專利名稱：大型起模翻轉合箱機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于鑄造技術領域，涉及一種應用于鑄造生產(chǎn)中的砂箱成型后的起模、翻
轉與合箱的設備，具體地說是一種大型起模翻轉合箱機。
背景技術：
目前，在鑄造生產(chǎn)過程中，隨著鑄造業(yè)的不斷發(fā)展和生產(chǎn)能力的不斷提高，對鑄造 機械化生產(chǎn)的程度也不斷提高；同時對造型工藝的要求越來越高，而機械化起模、翻轉和合 箱是鑄型合箱成型精度的技術保證?，F(xiàn)有技術中，大型砂箱合箱精度底，鑄件質(zhì)量差。由于 機械設備功能的局限性，原有機械手功能僅有夾緊，翻轉功能，提升和轉型靠車間的行車來 完成，在生產(chǎn)流程上，造成工況的緊張，也影響了鑄型的合箱精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種結構巧妙合理，自動化 程度高，工作協(xié)調(diào)性、安全性、可靠性好，機械加工精度高的大型起模翻轉合箱機。
按照本發(fā)明提供的技術方案，所述大型起模翻轉合箱機包括液壓提升機構、移動 車架、液壓伸縮機構、固定機架、氣動鎖定裝置、限位擋板、回轉馬達和機械手；固定機架上 安裝有導軌，移動車架放置在導軌上并可水平滑移；固定機架右側安裝有限位擋板，限位擋 板用于限制移動車架的滑移位置；移動車架上安裝液壓提升機構，液壓提升機構與液壓伸 縮機構相連接，用于將液壓伸縮機構提起落下；液壓伸縮機構上安裝機械手，機械手用于托 起及釋放砂箱；機械手上安裝回轉馬達，回轉馬達用于控制機械手轉動。 所述移動車架的兩側分別通過軸安裝滾輪，軸的外端安裝有從動齒輪；液壓馬達 安裝在移動車架上，液壓馬達的輸出軸上安裝有主動齒輪，主動齒輪與從動齒輪相嚙合。
所述液壓提升機構包括鏈輪、安裝架、轉向鏈輪、提升油缸和提升鏈條，安裝架安 裝在移動車架上部，提升油缸安裝在安裝架上，提升油缸的活塞桿端連接鏈輪，安裝架的下 部安裝轉向鏈輪；提升鏈條的一端固定連接在安裝架上，提升鏈條的另一端依次繞過鏈輪、 轉向鏈輪后，與液壓伸縮機構相連接。 所述液壓伸縮機構包括回轉鏈輪、伸縮右架、伸縮鏈條、伸縮油缸、升降架、水平導
向桿和伸縮左架，升降架與液壓提升機構相連；移動車架的兩端安裝有垂直導向桿，升降架
裝配在垂直導向桿上并可在垂直導向桿上上下滑動；升降架上安裝有兩根水平導向桿，伸
縮左架和伸縮右架上分別安裝在水平導向桿上并可在水平導向桿上滑動；伸縮油缸的兩端
分別連接伸縮右架和伸縮左架；伸縮鏈條的一端固定連接在伸縮右架上，伸縮鏈條的另一
端繞過回轉鏈輪后連接在伸縮左架上；伸縮左架和伸縮右架的下端安裝機械手。 所述氣動鎖定裝置包括鎖定勾和鎖定氣缸，鎖定氣缸安裝在固定機架的右側，鎖
定氣缸的活塞桿端鉸連鎖定勾的一端，鎖定勾的中部通過轉軸安裝在固定機架上；鎖定氣
缸的活塞桿伸縮時帶動鎖定勾繞轉軸轉動。 所述機械手包括轉動軸、軸承座、轉臂、固定軸和托爪，伸縮左架和伸縮右架的下
4端固定有軸承座，轉動軸安裝在軸承座內(nèi)，轉動軸的內(nèi)端固定安裝轉臂，轉臂的兩端通過固
定軸安裝有托爪；伸縮右架上的轉動軸外端與回轉馬達的輸出軸相連，伸縮左架上的轉動
軸外端安裝卡頭，卡頭與伸縮左架外側安裝的彈性定位卡配合定位。 作為本發(fā)明的進一步改進，所述滾輪上設有限位槽，導軌嵌在限位槽內(nèi)。 作為本發(fā)明的進一步改進，所述鏈輪有兩排，液壓提升機構通過兩根提升鏈條與
