本發(fā)明涉及鑄造造型用的造型設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及用冷芯盒制造型芯的全自動射芯機。

背景技術(shù)：

射芯機廣泛應(yīng)用于鑄造行業(yè)中，適用于熱芯盒和冷芯盒兩種。射芯機工作原理是將以液態(tài)或固態(tài)熱固性樹脂為粘結(jié)劑的芯砂混合料射到芯盒模具內(nèi)，芯砂在模具內(nèi)硬化后將之取出，得到型芯。在室溫下，通過吹氣使砂芯在芯盒內(nèi)快速硬化成型的制芯方法叫冷芯盒法。冷芯盒是一種高效制造砂芯的工藝，具有高效、節(jié)能、勞動條件好等優(yōu)點，現(xiàn)已廣泛用于鑄造生產(chǎn)中。

目前現(xiàn)有的的射芯機多為一體式設(shè)計，射芯、固化、脫模等工藝很難實現(xiàn)完全的自動化；模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計使得型芯脫模后模具的合模精度差，影響型芯質(zhì)量；傳統(tǒng)的脫模工藝無法使用與形狀結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的型芯，型芯脫模時往往會有損壞無法使用；接收型芯也為手動方式，故自動化程度低，人力操作需求量大，生產(chǎn)成本高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種用冷芯盒制造型芯的全自動射芯機，其模具拆合方便、有良好的合模精度，進而固化、脫模后能得到高質(zhì)量的型芯并且整機的自動化程度高特別是能自動接料，節(jié)約人力勞動、能降低生產(chǎn)成本，有較高的生產(chǎn)效率。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種全自動射芯機，包括模具和向模具中射入芯砂射芯裝置，所述模具分為上模中模和下模，所述模具相對的兩側(cè)面均設(shè)置有控制中模和下模開合的鎖扣機構(gòu)；所述全自動射芯機還包括：固化裝置，其包括固化機架、吹氣機構(gòu)和分模機構(gòu)，所述吹氣機構(gòu)使模具中的芯砂固化成型，所述分模機構(gòu)通過提升或降下上模使上模與中模分開或合緊；脫模裝置，其包括脫模機架、提升模具的提升機構(gòu)、將提升后的模具翻轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn)機構(gòu)和使模具中的型芯脫模的頂出機構(gòu)；移動裝置，其由伺服電機驅(qū)動，使模具分別在射芯裝置、固化裝置、脫模裝置的工位精確定位或水平往返移動；接料裝置，其用于自動輸送從所述脫模裝置中得到的型芯；PLC控制系統(tǒng)，其控制所述射芯裝置、固化裝置、脫模裝置、移動裝置、接料裝置中的各個驅(qū)動電機和氣缸以實現(xiàn)自動運行。

上述全自動射芯機，所述鎖扣機構(gòu)包括設(shè)置在下模底部可豎直滑動的壓塊、可由壓塊壓住的鎖鉤和設(shè)置在中模上與鎖鉤對應(yīng)的鎖塊；所述鎖鉤和鎖塊可根據(jù)壓塊的位置而互相鉤住或脫離；所述鎖鉤由旋轉(zhuǎn)銷轉(zhuǎn)動連接在下模上，并于下模上設(shè)置有限制鎖鉤旋轉(zhuǎn)位置的擋塊和彈簧；所述彈簧的一端固定在下模，另一端與鎖鉤連接。

上述全自動射芯機，所述分模機構(gòu)包括豎直固定在固化機架頂部的氣缸Ⅰ、水平設(shè)置并由氣缸Ⅰ控制升降的吹氣壓板和固定在吹氣壓板上并均勻分布的至少兩個夾緊氣缸Ⅰ；所述吹氣機構(gòu)的出氣管口嵌在吹氣壓板中。

上述全自動射芯機，所述提升機構(gòu)包括豎直向上固定在脫模機架頂部的氣缸Ⅱ、與氣缸Ⅱ頂端連接的水平橫梁、分別連接在橫梁兩個端部穿過脫模機架頂部用于提升模具的兩個豎直的連接軸；所述連接軸與脫模機架之間通過直線軸承配合，連接軸的下端設(shè)置有吊裝模具的吊鉤；所述翻轉(zhuǎn)機構(gòu)包括設(shè)置在脫模機架一側(cè)的的氣動執(zhí)行器、由氣動執(zhí)行器驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)連接頭、設(shè)置在中模兩側(cè)用于翻轉(zhuǎn)模具的轉(zhuǎn)軸和設(shè)置在轉(zhuǎn)軸上并與旋轉(zhuǎn)連接頭配合的旋轉(zhuǎn)塊；所述轉(zhuǎn)軸可卡在吊鉤中；所述頂出機構(gòu)包括豎直向下固定在脫模機架頂部的氣缸Ⅲ、水平設(shè)置并由氣缸Ⅲ控制升降的頂出板、設(shè)置在頂出板上并均勻分布的至少兩個夾緊氣缸Ⅱ。

