CN209272452U - 一种自动化浇铸装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动化浇铸装置，包括浇铸部和取液部，所述浇铸部包括浇铸工作台，浇铸工作台包括底板，所述底板上设置有浇铸机架，所述浇铸机架的顶部设置有台板，所述浇铸机架的内部设置有台板翻转装置，所述台板上设置有合模机构，所述合模机构包括中芯模总成、外模总成和顶模总成，所述取液部包括机械手、金属料液桶和洗勺桶，机械手、金属料液桶和洗勺桶放置在浇铸工作台侧方，所述机械手上安装有连接臂，所述连接臂上铰接有浇勺，所述连接臂上安装有浇勺水平控制机构。本实用新型的浇铸过程采用自动化操作，可降低操作者的劳动强度，提高产品生产效率和产品质量，并可降低发生安全事故的概率，保障操作者的生产安全。

Description

一种自动化浇铸装置

技术领域

本实用新型涉及浇铸设备技术领域，尤其涉及一种自动化浇铸装置。

背景技术

活塞是汽车发动机汽缸体中作往复运动的机件，它与活塞环、活塞销等零件组成活塞组，与气缸盖等共同组成燃烧室，承受燃气作用力并通过活塞销和连杆把动力传给曲轴，以完成内燃发动机的工作过程。目前，现代发动机的活塞普遍用铝合金铸造而成，活塞铸造行业多数的生产过程都采用传统的人工浇铸或者半自动浇铸，整个生产过程中有大量的工作需要人工完成，危险性大，工人劳动强度高，能耗高、铝水利用率低，生产效率低，产品质量的一致性及稳定性无法进行有效控制。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种自动化浇铸装置，提高活塞浇铸的自动化程度，降低工人劳动强度，提高活塞铸造的生产效率，保证产品质量的一致性及稳定性。

本实用新型通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种自动化浇铸装置，包括浇铸部和取液部，所述浇铸部包括浇铸工作台，浇铸工作台包括底板，所述底板上设置有浇铸机架，所述浇铸机架的顶部设置有台板，所述浇铸机架的内部设置有台板翻转装置，所述台板翻转装置包括翻转油缸、油缸支撑座和翻转双耳座，所述油缸支撑座固定于浇铸机架上，所述翻转双耳座固定于台板一端底面，所述翻转油缸倾斜铰接于翻转油缸支撑座上，翻转油缸输出端铰接于翻转双耳座上，台板远离翻转双耳座的一端与浇铸机架铰接；

所述台板上设置有合模机构，所述合模机构包括中芯模总成、外模总成和顶模总成；所述中芯模总成包括中芯模、中芯模支座和中芯升降油缸，所述中芯升降油缸竖直固定在浇铸机架内部，所述中芯模固定在中芯模支座上，所述中芯模支座固定于中芯升降油缸输出端，所述台板上开设有中芯模孔，所述中芯模总成位于中芯模孔正下方；所述外模总成包括一对外半模、一对半模安装架和一对外模进退油缸，一对外半模对称放置在中芯模孔两侧，一对外模进退油缸对称固定在台板上表面，外半模固定在半模安装架上，半模安装架固定于外模进退油缸输出端；所述顶模总成包括顶模、顶模固定座、顶模升降总成和顶模进退总成，所述顶模和顶模固定座位于台板上方，所述顶模升降总成包括顶模升降油缸、油缸固定座、顶模升降导杆和连接支杆，所述顶模升降油缸竖直固定在油缸固定座上，顶模和顶模固定座位于油缸固定座下方，所述顶模升降油缸输出端竖直向上，所述连接支杆与顶模升降油缸输出端固定连接，所述顶模升降导杆竖直穿设过油缸固定座且与油缸固定座滑动连接，顶模升降导杆上端与连接支杆固定连接，下端与顶模固定座固定连接，顶模固定于顶模固定座上，所述顶模进退总成包括支架、总成架和顶模进退油缸，所述支架下端固定于台板上，上端与总成架固定，所述顶模进退油缸水平固定在总成架内，所述顶模进退油缸输出端与油缸固定座固定连接，顶模上端开设有浇铸冒口；