液壓伸縮機構的兩側相連。 作為本發(fā)明的進一步改進，所述彈性定位卡包括導向桿、限位塊、定位套、壓緊彈 簧、定位桿和定位輪，定位套固定在伸縮左架的外側，定位套內(nèi)安裝有導向桿，導向桿上套 裝壓緊彈簧，壓緊彈簧裝在定位套內(nèi)，壓緊彈簧上端被限位塊限制住，壓緊彈簧下端壓緊定 位桿，定位桿的下端安裝定位輪，定位輪的外緣壓在卡頭的外緣上，卡頭上設有定位缺口 ， 轉動軸轉動時帶動卡頭轉動，卡頭轉動至一定角度時，定位輪嵌入卡頭上的定位缺口內(nèi)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，優(yōu)點在于采用全液壓系統(tǒng)控制，具有良好的工作協(xié)調(diào) 性，安全性和可靠性，起模、翻轉、合箱各功能動作精度高；操作工序大大簡化，自動化程度 高，減輕了繁雜的人工勞動強度，提高了鑄造生產(chǎn)線上的機械化生產(chǎn)能力及機械加工精度。


圖1為本發(fā)明的整體結構及應用情況示意圖。
圖2為圖1中移動部分的結構示意圖。
圖3為本發(fā)明起模操作時的側向局剖視圖。
圖4為本發(fā)明翻轉操作時的側向局剖視圖。
圖5為本發(fā)明合箱操作時的側向局剖視圖。
圖6為圖4中A部的B向放大視圖。
圖7為本發(fā)明中機械手的放大示意圖。
圖8為圖7中伸縮左架上的機械手的左視圖。 附圖標記說明1-液壓提升機構、2_移動車架、3_液壓伸縮機構、4_垂直導向桿、 5_固定機架、6_導軌、7_鎖定勾、8_轉軸、9_鎖定氣缸、10-限位擋板、11-浮動升降機構、 12-澆注底板、13-回轉馬達、14-浮動輥道、15-砂箱、16-機械手、17-鏈輪、18-安裝架、 19-轉向鏈輪、20-提升油缸、21-提升鏈條、22-滾輪、23-回轉鏈輪、24_伸縮右架、25-伸 縮鏈條、26-伸縮油缸、27-升降架、28-水平導向桿、29-伸縮左架、30-系統(tǒng)液壓站、31-液 壓馬達、32-主動齒輪、33-從動齒輪、34-軸承、35-軸承套、36_軸、37_限位槽、38_托爪、 39-轉臂、40-固定軸、41-軸承座、42-轉動軸、43-卡頭、44_定位輪、45_定位桿、46_壓緊 彈簧、47-定位套、48-限位塊、49-導向桿、50-定位缺口 。
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明主要由液壓提升機構1 、移動車架2 、液壓伸縮機構3 、固定機架 5、氣動鎖定裝置、限位擋板10、回轉馬達13和機械手16組成；固定機架5上通過螺栓安裝 有導軌6，移動車架2放置在導軌6上并可水平滑移；固定機架5右側安裝有限位擋板10， 限位擋板10用于限制移動車架2的滑移位置；移動車架2上安裝液壓提升機構1，液壓提 升機構1與液壓伸縮機構3相連接，可將液壓伸縮機構3提起落下；液壓伸縮機構3上安裝機械手16，機械手16用于托起及釋放砂箱15 ;機械手16上安裝回轉馬達13，回轉馬達13 控制機械手16轉動，以實現(xiàn)砂箱15的翻轉。 如圖1 6所示，所述移動車架2的兩側分別通過軸36、軸承34及軸承套35安裝 滾輪22，軸36的外端安裝有從動齒輪33 ;液壓馬達31安裝在移動車架2上，液壓馬達31 的輸出軸上安裝有主動齒輪32，主動齒輪32與從動齒輪33相嚙合；液壓馬達31運轉時， 帶動主動齒輪32轉動，主動齒輪32帶動從動齒輪33轉動，從而帶動滾輪22在導軌6上滾 動，實現(xiàn)移動車架2在導軌6上的水平滑移。所述滾輪22上設有限位槽37，導軌6嵌在限 位槽37內(nèi)。 