無(wú)機(jī)覆膜砂全自動(dòng)系列制芯中心的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)公開(kāi)了一種無(wú)機(jī)覆膜砂全自動(dòng)系列制芯中心，以適用無(wú)機(jī)砂制芯的條件需要。包括獨(dú)立的射芯機(jī)，其特征在于：射芯機(jī)的儲(chǔ)砂斗、射砂筒、射砂斗和射砂板上均設(shè)有冷卻裝置，冷卻裝置包括儲(chǔ)砂斗、射砂筒、射砂斗和射砂板外壁上設(shè)有的隔溫夾層，射芯機(jī)上設(shè)有用于向模具中送入熱空氣的熱氣吹送裝置，熱氣吹送裝置位于模具上方。使無(wú)機(jī)砂在高溫環(huán)境下加速硬化，快速的達(dá)到工藝要求的硬度，提高整個(gè)工藝的效率。
【專利說(shuō)明】無(wú)機(jī)覆膜砂全自動(dòng)系列制芯中心

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種射芯系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今社會(huì)的不斷發(fā)展需要更加環(huán)保的制造工業(yè)技術(shù)來(lái)保證，特別是對(duì)于傳統(tǒng)鑄造工業(yè)而言顯得更為急切，以解決鑄造全過(guò)程的環(huán)境排放問(wèn)題。自上世紀(jì)40年代德國(guó)工程師開(kāi)發(fā)出酚醛樹(shù)脂為粘結(jié)劑的熱芯盒型芯砂技術(shù)以前，傳統(tǒng)的鑄造型砂主要是用無(wú)機(jī)類材料為粘結(jié)劑的技術(shù)，如采用以粘土、硅酸鹽類、鋁硅酸鹽類、磷酸鹽類等等為粘結(jié)劑做成的型砂材料技術(shù)方法。盡管傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)粘結(jié)劑型砂在制型、澆注過(guò)程中比熱芯盒酚醛樹(shù)脂砂對(duì)環(huán)境的影響要小，環(huán)保型要好，但出于現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的效率性需求，最終人們還是選擇了污染物排放更大的有機(jī)類粘結(jié)劑型砂。經(jīng)過(guò)近百年的現(xiàn)代化發(fā)展，在認(rèn)清楚有機(jī)粘結(jié)劑應(yīng)用對(duì)環(huán)境污染、工人健康的危害之后，工程師們又重新評(píng)估曾經(jīng)使用過(guò)的無(wú)機(jī)材料作為型芯砂粘結(jié)劑存在的問(wèn)題，并開(kāi)始尋找切實(shí)可行的技術(shù)方法，以解決其在工程應(yīng)用過(guò)程中的性能不足、效率不足、可靠性不足的諸多方面問(wèn)題。
[0003]有研究人員從無(wú)機(jī)材料種類方面入手，開(kāi)發(fā)出以無(wú)機(jī)樹(shù)脂材料進(jìn)行復(fù)配改性的無(wú)機(jī)粘結(jié)劑技術(shù)，并成功地應(yīng)用到型砂中解決單硅酸鹽作為粘結(jié)劑的即時(shí)強(qiáng)度不足的問(wèn)題；國(guó)外近年來(lái)也將開(kāi)發(fā)出的這種新型無(wú)機(jī)粘結(jié)劑應(yīng)用在型砂中，取得了較好型芯質(zhì)量，包括良好的即時(shí)和常溫強(qiáng)度、良好的型芯表面質(zhì)量和較好的抗吸濕性，我們都知道有機(jī)砂的制芯過(guò)程需要在高溫環(huán)境中進(jìn)行，而無(wú)機(jī)砂的要求則大不相同，其要求整個(gè)應(yīng)用工程過(guò)程必須在溫度適中的環(huán)境中進(jìn)行，無(wú)機(jī)砂只有在這樣的溫度環(huán)境中才能保持需要的流動(dòng)性，如果溫度過(guò)高，由于材料特性的原因，無(wú)機(jī)砂則會(huì)固化，這點(diǎn)也是無(wú)機(jī)砂制芯工藝與有機(jī)砂制芯工藝的主要區(qū)別之一。
