铸造胶囊球用双工位铸造焊接一体机的制作方法

1.本实用新型属于空心胶囊球生产设备技术领域，涉及一种铸造胶囊球用双工位铸造焊接一体机。


背景技术：

2.空心球在生产时，常见的有两种方式，一是将型芯沙制成球形并放入在球形的铸模内，然后合箱浇注即可.不过完全封闭的空心球是不能铸造出来的,要开一个工艺孔(铸造完后用于取出型心砂的),最后把孔进行封闭；二是铸造两个一样的半球,再焊接起来即可,但现有技术中采用第二种方式进行空心球生产时，两个半球铸造完成后需要人工搬运到焊接工位处进行焊接，生产效率低下。
3.为了克服现有技术的不足，人们经过不断探索，提出了各种各样的解决方案，如中国专利公开了一种钢球铸造模具[申请号：201310083551.4]，包括两个半模，该模具采用左右合模的方式，两个半模的贴合面由上至下对应设有多个半圆形球槽，当两个半模闭合时，两个半圆形球槽组成一个完整的球槽；所述上下相邻的球槽之间由气槽连通；所述球槽的一侧设有竖向的浇道，浇道与球槽之间由浇注支道连接；所述气槽的出气口及浇道的浇注口均设于模具的顶部，但也存在上述问题。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种铸造胶囊球用双工位铸造焊接一体机。
[0005]
为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：
[0006]
一种铸造胶囊球用双工位铸造焊接一体机，包括底座，所述的底座中部设置有用于工位切换的传输轨道，所述的传输轨道上设置有通过一号平移机构驱动且可同步平移切换位置的旋转焊接机构和双面内模座，所述的双面内模座的两个端面上设有向内凹陷且截面呈圆形的一号成型槽，所述的一号成型槽内具有呈半球形的模芯，内成型面位于模芯的外表面上，所述的双面内模座内还设有脱模组件，所述的传输轨道两侧还分别设有一个外模座，所述的底座上还设有可驱动外模座向传输轨道方向靠近或远离的二号平移机构，所述的外模座内设有与一号成型槽相适配的二号成型槽，一号成型槽和二号成型槽组合形成外成型面，铸造成型后的产品位于一号成型槽处的部位为焊接端且凸出于外模座，外模座内还设有顶出组件。
[0007]
在上述的铸造胶囊球用双工位铸造焊接一体机中，所述的旋转焊接机构包括焊接座，所述的焊接座内贯穿设置有截面圆形的焊接腔，所述的焊接腔内通过旋转组件连接有截面呈圆环形的焊接板，所述的焊接板内设有焊接头，焊接头端部指向焊接板的轴心处，焊接端能伸入至焊接板内并与焊接头相对应。
[0008]
在上述的铸造胶囊球用双工位铸造焊接一体机中，所述的焊接板外圆周面插入至焊接座内，且所述的焊接板外圆周面上还设有环形齿，所述的旋转组件包括设置在焊接座
内的齿轮，该齿轮和环形齿啮合，所述的焊接座上还设有和齿轮相连的一号周向驱动器。
[0009]
在上述的铸造胶囊球用双工位铸造焊接一体机中，所述的焊接板两侧还设有呈环形的定位槽，所述的定位槽的内壁可与焊接座的端面和侧壁抵靠。
[0010]
在上述的铸造胶囊球用双工位铸造焊接一体机中，所述的焊接板内沿周向设置有至少两个间隔均匀设置的焊接头。
[0011]
在上述的铸造胶囊球用双工位铸造焊接一体机中，所述的脱模组件包括设置在双面内模座上的驱动器安装腔和设置在模芯内的顶板安装腔，所述的顶板安装腔内通过限位支撑结构滑动连接有顶板，所述的顶板中部固连有一号顶杆，所述的一号顶杆端部固连有大面积顶块，所述的大面积顶块外端面和模芯外表面相适配，所述的驱动器安装腔内设有两个分别和两个顶板安装腔内的顶板相连的一号直线驱动器，两个一号直线驱动器错位设置。