如圖1、2所示，所述液壓提升機構1主要由鏈輪17、安裝架18、轉向鏈輪19、提升 油缸20、提升鏈條21等部件組成，安裝架18安裝在移動車架2上部，提升油缸20安裝在安 裝架18上，提升油缸20的活塞桿端連接鏈輪17，安裝架18的下部安裝轉向鏈輪19 ;提升 鏈條21的一端固定連接在安裝架18上，提升鏈條21的另一端依次繞過鏈輪17、轉向鏈輪 19后，與液壓伸縮機構3相連接。所述鏈輪17共有兩排，液壓提升機構1通過兩根提升鏈 條21與液壓伸縮機構3的兩側相連，以提高提升的穩(wěn)定性。 如圖1、2所示，所述液壓伸縮機構3主要由回轉鏈輪23、伸縮右架24、伸縮鏈條 25、伸縮油缸26、升降架27、水平導向桿28和伸縮左架29等部件組成，升降架27的中部與 所述液壓提升機構1中的提升鏈條21相連；所述移動車架2的兩端安裝有垂直導向桿4， 升降架27上開設有垂直導向孔，升降架27通過垂直導向孔裝配在垂直導向桿4上，升降架 27可在垂直導向桿4上上下滑動；升降架27上安裝有兩根水平導向桿28，伸縮左架29和 伸縮右架24上分別開設有與水平導向桿28相對應的水平導向孔，伸縮左架29和伸縮右架 24通過水平導向孔安裝在水平導向桿28上，伸縮左架29和伸縮右架24可在水平導向桿 28上滑動；伸縮油缸26的尾端固定連接伸縮右架24，活塞桿端固定連接伸縮左架29 ;伸縮 鏈條25的一端固定連接在伸縮右架24上，伸縮鏈條的另一端繞過回轉鏈輪23后連接在伸 縮左架29上；伸縮左架29和伸縮右架24的下端安裝機械手16。伸縮油缸26的活塞桿回 縮時，伸縮左架29和伸縮右架24相向運動，機械手16托住砂箱15，伸縮油缸26的活塞桿 伸出時，伸縮左架29和伸縮右架24反向運動，機械手16釋放砂箱15。
如圖1、2所示，所述氣動鎖定裝置主要由鎖定勾7和鎖定氣缸9組成，鎖定氣缸9 安裝在固定機架5的右側，鎖定氣缸9的活塞桿端鉸連鎖定勾7的一端，鎖定勾7的中部通 過轉軸8安裝在固定機架5上；移動車架2運行至固定機架5右側時被限位擋板10擋住， 鎖定氣缸9的活塞桿伸出，帶動鎖定勾7繞轉軸8轉動，鎖定勾7將移動車架2鎖定住，防 止其擺動。 如圖7、8所示，所述機械手16包括轉動軸42、軸承座41、轉臂39、固定軸40和托 爪38，伸縮左架29和伸縮右架24的下端固定有軸承座41，轉動軸42通過軸承安裝在軸承 座41內(nèi)，轉動軸42的內(nèi)端采用螺栓固定安裝轉臂39，轉臂39的兩端通過固定軸40安裝有 托爪38，托爪38用于托住砂箱15的耳軸；所述伸縮右架24上的轉動軸42外端與回轉馬 達13的輸出軸相連，回轉馬達13運轉帶動機械手16翻轉，實現(xiàn)翻轉砂箱15的操作；所述 伸縮左架29上的轉動軸42的外端安裝卡頭43，卡頭43與伸縮左架29外側安裝的彈性定 位卡配合定位。 如圖7、8所示，所述彈性定位卡包括導向桿49、限位塊48、定位套47、壓緊彈簧46、定位桿45和定位輪44，定位套47固定在伸縮左架29的外側，定位套47內(nèi)安裝有導向 桿49，導向桿49上套裝壓緊彈簧46，壓緊彈簧46裝在定位套47內(nèi)，壓緊彈簧46上端被限 位塊48限制住，壓緊彈簧46下端壓緊定位桿45，定位桿45的下端安裝定位輪44，定位輪 44的外緣壓在卡頭43的外緣上，卡頭43上設有定位缺口 50，轉動軸42轉動時帶動卡頭43 轉動，卡頭43轉動至一定角度時，定位輪44嵌入卡頭43上的定位缺口 50內(nèi)，以實現(xiàn)砂箱 15翻轉180°后的定位。 本發(fā)明的工作過程及工作原理如下 如圖1 4所示，完成造型并硬化后的砂型經(jīng)由浮動輥道14隨模底板進入脫箱工 位，液壓提升機構1控制液壓伸縮機構3下降到位；液壓伸縮機構3中的伸縮油缸26控制 機械手16套入砂箱15上的耳軸，托住砂箱15 ;液壓提升機構1控制液壓伸縮機構3上升， 微量舉升脫模，分型后繼續(xù)舉升直至完成脫模，實現(xiàn)分步起模操作；起模后的砂箱15由液