所述取液部包括机械手、金属料液桶和洗勺桶，机械手、金属料液桶和洗勺桶放置在浇铸工作台侧方，所述机械手上安装有连接臂，所述连接臂上铰接有浇勺，所述连接臂上安装有浇勺水平控制机构，所述浇勺水平控制机构包括电机、从动轮、环形传动带和连接杆，所述电机固定在连接臂上，所述电机的输出轴固定连接有主动轮，所述连接臂上固定有从动轴，所述从动轮与从动轴转动连接，所述环形传动带一端绕接在主动轮上，所述环形传动带另一端绕接在从动轮上，所述环形传动带上固定有连接块，所述连接杆一端与连接块铰接，所述连接杆另一端与浇勺铰接，所述浇勺位于金属料液桶、洗勺桶上方。

进一步，所述中芯模总成还包括中芯升降导杆和固定板，所述中芯升降导杆上端固定于台板底面，下端固定于固定板上，所述固定板固定在中芯升降油缸缸体上，所述中芯模支座穿设在中芯升降导杆上且与中芯升降导杆滑动连接；所述顶模升降总成还包括横梁和两根稳定柱，两根稳定柱下端分别固定于台板上表面两侧边上，上端分别与横梁底面两侧边固定连接，横梁呈凹形，所述油缸固定座放置在横梁的凹口内；所述顶模进退总成还包括顶模进退导杆，所述顶模进退导杆水平穿设在总成架上且与总成架滑动连接，顶模进退导杆靠近顶模的一端与油缸固定座固定连接。

进一步，所述台板上表面两侧边上还安装有导轨，所述导轨上开设有U形导槽，所述半模安装架滑动嵌入在导槽内。

进一步，所述中芯模孔边缘固定有滤网座，所述滤网座上开设有滤网放置槽。

进一步，所述连接臂为中空结构，所述连接臂外部固定有支撑板，所述电机固定在支撑板上，所述连接臂上开设有第一导孔和第二导孔，所述电机的输出轴通过第一导孔伸入连接臂内部空腔，所述电机输出轴尾部与主动轮固定连接，所述从动轴固定在连接臂内壁上，所述环形传动带放置在连接臂内部空腔内，所述连接杆穿过第二导孔。

进一步，所述连接臂上固定有铰接柱，所述浇勺固定有铰接架，所述铰接架与铰接柱铰接，所述连接杆另一端穿过第二导孔后与铰接架铰接。

进一步，所述铰接架固定有铰接块，所述铰接块上开设有铰接槽，所述铰接槽内固定有铰接支柱，所述连接杆另一端开设有铰接孔，所述连接杆另一端通过铰接孔活动套接在铰接支柱上。

进一步，所述浇勺上开设有进液口，所述浇勺底部为球形结构。

本实用新型的有益效果：利用中芯升降油缸将中芯模向上传送至中芯模孔内，利用外模进退油缸推动一对外半模在台板上水平移动，使之在中芯模孔上组成一个完整的外模，如此，中芯模和外模便组成了用于浇铸的模具腔室；将滤网放置并固定在滤网座上的滤网放置槽内，向模具腔室倾倒浇铸液时，滤网可对浇铸液进行过滤，避免浇铸液中的渣滓影响产品质量；利用顶模升降油缸、顶模进退油缸推动顶模上下、左右移动，将顶模放置在模具腔室上端并封闭住模具腔室，随后便可以通过顶模上的浇铸冒口向模具腔室内灌入浇铸液，进行浇铸；浇铸时，首先利用翻转油缸抬升台板的一端，使台板上的模具腔室和浇铸冒口处于倾斜状态，便于浇铸液的倾倒，启动机械手，机械手通过连接臂控制浇勺的运动，使浇勺从金属料液桶内舀取浇铸液并转移至浇铸冒口处倾倒浇铸液，倾倒完毕后，机械手带动浇勺转移至洗勺桶内进行清洗；在转移浇勺的过程中，为了保证浇勺始终处于水平状态，需要使浇勺水平控制机构的电机工作，电机工作带动环形传动带运动，从而使得连接块移动，连接块移动将通过连接杆拉扯浇勺，将浇勺拉扯至水平状态，从而保证浇勺在转移浇铸液过程中始终处于水平状态，防止浇铸液溢出；综上可知，本实用新型的浇铸过程采用自动化操作，无需工人手动操作，可大大降低操作者的劳动强度，提高产品生产效率和产品质量，并可降低发生安全事故的概率，保障操作者的生产安全。

