一种铸件冒口及毛刺火焰自动切割设备的制作方法

本发明属于自动生产设备技术领域，更具体地说，涉及一种铸件冒口及毛刺火焰自动切割设备。

背景技术：

铸造是将金属熔化并浇注到具有零件形状相适应的铸型型腔中，等其冷却凝固后，获得毛坯或零件的方法，铸造件在轨道交通、船舶、电力装备、矿山装备等领域都有广泛的使用。铸造的特点是金属在液态下成形，即熔化的液态金属在一定的压力作用下充满铸型而获得铸件。为了补偿铸件在凝固过程中产生的液态和凝固固态的体收缩，以获得健全的铸件，必须通过合理地设计冒口对其进行补缩，这样就产生了和铸件相联的冒口。毛刺的形成是由于铸型或砂芯表面分界处合箱时留有可通入型腔的间隙，在铸型被浇注时，这些缝隙被冲进了铁水从而形成飞边毛刺。为获得健全铸件这些冒口和毛刺必须去除，小型铸铁件的浇冒口、毛刺可以在落砂时清除，但大多数铸件是在落砂以后才清除浇冒口、毛刺。

去除铸件浇冒口、毛刺是比较繁重而复杂的工序，清除方法可根据铸件的材质、结构、尺寸大小及生产条件来选择，主要分为冷清除法、热清除法以及其他清除方法，其中热清除法的火焰切割的效率高、成本低、设备简单，能在各种位置进行切割各种外形复杂的零件，因此被广泛用于清理铸件的毛边、飞刺、浇冒口及铸件中缺陷的切割。然而根据相关企业的调研，铸件火焰切割工序其操作过程采用的是人工结合简单机械设备的方式进行铸件的搬运、固定，是一种劳动量大，机械化程度还比较低的工序。需要提高该工序的自动化水平，降低劳动强度，提高生产效率及加工质量，为此，急需待研发出一款用于铸件冒口及毛刺火焰自动切割设备。

为了解决上述的技术问题，经检索，例如中国专利申请号201611058724.7，申请日为2016年11月25日，发明名称为：一种铸件冒口自动切割系统，包括切割机、与切割机连接的第一电机、第二电机、第三电机、遥控单元、自动控制装置，自动控制装置包括依次连接的接收单元、信号转换单元、自控模块，自控模块包括第一接触器、第二接触器、第三接触器、第四接触器、第五接触器、第六接触器，该系统中通过设置遥控单元和自动控制装置来实现对切割臂自动调节的功能，通过操作遥控单元，调整切割机与铸件冒口之间的位置关系，但是铸件的安装仍然需要人工搬运操作，导致铸件的安装不平稳，冒口和毛刺切割存在瑕疵，造成铸件的合格率下降。

中国专利申请号201510793329.2，申请日为2015年11月18日，发明名称为：一种用于对铸件毛口进行切割的冒口切割机，包括机座，机座上固定有机架，机架内设有电机通过传动装置与主轴实现传动，主轴上安装有圆形刀柄，圆形刀柄沿圆周设有若干刀头，相邻两刀头之间设有断屑槽，与圆形刀柄下方设有工作台，工作台沿水平导轨前后滑动，水平导轨通过垂直轨道安装在机架上；工作台上设有毛坯铸件夹具。该切割机从竖直方向对冒口进行切割，且通过人工控制工作台的移动，一方面工作量大，劳动强度高，移动的精度低，冒口的切割参差不齐；另一方面切割产生的高温渣滓，极容易飞溅伤人，威胁操作工人的生命安全。

技术实现要素：

1.要解决的问题

针对现有铸件安装不平稳及切割产生的高温渣滓飞溅伤人的问题，本发明提供一种铸件冒口及毛刺火焰自动切割设备，提高设备的自动化水平，提高工作效率，降低操作人员的工作强度，使得操作工人远离操作现场，保障操作人员的生命安全。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明的一种铸件冒口及毛刺火焰自动切割设备，包括：