壓提升機構1帶到翻轉工位，回轉馬達13運轉，控制機械手16進行翻轉，翻轉方向和速度 由工藝要求確定，并由液壓系統(tǒng)控制；翻轉后，砂箱15隨移動車架向合箱工位運行，當?shù)竭_ 合箱工位后，氣動鎖定裝置中的鎖定氣缸9推動鎖定勾7鎖住移動車架2定位，液壓提升機 構1控制液壓伸縮機構3下降，將砂箱15平穩(wěn)放置在澆注底板12上，以完成砂箱15合型 操作；此時，可根據(jù)工藝要求進行下芯工序或修模作業(yè)等，完成后即可進行合箱操作，合箱 完成后即可轉入澆注工步，從而完成一個砂箱合型工序。 在上述起模、翻轉和合箱過程中，用于運送砂箱15砂型的模底板，澆注底板12均 利用了浮動輥道14、浮動升降機構11等具備自定中心功能的裝置，這些裝置可采用現(xiàn)有技 術中的成熟產(chǎn)品。 本發(fā)明中的回轉馬達13、提升油缸20、伸縮油缸26、液壓馬達31都按照公知方式 與系統(tǒng)液壓站30相連。
權利要求
大型起模翻轉合箱機，包括液壓提升機構(1)、移動車架(2)、液壓伸縮機構(3)、固定機架(5)、氣動鎖定裝置、限位擋板(10)、回轉馬達(13)和機械手(16)；固定機架(5)上安裝有導軌(6)，移動車架(2)放置在導軌(6)上并可水平滑移；固定機架(5)右側安裝有限位擋板(10)，限位擋板(10)用于限制移動車架(2)的滑移位置；移動車架(2)上安裝液壓提升機構(1)，液壓提升機構(1)與液壓伸縮機構(3)相連接，可將液壓伸縮機構(3)提起落下；液壓伸縮機構(3)上安裝機械手(16)，機械手(16)用于托起及釋放砂箱(15)；機械手(16)上安裝回轉馬達(13)，回轉馬達(13)控制機械手(16)轉動。
2. 根據(jù)權利要求l所述的大型起模翻轉合箱機，其特征還在于，所述移動車架(2)的 兩側分別通過軸(36)安裝滾輪(22)，軸(36)的外端安裝有從動齒輪(33);液壓馬達(31) 安裝在移動車架(2)上，液壓馬達(31)的輸出軸上安裝有主動齒輪(32)，主動齒輪(32)與 從動齒輪(33)相嚙合。
3. 根據(jù)權利要求l所述的大型起模翻轉合箱機，其特征還在于，所述液壓提升機構(1) 包括鏈輪(17)、安裝架(18)、轉向鏈輪(19)、提升油缸(20)和提升鏈條(21)，安裝架(18) 安裝在移動車架(2)上部，提升油缸(20)安裝在安裝架(18)上，提升油缸(20)的活塞桿 端連接鏈輪(17)，安裝架(18)的下部安裝轉向鏈輪(19);提升鏈條(21)的一端固定連接 在安裝架(18)上，提升鏈條(21)的另一端依次繞過鏈輪(17)、轉向鏈輪(19)后，與液壓伸 縮機構(3)相連接。
4. 根據(jù)權利要求l所述的大型起模翻轉合箱機，其特征還在于，所述液壓伸縮機構(3) 包括回轉鏈輪(23)、伸縮右架(24)、伸縮鏈條(25)、伸縮油缸(26)、升降架(27)、水平導向 桿(28)和伸縮左架(29)，升降架(27)與液壓提升機構(1)相連；移動車架(2)的兩端安 裝有垂直導向桿(4)，升降架(27)裝配在垂直導向桿(4)上并可在垂直導向桿(4)上上下 滑動；升降架(27)上安裝有兩根水平導向桿(28)，伸縮左架(29)和伸縮右架(24)上分別 安裝在水平導向桿(28)上并可在水平導向桿(28)上滑動；伸縮油缸(26)的兩端分別連接 伸縮右架(24)和伸縮左架(29);伸縮鏈條(25)的一端固定連接在伸縮右架(24)上，伸縮 鏈條的另一端繞過回轉鏈輪(23)后連接在伸縮左架(29)上；伸縮左架(29)和伸縮右架 (24)的下端安裝機械手(16)。
