专利名称：大型起模翻转合箱机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于铸造技术领域，涉及一种应用于铸造生产中的砂箱成型后的起
模、翻转与合箱的设备，具体地说是一种大型起模翻转合箱机。
背景技术：
目前，在铸造生产过程中，随着铸造业的不断发展和生产能力的不断提高，对铸造 机械化生产的程度也不断提高；同时对造型工艺的要求越来越高，而机械化起模、翻转和合 箱是铸型合箱成型精度的技术保证。现有技术中，大型砂箱合箱精度底，铸件质量差。由于 机械设备功能的局限性，原有机械手功能仅有夹紧，翻转功能，提升和转型靠车间的行车来 完成，在生产流程上，造成工况的紧张，也影响了铸型的合箱精度。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种结构巧妙合理，自 动化程度高，工作协调性、安全性、可靠性好，机械加工精度高的大型起模翻转合箱机。 按照本实用新型提供的技术方案，所述大型起模翻转合箱机包括液压提升机构、 移动车架、液压伸縮机构、固定机架、气动锁定装置、限位挡板、回转马达和机械手；固定机 架上安装有导轨，移动车架放置在导轨上并可水平滑移；固定机架右侧安装有限位挡板，限 位挡板用于限制移动车架的滑移位置；移动车架上安装液压提升机构，液压提升机构与液 压伸縮机构相连接，用于将液压伸縮机构提起落下；液压伸縮机构上安装机械手，机械手用 于托起及释放砂箱；机械手上安装回转马达，回转马达用于控制机械手转动。 所述移动车架的两侧分别通过轴安装滚轮，轴的外端安装有从动齿轮；液压马达 安装在移动车架上，液压马达的输出轴上安装有主动齿轮，主动齿轮与从动齿轮相啮合。 所述液压提升机构包括链轮、安装架、转向链轮、提升油缸和提升链条，安装架安 装在移动车架上部，提升油缸安装在安装架上，提升油缸的活塞杆端连接链轮，安装架的下 部安装转向链轮；提升链条的一端固定连接在安装架上，提升链条的另一端依次绕过链轮、 转向链轮后，与液压伸縮机构相连接。 所述液压伸縮机构包括回转链轮、伸縮右架、伸縮链条、伸縮油缸、升降架、水平导
向杆和伸縮左架，升降架与液压提升机构相连；移动车架的两端安装有垂直导向杆，升降架
装配在垂直导向杆上并可在垂直导向杆上上下滑动；升降架上安装有两根水平导向杆，伸
縮左架和伸縮右架上分别安装在水平导向杆上并可在水平导向杆上滑动；伸縮油缸的两端
分别连接伸縮右架和伸縮左架；伸縮链条的一端固定连接在伸縮右架上，伸縮链条的另一
端绕过回转链轮后连接在伸縮左架上；伸縮左架和伸縮右架的下端安装机械手。 所述气动锁定装置包括锁定勾和锁定气缸，锁定气缸安装在固定机架的右侧，锁
定气缸的活塞杆端铰连锁定勾的一端，锁定勾的中部通过转轴安装在固定机架上；锁定气
缸的活塞杆伸縮时带动锁定勾绕转轴转动。 所述机械手包括转动轴、轴承座、转臂、固定轴和托爪，伸縮左架和伸縮右架的下端固定有轴承座，转动轴安装在轴承座内，转动轴的内端固定安装转臂，转臂的两端通过固
定轴安装有托爪；伸縮右架上的转动轴外端与回转马达的输出轴相连，伸縮左架上的转动
轴外端安装卡头，卡头与伸縮左架外侧安装的弹性定位卡配合定位。 作为本实用新型的进一步改进，所述滚轮上设有限位槽，导轨嵌在限位槽内。 作为本实用新型的进一步改进，所述链轮有两排，液压提升机构通过两根提升链