[0012]
在上述的铸造胶囊球用双工位铸造焊接一体机中，所述的限位支撑结构包括两根设置在一号顶杆两侧且与一号顶杆平行的限位支撑滑杆，所述的限位支撑滑杆端部固连有支撑块，所述的支撑块外端面和顶板安装腔固连，所述的限位支撑滑杆贯穿顶板并与顶板滑动连接。
[0013]
在上述的铸造胶囊球用双工位铸造焊接一体机中，所述的二号平移机构包括设置在底座上的平移座，所述的外模座侧置在平移座上且二号成型槽朝向传输轨道，所述的平移座远离传输轨道一侧设有安装座，所述的安装座上固连有二号直线驱动器，所述的二号直线驱动器的输出轴贯穿安装座并与平移座固连，所述的平移座底部还滑动连接有两条与传输轨道垂直设置的平移滑轨。
[0014]
在上述的铸造胶囊球用双工位铸造焊接一体机中，所述的顶出组件包括至少两个设置在平移座远离外模座一端的三号直线驱动器，所述的三号直线驱动器的输出轴端部固连有水平设置的二号顶杆，所述的二号顶杆端部固连有顶出块，所述的顶出块外端面和二号成型槽相适配。
[0015]
在上述的铸造胶囊球用双工位铸造焊接一体机中，所述的传输轨道内设有限位滑槽，所述的焊接座底部和双面内模座底部均设有插入至限位滑槽内的限位滑块，所述的一号平移机构包括水平设置在限位滑槽内的平移螺杆，所述的平移螺杆和限位滑块螺接，所述的传输轨道一端固连有和平移螺杆相连的二号周向驱动器。
[0016]
与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：
[0017]
1、本实用新型能够一次完成两个空心半球的铸造，并在铸造后先向外移动分离，在实现铸造工位和焊接工位的自动切换后，两个半球再向内移动至合拢以完成自动焊接，自动化程度高，极大地增加了生产效率。
[0018]
2、通过一号成型槽和二号成型槽组合形成外成型面能够使半球成型后的外端即焊接端凸出于外模座，当两个半球合拢抵靠后，两个外模座之间会形成一道环形的焊接间隙以用于进行焊接，无需预先将半球从外模座中取出，通过浇铸时半球和外模座之间的附着力对半球进行固定和定位，省时省力。
[0019]
3、焊接板两侧的定位槽能对外模座进行定位，从而使半球的球心位于焊接板的轴心线上，以提高焊接的精准度。
[0020]
4、设置至少两个焊接头能有效提高焊接效率，且间隔均匀设置能够防止出现重复
焊接的部位，每增加一个焊接头都能减少完成一次球体焊接所需旋转的角度。
[0021]
本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0022]
图1是本实用新型提供的整体结构示意图；
[0023]
图2是铸造时本实用新型的局部结构示意图；
[0024]
图3是焊接时旋转焊接机构处的局部结构示意图。
[0025]
图中，底座1、传输轨道2、一号平移机构3、旋转焊接机构4、双面内模座5、一号成型槽6、模芯7、内成型面8、脱模组件9、外模座10、二号平移机构11、二号成型槽12、外成型面13、焊接端14、顶出组件15、焊接座16、焊接腔17、旋转组件18、焊接板19、焊接头20、齿轮21、一号周向驱动器22、定位槽23、驱动器安装腔24、顶板安装腔25、限位支撑结构26、顶板27、一号顶杆28、大面积顶块29、一号直线驱动器30、限位支撑滑杆31、支撑块32、平移座33、安装座34、二号直线驱动器35、平移滑轨36、三号直线驱动器37、二号顶杆38、顶出块39、限位滑槽40、平移螺杆41、二号周向驱动器42。
