专利名称：熔模铸造制壳机械手的制作方法
技术领域：
本发明涉及熔模铸造设备，具体讲是一种熔模铸造制壳机械手。
背景技术：
制壳工序包含沾浆、撒砂、硬化、干燥的流程，目前熔模铸造生产厂家的制壳一般都 是采用手工制壳、撒砂的，此流程要重复5-8次才能完成型壳的制作，这样劳动强度高。 模壳需要在沾浆桶和撒砂处多次横向移动和上下移动，要不停的改变产品的角度，使其沾 浆和撒砂均匀，这样工作效率低，而且受人为因素影响大，如果角度没有转到位，会使其 沾浆和撒砂不均匀，就会造成制壳质量不稳定，同时也容易造成砂粒散落地上，使作业环 境比较差。特别是在大型壳型搪制过程中，单件重量重，大型的有100公斤以上， 一般的 也有20-30公斤，手工制壳、散砂非常困难，这时候需要其他大型设备进行辅助作用才能 完成，使操作复杂。目前国外也有自动化程度相当高的制壳机械手，设有六个自由度，采 用最先进的液压器件，但是其结构复杂，价格昂贵，对于国内一般中小铸造企业无法承受。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种不仅能降低劳动强度和提高工作效率、同时结 构简单、价格适中、能改善作业环境并且适合各种类型模壳、特别适用于大型模壳的熔模
铸造制壳机械手。
本发明的技术方案是，提供一种具有以下结构的熔模铸造制壳机械手，包括机体、可 装夹多个模壳的挂接器、可使挂接器上下和左右摆动的摇杆组件、可使挂接器自转和绕摇 杆组件公转的连接臂总成，所述摇杆组件机体转动连接，所述连接臂总成与摇杆组件转动 连接，所述挂接器与连接臂总成可拆式连接。
采用以上结构后，本发明与现有技术相比，具有以下显著优点和有益效果由于所述 挂接器可装夹多个模壳，增加每批次装夹的数量，提高工作效率，并且通过机体、摇杆组 件和连接臂总成使挂接器可以上下和左右摆动、自转和绕摇杆组件公转，结构简单，并且 能全方位的改变装夹模壳的角度，使模壳沾浆和撒砂均匀。所述摇杆组件与机体转动连接， 摇杆组件可以使模壳在沾浆桶和撒砂处移动，所述连接臂总成与摇杆组件转动连接，可使 模壳从沾浆桶中取出或放入，这样通过机械化工作，减轻了劳动强度，同时能制作大小型 模壳，在移动过程中，砂粒也不易散落地上，能有效的改善作业环境。所述挂接器与连接 臂总成可拆式连接，使模壳先装夹到挂接器上，然后再把挂接器装夹到连接臂总成上，这样每次机械手工作前就可以把模壳先装夹到挂接器上，等待机械手工作完就可以马上装夹 到连接臂总成上，大大提高了工作效率，以上的装置均可采用市场上通用的零部件，使本 发明的价格适中，国内一般的中小铸造企业都能承受。
作为改进，所述机体包括底板、转盘座、转轴、减速电机I、机架、小齿轮、大齿轮、 法兰，所述转盘座固定在底板上，所述转轴转动连接在转盘座内，所述转轴的上端固定有 大齿轮和法兰，所述小齿轮与减速电机I的输出轴固定，所述大齿轮与小齿轮啮合，所述 减速电机I固定在机架上，所述机架与转盘座固定，通过以上这种结构的机体，结构紧凑， 通过减速电机I能360度带动摇杆组件，使摇杆组件能灵活的转动。
作为改进，所述摇杆组件包括转盘、液压缸i、立柱、摇杆、液压缸n，所述液压缸 I的缸套与转盘一端固定，所述液压缸I的活塞杆与摇杆的一端固定，所述立柱的底端固 定在转盘的另一端，所述立柱的顶端与摇杆的中间铰接，所述液压缸n的缸套固定在摇杆 上，所述液压缸n的活塞杆与连接臂总成固定，摇杆通过液压缸i和液压缸ii以立柱为支 点上下摆动，稳定性好。
