一种水平造型线的砂芯放置装置及方法与流程

本发明属于传输机械领域，涉及一种水平造型线的砂芯放置装置及方法。

背景技术

造型机是一种用于制造砂型的铸造设备，工作时首先需要将松散的型砂装入沙箱中，通过上下模压实来进行型砂造型，造型完成后需将砂芯放入下芯框中，然后将上下型砂合型，最后取出进行浇筑。

在砂芯放入下芯框的工序过程中，目前主要采用手工方式进行下芯工作，需要人工将砂芯摆放在下芯框中，待砂芯放置完成后，工作人员需用气枪将砂芯表面残砂清除，然后合型完成浇筑。

工作人员在下芯过程中工作量较大，需要手工深入到造型机进行下砂工作，落砂速度慢，从而带来较多的停机时间，导致工作效率低下，特别是在砂芯结构复杂，体积较大的情况下，现场施工难度非常大，下芯人员存在危险，因此急需一种自动砂芯放置装置。

技术实现要素：

本发明提出一种水平造型线的砂芯放置装置及方法，解决了现有技术中人工下芯速度慢，停机等待时间长，工作效率低的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种水平造型线的砂芯放置装置，包括下芯模具，所述下芯模具上设置有安装凹槽，所述安装凹槽与下砂型上砂芯安装位置相对，所述下芯模具上设置有用于锁紧和释放砂芯的砂芯锁紧装置。

作为进一步的技术方案：还包括机架，所述机架上设置有a轴移动装置，所述a轴移动装置上设置有b轴移动装置，所述a轴移动装置用于使所述b轴移动装置沿a轴进行移动，所述b轴移动装置上设置有旋转装置，所述b轴移动装置用于使所述旋转装置沿b轴进行移动，所述旋转装置的旋转轴上设置有下芯基板，所述下芯基板上设置有所述下芯模具。

作为进一步的技术方案：所述砂芯锁紧装置包括真空发生装置，所述下芯模具的安装凹槽内设置有吸附孔，所述下芯基板上设置有与所述吸附孔相对的真空孔，所述真空孔与所述真空发生装置相连。

作为进一步的技术方案：所述下芯基板上设置有多组吹气孔，所述吹气孔与气源连接。

作为进一步的技术方案：所述旋转装置旋转轴线沿水平设置。

作为进一步的技术方案：所述a轴移动装置包括a轴导向轨，所述a轴导向轨上设置有移动小车，所述移动小车通过第一动力装置在所述a轴导向轨上移动。

作为进一步的技术方案：所述b轴移动装置包括设置在所述移动小车上的升降轴套，所述升降轴套内设置有升降轴。

所述升降轴上还设置有防止所述升降轴旋转的防转直臂，所述防转直臂上设置有穿过所述移动小车的导向轴，所述导向轴轴线与所述升降轴轴线平行，所述防转直臂或所述升降轴通过第二动力装置沿b轴移动。

作为进一步的技术方案：所述第一动力装置为油缸、气缸、电缸、齿轮齿条、链条链轮或皮带带轮。

作为进一步的技术方案：所述第二动力装置为油缸、气缸或电缸。

本发明还提出了一种水平造型线的砂芯放置方法，包括前述的一种水平造型线的砂芯放置装置，包括以下步骤：

将砂芯放置在所述下芯基板上，打开所述砂芯锁紧装置来锁紧砂芯，

翻转所述下芯基板，将所述下芯基板移动到所述下砂型砂芯安放位置，

关闭所述砂芯锁紧装置，释放砂芯，

将所述下芯基板移动到初始位置，翻转所述下芯基板回到初始状态。

本发明的工作原理及有益效果为：

1、本发明中，将砂芯放置到下芯模具的安装凹槽上，通过打开/关闭下芯模具上的砂芯锁紧装置，可实现砂芯的锁紧和释放。工作时首先将砂芯放置到下芯模具上，打开锁紧装置来锁紧砂芯，其次倒置下芯模具，移动下芯模具到下砂型上的砂芯安装位置，然后关闭锁紧装置，释放砂芯，最后移动下芯模具到初始位置，翻转下芯模具后继续放置砂芯。本过程中在下芯模具上安放砂芯可在造型机外独立操作，保障了操作工人的安全，同时生产流程由原来的下砂和合型工序简化为只需合型工序，改变了传统的工作方法，缩短了工作时间，大大提高了生产效率。