上述全自動射芯機，所述氣缸Ⅱ為SCT氣缸，所述氣缸Ⅲ為TCM氣缸。SCT氣缸(多位置復(fù)動型的氣缸)，能完成較大行程從而使模具提升和翻轉(zhuǎn)更加穩(wěn)定；TCM氣缸(三軸氣缸)，在脫模裝置的頂出動作時可有多次頂出動作，保證型芯完全從模具中脫出。

上述全自動射芯機，所述移動裝置還包括移動機架、水平設(shè)置的滾珠絲杠副和用于放置模具的水平工作臺，所述工作臺與滾珠絲杠副連接；所述滾珠絲杠副的兩側(cè)分別設(shè)置有與工作臺相配合的導(dǎo)軌Ⅰ。

上述全自動射芯機，所述接料裝置包括接料機架、水平設(shè)置在接料機架上的支撐板、水平設(shè)置在支撐板上的接料板、帶動接料板水平移動的氣缸Ⅳ、設(shè)置在接料板上的平移帶、驅(qū)動平移帶轉(zhuǎn)動的平移電機和與平移帶配合使用的傳送帶；所述接料板兩側(cè)設(shè)置有與其滑動配合的導(dǎo)軌Ⅱ，所述導(dǎo)軌Ⅱ固定在支撐板上。

上述全自動射芯機，所述接料裝置還包括帶動支撐板豎直運動的氣缸Ⅴ和設(shè)置在支撐板與接料機架之間且勻勻分布的若干個豎直導(dǎo)向桿；所述導(dǎo)向桿的上端與支撐板固定連接，下端與接料機架滑動連接；所述傳送帶設(shè)置為上下兩層。

上述全自動射芯機，所述固化裝置、脫模裝置、移動裝置和接料裝置均設(shè)置有兩組。

上述全自動射芯機，所述固化裝置或脫模裝置中設(shè)置有向模具內(nèi)噴脫模劑的脫模劑器。

本發(fā)明的有益效果為：1.整機由PLC控制系統(tǒng)控制運行，安全可靠、自動化程度高，節(jié)約人力勞動；模具為上中下三層，易于模具排氣和型芯脫模；從而得到高質(zhì)量的型芯并且三層結(jié)構(gòu)更容易實現(xiàn)整機的自動化；2.固化裝置、脫模裝置、移動裝置和接料裝置設(shè)置兩組，PLC控制系統(tǒng)可充分利用各個工位之間的時間差分別控制各個裝置的啟停，提高生產(chǎn)效率；3.由于型芯造型多樣，不易脫模，故本發(fā)明在脫模裝置中設(shè)置了提升模具的提升機構(gòu)和提升后使模具翻轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn)機構(gòu)，模具翻轉(zhuǎn)后氣缸Ⅲ做頂出動作，使型芯更易從模具中脫離，保證型芯的質(zhì)量；同時為了保證翻轉(zhuǎn)時中模與下模不會分離，在模具上設(shè)置鎖扣機構(gòu)；4.移動裝置通過PLC控制系統(tǒng)控制滾珠絲杠副傳動，提高了模具在各個工位的精確定位和平穩(wěn)性，增強了相應(yīng)裝置后續(xù)作業(yè)的可靠性，特別是保證了在固化裝置和脫模裝置時模具的合模精度，進一步提高型芯的質(zhì)量；5.接料裝置實現(xiàn)了型芯脫模后的自動接料和輸送，進一步減輕了人力勞動并提高了生產(chǎn)效率。

附圖說明

圖1為全本發(fā)明實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例中模具的機械鎖示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例中固化裝置的主視示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例中脫模裝置的主視示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例中脫模裝置的右視示意圖；