条与液压伸縮机构的两侧相连。 作为本实用新型的进一步改进，所述弹性定位卡包括导向杆、限位块、定位套、压 紧弹簧、定位杆和定位轮，定位套固定在伸縮左架的外侧，定位套内安装有导向杆，导向杆 上套装压紧弹簧，压紧弹簧装在定位套内，压紧弹簧上端被限位块限制住，压紧弹簧下端压 紧定位杆，定位杆的下端安装定位轮，定位轮的外缘压在卡头的外缘上，卡头上设有定位缺 口，转动轴转动时带动卡头转动，卡头转动至一定角度时，定位轮嵌入卡头上的定位缺口 内。 本实用新型与现有技术相比，优点在于采用全液压系统控制，具有良好的工作协 调性，安全性和可靠性，起模、翻转、合箱各功能动作精度高；操作工序大大简化，自动化程 度高，减轻了繁杂的人工劳动强度，提高了铸造生产线上的机械化生产能力及机械加工精度。
图1为本实用新型的整体结构及应用情况示意图。 图2为图1中移动部分的结构示意图。 图3为本实用新型起模操作时的侧向局剖视图。 图4为本实用新型翻转操作时的侧向局剖视图。 图5为本实用新型合箱操作时的侧向局剖视图。 图6为图4中A部的B向放大视图。 图7为本实用新型中机械手的放大示意图。 图8为图7中伸縮左架上的机械手的左视图。 附图标记说明1-液压提升机构、2_移动车架、3_液压伸縮机构、4_垂直导向杆、 5_固定机架、6_导轨、7_锁定勾、8_转轴、9_锁定气缸、10-限位挡板、11-浮动升降机构、 12-浇注底板、13-回转马达、14-浮动辊道、15-砂箱、16-机械手、17-链轮、18-安装架、 19-转向链轮、20-提升油缸、21-提升链条、22-滚轮、23-回转链轮、24_伸縮右架、25-伸 縮链条、26-伸縮油缸、27-升降架、28-水平导向杆、29-伸縮左架、30-系统液压站、31-液 压马达、32-主动齿轮、33-从动齿轮、34-轴承、35-轴承套、36_轴、37_限位槽、38_托爪、 39-转臂、40-固定轴、41-轴承座、42-转动轴、43-卡头、44_定位轮、45_定位杆、46_压紧 弹簧、47-定位套、48-限位块、49-导向杆、50-定位缺口 。
具体实施方式如图1所示，本实用新型主要由液压提升机构1、移动车架2、液压伸縮机构3、固定 机架5、气动锁定装置、限位挡板10、回转马达13和机械手16组成；固定机架5上通过螺栓 安装有导轨6，移动车架2放置在导轨6上并可水平滑移；固定机架5右侧安装有限位挡板10，限位挡板10用于限制移动车架2的滑移位置；移动车架2上安装液压提升机构l，液压 提升机构1与液压伸縮机构3相连接，可将液压伸縮机构3提起落下；液压伸縮机构3上安 装机械手16，机械手16用于托起及释放砂箱15 ;机械手16上安装回转马达13，回转马达 13控制机械手16转动，以实现砂箱15的翻转。 如图1 6所示，所述移动车架2的两侧分别通过轴36、轴承34及轴承套35安装 滚轮22，轴36的外端安装有从动齿轮33 ;液压马达31安装在移动车架2上，液压马达31 的输出轴上安装有主动齿轮32，主动齿轮32与从动齿轮33相啮合；液压马达31运转时， 带动主动齿轮32转动，主动齿轮32带动从动齿轮33转动，从而带动滚轮22在导轨6上滚 动，实现移动车架2在导轨6上的水平滑移。所述滚轮22上设有限位槽37，导轨6嵌在限 位槽37内。 