[0004]典型的射芯機(jī)由機(jī)身、射砂壓緊裝置、儲(chǔ)砂斗、射砂筒、射斗、射板、射嘴等結(jié)構(gòu)組成。儲(chǔ)砂斗位于整個(gè)設(shè)備的最上方，用于貯存型砂并向射筒加砂。射砂筒的下端是射斗導(dǎo)流段，下裝有射板，射板的下方安裝有射嘴，射板在射砂時(shí)與模具緊密接觸，同時(shí)將射嘴伸入模具內(nèi)部，型砂從射砂筒經(jīng)射斗的，再通過(guò)射板和射嘴射入到模具型腔內(nèi)形成砂芯。
[0005]現(xiàn)在的射芯機(jī)使用無(wú)機(jī)覆膜砂射芯時(shí)，因整個(gè)射芯系統(tǒng)(儲(chǔ)砂斗、射砂筒、射砂斗、射砂板)由于環(huán)境的影響，在工作中處于較高的溫度，使型砂在射芯過(guò)程中產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)象；而且型砂在固化時(shí)需要吹熱空氣，現(xiàn)有的射芯機(jī)沒(méi)有冷卻系統(tǒng)、吹熱空氣系統(tǒng)和適應(yīng)無(wú)機(jī)砂的射芯系統(tǒng)而無(wú)法完成無(wú)機(jī)覆膜砂的射芯。
[0006]整個(gè)說(shuō)明書(shū)對(duì)【背景技術(shù)】的任何討論，并不代表該【背景技術(shù)】是所屬領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉的現(xiàn)有技術(shù)；整個(gè)說(shuō)明書(shū)中的對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的任何討論并不代表認(rèn)為該現(xiàn)有技術(shù)是廣泛公知的或是構(gòu)成本領(lǐng)域的公知常識(shí)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明意在提供一種無(wú)機(jī)覆膜砂全自動(dòng)系列制芯中心，以適用無(wú)機(jī)砂制芯的條件需要。
[0008]專利方案:本方案中的無(wú)機(jī)覆膜砂全自動(dòng)系列制芯中心，包括獨(dú)立的射芯機(jī)，其特征在于:射芯機(jī)的儲(chǔ)砂斗、射砂筒、射砂斗和射砂板上均設(shè)有冷卻裝置，冷卻裝置包括儲(chǔ)砂斗、射砂筒、射砂斗和射砂板外壁上設(shè)有的隔溫夾層，射芯機(jī)上設(shè)有用于向模具中送入熱空氣的熱氣吹送裝置，熱氣吹送裝置位于模具上方。
[0009]上述技術(shù)方案的特點(diǎn)是:在主要的制芯系統(tǒng)的各個(gè)構(gòu)件中均安裝了冷卻裝置，所述冷卻裝置可以是設(shè)于其外壁的隔溫夾層，如水冷夾層等，可以在工作狀態(tài)下保證這些構(gòu)件中的溫度保持在一個(gè)較低的值，構(gòu)件中的無(wú)機(jī)砂在這樣的溫度環(huán)境中能保持需要的流動(dòng)性，以順利的完成制芯。而且在射芯機(jī)上還設(shè)置有熱氣吹送裝置，其可被設(shè)置為帶有吹氣口的板狀結(jié)構(gòu)，需要時(shí)吊運(yùn)熱氣吹送裝置壓于模具上方，將所述的吹氣口對(duì)準(zhǔn)模具上方的開(kāi)口，然后將熱空氣吹入模具內(nèi)，使無(wú)機(jī)砂在高溫環(huán)境下加速硬化，快速的達(dá)到工藝要求的硬度，提高整個(gè)工藝的效率。
[0010]進(jìn)一步，包括多臺(tái)相鄰射芯機(jī)，射芯機(jī)的上部設(shè)置工作臺(tái)，工作臺(tái)上設(shè)置有可移動(dòng)的混砂系統(tǒng)?；焐跋到y(tǒng)是指可將型砂、粘接劑、固化劑充分混合的設(shè)備，一臺(tái)混砂系統(tǒng)即可對(duì)應(yīng)多臺(tái)射芯機(jī)為其提供型砂原料。