圖6為本發(fā)明實施例中接料裝置的主視示意圖；

圖7為本發(fā)明實施例中接料裝置的俯視示意圖；

圖中：1為料斗，2為射芯裝置，301為上模，302為中模，303為下模，304為轉(zhuǎn)軸，305為壓塊，306為擋塊，307為旋轉(zhuǎn)銷，308為鎖鉤，309為鎖塊，310為彈簧，401為固化機架，402為夾緊氣缸Ⅰ，403為氣缸Ⅰ，404為吹氣機構(gòu)，405為吹氣壓板，406為脫模劑器，501為與脫模機架，502為夾緊氣缸Ⅱ，503為連接軸，504為吊鉤，505為旋轉(zhuǎn)塊，506為氣動執(zhí)行器，507為旋轉(zhuǎn)連接頭，508為導(dǎo)向條，509為氣缸Ⅲ，510為橫梁，511為氣缸Ⅱ，512為頂出板，601為接料機架，602為支撐板，603為導(dǎo)軌Ⅱ，604為氣缸Ⅳ，605為接料板，606為平移帶，607為平移電機，608為導(dǎo)向桿，609為氣缸Ⅴ，610為接料盤，701為移動機架，702為伺服電機，703為滾珠絲杠副，704為導(dǎo)軌Ⅰ，705為工作臺，8為傳送帶，9為型芯。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步的解釋和說明。

本實施例的全自動射芯機，通過PLC(可編程邏輯控制器)控制系統(tǒng)，對各個裝置的驅(qū)動電機和氣壓系統(tǒng)的氣壓閥自動控制完成整機運行。

如圖1至圖7所示本實施例的全自動射芯機，包括有料斗11、模具和向模具中射入芯砂射芯裝置2，所述模具分為上模301中模302和下模303，所述模具相對的兩側(cè)面均設(shè)置有控制中模302和下模303開合的鎖扣機構(gòu)；所述全自動射芯機還包括：固化裝置，其包括固化機架401、吹氣機構(gòu)404和分模機構(gòu)，所述吹氣機構(gòu)404使模具中的芯砂固化成型，所述分模機構(gòu)通過提升或降下上模301使上模301與中模302分開或合緊；脫模裝置，其包括脫模機架501、提升模具的提升機構(gòu)、將提升后的模具翻轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn)機構(gòu)和使模具中的型芯9脫模的頂出機構(gòu)；移動裝置，其由伺服電機702驅(qū)動，使模具分別在射芯裝置2、固化裝置、脫模裝置的工位精確定位或水平往返移動；接料裝置，其用于自動輸送從所述脫模裝置中得到的型芯9；PLC控制系統(tǒng)，其控制所述射芯裝置2、固化裝置、脫模裝置、移動裝置、接料裝置中的各個驅(qū)動電機和氣缸以實現(xiàn)自動運行。

上述全自動射芯機，如圖2所示，所述鎖扣機構(gòu)包括設(shè)置在下模303底部可豎直滑動的壓塊305、可由壓塊305壓住的鎖鉤308和設(shè)置在中模302上與鎖鉤308對應(yīng)的鎖塊309；所述鎖鉤308和鎖塊309可根據(jù)壓塊305的位置而互相鉤住或脫離；所述鎖鉤308由旋轉(zhuǎn)銷307轉(zhuǎn)動連接在下模303上，并于下模303上設(shè)置有限制鎖鉤308旋轉(zhuǎn)位置的擋塊306和彈簧310；所述彈簧310的一端固定在下模303，另一端與鎖鉤308連接。壓塊305未壓住鎖鉤308時，彈簧310拉緊鎖鉤308使鎖鉤308一端被擋塊306擋住且另一端將鎖塊309鉤??；所述壓塊305壓緊鎖鉤308時，鎖鉤308沿旋轉(zhuǎn)銷307轉(zhuǎn)動使鎖鉤308脫離鎖塊309。

上述全自動射芯機，如圖3所示，所述分模機構(gòu)包括豎直固定在固化機架401頂部的氣缸Ⅰ403、水平設(shè)置并由氣缸Ⅰ403控制升降的吹氣壓板405和固定在吹氣壓板405上并均勻分布的至少兩個夾緊氣缸Ⅰ402；所述吹氣機構(gòu)404的出氣管口嵌在吹氣壓板405中。