2、本发明中，包括a轴移动装置，b轴移动装置及旋转装置，旋转装置的旋转轴与下芯基板相连，下芯基板上固定连接有下芯模具，安放砂芯后可沿旋转装置的旋转轴进行旋转，旋转装置与b轴移动装置相连，b轴移动装置与a轴移动装置连接，a轴移动装置和b轴移动装置可使旋转装置沿a轴和b轴进行移动，通过移动旋转装置，可将下芯基板上的下芯模具移动到下砂型上的砂芯安装位置。不同形态的铸件需要使用不同形状的砂芯浇注而成，在实际生产过程中，可根据砂芯的形状来选择相应的下芯模具固定在下芯基板即可，增加了砂芯放置装置的通用性，同时，下芯过程采用机械运动方式，可代替人工下砂芯作业，保障了操作工人的安全，可避免由于人为操作不当而造成的磕碰，使下芯作业具有较高的速度、精确性及可靠性。

3、本发明中，下芯模具的安装凹槽内设置有吸附孔，下芯基板上设置有与吸附孔相对的真空孔，真空孔与真空发生装置气源相连，打开真空发生装置，可使下芯模具上的安装凹槽内产生真空，吸附砂芯，采用真空发生装置可使下芯模具面积得到充分利用，可吸附表面光滑，形状复杂的砂芯，简化了下芯模具结构，提高了下芯模具的可靠性、洁净性及环保性。

4、本发明中，下芯基板表面设置有多组与气源相连的吹气孔，通过向吹气孔吹气，可在合型前清洁下砂型和砂芯表面的浮砂，省去了人工清洁工作，缩短了工作时间，提高了生产效率。

5、本发明中，旋转装置的旋转轴通过下芯基板连接有下芯模具，将旋转装置的旋转轴线水平设置，旋转一定角度后，使下芯模具表面与下砂型表面平行，保证下芯模具上砂芯安装凹槽与下砂型上砂芯安装位置相对，提高砂芯安放精度，同时可节省操作空间，缩小设备体积。

6、本发明中，移动小车两侧与a轴导向轨滑动连接，在第一动力装置的驱动下，移动小车可沿a轴导向轨滑动，其中a轴导向轨固定连接在机架上，第一动力装置设置在机架与移动小车之间，移动小车运行平稳，可提高下芯基板运输过程中的稳定性。

7、本发明中，升降轴通过第二动力装置的带动在升降轴套内沿b向移动，升降轴套固定连接在移动小车上，随移动小车的移动进行a向移动，在升降轴端部设置防转直臂，防转直臂上设置有穿过移动小车的导向轴，可防止防转直臂及升降轴旋转，提高下芯基板安装精度，其中，第二动力装置可设置在防转直臂与移动小车之间或移动小车与旋转装置之间。

8、本发明中，当第一动力装置为油缸、气缸或电缸时，将其一端固定到机架上，另一端固定到移动小车上，通过油缸、气缸或电缸的活塞杆伸缩使移动小车沿a轴移动；当第一动力装置为齿轮齿条时，将电机固定在移动小车上，齿轮设置在电机轴上，齿条沿a向固定连接在机架上，通过电机带动齿轮旋转，与齿条啮合实现移动小车沿a轴移动；当第一动力装置为链轮链条时，将链轮设置在机架两端，将移动小车固定设置在链条上，链条沿a向布置，电机带动其中至少一个链轮运动，与链条啮合带动移动小车沿a轴移动；当第一动力装置为皮带带轮时，将带轮设置在机架两端，将移动小车固定设置在皮带上，皮带沿a向布置，电机带动其中至少一个带轮运动，带动皮带运动实现移动小车a向移动。

9、本发明中，当第二动力装置为油缸、气缸或电缸时，将油缸、气缸或电缸的一端固定在防转直臂上，另一端固定在移动小车上，或者将油缸、气缸或电缸的一端固定在移动小车上，另一端固定在旋转装置上，通过油缸、气缸或电缸的活塞杆伸缩带动升降轴沿b向移动。