5. 根據(jù)權利要求1所述的大型起模翻轉合箱機，其特征還在于，所述氣動鎖定裝置包 括鎖定勾(7)和鎖定氣缸(9)，鎖定氣缸(9)安裝在固定機架(5)的右側，鎖定氣缸(9)的 活塞桿端鉸連鎖定勾(7)的一端，鎖定勾(7)的中部通過轉軸(8)安裝在固定機架(5)上； 鎖定氣缸(9)的活塞桿伸縮時帶動鎖定勾(7)繞轉軸(8)轉動。
6. 根據(jù)權利要求l所述的大型起模翻轉合箱機，其特征還在于，所述機械手(16)包括 轉動軸(42)、軸承座(41)、轉臂(39)、固定軸(40)和托爪(38)，伸縮左架(29)和伸縮右架 (24)的下端固定有軸承座(41)，轉動軸(42)安裝在軸承座(41)內(nèi)，轉動軸(42)的內(nèi)端固 定安裝轉臂(39)，轉臂(39)的兩端通過固定軸(40)安裝有托爪(38);伸縮右架(24)上的 轉動軸(42)外端與回轉馬達(13)的輸出軸相連，伸縮左架(29)上的轉動軸(42)外端安 裝卡頭(43)，卡頭(43)與伸縮左架(29)外側安裝的彈性定位卡配合定位。
7. 根據(jù)權利要求2所述的大型起模翻轉合箱機，其特征還在于，所述滾輪(22)上設有 限位槽(37)，導軌(6)嵌在限位槽(37)內(nèi)。
8. 根據(jù)權利要求3所述的大型起模翻轉合箱機，其特征還在于，所述鏈輪(17)有兩排，液壓提升機構(1)通過兩根提升鏈條(21)與液壓伸縮機構(3)的兩側相連。
9.根據(jù)權利要求6所述的大型起模翻轉合箱機，其特征還在于，所述彈性定位卡包括 導向桿(49)、限位塊(48)、定位套(47)、壓緊彈簧(46)、定位桿(45)和定位輪(44)，定位 套(47)固定在伸縮左架(29)的外側，定位套(47)內(nèi)安裝有導向桿(49)，導向桿(49)上 套裝壓緊彈簧(46)，壓緊彈簧(46)裝在定位套(47)內(nèi)，壓緊彈簧(46)上端被限位塊(48) 限制住，壓緊彈簧(46)下端壓緊定位桿(45)，定位桿(45)的下端安裝定位輪(44)，定位輪 (44)的外緣壓在卡頭(43)的外緣上，卡頭(43)上設有定位缺口 (50)，轉動軸(42)轉動時 帶動卡頭(43)轉動，卡頭(43)轉動至一定角度時，定位輪(44)嵌入卡頭(43)上的定位缺 口 (50)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明屬于鑄造技術領域，涉及一種大型起模翻轉合箱機。其采用在固定機架上安裝有導軌，移動車架放置在導軌上并可水平滑移；固定機架右側安裝有限位擋板，限位擋板用于限制移動車架的滑移位置；移動車架上安裝液壓提升機構，液壓提升機構與液壓伸縮機構相連接，可將液壓伸縮機構提起落下；液壓伸縮機構上安裝機械手，機械手用于托起及釋放砂箱；機械手上安裝回轉馬達，回轉馬達控制機械手轉動。本發(fā)明采用全液壓系統(tǒng)控制，具有良好的工作協(xié)調(diào)性，安全性和可靠性，起模、翻轉、合箱各功能動作精度高；操作工序大大簡化，自動化程度高，減輕了繁雜的人工勞動強度，提高了鑄造生產(chǎn)線上的機械化生產(chǎn)能力及機械加工精度。
文檔編號B22C19/06GK101758166SQ20091022153
公開日2010年6月30日 申請日期2009年11月12日 優(yōu)先權日2009年11月12日
發(fā)明者吳劍 申請人:無錫錫南鑄造機械有限公司