本发明涉及生产工艺装备技术领域，特别涉及一种铸造过程用于铺助清砂的砂型翻转装置。
背景技术：
铸造过程中，对于结构复杂的砂型，常常需要将砂芯进行倾转，以便对砂型不易触及或不易目视的位置进行处理和检查。对于具有复杂曲面的砂型，简单的支垫并不能满足要求，倾转过程中可能会损坏砂型，而且存在较大安全隐患，特别是利用增材制造技术生产的组合复杂砂芯，需要处理大量余砂，处理时需要将砂型倾转至一定角度并固定。常见的用于砂型的倾转装置是功能不能满足要求，或操作复杂，需要其他设备多次配合才可以完成，并且砂型翻转清砂过程中，如果装夹固定不当会造成砂型的碰撞损伤。
技术实现要素：
本发明针对现有技术中砂型翻转装置使用中存在的问题，提供一种结构简单，装夹方便，适用性好的砂型翻转装置。
本发明的目的是这样实现的，一种砂型翻转装置，包括底座，所述底座上侧固定有支撑结构，所述支撑结构上安装有可升降的起降框架，所述起降框架上支撑安装有用于转动支撑砂型的转运托架，所述转运托架至少设有安装距离可调的两组并且与起降框架相对的边框支撑连接，所述转运托架包括两水平支撑端，转运托架的中心转动连接有便于拆卸的转轮，所述转轮的中心设有用于与砂型外侧的吊抓部位配合套接的套接孔。
本发明的砂型翻转装置，设置可升降的起降框架，便于将砂型吊运至底座上进行砂型与翻转装置的装夹，装夹后再通过起降框架将砂型升高至工作高度；用于支撑砂型的转运托架与起降框架之间支撑安装，并且安装距离可根据砂型外部吊抓部位距离进行可调，可以适应吊抓部位距离不同的砂型结构中，便于夹装置过程中转运托架支撑位置的调整；转运托架上设置的可拆卸的转轮，一是方便转轮的套接孔与砂型吊抓部位的配合套接与适应性调整，二是方便砂型装夹在转轮上后，通过转轮的转动带动砂型的翻转便于多角度清砂；转轮中心设置的与吊抓部位配合的套接孔，便于实现两者的快速套接，转轮与转运托架可拆卸设置方式，便于同一砂型翻转装置根据不同形状和尺寸的吊抓部位，设置多种适用的套接孔结构的转轮供选择备用，提高装置的适用性。因此，本发明的砂型翻转装置，可以实现底高度装夹固定，再升至工作高度进行翻转清砂，装夹固定方便快捷，一台装置适应多种规格尺寸的砂型结构使用。
为便于实现转轮与转运托架的快速拆装，所述转运托架的中心设有与转轮的下半圆外轮缘滑动配合的半圆形的轮槽，所述轮槽包括与转轮的外圆周相配合的半圆形槽底，所述槽底沿轴向的两侧设有挡板，所述挡板用于限位转轮轴向的串动，所述挡板上设有销孔，所述销孔内设有水平销，所述水平销贯穿挡板并且端部与转轮抵靠，所述转轮与挡板对应的侧缘周向均布有若干与水平销配合的锁槽。本发明的转轮与转运托架配合结构，转轮沿轮槽的半圆形开口的上方可直接配合放入轮槽内，通过两侧的挡板对轮缘轴向的限位作用防止转轮从槽内脱出；轮缘与槽底通过滑动配合，通过人工推动砂型相应的部位使固定在转运托架上的转轮可以沿槽底实现缓慢的翻转，翻转至需要的角度后，通过水平销可以实现转轮与轮槽的锁固，从而固定砂型的角度，防止清砂过程中意外翻转。
为防止转轮从轮槽的开口端脱出，所述轮槽的半圆形开口的两端沿槽底的切线方向设有向上延伸10—15mm的延伸端，轮槽两端设置的延伸端，当转轮装入轮槽后，两延伸端的高度高于转轮中心轴的高点的高度，可以防止转轮转动过程中从轮槽中脱出。
为便于不同尺寸套接孔的转轮与同一轮槽结构的配合安装，所述转轮设有便于拆装的多个，每个转轮外缘的形状尺寸相同，便于与轮槽互配，各转轮中心的套接孔形状和/或尺寸不同用于与不同形状和尺寸的吊抓部位配合套接。
为便于转运托架与起降框架的安装连接，所述起降框架设有与转运托架两端对应的水平支撑杆，所述转运托架的两水平支撑端分别与水平支撑杆固定。
为便于转运托架与起降框架连接后的固定，所述转运托架的两支撑端与水平支撑杆搭接并通过C形夹固定。
转运托架与起降框架连接后固定的另一种优选方式，所述水平支撑杆上设有若干定位孔，所述转运托架的支撑端分别设有可与水平支撑杆上的定位孔对准的固定孔，所述定位孔与固定孔对准后通过垂直销固定。
