯盒提升機構、射砂單元、移動吹氣罩機構，所述下頂芯機構位于工作臺前方，下頂芯機構與機架固定連接；所述工作臺舉升機構為四導桿結構，工作臺兩側分別設置舉升液壓缸；所述下芯盒移動機構包括設置在工作臺上的驅動液壓缸、芯合小車和導軌，所述導軌包括位于工作臺上的第一導軌和位于下頂芯機構上的第二導軌，第一導軌和第二導軌對準設置。
[0014]上述技術方案中，所述上芯盒提升機構主要由驅動液壓缸、導桿導套、同步連桿結構、芯盒連接板及液壓驅動上芯盒快鎖裝置組成，驅動液壓缸固定在頂部框架，通過固定在芯盒連接板上的上芯盒快鎖裝置將上芯盒固定在芯盒連接板下表面，液壓缸驅動芯盒連接板帶動導桿升降直線運動，導桿上部與同步連桿機構固定。
[0015]上述技術方案中，機架采用四立柱連接方式，中間為工作臺舉升機構，前部固定設置下頂芯機構，設有前后移動下芯盒移動機構，左右兩側夾緊機構，上部中間固定式射頭及射砂機構，前后移動吹氣罩機構，上芯盒提升機構。配套設置電控系統(tǒng)、液壓站、安全圍屏、氣體發(fā)生器等。模具安裝采用一次疊加裝模，全自動安裝方式。
[0016]由于上述技術方案運用，本發(fā)明與現有技術相比具有下列優(yōu)點:
1、本發(fā)明工作臺舉升機構采用左右兩側設置驅動液壓缸、四導向桿結構，液壓缸及導向桿、導向套均布置在工作臺外側，日常更換維護方便。更換導桿及導套時只需單側一組同時更換，無需拆卸設備四立柱或者工作臺，維護工作量少。
[0017]2、下頂芯機構固定在設備前側，不隨工作臺升降，芯盒吊裝及取芯更方便。
[0018]3、上芯盒提升結構，采用同步連桿機構，提升同步性能。
[0019]4、模具一次疊加自動安裝，簡化安裝步驟，減少人工操作量，提升效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明實施例一的結構示意圖；
圖2是圖1的左視圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述:
實施例一:參見圖1至圖2所示，本發(fā)明提供一種冷芯盒制芯機主要適用于人工取芯生產方式，通過可視化人機互動界面，可進行手動/自動動作運行，非常具有靈活性和通用性；適用于2?6分盒的芯盒模具，同時可配套多組氣動或液壓活塊，滿足生產各種復雜砂芯的需求。模具裝載主要采用設備前側人工吊裝，并采用一次疊加步進式裝模方式，步進操作完成裝卸過程。
[0022]該冷芯盒制芯機標準機型射砂量可以有20L至150L不同系列產品可供選擇，射砂面積前后最大可達1800mm,左右最大可達1200mm,最大配載芯盒重量可達7000Kg。
[0023]冷芯盒制芯機采用堅固的四立柱設備框架結構，中間上部為固定式射砂單元及上芯盒提升機構，中間下部為工作臺舉升合模機構，固定與工作臺上的下芯盒移動機構，下芯盒移動機構上固定活塊接口。頂部后側為移動吹氣罩機構，下部前側為下頂芯機構。芯盒裝載在下芯盒移動機構上。(射砂單元25L及以下設備采用射砂筒快換裝置，40升及以上設備采用取消射砂筒裝置。)
1.設備框架單元(機架) 設備框架單元主要由1-底部框架、2-中間四立柱、3-頂部框架等組成，通過裝配式連接滿足設備各動作的結構剛性需求。底部框架與工廠廠房基礎固定。
[0024]2.上芯盒提升機構
上芯盒提升機構主要由4-驅動液壓缸、5-導桿導套、6-同步連桿結構、7-芯盒連接板及8-液壓驅動上芯盒快鎖裝置等組成。整套機構固定在頂部框架上。
[0025]驅動液壓缸固定在頂部框架，通過固定在芯盒連接板上的快鎖裝置將上芯盒固定在芯盒連接板下表面，液壓缸驅動芯盒連接板帶動導桿升降直線運動，導桿上部與同步連桿機構固定，同步連桿結構包括9-連接板、10-小連桿、11-長連桿、12-回轉軸、13-軸座等組成。連接板下部固定導桿，上部采用轉動軸承及軸與小連桿連接，小連桿與長連桿采用轉動軸連接，長連桿與回轉軸焊接固定，回轉軸與軸座采用軸承連接，軸座固定在頂部框架上。上芯盒升降直線運動時，小連桿及長連桿同步擺動，實現兩側驅動液壓缸動作同步。