如图1、2所示，所述液压提升机构1主要由链轮17、安装架18、转向链轮19、提升 油缸20、提升链条21等部件组成，安装架18安装在移动车架2上部，提升油缸20安装在安 装架18上，提升油缸20的活塞杆端连接链轮17，安装架18的下部安装转向链轮19 ;提升 链条21的一端固定连接在安装架18上，提升链条21的另一端依次绕过链轮17、转向链轮 19后，与液压伸縮机构3相连接。所述链轮17共有两排，液压提升机构1通过两根提升链 条21与液压伸縮机构3的两侧相连，以提高提升的稳定性。 如图1、2所示，所述液压伸縮机构3主要由回转链轮23、伸縮右架24、伸縮链条 25、伸縮油缸26、升降架27、水平导向杆28和伸縮左架29等部件组成，升降架27的中部与 所述液压提升机构1中的提升链条21相连；所述移动车架2的两端安装有垂直导向杆4， 升降架27上开设有垂直导向孔，升降架27通过垂直导向孔装配在垂直导向杆4上，升降架 27可在垂直导向杆4上上下滑动；升降架27上安装有两根水平导向杆28，伸縮左架29和 伸縮右架24上分别开设有与水平导向杆28相对应的水平导向孔，伸縮左架29和伸縮右架 24通过水平导向孔安装在水平导向杆28上，伸縮左架29和伸縮右架24可在水平导向杆 28上滑动；伸縮油缸26的尾端固定连接伸縮右架24，活塞杆端固定连接伸縮左架29 ;伸縮 链条25的一端固定连接在伸縮右架24上，伸縮链条的另一端绕过回转链轮23后连接在伸 縮左架29上；伸縮左架29和伸縮右架24的下端安装机械手16。伸縮油缸26的活塞杆回 縮时，伸縮左架29和伸縮右架24相向运动，机械手16托住砂箱15，伸縮油缸26的活塞杆 伸出时，伸縮左架29和伸縮右架24反向运动，机械手16释放砂箱15。 如图1、2所示，所述气动锁定装置主要由锁定勾7和锁定气缸9组成，锁定气缸9 安装在固定机架5的右侧，锁定气缸9的活塞杆端铰连锁定勾7的一端，锁定勾7的中部通 过转轴8安装在固定机架5上；移动车架2运行至固定机架5右侧时被限位挡板10挡住， 锁定气缸9的活塞杆伸出，带动锁定勾7绕转轴8转动，锁定勾7将移动车架2锁定住，防 止其摆动。 如图7、8所示，所述机械手16包括转动轴42、轴承座41、转臂39、固定轴40和托 爪38，伸縮左架29和伸縮右架24的下端固定有轴承座41，转动轴42通过轴承安装在轴承 座41内，转动轴42的内端采用螺栓固定安装转臂39，转臂39的两端通过固定轴40安装有 托爪38，托爪38用于托住砂箱15的耳轴；所述伸縮右架24上的转动轴42外端与回转马 达13的输出轴相连，回转马达13运转带动机械手16翻转，实现翻转砂箱15的操作；所述 伸縮左架29上的转动轴42的外端安装卡头43，卡头43与伸縮左架29外侧安装的弹性定位卡配合定位。 如图7、8所示，所述弹性定位卡包括导向杆49、限位块48、定位套47、压紧弹簧 46、定位杆45和定位轮44，定位套47固定在伸縮左架29的外侧，定位套47内安装有导向 杆49，导向杆49上套装压紧弹簧46，压紧弹簧46装在定位套47内，压紧弹簧46上端被限 位块48限制住，压紧弹簧46下端压紧定位杆45，定位杆45的下端安装定位轮44，定位轮 44的外缘压在卡头43的外缘上，卡头43上设有定位缺口 50，转动轴42转动时带动卡头43 转动，卡头43转动至一定角度时，定位轮44嵌入卡头43上的定位缺口 50内，以实现砂箱 15翻转180°后的定位。 本实用新型的工作过程及工作原理如下 如图1 4所示，完成造型并硬化后的砂型经由浮动辊道14随模底板进入脱箱工 位，液压提升机构1控制液压伸縮机构3下降到位；液压伸縮机构3中的伸縮油缸26控制 机械手16套入砂箱15上的耳轴，托住砂箱15 ;液压提升机构1控制液压伸縮机构3上升， 微量举升脱模，分型后继续举升直至完成脱模，实现分步起模操作；起模后的砂箱15由液
