专利名称：开箱机设备的制作方法
技术领域：
本实用新型有关于一种开箱机设备，尤其有关一种用于开启铸造砂箱的 开箱机设备。
背景技术：
在车轮等铸造件的自动化生产线上，需要用到开箱机设备来开启铸造砂 箱。现有的开箱机设备包括行走小车，行走小车连接有电机传动装置，用 来驱动行走小车于轨道台架上行走，以在提升滚道和下放滚道之间往复运动； 行走小车的下端连接夹紧装置，夹紧装置设有夹爪用来夹紧待开启砂箱的上 砂箱，夹爪的打开或夹紧可由夹紧气缸来实现；在行走小车上设有提升缸， 提升缸的缸筒固定在行走小车上，活塞杆通过铰链连接在夹紧装置的顶面， 通过提升缸的活塞杆带动夹紧装置在对应提升滚道或者下放滚道的上下方 向上往复运动，以夹起或放下上砂箱。
如图1、 2所示，工作过程是当待开启砂箱沿提升滚道运送至开箱机 设备的正下方时，夹紧装置3的夹爪31处于打开状态，夹紧装置3在提升 缸2例如气缸的带动下向下运行，通过安装在行走小车上的行程开关控制提 升缸2的停止位置，此位置使夹爪31巧好位于上下砂箱的结合部。运行到 此位置后，通过夹紧气缸收紧夹爪31，夹住上砂箱7，然后由提升缸2带动 夹紧装置3和上砂箱7向上运动到指定位置，停住后由电机传动装置的电机 通过链轮等驱动行走小车向下放滚道中心运动，通过行程开关控制，并在轨 道台架上设有停车止挡使行走小车停止于下放滚道中心。此时由提升缸2带 动夹紧装置3向下运行，直到把上砂箱7放在下放滚道上，同时由夹紧气缸打开夹爪31，由提升缸2提升夹紧装置3至初始位置，然后通过电机将行走 小车驱动运行至初始位置等待下一次开箱动作。该开箱机设备实现了车轮等 铸造件的自动化生产过程，但在实际使用过程中，发现这种开箱机设备还存 在着如下的不足-
如图2所示，提升缸2的活塞杆22与夹紧装置3的顶面33采用普通的 铰链34连接，在电机传动装置的驱动下，行走小车带动与其刚性连接的提 升缸2水平运动，启动瞬间提升缸2的活塞杆22对夹紧装置3和上砂箱7 的力为F合力，F合力的方向如图l所示，显然F合力在竖直方向的分力F垂直力是提 升夹紧装置3的力，而F《力在水平方向上的投影F ^力即提供了上砂箱7和 夹紧装置3在水平方向上的加速度，而F針力对于活塞杆22的反作用力即为 活塞杆22和缸筒21之间的径向力，该径向力在行走小车停止的瞬间也会出 现。如果不采取有效措施避免或尽可能的减小这个径向力，此径向力会损坏 气缸的密封性，使提升力减小，最终会导致无法打开砂箱，在提升缸损坏以 后还需更换缸筒，既增加成本又耽误车轮等铸造件的产量。通常为了降低这 种径向力，操作者有趋于放慢启动和停止瞬间的行走速度的操作规程，这严 重影响了开砂箱的效率，并且也并不能从根本上消除径向力。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种开箱机设备，能减小提升缸的 活塞杆和缸筒之间的径向力，保证缸筒长期密封良好，提升力大，使用寿命 长，降低设备维护成本、提高开砂箱的效率。
本实用新型提供的开箱机设备，包括行走小车和通过提升缸连接于行走 小车下方的夹紧装置，在行走小车和夹紧装置之间设有支撑装置，该支撑装 置保持夹紧装置呈水平状态。
在本实用新型中，支撑装置可有多种结构，不作限制，只要能保证夹紧 装置相对提升缸的活塞杆和缸筒保持水平状态，至少在行走小车起动和停止的瞬间，夹紧装置不会发生倾斜即可。
在优选的实施方式中，所述支撑装置包括三根以上竖直设置的柱体和与 柱体相配合的限位元件，所述三根以上的柱体分布在提升缸的外围，优选柱 体为四根，对应于夹紧装置的顶面的四个角落，能使支撑力更加均衡。