[0011]進(jìn)一步，射芯機(jī)的取芯位旁設(shè)置有一條射芯機(jī)共用的輸送帶，取芯位旁設(shè)有機(jī)械手。所述取芯位是指射芯機(jī)在制芯完成后砂芯出口所在的位置，機(jī)械手可以將取芯位上已經(jīng)完成的砂芯移動(dòng)至輸送帶上，免去了單獨(dú)射芯機(jī)需要各自安排取芯操作人員。
[0012]進(jìn)一步，輸送帶的終點(diǎn)設(shè)有堆垛機(jī)器人、物流小車和恒溫恒濕儲(chǔ)存庫(kù)。砂芯在從取芯位放入輸送帶后來(lái)到終點(diǎn)，堆垛機(jī)器人將砂芯堆垛在物流小車上，物流小車將砂芯送入砂芯恒溫恒濕儲(chǔ)存庫(kù)存放。
[0013]本發(fā)明無(wú)機(jī)覆膜砂全自動(dòng)系列制芯中心，具有全新設(shè)計(jì)的水冷射芯系統(tǒng)(儲(chǔ)砂斗、射砂筒、射砂斗、射砂板)、射嘴清理系統(tǒng)、配置冷卻系統(tǒng)、吹熱空氣系統(tǒng)，獨(dú)立式球形混砂系統(tǒng)，根據(jù)產(chǎn)品大小、復(fù)雜程度，由多臺(tái)機(jī)器組合，配置取芯機(jī)器人、砂芯物流道、砂芯恒溫恒濕儲(chǔ)存庫(kù)房，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生產(chǎn)、取芯及物流轉(zhuǎn)運(yùn)；中心可遠(yuǎn)程診斷、在線監(jiān)測(cè)、集中控制，實(shí)現(xiàn)射芯智能化生產(chǎn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的主視示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的俯視示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
說(shuō)明書(shū)附圖中的附圖標(biāo)記包括:1、取芯機(jī)器人；2、砂芯物流道；3、卡具交換托盤(pán)；4、熱空氣系統(tǒng)；5、冷卻系統(tǒng)；6、射芯機(jī)配電柜；7、混砂系統(tǒng)配電柜；8、配劑儲(chǔ)存箱；9、布袋式除塵器；10、射芯機(jī)；11、上部工作平臺(tái)；12、球型混砂器；13、揚(yáng)沙裝置；14、砂芯恒溫恒濕儲(chǔ)存庫(kù)。
[0017]實(shí)施例基本如圖1、2所示:本發(fā)明無(wú)機(jī)覆膜砂全自動(dòng)系列制芯中心由四臺(tái)射芯機(jī)10聯(lián)合構(gòu)成，具有全新設(shè)計(jì)的水冷射芯系統(tǒng)，包括儲(chǔ)砂斗、射砂筒、射砂斗、射砂板等設(shè)備。在設(shè)備內(nèi)壁之中增設(shè)了通過(guò)冷卻劑的流道，灌注冷卻水等物質(zhì)用于降低設(shè)備內(nèi)部溫度，冷卻水由冷卻系統(tǒng)5實(shí)現(xiàn)降溫處理。流道環(huán)繞經(jīng)過(guò)設(shè)備主體，可全面均勻的降低設(shè)備內(nèi)部的溫度以及隔絕外部環(huán)境高溫，使無(wú)機(jī)型砂在設(shè)備工作時(shí)，型砂溫升很小，具有足夠的流動(dòng)性，滿足射砂的要求。
[0018]可傾轉(zhuǎn)的射嘴冷卻清理機(jī)構(gòu)，主體位于射砂機(jī)的射嘴導(dǎo)軌下方，包括與射砂機(jī)鉸接的翻轉(zhuǎn)支架；翻轉(zhuǎn)支架內(nèi)部固定有平行的頂升裝置，頂升裝置輸出軸連接有可軸移動(dòng)的接砂盤(pán)；接砂盤(pán)的盤(pán)內(nèi)固定有可伸入射芯機(jī)射嘴的碰穿釘。