附图说明

图1是本实用新型实施例中浇铸工作台的第一视角结构示意图；

图2是本实用新型实施例中浇铸工作台的第二视角结构示意图；

图3是本实用新型实施例中浇铸工作台的第三视角结构示意图；

图4是图3中A处的放大结构示意图；

图5是本实用新型实施例中合模机构的第一视角结构示意图；

图6是本实用新型实施例中合模机构的第二视角结构示意图；

图7是本实用新型实施例中取液部的结构示意图；

图8是本实用新型实施例中连接臂与浇勺连接的结构示意图；

图9是本实用新型实施例中浇勺水平控制机构的结构示意图；

图10是图9中B处的放大结构示意图；

图11是本实用新型实施例中浇勺水平控制机构不工作时浇勺处于倾斜状态的结构示意图；

图12是本实用新型实施例中浇勺水平控制机构工作时浇勺处于水平状态的结构示意图；

其中，底板11、浇铸机架12、台板13、中芯模孔131、稳定柱132、横梁 133、滤网座134、翻转油缸141、油缸支撑座142、翻转双耳座143、中芯升降油缸151、固定板152、中芯模支座153、中芯升降导杆154、外模进退油缸171、半模安装架172、外半模173、导轨174、顶模181、顶模固定座182、浇铸冒口 183、顶模升降油缸184、油缸固定座185、顶模升降导杆186、连接支杆187、支架191、总成架192、顶模进退油缸193、顶模进退导杆194、机械手21、连接臂22、连接套柱221、支撑板222、铰接柱223、浇勺23、进液口231、浇勺耳232、金属料液桶24、洗勺桶25、电机261、连接杆262、环形传动带263、连接块264、从动轮265、铰接架27、铰接块271。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明：

如图1-图12所示，本实用新型的一种自动化浇铸装置，包括浇铸部和取液部，浇铸部包括浇铸工作台，浇铸工作台包括底板11，底板11上焊接有浇铸机架12，浇铸机架12的顶部设置有台板13，浇铸机架12的内部设置有台板13翻转装置，台板13翻转装置包括翻转油缸141、油缸支撑座142和翻转双耳座143，油缸支撑座142焊接于浇铸机架12上，翻转双耳座143焊接于台板13一端底面，翻转油缸141下端倾斜铰接于翻转油缸支撑座142上，倾斜角度为20—30°，优选为25°，翻转油缸141输出端铰接于翻转双耳座143上，台板13远离翻转双耳座143的一端底面与浇铸机架12铰接。

台板13上设置有合模机构，合模机构包括中芯模总成、外模总成和顶模总成；中芯模总成包括中芯模、中芯模支座153、中芯升降油缸151、中芯升降导杆154和固定板152，中芯升降油缸151竖直固定在浇铸机架12内部，中芯模固定在中芯模支座153上，中芯模支座153固定于中芯升降油缸151输出端，中芯升降导杆154设置为四根，中芯升降导杆154上端焊接于台板13底面，下端固定于固定板152上，固定板152固定在中芯升降油缸151缸体上，中芯升降油缸151穿设过固定板152，中芯模支座153穿设在中芯升降导杆154上且与中芯升降导杆154通过导套滑动连接，台板13上开设有中芯模孔131，中芯模总成位于中芯模孔131正下方。