[0026]采用同步連桿結構保證兩側驅動油缸升降的同步性及平穩(wěn)性，實現上芯盒升降動作。滿足芯盒合模射砂、吹氣，開模取芯動作需求。
[0027]3A.射砂單元(25L及以下設備)
射砂單元主要由射砂筒快換裝置、射砂閥、氣控比例閥、加砂蝶閥、錐形儲砂斗、氣包、射頭及液壓驅動射板快鎖裝置等組成。整套機構固定在頂部框架上。
[0028]射頭固定在頂部框架下方，頂部框架內部為密封射腔，加砂蝶閥固定在頂部框架上方，錐形儲砂斗固定在加砂蝶閥上方。頂部框架后側固定氣包，氣包進氣口安裝氣動比例閥，氣包吹氣口安裝射砂閥，氣包吹氣管路接至射腔，射腔內部安裝射砂筒，通過射砂筒快換裝置，實現射砂筒的快速裝卸。射板快鎖裝置固定在射頭上，將芯盒射板固定在射頭下表面。
[0029]3B.射砂單元(40L及以上設備)
射砂單元主要由14-取消射砂筒機構、15-射砂閥、16-氣控比例閥、17-氣包、18-射頭及19-液壓驅動射板快鎖裝置等組成。整套機構固定在頂部框架上。
[0030]射頭固定在頂部框架下方，頂部框架內部為密封射腔，頂部框架后側固定氣包，氣包進氣口安裝氣動比例閥，氣包吹氣口安裝射砂閥，氣包吹氣管路接至射腔。射板快鎖裝置固定在射頭上，將芯盒射板固定在射頭下表面。
[0031]取消射砂筒機構主要由20-進氣閥蓋、21-排氣網板、22-液壓驅動壓緊裝置、23-砂料位控制開關、24-加砂蝶閥、25-錐形儲砂斗及26-氣缸驅動移動機構等組成。該機構固定在射腔上部。
[0032]采用取消射砂筒機構可實現無需射砂筒射砂，具有相同的射砂功能。同時取消人工裝卸射砂筒及清理射砂筒的操作工作量，減少射砂筒使用維護備件成本。另外可取消加砂蝶閥的通氣密封結構,避免射砂時噴砂問題。
[0033]4.下芯盒移動機構
下芯盒移動機構主要由27-驅動液壓缸、28-芯盒小車、29-氣墊導軌及30-液壓驅動下芯盒快鎖裝置等組成。整套機構固定在升降工作臺上，隨工作臺同步升降。
[0034]驅動液壓缸固定在工作臺后側，芯盒小車下部固定氣墊導軌、并與液壓缸采用鉸接連接頭連接，下芯盒快鎖裝置固定在芯盒小車上、將下芯盒固定于芯盒小車上表面。
[0035]采用氣墊導軌結構可增長導軌使用壽命，在射砂、吹氣動作時，液壓缸縮回，芯盒小車在設備中間位置。在頂芯及取芯動作時，液壓缸伸出，芯盒小車在設備前側，下頂芯機構上部。
[0036]5.移動吹氣罩機構
移動吹氣罩機構主要由31-減速電機、32-曲柄連桿、33-回轉軸、34-滾輪、35-滑軌、36-吹氣小車體、37-吹氣罩、38-V型輪、39-V型導輪及40-液壓驅動吹氣頂芯板快鎖裝置等組成。
[0037]該機構布置在頂部框架后側，減速電機固定在頂部框架。曲柄連桿一端固定回轉軸，回轉軸與減速電機采用平鍵連接，曲柄連桿另一端采用軸固定滾輪，滾輪在固定在吹氣小車體后側的滑軌內滾動。吹氣小車體上安裝V型輪，V型輪在固定在頂部框架上的V型導軌上部滾動，吹氣罩通過定位銷、套連接在吹氣小車下部，吹氣頂芯板快鎖裝置固定在吹氣罩兩側，將吹氣頂芯板固定在吹氣罩下表面。
[0038]射砂動作時，吹氣罩在設備后側；吹氣及頂芯動作時，吹氣罩移進至中間吹氣工位、射頭下部。前后直線移動依靠減速電機驅動曲柄連桿擺動180度，依靠滾輪及滑軌滾動約束實現，移動導向依靠V型輪及V型軌外形約束導向。吹氣時，升降工作臺升起，上下芯盒帶動吹氣頂芯板、吹氣罩壓緊射頭實現吹氣密封，吹氣結束后，升降工作臺下降，上芯盒提升機構保持位置，模具自帶頂芯機構(如彈簧頂芯)將砂芯頂離上芯盒，落入下芯盒。升降工作臺下降繼續(xù)下降，吹氣頂芯板及吹氣罩落在吹氣小車上。完成頂芯。
[0039]6.工作臺舉升合模機構