具体实施方式
[0026]
如图1-图3所示，一种铸造胶囊球用双工位铸造焊接一体机，包括底座1，所述的底座1中部设置有用于工位切换的传输轨道2，所述的传输轨道2上设置有通过一号平移机构3驱动且可同步平移切换位置的旋转焊接机构4和双面内模座5，所述的双面内模座5的两个端面上设有向内凹陷且截面呈圆形的一号成型槽6，所述的一号成型槽6内具有呈半球形的模芯7，内成型面8位于模芯7的外表面上，所述的双面内模座5内还设有脱模组件9，所述的传输轨道2两侧还分别设有一个外模座10，所述的底座1上还设有可驱动外模座10向传输轨道2方向靠近或远离的二号平移机构11，所述的外模座10内设有与一号成型槽6相适配的二号成型槽12，一号成型槽6和二号成型槽12组合形成外成型面13，铸造成型后的产品位于一号成型槽6处的部位为焊接端14且凸出于外模座10，外模座10内还设有顶出组件15。
[0027]
本实用新型能够一次完成两个空心半球的铸造，并在铸造后先向外移动分离，在实现铸造工位和焊接工位的自动切换后，两个半球再向内移动至合拢以完成自动焊接，自动化程度高，极大地增加了生产效率。
[0028]
使用时，双面内模座5和两个模芯配合两个外模座10能同时铸造成型两个空心半球，半球成型后二号平移机构驱动外模座向外侧运动开模，开模时脱模组件跟外模座同步动作使半球和双面内模座脱离从而使半球能粘连在外模座上随外模座同步动作，随后通过一号平移机构3驱动旋转焊接机构4和双面内模座5同步动作使旋转焊接机构和外模座对齐，二号平移机构驱动外模座向内侧运动至两个外模座内的半球抵靠，再通过旋转焊接结构对两个半球的连接处进行焊接，焊接完成后再次开模并通过球体粘连一侧的外模座上的顶出组件将球体从二号成型槽中顶出。
[0029]
优选地，通过一号成型槽6和二号成型槽12组合形成外成型面13能够使半球成型后的外端即焊接端凸出于外模座，当两个半球合拢抵靠后，两个外模座之间会形成一道环形的焊接间隙以用于进行焊接，无需预先将半球从外模座中取出，通过浇铸时半球和外模
座之间的附着力对半球进行固定和定位，省时省力。
[0030]
具体地说，结合图1和图3所示，旋转焊接机构4包括焊接座16，所述的焊接座16内贯穿设置有截面圆形的焊接腔17，所述的焊接腔17内通过旋转组件18连接有截面呈圆环形的焊接板19，所述的焊接板19内设有焊接头20，焊接头20端部指向焊接板19的轴心处，焊接端14能伸入至焊接板19内并与焊接头20相对应。两个外模座移动至两个半球合拢后，两个半球的焊接端位于呈圆环形的焊接板中部，焊接头插入至两个外模座之间的环形焊接间隙中，焊接头能够对两个半球的连接处进行焊接，焊接时旋转组件18能驱动焊接板19旋转从而能够带动焊接头360
°
转动完成两个半球连接处的全部焊接，极大地提高了稳定性、精准度以及焊接效率。焊接板19外圆周面插入至焊接座16内，且所述的焊接板19外圆周面上还设有环形齿，所述的旋转组件18包括设置在焊接座16内的齿轮21，该齿轮21和环形齿啮合，所述的焊接座16上还设有和齿轮21相连的一号周向驱动器22。一号周向驱动器22能驱动齿轮21转动，齿轮21转动能通过环形齿带动焊接板19周向转动。
[0031]
本领域技术人员应当理解，一号周向驱动器22可为旋转油缸或电机等。
[0032]
优选地，焊接板19两侧还设有呈环形的定位槽23，所述的定位槽23的内壁可与焊接座16的端面和侧壁抵靠。焊接板19两侧的定位槽能对外模座进行定位，从而使半球的球心位于焊接板的轴心线上，以提高焊接的精准度。