外模总成包括一对外半模173、一对半模安装架172和一对外模进退油缸 171，一对外半模173对称放置在中芯模孔131两侧，一对外模进退油缸171对称固定在台板13上表面，外半模173固定在半模安装架172上，半模安装架172 固定于外模进退油缸171输出端；台板13上表面两侧边上还安装有导轨174，导轨174上开设有U形导槽，半模安装架172滑动嵌入在导槽内。

顶模181总成包括顶模181、顶模固定座182、顶模升降总成和顶模进退总成，顶模181和顶模固定座182位于台板13上方，顶模升降总成包括顶模升降油缸184、油缸固定座185、顶模升降导杆186和连接支杆187，顶模升降油缸 184竖直固定在油缸固定座185上，顶模181和顶模固定座182位于油缸固定座 185下方，顶模升降油缸184输出端竖直向上，连接支杆187中部与顶模升降油缸184输出端固定连接，顶模升降导杆186设置为两根，顶模升降导杆186竖直穿设过油缸固定座185且与油缸固定座185通过导套滑动连接，顶模升降导杆186上端与连接支杆187两端固定连接，下端与顶模固定座182固定连接，顶模 181固定于顶模固定座182下端；顶模进退总成包括支架191，总成架192和顶模进退油缸193，支架191下端焊接固定于台板13上，上端与总成架192固定，顶模进退油缸193水平固定在总成架192内，顶模进退油缸193输出端与油缸固定座185固定连接；顶模进退总成还包括四根顶模进退导杆194，顶模进退导杆 194水平穿设在总成架192上且与总成架192通过导套滑动连接，顶模进退导杆 194靠近顶模181的一端与油缸固定座185固定连接；顶模升降总成还包括横梁 133和两根稳定柱132，两根稳定柱132下端分别固定于台板13上表面两侧边上，上端分别与横梁133底面两侧边固定连接，横梁133呈凹形，油缸固定座185放置在横梁133的凹口内，顶模进退导杆194滑动穿设过横梁133后再与油缸固定座185固定连接，顶模181上端开设有贯穿的浇铸冒口183。

中芯模孔131边缘固定有滤网座134，滤网座134上开设有滤网放置槽。

取液部包括机械手21、金属料液桶24和洗勺桶25，机械手21、金属料液桶24和洗勺桶25放置在浇铸工作台侧方，机械手21上安装有连接臂22，连接臂22上铰接有浇勺23，连接臂22上安装有浇勺23水平控制机构，浇勺23水平控制机构包括电机261、从动轮265、环形传动带263和连接杆262，电机261 固定在连接臂22上，电机261的输出轴固定连接有主动轮，连接臂22上固定有从动轴，从动轮265与从动轴转动连接，环形传动带263一端绕接在主动轮上，环形传动带263另一端绕接在从动轮265上，环形传动带263上固定有连接块 264，连接杆262一端与连接块264铰接，连接杆262另一端与浇勺23铰接，浇勺23位于金属料液桶24、洗勺桶25上方。

具体地，连接臂22为中空结构，连接臂22外部一体成型有支撑板222，电机261固定在支撑板222上，连接臂22侧壁上开设有第一导孔，连接臂22底端开设有第二导孔，电机261的输出轴通过第一导孔伸入连接臂22内部空腔，电机261的输出轴尾端与主动轮固定连接，从动轴固定在连接臂22内壁上，环形传动带263放置在连接臂22内部空腔内，环形传动带263一端绕接在主动轮上，环形传动带263另一端绕接在从动轮265上，连接杆262另一端穿过第二导孔。连接臂22下端一体成型有铰接柱223，浇勺23上端两侧一体成型有对称的浇勺耳232，浇勺耳232上固定有铰接架27，铰接架27与铰接柱223转动连接(铰接)，从而实现连接臂22与浇勺23的铰接，铰接架27一体成型有铰接块271，铰接块271上开设有铰接槽，铰接槽内固定有铰接支柱，连接杆262另一端开设有铰接孔，连接杆262另一端通过铰接孔活动套接在铰接支柱上，实现连接杆262与浇勺23的铰接。