作为改进，所述连接臂总成包括连接臂、减速电机n、减速电机m、套筒、轴承座、 固定板，所述轴承座与连接臂和减速电机n固定，所述减速电机n的输出轴穿过轴承座与 固定板一侧固定，所述减速电机n的输出轴通过两个轴承ni与轴承座转动连接，所述两个 轴承m的外圈均与轴承座紧配，所述两个轴承m的内圈均与减速电机n的输出轴紧配，所 述减速电机m固定在固定板的另一侧，所述减速电机n的输出轴的轴线与摇杆垂直，所述 减速电机m的输出轴的轴线与减速电机n的输出轴的轴线垂直，所述套筒固定在减速电机 in的输出轴上；所述液压缸n的活塞杆与连接臂总成固定是指，所述液压缸n的活塞杆与 连接尊的中间固定；通过这种结构的连接臂总成能使挂接器即可自转也能使挂接器绕着摇 杆公转，使挂接器装上模壳后能多角度灵活转动。
附图i为本发明的熔模铸造制壳机械手主视结构示意图。
附图2为图1的俯视结构示意图。
如图所示1、摇杆，2、液压缸I， 3、立柱，4、液压缸II， 5、转盘，6、连接板， 7、法兰，8、大齿轮，9、小齿轮，10、机架，11、减速电机I， 12、底板，13、轴承I， 14、转轴，15、转盘座，16、轴承II， 17、连接臂，18、减速电机III， 19、挂接器，19.1、 挂杆，20、减速电机II， 21、固定板，22、套筒，23、插销，24、轴承座，25、轴承III。
具体实施例方式
5下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图l、图2所示，本发明的熔模铸造制壳机械手，包括机体、可装夹多个模壳的挂 接器19、可使挂接器19上下和左右摆动的摇杆组件、可使挂接器19自转和绕摇杆组件公 转的连接臂总成；所述摇杆组件与机体转动连接，所述连接臂总成与摇杆组件转动连接， 所述挂接器与连接臂总成可拆式连接。
所述机体包括底板12、转盘座15、转轴14、减速电机Ill、机架IO、小齿轮9、大 齿轮8、法兰7，所述转盘座15固定在底板12上，所述转轴14转动连接在转盘座15内， 所述转轴14的上端固定有大齿轮8和法兰7，所述小齿轮9与减速电机I 11的输出轴固定， 所述大齿轮8与小齿轮9啮合，减速电机I 11的输出轴带动小齿轮9，小齿轮9带动大齿 轮8，大齿轮8带动转轴14，所述减速电机I 11固定在机架10内，所述机架10与转盘座 15固定，所述摇杆组件与机体转动连接是指，所述摇杆组件通过法兰7与转轴14的顶端 固定。
所述摇杆组件包括转盘5、液压缸I2、立柱3、摇杆l、液压缸I14，所述液压缸I2 的缸套与转盘5左端固定，该转盘5的左端设有向下折弯边，液压缸I2的缸套固定在折 弯边上，所述液压缸I2的活塞杆与摇杆1的左端固定，所述立柱3的底端固定在转盘5 的右端，所述立柱3的顶端与摇杆1的中间铰接，所述液压缸I14的缸套固定在摇杆1上， 所述液压缸II4的活塞杆与连接臂总成固定。所述摇杆l即为一杠杆，其支点为摇杆l与 立柱3的铰接点，其动力臂为液压缸I2，其阻力臂为连接臂总成，通过液压缸I2的直线 往复伸縮，来带动连接臂总成上下摆动，通过液压缸II4的直线往复伸縮，来带动连接臂 总成左右摆动。所述摇杆组件通过法兰7与转轴14的顶端固定是指，所述转轴14的顶部 与法兰7的内孔通过键连接固定，所述法兰7与连接板6固定，所述连接板6与摇杆组件 的转盘5固定。
所述连接臂总成包括连接臂17、减速电机I120，减速电机I1118，套筒22、轴承座24、 固定板21，所述轴承座24与连接臂17和减速电机II20固定，所述减速电机II20的输出 轴穿过轴承座24与固定板21 —侧固定，所述减速电机I120的输出轴通过两个轴承I1125 与轴承座24转动连接，所述两个轴承I1125的外圈均与轴承座24紧配，所述两个轴承I1125 的内圈均与减速电机I120的输出轴紧配，所述减速电机I1118固定在固定板21的另一侧， 该固定板21的两侧面相互垂直，所述减速电机I120的输出轴的轴线与摇杆1垂直，所述