工作臺舉升合模機構主要由41-驅動液壓缸、42-導桿導套、43-工作臺、44-導軌等組成。左右兩側布置驅動液壓缸，驅動液壓缸下部固定在底部框架上，上部與工作臺固定，實現工作臺升降運動。導桿固定在設備中間四立柱上，導套固定在工作臺上，工作臺上固定導軌，導軌上部為下芯盒移動機構。
[0040]射砂及吹氣動作時，工作臺升起壓緊芯盒；下芯盒移動機構動作時，工作臺降至底位。依靠四側導桿導套導向，驅動液壓缸布置在外部，日常更換維護方便。更換導桿及導套時只需單側一組同時更換，無需拆卸設備四立柱或者工作臺，維護工作量少。
[0041]7.下頂芯機構
下頂芯機構主要由45-驅動液壓缸、46-導桿導套、47-下頂芯板、48-下頂桿及49-頂芯框架等組成。該機構固定在圍屏外部，設備前側。
[0042]頂芯框架與設備底部框架固定，驅動液壓缸固定在頂芯框架下部，上部連接下頂芯板，下頂桿固定在頂芯板上，導桿一端固定在頂芯板下部，導套固定在頂芯框架上。
[0043]芯盒小車移出至頂芯工位，下頂芯機構升起頂芯；人工/取芯機構取芯后，下頂芯機構降至底位。
[0044]8.活塊接口
活塊接口主要包括控制閥、管路、活塊接頭等。
[0045]活塊接口標配包括兩組氣動接口和一個用于清理或配振動器的氣源接口，均配載快換接頭。其中小車活塊動作隨小車同步運行，振動活塊動作受活塊程序控制。
[0046]9.左右夾緊機構(水平兩開模機型無此項)
左右夾緊機構主要由50-驅動液壓缸、51-固定導向座、52-側夾緊板、53-導桿、54-定距塊及55-液壓驅動側芯盒快鎖裝置等組成。該機構固定在升降工作臺左右兩側，側芯盒快鎖裝置固定在側夾緊板上，通過液壓缸驅動側夾緊板、側芯盒壓緊中間芯盒實現四開模造型需求。左夾緊機構帶多組定距塊，滿足不同側模寬度及動作需求。
[0047]在芯盒被快速裝夾在制芯機上后，制芯機運行時的工作原理如下:
混制好的芯砂由加砂裝直加入砂斗，由砂斗進入射腔內，由探砂開關控制芯砂的加入量一下芯盒由下頂芯工位移至射砂工位一工作臺升降油缸作用，帶動工作臺及芯盒小車上升，上下芯盒合模并壓緊射砂板一射砂機構作用，芯砂由射頭進過射板及射嘴射入芯盒，射砂完成后排氣一工作臺及芯盒小車下降，上芯盒提升機構同步下降，降至吹氣罩移入工位一吹氣罩擺臂驅動電機作用，帶動吹氣上頂板移入至射砂工位一作臺及芯盒小車上升，上芯盒提升機構同步上升，芯盒壓緊吹氣上頂板，氣體發(fā)生器進行吹氣，完成砂芯固化一工作臺及芯盒小車下降，上芯盒提升機構保持位置，模具上頂芯作用，砂芯頂離上芯盒，保留于下芯盒，并隨工作臺降至底位一下芯盒由射砂工位移至下頂芯工位一下頂芯升起，將砂芯頂離下芯盒一砂芯由人工或者機器人取走一進入下一個循環(huán)。
【權利要求】
1.一種制芯機，包括機架、工作臺、工作臺舉升機構、下頂芯機構、下芯盒移動機構、上芯盒提升機構、射砂單元、移動吹氣罩機構，其特征在于:所述下頂芯機構位于工作臺前方，下頂芯機構與機架固定連接；所述工作臺舉升機構為四導桿結構，工作臺兩側分別設置舉升液壓缸；所述下芯盒移動機構包括設置在工作臺上的驅動液壓缸、芯合小車和導軌，所述導軌包括位于工作臺上的第一導軌和位于下頂芯機構上的第二導軌，第一導軌和第二導軌對準設置。
2.根據權利要求1所述的制芯機，其特征在于:所述上芯盒提升機構主要由驅動液壓缸、導桿導套、同步連桿結構、芯盒連接板及液壓驅動上芯盒快鎖裝置組成，驅動液壓缸固定在頂部框架，通過固定在芯盒連接板上的上芯盒快鎖裝置將上芯盒固定在芯盒連接板下表面，液壓缸驅動芯盒連接板帶動導桿升降直線運動，導桿上部與同步連桿機構固定。
【文檔編號】B22C15/24GK103567394SQ201310375240
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年8月26日 優(yōu)先權日:2013年8月26日
【發(fā)明者】顧海兵, 王鼎銘 申請人:蘇州明志科技有限公司