压提升机构1带到翻转工位，回转马达13运转，控制机械手16进行翻转，翻转方向和速度 由工艺要求确定，并由液压系统控制；翻转后，砂箱15随移动车架向合箱工位运行，当到达 合箱工位后，气动锁定装置中的锁定气缸9推动锁定勾7锁住移动车架2定位，液压提升机 构1控制液压伸縮机构3下降，将砂箱15平稳放置在浇注底板12上，以完成砂箱15合型 操作；此时，可根据工艺要求进行下芯工序或修模作业等，完成后即可进行合箱操作，合箱 完成后即可转入浇注工步，从而完成一个砂箱合型工序。 在上述起模、翻转和合箱过程中，用于运送砂箱15砂型的模底板，浇注底板12均 利用了浮动辊道14、浮动升降机构11等具备自定中心功能的装置，这些装置可采用现有技 术中的成熟产品。 本实用新型中的回转马达13、提升油缸20、伸縮油缸26、液压马达31都按照公知 方式与系统液压站30相连。
权利要求大型起模翻转合箱机，包括液压提升机构(1)、移动车架(2)、液压伸缩机构(3)、固定机架(5)、气动锁定装置、限位挡板(10)、回转马达(13)和机械手(16)；固定机架(5)上安装有导轨(6)，移动车架(2)放置在导轨(6)上并可水平滑移；固定机架(5)右侧安装有限位挡板(10)，限位挡板(10)用于限制移动车架(2)的滑移位置；移动车架(2)上安装液压提升机构(1)，液压提升机构(1)与液压伸缩机构(3)相连接，可将液压伸缩机构(3)提起落下；液压伸缩机构(3)上安装机械手(16)，机械手(16)用于托起及释放砂箱(15)；机械手(16)上安装回转马达(13)，回转马达(13)控制机械手(16)转动。
2. 根据权利要求l所述的大型起模翻转合箱机，其特征还在于，所述移动车架(2)的 两侧分别通过轴(36)安装滚轮(22)，轴(36)的外端安装有从动齿轮(33);液压马达(31) 安装在移动车架(2)上，液压马达(31)的输出轴上安装有主动齿轮(32)，主动齿轮(32)与 从动齿轮(33)相啮合。
3. 根据权利要求l所述的大型起模翻转合箱机，其特征还在于，所述液压提升机构(1) 包括链轮(17)、安装架(18)、转向链轮(19)、提升油缸(20)和提升链条(21)，安装架(18) 安装在移动车架(2)上部，提升油缸(20)安装在安装架(18)上，提升油缸(20)的活塞杆 端连接链轮(17)，安装架(18)的下部安装转向链轮(19);提升链条(21)的一端固定连接 在安装架(18)上，提升链条(21)的另一端依次绕过链轮(17)、转向链轮(19)后，与液压伸 縮机构(3)相连接。
4. 根据权利要求l所述的大型起模翻转合箱机，其特征还在于，所述液压伸縮机构(3) 包括回转链轮(23)、伸縮右架(24)、伸縮链条(25)、伸縮油缸(26)、升降架(27)、水平导向 杆(28)和伸縮左架(29)，升降架(27)与液压提升机构(1)相连；移动车架(2)的两端安 装有垂直导向杆(4)，升降架(27)装配在垂直导向杆(4)上并可在垂直导向杆(4)上上下 滑动；升降架(27)上安装有两根水平导向杆(28)，伸縮左架(29)和伸縮右架(24)上分别 安装在水平导向杆(28)上并可在水平导向杆(28)上滑动；伸縮油缸(26)的两端分别连接 伸縮右架(24)和伸縮左架(29);伸縮链条(25)的一端固定连接在伸縮右架(24)上，伸縮 链条的另一端绕过回转链轮(23)后连接在伸縮左架(29)上；伸縮左架(29)和伸縮右架 (24)的下端安装机械手(16)。