减速电机mi8的输出轴的轴线与减速电机i120的输出轴的轴线垂直，也就是减速电机m
18的输出轴的轴线与摇杆1平行，这样减速电机I120带动减速电机I1118和挂接器19时不会碰到摇杆1，同时减速电机I120带动挂接器19以减速电机I120的输出轴为中心公转， 减速电机III18的带动挂接器19自转，所述套筒22固定在减速电机mi8的输出轴上。所 述液压缸I14的活塞杆与连接臂总成固定是指，所述液压缸IH的活塞杆与连接臂17的中 间固定。所述连接臂总成与摇杆组件转动连接是指，所述连接臂总成的连接臂17与摇杆1 铰接，正常状态，该连接臂17与摇杆1垂直，在工作需要时，通过液压缸I2使连接臂 17以铰接点为中心上下摆动，通过液压缸II4使连接臂17以铰接点为中心左右摆动。所 述挂接器19与连接臂总成可拆式连接是指，所述挂接器19的中心设有挂杆19. 1，所述挂 杆19. 1与连接臂总成的套筒22的中心孔嵌入配合，所述挂杆19. 1与套筒22的嵌入段径 向设有贯穿两者的通孔，所述通孔内可拆式连接有插销23。装夹时先把挂接器19的挂杆 19. 1插入到套筒22的中心孔，然后使挂杆19. 1和套筒22的通孔对齐，最后插入插销23， 使挂接器19跟着套筒22旋转；取下时，先拔掉插销23，然后再把挂接器19从套筒22中 拔出来。
本发明所述的液压缸I2、液压缸II4均与油泵总成连接，其具体连接方式和工作原理 均为现有技术，故不在此赘述。
本发明的熔模铸造制壳机械手工作全过程
(1) 首先将模壳安装在挂接器19上，然后由电动葫芦吊送到减速电机nil8的套筒22 上进行安装。
(2) 启动液压缸I 2，液压缸I 2的活塞杆收縮，摇杆1带动连接臂总成向上提升到适 当高度即止，使模壳的最低部分要高于沾浆桶。
(3) 开动机体部分的减速电机111，由小齿轮9带动大齿轮8，大齿轮8带动转轴14， 转轴14带动转盘5旋转，从而使连接臂总成上的模壳以转轴14为中心旋转，转到沾浆桶 的上方即止。
(4) 启动液压缸II4和减速电机n20，使模壳以连接臂17和摇杆1的铰接点为圆心左 右摆动，同时使模壳以减速电机II20为中心公转，调正模壳在沾浆桶的中心位置。
(5) 再开启液压缸I2，液压缸I2的活塞杆伸开，使模壳向下直到完全浸没在沾浆桶 的浆面即止。
(6) 开启减速电机I1118，使模壳在浆桶里缓慢旋转，使其均匀沾浆后即止。
(7) 开启液压缸I 2，液压缸I 2的活塞杆收缩，将模壳提升至离开沾浆桶的浆面为止； 然后再分别启动减速电机I120和减速电机mi8，把模壳上的余浆甩掉后即止。
(8) 开启减速电机Ill，通过摇杆部件，将模壳旋转到撒砂处进行撒砂。(9)开启液压缸I2，液压缸I2的活塞杆伸开，将模壳置于适应高度，然后再分别开 启减速电机II20和减速电机I1118，使模壳以二个方向旋转，达到撒砂均匀，然后由电动葫 芦吊送至硬化流水线进行硬化处理，机械手的一个工作循环就结束。
以上实施例仅为本发明的较佳实施实例，本发明还允许有其它变化，如所述机架10 也可以固定在底板12上，所述的立柱3和液压缸I 2位置互换，把立柱3设在转盘5的一 端，把液压缸I 2设在立柱3和连接臂17之间，所述的液压缸也可以采用气缸或者通过电 机带动丝杠来实现直线往复伸縮等等；凡在权利要求l的范围内的，均在本发明的权利要 求的保护范围内。
权利要求
1、一种熔模铸造制壳机械手，其特征在于包括机体、可装夹多个模壳的挂接器(19)、可使挂接器(19)上下和左右摆动的摇杆组件、可使挂接器(19)自转和绕摇杆组件公转的连接臂总成；所述摇杆组件与机体转动连接，所述连接臂总成与摇杆组件转动连接，所述挂接器(19)与连接臂总成可拆式连接。
