伺服控制高速多工位制芯機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制芯設(shè)備，具體地說(shuō)是一種伺服控制高速多工位制芯機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]制芯設(shè)備是鑄造工藝砂芯制作生產(chǎn)過(guò)程必不可少的設(shè)備之一。制芯設(shè)備工作原理是由制芯設(shè)備的相關(guān)部件驅(qū)動(dòng)芯盒模具的開(kāi)合動(dòng)作，利用壓縮空氣將已經(jīng)混合好的芯砂瞬間射入芯盒的型腔內(nèi)，此過(guò)程的時(shí)間一般約在3-5秒，然后將經(jīng)過(guò)預(yù)熱的三乙胺(或其它催化氣體)吹入芯盒型腔，芯砂即可在芯盒型腔里短時(shí)間(5-10秒)內(nèi)硬化，然后砂芯經(jīng)由制芯機(jī)的頂出機(jī)構(gòu)將砂芯從芯盒模具中頂出取走。
[0003]現(xiàn)有制芯設(shè)備主要是由機(jī)架、上部射砂頭、吹氣頭、上開(kāi)模機(jī)構(gòu)、芯盒上模、芯盒下模、下芯盒工作臺(tái)以及各種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成，上部射砂頭和吹氣頭由氣缸或油缸驅(qū)動(dòng)，沿機(jī)架上的導(dǎo)軌往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，使射砂頭或吹氣頭分別到達(dá)芯盒模具的上方，分別進(jìn)行射砂和吹氣操作；芯盒上模固定于上開(kāi)模機(jī)構(gòu)上，由舉升油缸驅(qū)動(dòng)，進(jìn)行開(kāi)合模的上下運(yùn)動(dòng)；芯盒下模安裝于下芯盒工作臺(tái)上，由工作臺(tái)移動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)下芯盒工作臺(tái)和芯盒前后移動(dòng)。與上述機(jī)械結(jié)構(gòu)相配合，設(shè)置電控系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)。
[0004]采用上述結(jié)構(gòu)的制芯機(jī)的主要缺點(diǎn)是:1、每臺(tái)設(shè)備僅能安裝一套模具，生產(chǎn)品種單一，生產(chǎn)效率低下；2、射砂頭、吹氣頭的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，精度要求高，使用維護(hù)不便，機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易產(chǎn)生機(jī)械故障；3、芯盒上模與芯盒下模分別安裝在設(shè)備的不同部位上，定位精度不易保證，易產(chǎn)生錯(cuò)模問(wèn)題；4、對(duì)于目前已經(jīng)大批大量生產(chǎn)的汽車(chē)剎車(chē)盤(pán)鑄造用砂芯，國(guó)內(nèi)外缺少專(zhuān)用制芯設(shè)備，用于汽車(chē)剎車(chē)盤(pán)鑄造用砂芯通用類(lèi)制芯設(shè)備的生產(chǎn)效率低，不能滿足鑄造企業(yè)的生產(chǎn)需要；5、設(shè)備整體結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，維護(hù)困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是提供一種伺服控制高速多工位制芯機(jī)，以解決現(xiàn)有制芯機(jī)安裝模具少和生產(chǎn)效率低下的問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種伺服控制高速多工位制芯機(jī)，在一個(gè)矩形底座的頂面設(shè)置有旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，在所述底座的內(nèi)部設(shè)置有用以驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)繞臺(tái)面中心轉(zhuǎn)動(dòng)的伺服電機(jī)，在所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上以臺(tái)面中心為圓心的一個(gè)圓周上均布有三個(gè)芯盒支架，所述芯盒支架用以固定安裝砂芯模具的芯盒下模；在所述底座的四角分別固定有立柱，上梁架支撐連接在四個(gè)所述立柱的上端。
[0007]在所述上梁架的頂面固定安裝有儲(chǔ)砂料斗，在所述儲(chǔ)砂料斗的下口設(shè)置有控制出料與否的閘閥；在所述上梁架的底部設(shè)置有射砂頭，所述射砂頭與所述上梁架頂部的所述儲(chǔ)砂料斗相連通；在所述底座中設(shè)置有芯盒第一舉升氣缸，所述芯盒第一舉升氣缸與所述上梁架上的所述射砂頭的位置上下相對(duì)，并可與所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上旋停到芯盒射砂工位處的所述芯盒支架的位置上下相對(duì)，用以將所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上旋停到芯盒射砂工位處的所述芯盒支架以及固定于所述芯盒支架中的芯盒模具一同上頂，使盒芯模具與所述射砂頭緊密接觸，通過(guò)盒芯模具上的進(jìn)砂孔完成芯盒射砂操作。
[0008]在所述上梁架的頂面固定安裝有氣包，在所述上梁架的底部設(shè)置有吹氣頭，在所述上梁架上穿接有供氣管路，所述供氣管路連通所述氣包與所述吹氣頭；在所述底座中設(shè)置有芯盒第二舉升氣缸，所述芯盒第二舉升氣缸與所述上梁架上的所述吹氣頭的位置上下相對(duì)，并可與所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上旋停到芯盒吹氣工位處的所述芯盒支架的位置上下相對(duì)，用以將所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上旋停到芯盒吹氣工位處的所述芯盒支架以及固定于所述芯盒支架中的芯盒模具一同上頂，使芯盒模具與所述吹氣頭緊密接觸，通過(guò)芯盒模具上的進(jìn)砂孔完成芯盒吹氣操作。
[0009]在所述上梁架的頂面固定安裝有上開(kāi)模機(jī)構(gòu)，所述上開(kāi)模機(jī)構(gòu)位于所述上梁架前部的缺口上方，以使所述上開(kāi)模機(jī)構(gòu)穿過(guò)所述上梁架的缺口，深入到所述上梁架的下部空間，對(duì)所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上旋停到開(kāi)模取件工位處的所述芯盒支架中的芯盒模具的芯盒上模實(shí)施上拉開(kāi)模的芯盒開(kāi)模操作。