5. 根据权利要求1所述的大型起模翻转合箱机，其特征还在于，所述气动锁定装置包 括锁定勾(7)和锁定气缸(9)，锁定气缸(9)安装在固定机架(5)的右侧，锁定气缸(9)的 活塞杆端铰连锁定勾(7)的一端，锁定勾(7)的中部通过转轴(8)安装在固定机架(5)上； 锁定气缸(9)的活塞杆伸縮时带动锁定勾(7)绕转轴(8)转动。
6. 根据权利要求l所述的大型起模翻转合箱机，其特征还在于，所述机械手(16)包括 转动轴(42)、轴承座(41)、转臂(39)、固定轴(40)和托爪(38)，伸縮左架(29)和伸縮右架 (24)的下端固定有轴承座(41)，转动轴(42)安装在轴承座(41)内，转动轴(42)的内端固 定安装转臂(39)，转臂(39)的两端通过固定轴(40)安装有托爪(38);伸縮右架(24)上的 转动轴(42)外端与回转马达(13)的输出轴相连，伸縮左架(29)上的转动轴(42)外端安 装卡头(43)，卡头(43)与伸縮左架(29)外侧安装的弹性定位卡配合定位。
7. 根据权利要求2所述的大型起模翻转合箱机，其特征还在于，所述滚轮(22)上设有 限位槽(37)，导轨(6)嵌在限位槽(37)内。
8. 根据权利要求3所述的大型起模翻转合箱机，其特征还在于，所述链轮(17)有两排，液压提升机构(1)通过两根提升链条(21)与液压伸縮机构(3)的两侧相连。
9.根据权利要求6所述的大型起模翻转合箱机，其特征还在于，所述弹性定位卡包括 导向杆(49)、限位块(48)、定位套(47)、压紧弹簧(46)、定位杆(45)和定位轮(44)，定位 套(47)固定在伸縮左架(29)的外侧，定位套(47)内安装有导向杆(49)，导向杆(49)上 套装压紧弹簧(46)，压紧弹簧(46)装在定位套(47)内，压紧弹簧(46)上端被限位块(48) 限制住，压紧弹簧(46)下端压紧定位杆(45)，定位杆(45)的下端安装定位轮(44)，定位轮 (44)的外缘压在卡头(43)的外缘上，卡头(43)上设有定位缺口 (50)，转动轴(42)转动时 带动卡头(43)转动，卡头(43)转动至一定角度时，定位轮(44)嵌入卡头(43)上的定位缺 口 (50)内。
专利摘要本实用新型属于铸造技术领域，涉及一种大型起模翻转合箱机。其采用在固定机架上安装有导轨，移动车架放置在导轨上并可水平滑移；固定机架右侧安装有限位挡板，限位挡板用于限制移动车架的滑移位置；移动车架上安装液压提升机构，液压提升机构与液压伸缩机构相连接，可将液压伸缩机构提起落下；液压伸缩机构上安装机械手，机械手用于托起及释放砂箱；机械手上安装回转马达，回转马达控制机械手转动。本实用新型采用全液压系统控制，具有良好的工作协调性，安全性和可靠性，起模、翻转、合箱各功能动作精度高；操作工序大大简化，自动化程度高，减轻了繁杂的人工劳动强度，提高了铸造生产线上的机械化生产能力及机械加工精度。
文档编号B22C19/06GK201529751SQ200920258840
公开日2010年7月21日 申请日期2009年11月12日 优先权日2009年11月12日
发明者吴剑 申请人:无锡锡南铸造机械有限公司