固定部件，其具有一转动电机和三爪卡盘，三爪卡盘用于在水平方向固定铸件；

安装部件，其具有液压升降平台及安装在所述液压升降平台上的安装座，用于在竖直方向平稳的安装铸件；

切割部件，其具有一移动架及安装在所述移动架上的火焰切割机械手，用于切割铸件的冒口和毛刺；

控制器，其通过支架安装在所述的移动架上，用于控制转动电机、液压升降平台、移动架及火焰切割机械手的动作。

于本发明的一种可能的实施方式中，所述固定部件包括一基座，转动电机内置于基座内，且与三爪卡盘连接，三爪卡盘水平设置，通过调节三卡爪的距离来适应铸件的大小；所述基座上水平设有两条平行的导轨，安装部件的液压升降平台在导轨上作往复运动。

于本发明的一种可能的实施方式中，所述安装部件还具有伺服电机和滚轮，所述伺服电机和滚轮均设置在液压升降平台的下端面，滚轮与导轨配合，伺服电机的输出轴与滚轮连接，驱动滚轮的移动，伺服电机与所述控制器电气连接。

于本发明的一种可能的实施方式中，所述基座的一侧设置有限位杆，限位杆位于两导轨之间，用于限制安装部件的运动。

于本发明的一种可能的实施方式中，所述移动架包括机架、驱动电机和移动链条，驱动电机和移动链条安装在机架上，火焰切割机械手与移动链条连接固定，驱动电机带动移动链条和火焰切割机械手作上下运动。

于本发明的一种可能的实施方式中，所述火焰切割机械手包括本体、第一臂杆和第二臂杆，第一臂杆和第二臂杆的中部铰接，第一臂杆的尾部和第二臂杆的尾部均与本体铰接。

于本发明的一种可能的实施方式中，还包括接渣部件，所述的接渣部件包括两块挡渣板，两块挡渣板呈张开状对称设置在液压升降平台上。

于本发明的一种可能的实施方式中，所述支架为可伸缩支架，且转动的固定在机架上。

于本发明的一种可能的实施方式中，所述控制器为plc控制器。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明的铸件冒口及毛刺火焰自动切割设备，铸造工件的固定部件为三爪卡盘，主要功能是夹紧、定位、承重和转动等功能；工件的升降和平移由液压升降平台来负责，此外为工件的安装和拆卸而设计的；对工件端面和内孔的不平整表面的切割主要由火焰切割机械手自动完成，控制器通过支架设置，可以实现远程操控，提高设备的自动化水平，使得操作工人远离操作现场，保障操作人员的生命安全，达到降低现场操作人员劳动强度，提高设备切割切割率、符合率的目的；

(2)本发明的铸件冒口及毛刺火焰自动切割设备，其转动电机内置于基座内，且与三爪卡盘连接，三爪卡盘水平设置，通过调节三卡爪的距离来适应铸件的大小，使得本设备的应用范围增加，不仅可以切割圆形的铸件，还可以切割方形的铸件，应用范围广；基座上水平设有两条平行的导轨，安装部件的液压升降平台在导轨上作往复运动，便于铸件的切割；

(3)本发明的铸件冒口及毛刺火焰自动切割设备，其基座的一侧设置有限位杆，限位杆位于两导轨之间，用于限制安装部件的运动，液压升降平台在作左右往复移动时，不可运动超过一定范围，不然会造成整个设备的体积过大；

(4)本发明的铸件冒口及毛刺火焰自动切割设备，对于切割掉下来的渣滓，在工件下面专门设置可以伸缩的托盘来承接这些高温渣滓，防止飞溅伤人或损伤设备，提高了设备的使用安全性能。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1为本发明铸件冒口及毛刺火焰自动切割设备的结构示意图；