[0010]在所述底座中設(shè)置有下頂芯氣缸，所述下頂芯氣缸與所述上梁架上的所述上開(kāi)模機(jī)構(gòu)的位置上下相對(duì)，并可與所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上旋停到開(kāi)模取件工位處的所述芯盒支架的位置上下相對(duì)，以在所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上旋停到開(kāi)模取件工位處的所述芯盒支架中的芯盒模具開(kāi)模后，將制作好的砂芯向上頂出芯盒模具的芯盒下模，完成砂芯頂出操作。
[0011]所述上開(kāi)模機(jī)構(gòu)包括上開(kāi)模氣缸、氣缸支架和上模懸掛機(jī)構(gòu)，所述氣缸支架固定在所述上梁架上，所述上開(kāi)模氣缸安裝在所述氣缸支架上，所述上模懸掛機(jī)構(gòu)與所述上開(kāi)模氣缸的活塞桿相連接，在所述上開(kāi)模氣缸的驅(qū)動(dòng)下，通過(guò)上下移動(dòng)完成芯盒開(kāi)模操作。
[0012]本發(fā)明將制芯工序中的芯盒射砂、芯盒吹氣和開(kāi)模取件三個(gè)工位布置于一個(gè)圓形旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)由回轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)支撐，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制轉(zhuǎn)動(dòng)角度，位置精確。在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的上述三個(gè)工位上的芯盒支架上可安裝三個(gè)相同或不同的芯盒模具，以生產(chǎn)相同或不同的砂芯產(chǎn)品。芯盒射砂、芯盒吹氣、開(kāi)模取件可在三個(gè)工位分別進(jìn)行，互不影響。除旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)外，其余的射砂、吹氣和開(kāi)合模等動(dòng)作均由氣缸驅(qū)動(dòng)。
[0013]本發(fā)明特別適合于汽車(chē)剎車(chē)盤(pán)鑄造產(chǎn)品的砂芯制作，并且同樣適合于其它盤(pán)類(lèi)砂芯的制作。本發(fā)明與現(xiàn)有制芯機(jī)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上可以同時(shí)安裝三套制芯模具，并且制芯模具僅需與芯盒支架連接即可，安裝方便，定位可靠。
[0014]2、在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上的三個(gè)工位上可對(duì)應(yīng)安排芯盒射砂、芯盒吹氣和開(kāi)模取件三個(gè)工藝操作，三個(gè)工位分別同時(shí)進(jìn)行，生產(chǎn)效率提高至少三倍。
[0015]3、芯盒上模與上開(kāi)模機(jī)構(gòu)為浮動(dòng)懸掛連接，芯盒上模與芯盒下模的合模精度僅由芯盒模具的本身確定，因此，對(duì)制芯設(shè)備的精度要求降低。
[0016]4、一臺(tái)設(shè)備有三個(gè)操作工位，并由一人操作，減少了用工人數(shù)，降低了人工成本，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
[0017]本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)備操作簡(jiǎn)便，PLC自動(dòng)控制，日常維護(hù)方便，制芯效率高，一個(gè)制芯循環(huán)僅需16秒左右。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是本發(fā)明的正面視圖。
[0020]圖3是底座及旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中:1、底座，3、旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，4、輔助定位裝置，5、立柱，6、上梁架，7、上開(kāi)模機(jī)構(gòu)，8、儲(chǔ)砂料斗，9、氣包，10、芯盒上模，11、芯盒下模，12、芯盒第二舉升氣缸，13、下頂芯氣缸，14、回轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)，15、滑套，16、射砂頭，17、吹氣頭，18、芯盒支架，19、V型槽。
【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1所示，本發(fā)明包括底座1、立柱5、旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)3、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置、模具舉升機(jī)構(gòu)、下頂芯機(jī)構(gòu)、輔助定位機(jī)構(gòu)、上梁架6、上開(kāi)模機(jī)構(gòu)7、射砂機(jī)構(gòu)、吹氣機(jī)構(gòu)以及其他輔助機(jī)構(gòu)等。
[0023]底座I是用鋼板、型鋼等焊接制成的矩形框體，在底座I內(nèi)設(shè)置有下頂芯氣缸13、芯盒第一舉升氣缸、芯盒舉升氣缸12及相應(yīng)的位置控制裝置等，在底座I的中間部位設(shè)置有回轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)14 (圖2)，用以支撐連接旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)3底部的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)3由回轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)予以支撐，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，控制旋轉(zhuǎn)角度和停位，以完成芯盒在射砂、吹氣和開(kāi)模取件三個(gè)工位的動(dòng)作循環(huán)。在底座I的四角固定連接四根立柱5，立柱5的頂部支撐連接上梁架6，立柱5與底座I和上梁架6的連接均為螺栓連接。在上梁架6的頂面安裝有上開(kāi)模機(jī)構(gòu)7、氣包組件、儲(chǔ)料料斗8和供氣系統(tǒng)等，在上梁架6的底面