由于在射嘴下方設(shè)置有碰穿釘?shù)冉Y(jié)構(gòu)，頂升裝置的推動(dòng)使得碰穿釘對(duì)射嘴進(jìn)行自動(dòng)疏通，改變了傳統(tǒng)人工清理積砂的方式，更加自動(dòng)化和安全；另外，射嘴高溫會(huì)導(dǎo)致下次射砂時(shí)芯砂又快速固化，因此本方案還設(shè)計(jì)有射嘴冷卻套對(duì)射嘴進(jìn)行冷卻；最后，為了防止傳統(tǒng)的人工疏通導(dǎo)致的砂芯亂飛現(xiàn)象，接砂盤(pán)可隨著翻轉(zhuǎn)支架的翻轉(zhuǎn)而方便操作人員將收集的殘沙進(jìn)行清理。工作過(guò)程為:頂升裝置可以帶動(dòng)接砂盤(pán)進(jìn)行移動(dòng)，當(dāng)接砂盤(pán)內(nèi)的碰穿釘插入射嘴內(nèi)，可以碰碎射嘴內(nèi)的固化的積砂，使得積砂掉落至接砂盤(pán)內(nèi)，與此同時(shí)，射嘴冷卻套與射嘴緊密貼合，對(duì)射嘴進(jìn)行降溫處理，當(dāng)完成了積砂清理工作后，翻轉(zhuǎn)裝置動(dòng)作，使得安裝有接砂盤(pán)的翻轉(zhuǎn)支架整體翻轉(zhuǎn)，接砂盤(pán)內(nèi)的積砂滑落至清理盒內(nèi)。
[0019]在射芯機(jī)上還安裝有熱空氣系統(tǒng)4，其提供的熱氣用于導(dǎo)入到射芯后的模具中，用于加速型砂固化。
[0020]上部工作平臺(tái)11上設(shè)有配合的軌道和小車，小車可通過(guò)軌道在加沙位和卸沙位之間往返，小車上設(shè)置有密閉型回轉(zhuǎn)式球形混砂器12，機(jī)架上設(shè)置有揚(yáng)沙裝置13，揚(yáng)沙裝置的出口位于加沙位混砂器入口上方，機(jī)架上設(shè)有配劑儲(chǔ)存箱8，配劑儲(chǔ)存箱的出料口接入混砂器內(nèi)。由于普通射芯機(jī)的入料口具有一定的高度，所以大部分設(shè)備需要按照在上部工作平臺(tái)上，揚(yáng)沙裝置則可安裝在地面上，用于將原料拋送至上部工作平臺(tái)上。密閉型回轉(zhuǎn)式球形混砂器的混砂過(guò)程是在球形容器內(nèi)進(jìn)行，利用混砂片的高速旋轉(zhuǎn)將砂的渦流運(yùn)動(dòng)翻起，經(jīng)上半球固定反射片，再將砂反射下來(lái)，這樣反復(fù)循環(huán)使砂與固化劑和樹(shù)脂粘潔劑充分混攪均勻，布袋式除塵器9用于處理生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的揚(yáng)塵。
[0021]根據(jù)產(chǎn)品大小、復(fù)雜程度，由多臺(tái)機(jī)器組合，配置取芯機(jī)器人、砂芯物流道、砂芯恒溫恒濕儲(chǔ)存庫(kù)房，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生產(chǎn)、取芯及物流轉(zhuǎn)運(yùn)；中心可遠(yuǎn)程診斷、在線監(jiān)測(cè)、集中控制，實(shí)現(xiàn)射芯智能化生產(chǎn)。
[0022]控制部分具有以下特點(diǎn):
1、采用彩色液晶顯示觸摸屏TFT:15英寸，設(shè)置數(shù)據(jù)和模擬顯示。
[0023]2、采用IPC Ethernet工業(yè)以太網(wǎng)，配置RS232通訊口，各設(shè)備將實(shí)時(shí)工況發(fā)送到集控臺(tái)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程參數(shù)修改、遠(yuǎn)程在線診斷，且集控臺(tái)可生成質(zhì)量、生產(chǎn)報(bào)表、設(shè)備運(yùn)行報(bào)表。
[0024]3、具有在線檢測(cè)功能，實(shí)時(shí)進(jìn)行砂芯形態(tài)掃描判定，完整性檢測(cè)。
[0025]4、工藝參數(shù)儲(chǔ)存量多達(dá)100個(gè)，關(guān)鍵工藝參數(shù)實(shí)現(xiàn)變量函數(shù)優(yōu)化自動(dòng)控制。