图2为本发明铸件冒口及毛刺火焰自动切割设备的局部剖视图；

图3为本发明铸件冒口及毛刺火焰自动切割设备的另一局部剖视图；

图中标记说明：

100、固定部件；110、基座；111、导轨；112、限位杆；120、三爪卡盘；

200、安装部件；210、液压升降平台；220、安装座；230、伺服电机；240、滚轮；

300、切割部件；310、移动架；311、机架；312、驱动电机；313、移动链条；320、火焰切割机械手；321、本体；322、第一臂杆；323、第二臂杆；

400、控制器；

500、接渣部件；510、挡渣板；

600、支架；700、铸件。

具体实施方式

下文对本发明的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描述的一部分，在该附图中作为示例示出了本发明可实施的示例性实施例。尽管这些示例性实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实施本发明，但应当理解可实现其他实施例且可在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明作各种改变。下文对本发明的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本发明的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本发明的特点和特征的描述，以提出执行本发明的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本发明。因此，本发明的范围仅由所附权利要求来限定。

下文对本发明的详细描述和示例实施例可结合附图来更好地理解，其中本发明的元件和特征由附图标记标识。

实施例1

如图1至图3所示，本实施例的一种铸件冒口及毛刺火焰自动切割设备，包括：固定部件100，其具有一转动电机和三爪卡盘120，三爪卡盘120用于在水平方向固定铸件700；安装部件200，其具有液压升降平台210及安装在液压升降平台210上的安装座220，用于在竖直方向平稳的安装铸件700；切割部件300，其具有一移动架310及安装在移动架310上的火焰切割机械手320，用于切割铸件700的冒口和毛刺；plc控制器400，其通过可伸缩支架600安装在移动架310上，用于控制转动电机、液压升降平台210、移动架310及火焰切割机械手320的动作。

值得说明的是：铸造工件的固定部件100为三爪卡盘120，主要功能是夹紧、定位、承重和转动等功能；工件的升降和平移由液压升降平台210来负责，此外为工件的安装和拆卸而设计的；对工件端面和内孔的不平整表面的切割主要由火焰切割机械手320自动完成，控制器400通过支架600设置，可以实现远程操控，提高设备的自动化水平，整个工作过程中的工件升降、定位、夹紧、自动切割均由操作人员遥控操作，这样大大减轻了人员的劳动强度，极大地提高了切割效率和安全性；此外，使得操作工人远离操作现场，保障操作人员的生命安全，达到降低现场操作人员劳动强度，提高设备切割效率。

在本实施例中，固定部件100包括一基座110，转动电机内置于基座110内，且与三爪卡盘120连接，三爪卡盘120水平设置，通过调节三卡爪的距离来适应铸件700的大小；基座110上水平设有两条平行的导轨111，安装部件200的液压升降平台210在导轨111上作往复运动。

此外，移动架310包括机架311、驱动电机312和移动链条313，驱动电机312和移动链条313安装在机架311上，火焰切割机械手320与移动链条313连接固定，驱动电机312带动移动链条313和火焰切割机械手320作上下运动。

火焰切割机械手320包括本体321、第一臂杆322和第二臂杆323，第一臂杆322和第二臂杆323的中部铰接，第一臂杆322的尾部和第二臂杆323的尾部均与本体321铰接。

实施例2

本实施例与实施例1的结构基本相一致，不同之处在于：安装部件200还具有伺服电机230和滚轮240，伺服电机230和滚轮240均设置在液压升降平台210的下端面，滚轮240与导轨111配合，伺服电机230的输出轴与滚轮240连接，驱动滚轮240的移动，伺服电机230与控制器400电气连接。

实施例3

本实施例与实施例1的结构基本相一致，不同之处在于：基座110的一侧设置有限位杆112，限位杆112位于两导轨111之间，用于限制安装部件200的运动。

实施例4

本实施例与实施例1的结构基本相一致，不同之处在于：在实际使用过程中，由于切割会产生大量的高温渣滓，这些高温渣滓飞溅伤人或损伤设备，因此该设备还包括接渣部件500，所述的接渣部件500包括两块挡渣板510，两块挡渣板510呈张开状对称设置在液压升降平台210上，提高了设备的使用安全性能。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。