在一个优选的实施方式中，所述限位元件包括与各柱体滑动配合的导向 轮对。优选每根柱体上设有两对上下分布的导向轮对。优选柱体和每对导向 轮对之间留有适当的间隙，以保证柱体可以流畅的进行上下运动，同时保证 在夹紧装置发生微小倾斜时柱体与导向轮对之间有水平力的相互作用，从而 阻碍了夹紧装置的倾斜趋势。
优选的方案中，所述柱体均设在夹紧装置和行走装置的一者之上，而各
柱体对应的导向轮对固定在另一者之上；例如优选柱体固定在夹紧装置的顶
面，而导向轮对固定在行走小车上。这样行走小车在启动或停止时，能在柱 体和导向轮对的相互作用下来启动或停止夹紧机构和上砂箱，同时不会影响 提升缸对夹紧装置和上砂箱的提升作用。当然柱体和导向轮对的位置可以互
换；另外也可依具体的设备空间情况，将一部分柱体或一部分导向轮对固定 在一者之上，其余的主体和导向轮对设在另一者之上，不作限制。
优选各柱体具有超过夹紧装置上下行程行的长度，这样在提升缸提起夹 紧装置的上下运动过程当中，夹紧装置任何微小晃动所产生的径向力，都可 以由柱体和导向轮对来缓冲，保护了提升缸不受径向力，在这个优选的方案 中，提升缸时刻受到柱体和导向轮对的保护，不论在上下提升过程当中，还 是在行走小车水平移动的过程当中，提升缸将持续获得保护。
根据上述方案，本实用新型相对于现有结构的效果是显著的由于本实
用新型的开箱机设备在行走小车和夹紧装置之间设置了支撑装置，这样在行 走小车被电机传动装置驱动而起动和停止瞬间，可以不作任何放慢或者停留 的动作，可以直接快速的启动行走小车行走，因此在车轮等铸造件的生产过 程中，可以提高开启砂箱以及将上砂箱移动到另一条滚道上的效率。同时支撑装置可以支撑夹紧装置始终处于水平状态而不会发生倾斜，由支撑装置承 受径向力来保护提升缸的活塞杆和缸筒之间不会受到径向力的作用，使缸筒 长期密封良好，提升力大，使用寿命长，减少拆装和更换缸筒的费用和工时， 进一步提高生产效率。
图l为现有开箱机设备的提升缸和夹持了上砂箱的夹紧装置在静止时的 简化示意图。
图2为图l中的提升缸在行走小车启动瞬间产生径向力的示意图。
图3为本实用新型的开箱机设备的示意图。
图4为支撑装置的柱体与导向轮对的装配示意图。
图5为图3中的支撑装置的简化示意立体图。
图6为图3中的支撑装置的简化示意侧视图。
图7为本实用新型的支撑装置实施方式2的示意图。
图8为本实用新型的支撑装置实施方式3的示意图。
具体实施方式实施方式1
如图3 6所示，本实用新型提供了一种开箱机设备，该开箱机设备包 括行走小车l，通过提升缸2连接于行走小车1下方的夹紧装置3，提升 缸2可为气压缸或液压缸，提升缸2的缸筒21固定在行走小车1上，活塞杆 22与夹紧装置3的顶面33之间由铰链34连接，通过提升缸2的活塞杆22 相对缸筒21运动来提起或释放夹紧装置3;夹紧装置3设有夹爪31，夹爪 31受夹紧缸32驱动而打开或闭合，以用来释放或夹起上砂箱7;行走小车l 连接有电机传动装置4，滑动地配合在轨道台架5上，从而能在对应提升滚 道51和下放滚道52之间的位置往复移动，行走小车1上设有行程开关，用.X 对提升滚道51和下放滚道52时夹紧装置3上下升降的 位置，在轨道台架5上也可配设机械止挡件等，以限定行走小车l在提升滚 道51和下放滚道52之间的移动位置，前面描述的开箱机设备是现有技术， 不再详述，本实用新型的改进之处是在行走小车1和夹紧装置3之间设有 支撑装置6，该支撑装置6保持夹紧装置3呈水平状态。