浇勺23上开设有进液口231，浇勺23底部为球形结构。

本实用新型的使用方法如下：

利用中芯升降油缸151将中芯模向上传送至中芯模孔131内，利用外模进退油缸171推动一对外半模173在台板13上水平移动，使之在中芯模孔131上组成一个完整的外模，如此，中芯模和外模便组成了用于浇铸的模具腔室；将滤网放置并固定在滤网座134上的滤网放置槽内，向模具腔室倾倒浇铸液时，滤网可对浇铸液进行过滤，避免浇铸液中的渣滓影响产品质量；利用顶模升降油缸184、顶模进退油缸193推动顶模181上下、左右移动，将顶模181放置在模具腔室上端并封闭住模具腔室，随后便可以通过顶模181上的浇铸冒口183向模具腔室内灌入浇铸液，进行浇铸；浇铸时，首先利用翻转油缸141抬升台板13的一端，使台板13上的模具腔室和浇铸冒口183处于倾斜状态，便于浇铸液的倾倒，启动机械手21，机械手21通过连接臂22控制浇勺23的运动，使浇勺23从金属料液桶24内舀取浇铸液并转移至浇铸冒口183处倾倒浇铸液，倾倒完毕后，机械手21带动浇勺23转移至洗勺桶25内进行清洗；在转移浇勺23的过程中，为了保证浇勺23始终处于水平状态，需要使浇勺23水平控制机构的电机261工作，电机261工作带动环形传动带263运动，从而使得连接块264移动，连接块264 移动将通过连接杆262拉扯浇勺23，将浇勺23拉扯至水平状态，从而保证浇勺 23在转移浇铸液过程中始终处于水平状态，防止浇铸液溢出，具体为：浇勺23 舀取浇铸液后，机械手21带动浇勺23匀速转移，转移轨迹为弧线，因此浇勺 23在转移过程中会出现倾斜(如图11所示)，为了对浇勺23的倾斜进行补偿，使浇勺23在转移过程中始终处于水平状态，需要使浇勺23水平控制机构的电机 261工作，电机261工作带动环形传动带263运动，从而使得连接块264移动，连接块264移动将通过连接杆262拉扯浇勺23，将浇勺23拉扯至水平状态，从而保证浇勺23在转移过程中始终处于水平状态(如图12所示)。其中，浇勺23 顶端始终与连接臂22垂直，根据浇勺23起点和终点的角度变化差值和移动时间可计算浇勺23角度的变化速度，根据变化速度控制电机261进行补偿，相关的控制通过PLC控制***实现。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (8)

1.一种自动化浇铸装置，其特征在于：包括浇铸部和取液部，所述浇铸部包括浇铸工作台，浇铸工作台包括底板，所述底板上设置有浇铸机架，所述浇铸机架的顶部设置有台板，所述浇铸机架的内部设置有台板翻转装置，所述台板翻转装置包括翻转油缸、油缸支撑座和翻转双耳座，所述油缸支撑座固定于浇铸机架上，所述翻转双耳座固定于台板一端底面，所述翻转油缸倾斜铰接于翻转油缸支撑座上，翻转油缸输出端铰接于翻转双耳座上，台板远离翻转双耳座的一端与浇铸机架铰接；