[0026]5、電氣控制系統(tǒng)安全保護(hù)及配置按德國(guó)VDE或CE標(biāo)準(zhǔn)。
[0027]生產(chǎn)流程是:設(shè)備旁安裝有射芯機(jī)配電柜6和混砂系統(tǒng)配電柜7為相應(yīng)的設(shè)備提供電力，每臺(tái)機(jī)器由中心控制室發(fā)送指令進(jìn)行射芯，射芯完成后模具移動(dòng)到取芯位，由取芯機(jī)器人I根據(jù)預(yù)設(shè)好的指令，在卡具交換托盤(pán)3上換取預(yù)設(shè)好的卡具抓取砂芯，放在砂芯物流道2上，砂芯物流道定點(diǎn)傳送到遠(yuǎn)端，再由堆垛機(jī)器人堆垛在指定的物流小車上，進(jìn)入砂芯恒溫恒濕儲(chǔ)存庫(kù)存放14 ;取芯完成后，機(jī)器自動(dòng)進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)；在制芯過(guò)程中的加砂動(dòng)作，由獨(dú)立混砂系統(tǒng)根據(jù)指令自動(dòng)完成配料混砂、加砂。
[0028]以上所述的僅是本發(fā)明的實(shí)施例，方案中公知的具體結(jié)構(gòu)及特性等常識(shí)在此未作過(guò)多描述。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，如將以上記載的具有相同功能的部件或部件組合相互替換構(gòu)成本申請(qǐng)中沒(méi)有直接描述的技術(shù)方案，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍，這些都不會(huì)影響本發(fā)明實(shí)施的效果和專利的實(shí)用性。本申請(qǐng)要求的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以其權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，說(shuō)明書(shū)中的【具體實(shí)施方式】等記載可以用于解釋權(quán)利要求的內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.無(wú)機(jī)覆膜砂全自動(dòng)系列制芯中心，其特征在于，包括獨(dú)立的射芯機(jī)，其特征在于:射芯機(jī)的儲(chǔ)砂斗、射砂筒、射砂斗和射砂板上均設(shè)有冷卻裝置，冷卻裝置包括儲(chǔ)砂斗、射砂筒、射砂斗和射砂板外壁上設(shè)有的隔溫夾層，射芯機(jī)上設(shè)有用于向模具中送入熱空氣的熱氣吹送裝置，熱氣吹送裝置位于模具上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)機(jī)覆膜砂全自動(dòng)系列制芯中心，其特征在于:包括多臺(tái)相鄰射芯機(jī)，射芯機(jī)的上部設(shè)置工作臺(tái)，工作臺(tái)上設(shè)置有可移動(dòng)的混砂系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)機(jī)覆膜砂全自動(dòng)系列制芯中心，其特征在于:射芯機(jī)的取芯位旁設(shè)置有一條射芯機(jī)共用的輸送帶，取芯位旁設(shè)有機(jī)械手。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無(wú)機(jī)覆膜砂全自動(dòng)系列制芯中心，其特征在于:輸送帶的終點(diǎn)設(shè)有堆垛機(jī)器人、物流小車和恒溫恒濕儲(chǔ)存庫(kù)。
【文檔編號(hào)】B22C9/10GK104325094SQ201410664784
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】劉小紅, 陳利華, 湯渝生, 王振民, 陳龍, 劉云, 陳建軍, 蔣永明 申請(qǐng)人:重慶新紅旗缸蓋制造有限公司