其中优选的支撑装置6包括三根以上竖直设置的柱体61和与柱体61相 配合的限位元件62，各柱体61分布在提升缸2的外围。优选柱体61包括四 根，对应于夹紧装置3的顶面33的四个角落，能使支撑力更加均衡。限位 元件62优选包括与各柱体61滑动配合的导向轮对，每根柱体61上最好设 有两对上下分布的导向轮对，当然每根柱体61配合一对导向轮对也可，各 柱体61和每对导向轮对之间留有适当的间隙，以保证柱体61可以流畅的进 行上下运动，同时保证在夹紧装置3发生微小倾斜时柱体61与导向轮对之 间有水平力的相互作用，从而阻碍了夹紧装置3的倾斜趋势。
如图3 6所示，是使全部柱体61均设在夹紧装置3的顶面33上，例 如可以焊接或用紧固件连接；各个导向轮对固定在行走小车l上，能通过柱 体61和导向轮对的相互作用来限制夹紧装置3和上砂箱7发生倾斜，同时 又不影响提升缸2对夹紧装置3和上砂箱7的上下提升动作。优选使各柱体 61具有超过夹紧装置3上、下行程的长度，这样在提升缸2提起或放下夹紧 装置3的上下运动过程当中，夹紧装置3—直被支撑装置6进行导向，夹紧 装置3任何微小晃动所产生的径向力，都可以由柱体61和导向轮对来进行 缓冲，保护了提升缸2不受径向力；而在行走小车l启动和停止的瞬间，由 支撑装置6来缓冲夹紧装置3所产生的倾斜分力，将夹紧装置3保持在水平 状态而不会发生倾斜，阻碍了夹紧装置3的倾斜趋势，保护提升缸2不受径 向力，保证缸筒21长期密封良好，提升力大，使用寿命长，降低设备维护 成本、提高开砂箱的效率。
在前述的实施方式中，是将支撑装置6的柱体61设在夹紧装置3上，而将导向轮对设在行走小车l上；显然，柱体和导向轮对的位置可以互换， 即把导向轮对设在夹紧装置3的外围，而将柱体61设在行走小车1上，只
要设备具有设计空间即可；另外，也可依具体的设备空间情况，将一部分柱 体或一部分导向轮对固定在行走小车1和夹紧装置3两都当中的一者之上， 而其余的导向轮对和柱体设在另一者之上，不作限制。
实施方式2
如图7所示，该实施方式与实施方式1的原理、结构和效果基本相同， 但支撑装置6的具体结构有变化。
在本实施方式中，支撑装置6仍包括三根以上竖直设置的柱体61，柱体 61可以全部固定在夹紧装置3的顶面33，限位元件可由设于行车小车1上 与各柱体61对应的定位孔部12所构成，即由定位孔部12来代替前面的导 向轮对，定位孔部12优选是贯穿孔，可供柱体61穿过，定位孔部12也可 以是沉头孔，但这样在柱体61与定位孔部12对接之前支撑装置6将不起作 用；在行走小车1上的定位孔部12不必单独设置，可由行走小车1内部的 狭缝等来充当。当然，柱体61和定位孔部12的位置互换，即可将全部柱体 61固定在行走小车1上，而在夹紧装置3的外围设置四个凸耳，再将贯穿的 定位孔部12设在凸耳上，同样可以起到良好的导向保护作用。
柱体61最好具有能够满足夹紧装置3上下最大行程的长度，但柱体61 相对较短也是可以的，因为在夹紧装置3被提升缸2提升的上下运动过程中， 提升缸2仅受到上下方向的力，各柱体61在提升的过程当中可暂时不起作 用，而在夹紧装置3被提升到预定位置时，较短的柱体61刚好顶持在行走 小车1的定位孔部12内，同样能够起到支撑作用，保证在行走小车1启动 和停止的瞬间，将夹紧装置3保持在水平位置而不会发生倾斜，保护提升缸 2不会受到径向力。实施方式3
如图8所示，该实施方式与实施方式1的原理、结构和效果基本相同， 但支撑装置6的具体结构有变化。
在该实施方式中，支撑装置6的柱体61由第一管件63和第二管件64 滑动地套接为一体所构成，在夹紧装置3的顶面33设置第一管件63，在行 车小车1上设置对应的第二管件64，第一管件63和第二管件64对应套设， 其中第一管件63或第二管件64当中的一者可以定义为限位元件62。这样在 提升缸2提升夹紧装置3至预定位置时，第一、第二管件63、 64即可对准 并且相互插套在一起而对接成各个柱体61，在两组管件对接以后，即可保证 夹紧装置3 —直处于水平状态，在行走小车1启动和停止的瞬间不会发生倾 斜，保护提升缸2不受径向力。