上述全自動射芯機，如圖4和圖5所示，所述提升機構(gòu)包括豎直向上固定在脫模機架501(501)頂部的氣缸Ⅱ511、與氣缸Ⅱ511頂端連接的水平橫梁510、分別連接在橫梁510兩個端部穿過脫模機架501頂部用于提升模具的兩個豎直的連接軸503；所述連接軸503與脫模機架501之間通過直線軸承配合，連接軸503的下端設(shè)置有吊裝模具的吊鉤504；為了提升時保證模具的穩(wěn)定不影響型芯9的質(zhì)量，本實施例在脫模機架501上相應(yīng)位置還設(shè)置了導(dǎo)向條508；所述翻轉(zhuǎn)機構(gòu)包括設(shè)置在脫模機架501一側(cè)的的氣動執(zhí)行器506、由氣動執(zhí)行器506驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)連接頭507、設(shè)置在中模302兩側(cè)用于翻轉(zhuǎn)模具的轉(zhuǎn)軸304和設(shè)置在轉(zhuǎn)軸304上并與旋轉(zhuǎn)連接頭507配合的旋轉(zhuǎn)塊505；所述轉(zhuǎn)軸304可卡在吊鉤504中；所述頂出機構(gòu)包括豎直向下固定在脫模機架501頂部的氣缸Ⅲ509、水平設(shè)置并由氣缸Ⅲ509控制升降的頂出板512、設(shè)置在頂出板512上并均勻分布的至少兩個夾緊氣缸Ⅱ502。

上述全自動射芯機，所述氣缸Ⅱ511為SCT氣缸，所述氣缸Ⅲ509為TCM氣缸。SCT氣缸(多位置復(fù)動型的氣缸)，能完成較大行程從而使模具提升和翻轉(zhuǎn)更加穩(wěn)定；TCM氣缸(三軸氣缸)，在脫模裝置的頂出動作時可有多次頂出動作，保證型芯9完全從模具中脫出。

上述全自動射芯機，如圖1中所示，所述移動裝置還包括移動機架701、水平設(shè)置的滾珠絲杠副703和用于放置模具的水平工作臺705，所述工作臺705與滾珠絲杠副703連接；所述滾珠絲杠副703的兩側(cè)分別設(shè)置有與工作臺705相配合的導(dǎo)軌Ⅰ704。

上述全自動射芯機，如圖6和圖7所示，所述接料裝置包括接料機架601、水平設(shè)置在接料機架601上的支撐板602、水平設(shè)置在支撐板602上的接料板605、帶動接料板605水平移動的氣缸Ⅳ604、設(shè)置在接料板605上的平移帶606、驅(qū)動平移帶606轉(zhuǎn)動的平移電機607和與平移帶606配合使用的傳送帶8；所述接料板605兩側(cè)設(shè)置有與其滑動配合的導(dǎo)軌Ⅱ603，所述導(dǎo)軌Ⅱ603固定在支撐板602上。接料裝置運行前先把接料盤610放置于平移帶606上，接完料后平移帶606將接料盤610輸送到傳送帶8上，自動化程度高。

上述全自動射芯機，如圖6和圖7所示，所述接料裝置還包括帶動支撐板602豎直運動的氣缸Ⅴ609和設(shè)置在支撐板602與接料機架601之間且勻勻分布的若干個豎直導(dǎo)向桿608；所述導(dǎo)向桿608的上端與支撐板602固定連接，下端與接料機架601滑動連接；所述傳送帶8設(shè)置為上下兩層。如此設(shè)計，可高效利用空間，并且進一步節(jié)省人力勞動。

上述全自動射芯機，所述固化裝置、脫模裝置、移動裝置和接料裝置均設(shè)置有兩組。如此設(shè)計可提高該全自動射芯機的生產(chǎn)效率。

上述全自動射芯機，所述固化裝置或脫模裝置中設(shè)置有向模具內(nèi)噴脫模劑的脫模劑器406。

本實施例的具體工作過程如下：1)將料斗11內(nèi)裝入適量芯砂，把模具放入工作臺705上的初始工位，將接料盤610放在平移帶606上，啟動本發(fā)明的全自動射芯機；控制系統(tǒng)運行，使伺服電機702驅(qū)動滾珠絲杠副703旋轉(zhuǎn)，進而帶動工作臺705沿導(dǎo)軌Ⅰ704將模具水平移動到固化裝置的工位。

2)固化裝置的傳感系統(tǒng)感應(yīng)到模具到位后，伺服電機702停止運行，PLC控制系統(tǒng)控制脫模劑器406運行向模具內(nèi)噴入脫模劑，完成后移動裝置運行將模具移送到射砂裝置的工位。

3)射砂裝置的傳感系統(tǒng)感應(yīng)到模具到位后，伺服電機702停止運行，同時射芯裝置2向下壓緊模具并將料斗11內(nèi)的芯砂射入模具；射砂完成后PLC控制系統(tǒng)再次啟動伺服電機702，移動裝置運行將模具送到固化裝置的工位。