所述台板上设置有合模机构，所述合模机构包括中芯模总成、外模总成和顶模总成；所述中芯模总成包括中芯模、中芯模支座和中芯升降油缸，所述中芯升降油缸竖直固定在浇铸机架内部，所述中芯模固定在中芯模支座上，所述中芯模支座固定于中芯升降油缸输出端，所述台板上开设有中芯模孔，所述中芯模总成位于中芯模孔正下方；所述外模总成包括一对外半模、一对半模安装架和一对外模进退油缸，一对外半模对称放置在中芯模孔两侧，一对外模进退油缸对称固定在台板上表面，外半模固定在半模安装架上，半模安装架固定于外模进退油缸输出端；所述顶模总成包括顶模、顶模固定座、顶模升降总成和顶模进退总成，所述顶模和顶模固定座位于台板上方，所述顶模升降总成包括顶模升降油缸、油缸固定座、顶模升降导杆和连接支杆，所述顶模升降油缸竖直固定在油缸固定座上，顶模和顶模固定座位于油缸固定座下方，所述顶模升降油缸输出端竖直向上，所述连接支杆与顶模升降油缸输出端固定连接，所述顶模升降导杆竖直穿设过油缸固定座且与油缸固定座滑动连接，顶模升降导杆上端与连接支杆固定连接，下端与顶模固定座固定连接，顶模固定于顶模固定座上，所述顶模进退总成包括支架、总成架和顶模进退油缸，所述支架下端固定于台板上，上端与总成架固定，所述顶模进退油缸水平固定在总成架内，所述顶模进退油缸输出端与油缸固定座固定连接，顶模上端开设有浇铸冒口；

所述取液部包括机械手、金属料液桶和洗勺桶，机械手、金属料液桶和洗勺桶放置在浇铸工作台侧方，所述机械手上安装有连接臂，所述连接臂上铰接有浇勺，所述连接臂上安装有浇勺水平控制机构，所述浇勺水平控制机构包括电机、从动轮、环形传动带和连接杆，所述电机固定在连接臂上，所述电机的输出轴固定连接有主动轮，所述连接臂上固定有从动轴，所述从动轮与从动轴转动连接，所述环形传动带一端绕接在主动轮上，所述环形传动带另一端绕接在从动轮上，所述环形传动带上固定有连接块，所述连接杆一端与连接块铰接，所述连接杆另一端与浇勺铰接，所述浇勺位于金属料液桶、洗勺桶上方。

2.根据权利要求1所述的一种自动化浇铸装置，其特征在于：所述中芯模总成还包括中芯升降导杆和固定板，所述中芯升降导杆上端固定于台板底面，下端固定于固定板上，所述固定板固定在中芯升降油缸缸体上，所述中芯模支座穿设在中芯升降导杆上且与中芯升降导杆滑动连接；所述顶模升降总成还包括横梁和两根稳定柱，两根稳定柱下端分别固定于台板上表面两侧边上，上端分别与横梁底面两侧边固定连接，横梁呈凹形，所述油缸固定座放置在横梁的凹口内；所述顶模进退总成还包括顶模进退导杆，所述顶模进退导杆水平穿设在总成架上且与总成架滑动连接，顶模进退导杆靠近顶模的一端与油缸固定座固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种自动化浇铸装置，其特征在于：所述台板上表面两侧边上还安装有导轨，所述导轨上开设有U形导槽，所述半模安装架滑动嵌入在导槽内。

4.根据权利要求3所述的一种自动化浇铸装置，其特征在于：所述中芯模孔边缘固定有滤网座，所述滤网座上开设有滤网放置槽。

5.根据权利要求4所述的一种自动化浇铸装置，其特征在于：所述连接臂为中空结构，所述连接臂外部固定有支撑板，所述电机固定在支撑板上，所述连接臂上开设有第一导孔和第二导孔，所述电机的输出轴通过第一导孔伸入连接臂内部空腔，所述电机输出轴尾部与主动轮固定连接，所述从动轴固定在连接臂内壁上，所述环形传动带放置在连接臂内部空腔内，所述连接杆穿过第二导孔。

6.根据权利要求5所述的一种自动化浇铸装置，其特征在于：所述连接臂上固定有铰接柱，所述浇勺固定有铰接架，所述铰接架与铰接柱铰接，所述连接杆另一端穿过第二导孔后与铰接架铰接。

7.根据权利要求6所述的一种自动化浇铸装置，其特征在于：所述铰接架固定有铰接块，所述铰接块上开设有铰接槽，所述铰接槽内固定有铰接支柱，所述连接杆另一端开设有铰接孔，所述连接杆另一端通过铰接孔活动套接在铰接支柱上。

8.根据权利要求7所述的一种自动化浇铸装置，其特征在于：所述浇勺上开设有进液口，所述浇勺底部为球形结构。