当然以上的支撑装置仅仅是示例性的，并不用来限制本实用新型。例如 更为简单的支撑结构可包括支撑环，该支撑环设在提升缸供活塞杆进出的端 面与夹紧装置的顶面之间的铰链外环，由缸筒的端面作为限位元件来顶住支 撑环，也能将夹紧装置支撑保持在水平状态，但不如前述的柱体分布在夹紧 装置顶面的边缘处效果好。再有，前面的柱体也完全可以变形为板件等等， 任何能够把夹紧装置至少在行走小车起动和停止的瞬间，支撑在水平状态来 防止夹紧装置发生倾斜以保护提升缸的结构都可采用。
但以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式
，当然不能以此限定本实 用新型实施的范围，凡依本实用新型的内容所作的等同变化与修饰，均应属 于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种开箱机设备，包括行走小车和通过提升缸连接于行走小车下方的夹紧装置，其特征是在行走小车和夹紧装置之间设有支撑装置，该支撑装置保持夹紧装置呈水平状态。
2. 根据权利要求1所述的开箱机设备，其特征是所述支撑装置包括 三根以上竖直设置的柱体和与柱体相配合的限位元件，所述三根以上的柱体 分布在提升缸的外围。
3. 根据权利要求2所述的开箱机设备，其特征是所述柱体为四根， 对应于夹紧装置的顶面的四个角落。
4. 根据权利要求3所述的开箱机设备，其特征是所述限位元件包括 与各柱体滑动配合的导向轮对。
5. 根据权利要求4所述的开箱机设备，其特征是所述各柱体上配合 两对上、下分布的所述导向轮对。
6. 根据权利要求5所述的开箱机设备，其特征是所述柱体具有超过 夹紧装置上下行程的长度。
7. 根据权利要求4、 5或6所述的开箱机设备，其特征是所述柱体固定在夹紧装置的顶面，各柱体对应的导向轮对设在行走小车上。
8. 根据权利要求2或3所述的开箱机设备，其特征是所述各柱体全部固定在夹紧装置的顶面，由设于行车小车上并与各柱体对应的定位孔部构 成限位元件。
9. 根据权利要求2或3所述的开箱机设备，其特征是所述各柱体由第一管件和第二管件滑动地套接成为一体，第一管件设在夹紧装置的顶面， 第二管件设在行车小车的底面，其中第一管件或第二管件构成所述限位元 件。
10. 根据权利要求1所述的开箱机设备，其特征是所述行走小车滑动地配合在轨道台架上，行走小车连接有电机传动装置，夹紧装置设有夹爪，所述提升缸为气压缸或液压缸，提升缸的活塞杆与夹紧装置的顶面之间由铰 链连接。
专利摘要本实用新型提供了一种开箱机设备，包括行走小车和通过提升缸连接于行走小车下方的夹紧装置，在行走小车和夹紧装置之间设有支撑装置，该支撑装置保持夹紧装置呈水平状态。所述支撑装置包括三根以上竖直设置的柱体和与柱体相配合的限位元件，所述三根以上的柱体分布在提升缸的外围。所述限位元件包括与各柱体滑动配合的导向轮对。所述柱体固定在夹紧装置的顶面，各柱体对应的导向轮对设在行走小车上。本实用新型的开箱机设备，能减小提升缸的活塞杆和缸筒之间的径向力，保证缸筒长期密封良好，提升力大，使用寿命长，降低设备维护成本、提高开砂箱的效率。
文档编号B22C17/00GK201308970SQ20082012428
公开日2009年9月16日 申请日期2008年12月10日 优先权日2008年12月10日
发明者刘紫监, 李占云, 祖昕维, 罗寅生 申请人:中冶京诚工程技术有限公司