4)固化機裝置的傳感系統(tǒng)感應(yīng)到模具到位后，氣缸Ⅰ403伸長將吹氣壓板405405與模具壓緊，之后吹氣機構(gòu)404吹入固化氣體；到達設(shè)定的吹氣時間，模具中的芯砂固化成型芯9后，夾緊氣缸Ⅰ402將模具的上模301夾緊，之后氣缸Ⅰ403縮回將上模301提升，完成脫上模301板的動作；伺服電機702再次啟動，移動裝置運行將模具送到脫模裝置的工位且中模302上的旋轉(zhuǎn)軸304恰好卡到吊鉤504上，此時模具只剩下中模302和下模303，型芯9在中模302中的位置如圖1所示。

5)脫模裝置的傳感系統(tǒng)感應(yīng)到模具到位后，氣缸Ⅱ511即SCT氣缸伸長，進而通過連接軸503在導(dǎo)向條508的輔助引導(dǎo)作用下將模具提至翻轉(zhuǎn)位置，此時旋轉(zhuǎn)連接頭507恰好將設(shè)置于轉(zhuǎn)軸304上旋轉(zhuǎn)塊505卡住，氣動執(zhí)行器506動作使模具完成180°翻轉(zhuǎn)，此時中模302位置如圖1中虛線所示。

6)接料裝置運行，氣缸Ⅴ609伸出抬升支撐板602使接料板605基本與上層的傳送帶8平齊，之后氣缸Ⅳ604帶動接料板605沿導(dǎo)軌Ⅱ603進入到脫模裝置中，接料盤610恰好正對中模302時接料裝置停止運行。

7)氣缸Ⅲ509即TCM氣缸伸長帶動頂出板512豎直向下壓緊到下模303后停止，此時頂出板512通過兩側(cè)的壓塊305各自壓緊鎖鉤308，使得鎖鉤308繞旋轉(zhuǎn)銷307轉(zhuǎn)動，鎖鉤308和鎖塊309脫離，從而使得中模302和上模301可以分開，同時夾緊氣缸Ⅱ502運行將下模303夾緊，之后氣缸Ⅲ509即TCM氣缸帶動下模303連續(xù)上下運行對中模302作頂出動作使型芯9脫出中模302落入到接料盤610中；頂出動作完成后氣缸Ⅲ509即TCM氣缸縮回將下模303提升，氣缸Ⅱ511即SCT氣缸縮回將中模302提升；本實施例在此工位設(shè)置了一個氣槍自動吹出型腔中殘留的芯砂，保證下個工藝循環(huán)時型芯9的成型質(zhì)量。

8)氣缸Ⅴ609縮回接料盤610移出脫模裝置，平移帶606電機運行帶動平移帶606橫向水平轉(zhuǎn)動繼而將接料盤610移送到傳送帶8上；同時氣缸Ⅱ511即SCT氣缸將中模302降下復(fù)位到翻轉(zhuǎn)位置，氣缸Ⅲ509即TCM氣缸將下模303降下復(fù)位到翻轉(zhuǎn)位置，之后完成中模302、下模303的合模動作，氣動執(zhí)行器506運行將模具翻轉(zhuǎn)180°恢復(fù)到初入脫模裝置時的狀態(tài)。

9)伺服電機702運行，移動裝置將模具運送至固化裝置的工位，吹氣壓板405下移將上模301與中模302壓緊完成合模，同時噴脫模劑；之后移動裝置再將模具運送至射砂裝置；整個生產(chǎn)過程完成。

本發(fā)明兩組設(shè)備的生產(chǎn)過程完全相同，利用兩組設(shè)備工位之間的時間差能良好有序地生產(chǎn)工作。通過設(shè)置PLC控制系統(tǒng)的程序，可以使得射芯裝置2左側(cè)或右側(cè)的裝置具有優(yōu)先級，即便是兩組裝置同時啟動，也不會在射芯裝置2發(fā)生工位干涉。

本發(fā)明的這種用冷芯盒制造型芯9的全自動射芯機，其模具拆合方便、有良好的合模精度進而保證高質(zhì)量的型芯9并且整機的自動化程度高、節(jié)約人力勞動、能降低生產(chǎn)成本，有較高的生產(chǎn)效率。本發(fā)明也適用于制造冒口，技術(shù)人員只需更換相應(yīng)模具并調(diào)整控制參數(shù)即可。