2、 根据权利要求1所述的熔模铸造制壳机械手，其特征在于所述机体包括底板(12)、 转盘座(15)、转轴(14)、减速电机I (11)、机架(10)、小齿轮(9)、大齿轮(8)、法 兰(7)，所述转盘座(15)固定在底板(12)上，所述转轴(14)转动连接在转盘座(15) 内，所述转轴(14)的上端固定有大齿轮(8)和法兰(7)，所述小齿轮(9)与减速电机I (11)的输出轴固定，所述大齿轮(8)与小齿轮(9)啮合，所述减速电机I (11)固 定在机架(10)上，所述机架(10)与转盘座(15)固定；所述摇杆组件与机体转动连接 是指，所述摇杆组件通过法兰(7)与机体的转轴(14)的顶端固定。
3、 根据权利要求2所述的熔模铸造制壳机械手，其特征在于所述摇杆组件包括转 盘(5)、液压缸I (2)、立柱(3)、摇杆(1)、液压缸II (4)，所述液压缸I (2)的缸 套与转盘(5) —端固定，所述液压缸I (2)的活塞杆与摇杆(1)的一端固定，所述立 柱(3)的底端固定在转盘(5)的另一端，所述立柱(3)的顶端与摇杆(1)的中间铰接， 所述液压缸II (4)的缸套固定在摇杆(1)上，所述液压缸II (4)的活塞杆与连接臂总 成固定；所述摇杆组件通过法兰(7)与机体的转轴(14)的顶端固定是指，所述转轴(14) 的顶部与法兰(7)的内孔固定，所述法兰(7)与连接板(6)固定，所述连接板(6)与 摇杆组件的转盘(5)固定。
4、 根据权利要求1或3所述的熔模铸造制壳机械手，其特征在于所述连接臂总成 包括连接臂(17)、减速电机II (20)、减速电机III (18)、套筒(22)、轴承座(24)、固 定板(21)，所述轴承座(24)与连接臂(17)和减速电机II (20)固定，所述减速电机II (20)的输出轴穿过轴承座(24)与固定板(21) —侧固定，所述减速电机II (20)的 输出轴通过两个轴承III (25)与轴承座(24)转动连接，所述两个轴承III (25)的外圈均 与轴承座(24)紧配，所述两个轴承III (25)的内圈均与减速电机II (20)的输出轴紧配， 所述减速电机III (18)固定在固定板(21)的另一侧，所述减速电机II (20)的输出轴的 轴线与摇杆(1)垂直，所述减速电机III (18)的输出轴的轴线与减速电机II (20)的输 出轴的轴线垂直，所述套筒(22)固定在减速电机m (18)的输出轴上；所述液压缸II (4) 的活塞杆与连接臂总成固定是指，所述液压缸II (5)的活塞杆与连接臂(17)的中间固 定；所述连接臂总成与摇杆组件转动连接是指，所述连接臂总成的连接臂(17)与摇杆(1)铰接；所述挂接器(19)与连接臂总成可拆式连接是指，所述挂接器(19)的中心设有挂 杆(19.1)，所述挂杆(19.1)与连接臂总成的套筒(22)的中心孔嵌入配合，所述挂杆(19.1)与套筒(22)的嵌入段径向设有贯穿两者的通孔，所述通孔内可拆式连接有插销(23)。
全文摘要
本发明公开了一种熔模铸造制壳机械手，包括机体、可装夹多个模壳的挂接器(19)、可使挂接器(19)上下和左右摆动的摇杆组件、可使挂接器(19)自转和绕摇杆组件公转的连接臂总成；所述摇杆组件与机体转动连接，所述连接臂总成与摇杆组件转动连接，所述挂接器(19)与连接臂总成可拆式连接。该熔模铸造制壳机械手不仅能降低劳动强度和提高工作效率、同时结构简单、价格适中、能改善作业环境并且适合各种类型模壳、特别适用于大型模壳。
文档编号B22C9/04GK101612644SQ20091010125
公开日2009年12月30日 申请日期2009年7月23日 优先权日2009年7月23日
发明者应万才, 胡伟炳, 平 陆 申请人:应万才