[0033]
优选地，焊接板19内沿周向设置有至少两个间隔均匀设置的焊接头20。设置至少两个焊接头能有效提高焊接效率，且间隔均匀设置能够防止出现重复焊接的部位，每增加一个焊接头都能减少完成一次球体焊接所需旋转的角度。
[0034]
具体地说，结合图1和图2所示，脱模组件9包括设置在双面内模座5上的驱动器安装腔24和设置在模芯7内的顶板安装腔25，所述的顶板安装腔25内通过限位支撑结构26滑动连接有顶板27，所述的顶板27中部固连有一号顶杆28，所述的一号顶杆28端部固连有大面积顶块29，所述的大面积顶块29外端面和模芯7外表面相适配，所述的驱动器安装腔24内设有两个分别和两个顶板安装腔25内的顶板27相连的一号直线驱动器30，两个一号直线驱动器30错位设置。在外模座向外移动进行脱模前，一号直线驱动器预先动作通过顶板、一号顶杆和大面积顶块对产品施加向外的推力，并在外模座向外移动时，一号直线驱动器继续动作驱动大面积顶块向外将产品顶出，上述动作能够保证开模时产品能和模芯脱离且能粘连在二号成型槽内壁上，使产品能和外模座同步向外移动。
[0035]
本领域技术人员应当理解，一号直线驱动器可为油缸、气缸或直线电机等。
[0036]
具体地说，限位支撑结构26包括两根设置在一号顶杆28两侧且与一号顶杆28平行的限位支撑滑杆31，所述的限位支撑滑杆31端部固连有支撑块32，所述的支撑块32外端面和顶板安装腔25固连，所述的限位支撑滑杆31贯穿顶板27并与顶板27滑动连接。限位支撑滑杆31配合支撑块能够对模芯进行支撑，防止浇铸时产生的腔压导致模芯变形，且在顶板移动时限位支撑滑杆能对顶板进行限位。
[0037]
具体地说，结合图1所示，二号平移机构11包括设置在底座1上的平移座33，所述的外模座10侧置在平移座33上且二号成型槽12朝向传输轨道2，所述的平移座33远离传输轨道2一侧设有安装座34，所述的安装座34上固连有二号直线驱动器35，所述的二号直线驱动器35的输出轴贯穿安装座34并与平移座33固连，所述的平移座33底部还滑动连接有两条与传输轨道2垂直设置的平移滑轨36。二号直线驱动器能驱动平移座向靠近或远离传输轨道
一侧往复运动，平移滑轨能对平移座进行限位。
[0038]
本领域技术人员应当理解，二号直线驱动器可为油缸、气缸或直线电机等。
[0039]
具体地说，结合图1和图2所示，顶出组件15包括至少两个设置在平移座33远离外模座10一端的三号直线驱动器37，所述的三号直线驱动器37的输出轴端部固连有水平设置的二号顶杆38，所述的二号顶杆38端部固连有顶出块39，所述的顶出块39外端面和二号成型槽12相适配。在完成焊接后，二号平移机构11驱动外模座向外开模，球体会与附着力较小的外模座分离并随附着力较大的外模座同步向外移动，此时，该外模座上的三号直线驱动器能通过二号顶杆和顶出块驱动产品向外移动将球体顶出。
[0040]
本领域技术人员应当理解，三号直线驱动器可为油缸、气缸或直线电机等。
[0041]
具体地说，结合图1所示，传输轨道2内设有限位滑槽40，所述的焊接座16底部和双面内模座5底部均设有插入至限位滑槽40内的限位滑块，所述的一号平移机构3包括水平设置在限位滑槽40内的平移螺杆41，所述的平移螺杆41和限位滑块螺接，所述的传输轨道2一端固连有和平移螺杆41相连的二号周向驱动器42。二号周向驱动器42转动能带动平移螺杆转动，平移螺杆转动能通过两个限位滑块同步带动焊接座和双面内模座平移以实现铸造和焊接工位的切换。