10、本发明中，水平造型线砂芯放置工作步骤如下：首先，将下芯模具固定在下芯基板上，将砂芯放置到下芯模具的凹槽内，打开真空发生装置，使凹槽内产生真空，吸附砂芯，其次，翻转下芯基板使砂芯倒置，打开a轴移动装置和b轴移动装置，移动下芯基板上的下芯模具到下砂型上的砂芯安放位置，然后，关闭真空发生装置，释放砂芯，打开吹气装置，清洁下砂型和砂芯表面的浮砂，最后，反向移动下芯基板回到初始位置，翻转下芯基板回到初始状态，完成一个工作流程。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明结构示意图；

图2位本发明下芯模具结构示意图；

图中：1-下芯基板，11-真空孔，12-吹气孔，2-机架，3-a轴移动装置，31-a轴导向轨，32-移动小车，4-b轴移动装置，41-升降轴套，42-升降轴，43-防转直臂，44-导向轴，5-旋转装置，6-下芯模具，61-安装凹槽，62-吸附孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示：

一种水平造型线的砂芯放置装置，包括下芯模具6，所述下芯模具6上设置有安装凹槽61，所述安装凹槽61与下砂型上砂芯安装位置相对，所述下芯模具6上设置有用于锁紧和释放砂芯的砂芯锁紧装置。

本实施例中，将砂芯放置到下芯模具6的安装凹槽61上，通过打开/关闭下芯模具6上的砂芯锁紧装置，可实现砂芯的锁紧和释放。工作时首先将砂芯放置到下芯模具6上，打开锁紧装置来锁紧砂芯，其次倒置下芯模具6，移动下芯模具6到下砂型上的砂芯安装位置，然后关闭锁紧装置，释放砂芯，最后移动下芯模具6到初始位置，翻转下芯模具6后继续放置砂芯。本过程中在下芯模具6上安放砂芯可在造型机外独立操作，保障了操作工人的安全，同时生产流程由原来的下砂和合型工序简化为只需合型工序，改变了传统的工作方法，缩短了工作时间，大大提高了生产效率。

进一步：还包括机架2，所述机架2上设置有a轴移动装置3，所述a轴移动装置3上设置有b轴移动装置4，所述a轴移动装置3用于使所述b轴移动装置4沿a轴进行移动，所述b轴移动装置4上设置有旋转装置5，所述b轴移动装置4用于使所述旋转装置5沿b轴进行移动，所述旋转装置5的旋转轴上设置有下芯基板1，所述下芯基板1上设置有所述下芯模具6。

本实施例中，包括a轴移动装置3，b轴移动装置4及旋转装置5，旋转装置5的旋转轴与下芯基板1相连，下芯基板1上固定连接有下芯模具6，安放砂芯后可沿旋转装置5的旋转轴进行旋转，旋转装置5与b轴移动装置4相连，b轴移动装置4与a轴移动装置3连接，a轴移动装置3和b轴移动装置4可使旋转装置5沿a轴和b轴进行移动，通过移动旋转装置5，可将下芯基板1上的下芯模具6移动到下砂型上的砂芯安装位置。不同形态的铸件需要使用不同形状的砂芯浇注而成，在实际生产过程中，可根据砂芯的形状来选择相应的下芯模具6固定在下芯基板1即可，增加了砂芯放置装置的通用性，同时，下芯过程采用机械运动方式，可代替人工下砂芯作业，保障了操作工人的安全，可避免由于人为操作不当而造成的磕碰，使下芯作业具有较高的速度、精确性及可靠性。

进一步：所述砂芯锁紧装置包括真空发生装置，所述下芯模具6的安装凹槽61内设置有吸附孔62，所述下芯基板1上设置有与所述吸附孔62相对的真空孔11，所述真空孔11与所述真空发生装置相连。

本实施例中，下芯模具6的安装凹槽61内设置有吸附孔62，下芯基板1上设置有与吸附孔62相对的真空孔11，真空孔11与真空发生装置气源相连，打开真空发生装置，可使下芯模具6上的安装凹槽61内产生真空，吸附砂芯，采用真空发生装置可使下芯模具6面积得到充分利用，可吸附表面光滑，形状复杂的砂芯，简化了下芯模具6结构，提高了下芯模具6的可靠性、洁净性及环保性。

进一步：所述下芯基板1上设置有多组吹气孔12，所述吹气孔12与气源连接。

本实施例中，下芯基板1表面设置有多组与气源相连的吹气孔12，通过向吹气孔12吹气，可在合型前清洁下砂型和砂芯表面的浮砂，省去了人工清洁工作，缩短了工作时间，提高了生产效率。