[0042]
本实用新型的工作原理是：本实用新型能够一次完成两个空心半球的铸造，并在铸造后先向外移动分离，在实现铸造工位和焊接工位的自动切换后，两个半球再向内移动至合拢以完成自动焊接，自动化程度高，极大地增加了生产效率。
[0043]
使用时，双面内模座5和两个模芯配合两个外模座10能同时铸造成型两个空心半球，半球成型后二号平移机构驱动外模座向外侧运动开模，开模时脱模组件跟外模座同步动作使半球和双面内模座脱离从而使半球能粘连在外模座上随外模座同步动作，随后通过一号平移机构3驱动旋转焊接机构4和双面内模座5同步动作使旋转焊接机构和外模座对齐，二号平移机构驱动外模座向内侧运动至两个外模座内的半球抵靠，再通过旋转焊接结构对两个半球的连接处进行焊接，焊接完成后再次开模并通过球体粘连一侧的外模座上的顶出组件将球体从二号成型槽中顶出；
[0044]
通过一号成型槽6和二号成型槽12组合形成外成型面13能够使半球成型后的外端即焊接端凸出于外模座，当两个半球合拢抵靠后，两个外模座之间会形成一道环形的焊接间隙以用于进行焊接，无需预先将半球从外模座中取出，通过浇铸时半球和外模座之间的附着力对半球进行固定和定位，省时省力；
[0045]
两个外模座移动至两个半球合拢后，两个半球的焊接端位于呈圆环形的焊接板中部，焊接头插入至两个外模座之间的环形焊接间隙中，焊接头能够对两个半球的连接处进行焊接，焊接时旋转组件18能驱动焊接板19旋转从而能够带动焊接头360
°
转动完成两个半球连接处的全部焊接，极大地提高了稳定性、精准度以及焊接效率，一号周向驱动器22能驱动齿轮21转动，齿轮21转动能通过环形齿带动焊接板19周向转动；
[0046]
在外模座向外移动进行脱模前，一号直线驱动器预先动作通过顶板、一号顶杆和大面积顶块对产品施加向外的推力，并在外模座向外移动时，一号直线驱动器继续动作驱动大面积顶块向外将产品顶出，上述动作能够保证开模时产品能和模芯脱离且能粘连在二号成型槽内壁上，使产品能和外模座同步向外移动，二号直线驱动器能驱动平移座向靠近或远离传输轨道一侧往复运动，平移滑轨能对平移座进行限位，在完成焊接后，二号平移机
构11驱动外模座向外开模，球体会与附着力较小的外模座分离并随附着力较大的外模座同步向外移动，此时，该外模座上的三号直线驱动器能通过二号顶杆和顶出块驱动产品向外移动将球体顶出，二号周向驱动器42转动能带动平移螺杆转动，平移螺杆转动能通过两个限位滑块同步带动焊接座和双面内模座平移以实现铸造和焊接工位的切换。
[0047]
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
[0048]
尽管本文较多地使用了底座1、传输轨道2、一号平移机构3、旋转焊接机构4、双面内模座5、一号成型槽6、模芯7、内成型面8、脱模组件9、外模座10、二号平移机构11、二号成型槽12、外成型面13、焊接端14、顶出组件15、焊接座16、焊接腔17、旋转组件18、焊接板19、焊接头20、齿轮21、一号周向驱动器22、定位槽23、驱动器安装腔24、顶板安装腔25、限位支撑结构26、顶板27、一号顶杆28、大面积顶块29、一号直线驱动器30、限位支撑滑杆31、支撑块32、平移座33、安装座34、二号直线驱动器35、平移滑轨36、三号直线驱动器37、二号顶杆38、顶出块39、限位滑槽40、平移螺杆41、二号周向驱动器42等，使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。