进一步：旋转装置5旋转轴线沿水平设置。

本实施例中，旋转装置5的旋转轴通过下芯基板1连接有下芯模具6，将旋转装置5的旋转轴线水平设置，旋转一定角度后，使下芯模具6表面与下砂型表面平行，保证下芯模具6上砂芯安装凹槽61与下砂型上砂芯安装位置相对，提高砂芯安放精度，同时可节省操作空间，缩小设备体积。

进一步：a轴移动装置3包括a轴导向轨31，a轴导向轨31上设置有移动小车32，移动小车32通过第一动力装置在a轴导向轨31上移动。

本实施例中，移动小车32两侧与a轴导向轨31滑动连接，在第一动力装置的驱动下，移动小车32可沿a轴导向轨31滑动，其中a轴导向轨31固定连接在机架2上，第一动力装置设置在机架2与移动小车32之间，移动小车32运行平稳，可提高下芯基板1运输过程中的稳定性。

进一步：b轴移动装置4包括设置在移动小车32上的升降轴套41，升降轴套41内设置有升降轴42。

升降轴42上还设置有防止升降轴42旋转的防转直臂43，防转直臂43上设置有穿过移动小车32的导向轴44，导向轴44轴线与升降轴42轴线平行，防转直臂43或升降轴42通过第二动力装置沿b轴移动。

本实施例中，升降轴42通过第二动力装置的带动在升降轴套41内沿b向移动，升降轴套41固定连接在移动小车32上，随移动小车32的移动进行a向移动，在升降轴42端部设置防转直臂43，防转直臂43上设置有穿过移动小车32的导向轴44，可防止防转直臂43及升降轴42旋转，提高下芯基板1安装精度，其中，第二动力装置可设置在防转直臂43与移动小车32之间或移动小车32与旋转装置5之间。

进一步：第一动力装置为油缸、气缸、电缸、齿轮齿条、链条链轮或皮带带轮。

本实施例中，当第一动力装置为油缸、气缸或电缸时，将其一端固定到机架2上，另一端固定到移动小车32上，通过油缸、气缸或电缸的活塞杆伸缩使移动小车32沿a轴移动；当第一动力装置为齿轮齿条时，将电机固定在移动小车32上，齿轮设置在电机轴上，齿条沿a向固定连接在机架2上，通过电机带动齿轮旋转，与齿条啮合实现移动小车32沿a轴移动；当第一动力装置为链轮链条时，将链轮设置在机架2两端，将移动小车32固定设置在链条上，链条沿a向布置，电机带动其中至少一个链轮运动，与链条啮合带动移动小车32沿a轴移动；当第一动力装置为皮带带轮时，将带轮设置在机架2两端，将移动小车32固定设置在皮带上，皮带沿a向布置，电机带动其中至少一个带轮运动，带动皮带运动实现移动小车32a向移动。

进一步：第二动力装置为油缸、气缸或电缸。

本实施例中，当第二动力装置为油缸、气缸或电缸时，将油缸、气缸或电缸的一端固定在防转直臂43上，另一端固定在移动小车32上，或者将油缸、气缸或电缸的一端固定在移动小车32上，另一端固定在旋转装置5上，通过油缸、气缸或电缸的活塞杆伸缩带动升降轴42沿b向移动。

本发明还提出了一种水平造型线的砂芯放置方法，包括前述的一种水平造型线的砂芯放置装置，包括以下步骤：

将砂芯放置在所述下芯模具6上，打开所述砂芯锁紧装置来锁紧砂芯，

翻转所述下芯模具6，将所述下芯模具6移动到所述下砂型砂芯安放位置，

关闭所述砂芯锁紧装置，释放砂芯，

将所述下芯模具6移动到初始位置，翻转所述下芯模具6回到初始状态。

本实施例中，水平造型线砂芯放置工作步骤如下：首先，将下芯模具6固定在下芯基板1上，将砂芯放置到下芯模具6的凹槽内，打开真空发生装置，使凹槽内产生真空，吸附砂芯，其次，翻转下芯基板1使砂芯倒置，打开a轴移动装置3和b轴移动装置4，移动下芯基板1到下砂型上的砂芯安放位置，然后，关闭真空发生装置，释放砂芯，打开吹气装置，清洁下砂型和砂芯表面的浮砂，最后，反向移动下芯基板1回到初始位置，翻转下芯基板1回到初始状态，完成一个工作流程。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。