为便于实现起降框架的升降运动，所述支撑结构包括与起降框架上下对应的支撑架，所述支撑架固定于底座的上方，所述支撑架上转动连接有三或四根垂直设置的丝杠，所述丝杠与支撑架连接点的分布位置位于三角形或四边形的顶点位置，所述起降框架上与各丝杠对应的部位分别配合设有丝杠螺套；所述支撑架上转动支撑丝杠的位置设有支撑孔座，所述丝杠与支撑孔座转动连接并伸出支撑孔座下方，所述支撑孔座下方设有用于驱动各丝杠同步转动的驱动机构。本发明的结构中，通过三或四根垂直设置的丝杠支撑起降框架，起降框架上设置与丝杠配合螺套，各丝杠在驱动机构的驱动下同步转动，通过丝杠螺套带动起降框架同步升降。为便于实现丝杠的转动，所述驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机的输出端设有驱动齿轮，所述丝杠伸出支撑孔座下方的轴端设有与驱动齿轮啮合的丝杠齿轮；所述支撑架与底座之间对应驱动电机的位置分别固定有电机支架，所述驱动电机与电机支架固定连接。
为进一步保证各线杠的同步动作，每根丝杠分别通过驱动机构同步驱动实现起降框架的平稳升降；所述支撑架与底座之间设有控制面板和用于控制各驱动机构同步动作的控制部件。
附图说明
图1为本发明的砂型翻转装置的结构示意图。
图2为本发明的砂型翻转装置的装夹砂型的装配示意图。
图3为转轮的轮缘与转运托架的轮槽配装的局部放大示意图。
图4为转运托架的示意图。
图5为起降框架的结构示意图。
图6为支撑架与丝杠配装的示意图。
图7为转运托架与转轮配装的示意图。
其中，1转轮；1A套接孔；2转运托架；2A轮槽；2 B水平支撑端；3起降框架；3A丝杠螺套；3B水平支撑杆；4丝杠；5支撑架；5A支撑孔座；6丝杠齿轮；7驱动齿轮；8驱动电机；9底座；10控制面板； 11砂型；12垂直销；13水平销；14电机支架。
具体实施方式
如图1—图7所示为本发明的砂型翻转装置，包括底座9，底座9上侧固定有支撑结构，支撑结构上安装有可升降的起降框架3，起降框架3上支撑安装有用于转动支撑砂型11的转运托架2，转运托架2至少设有安装距离可调的两组并且与起降框架3相对的边框支撑连接，转运托架2包括两水平支撑端2B，转运托架2的中心转动连接有便于拆卸的转轮1，转轮1的中心设有用于与砂型外侧的吊抓部位配合套接的套接孔1A，此处，吊抓部位一般可借用砂型外侧的专门设置的吊把或砂芯的芯头等结构，套接孔1A的形状可根据吊抓部位的形状配合设置。
为便于实现转轮1与转运托架2的快速拆装，本实施例中，转运托架2的中心设有与转轮1的下半圆外轮缘滑动配合的半圆形的轮槽2A，轮槽2A包括与转轮1的外圆周相配合的半圆形槽底，槽底沿轴向的两侧设有挡板，挡板用于限位转轮1轴向的串动，挡板上设有销孔，销孔内设有水平销13，水平销13贯穿挡板并且端部与转轮1抵靠，转轮1与挡板内边对应的侧缘周向均布有若干与水平销13配合的锁槽。本实施例的转轮1与转运托架2配合结构，转轮1沿轮槽2A的半圆形开口的上方可直接配合放入轮槽2A内，通过两侧的挡板对轮缘轴向的限位作用防止转轮1从槽内脱出；轮缘与槽底通过滑动配合，通过人工推动砂型相应的部位使安装在转运托架2上的转轮1可以沿槽底实现缓慢的翻转，翻转至需要的角度后，通过水平销13可以实现转轮1与轮槽2A的锁固，从而固定砂型的角度，防止清砂过程中意外翻转。
为防止转轮1从轮槽2A的开口端脱出，轮槽2A的半圆形开口的两端沿槽底的切线方向设有向上延伸10—15mm的延伸端，轮槽2A两端设置的延伸端，当转轮1装入轮槽2A后，两延伸端的高度高于转轮1中心轴的高度，可以防止转轮1转动过程中从轮槽2A中脱出。
为便于不同尺寸套接孔的转轮1与同一轮槽2A结构的配合安装，转轮1设有便于拆装的多个，每个转轮1外缘的形状尺寸相同，便于与轮槽2A互配，各转轮1中心的套接孔形状和/或尺寸不同用于与不同形状和尺寸的吊抓部位配合套接。
为便于转运托架2与起降框架3的安装连接，起降框架3设有与转运托架2两端对应的水平支撑杆3B，转运托架2的两水平支撑端2B分别与水平支撑杆3B固定。
为便于转运托架2与起降框架3连接后的固定，转运托架2的两支撑端与水平支撑杆搭接并通过C形夹固定。
转运托架2与起降框架3连接后固定的另一种优选方式，水平支撑杆上设有若干定位孔，转运托架2的支撑端分别设有可与水平支撑杆上的定位孔对准的固定孔，定位孔与固定孔对准后通过垂直销12固定。
为便于实现起降框架3的升降运动，支撑结构包括与起降框架3上下对应的支撑架5，支撑架5固定于底座9的上方，支撑架5上转动连接有三或四根垂直设置的丝杠4，本实施例中设置四根丝杠，起降框架3和支撑架5为四边形结构，丝杠4与支撑架5连接点位于四边形的顶点位置，起降框架3与各丝杠3对应的部位分别配合设有丝杠螺套3A；支撑架5上转动支撑丝杠4的位置设有支撑孔座5A，丝杠43与支撑孔座5A转动连接并且丝杠4下端伸出支撑孔座5A下方，支撑孔座5A下方设有用于驱动各丝杠4同步转动的驱动机构。实施例中，驱动机构具体包括驱动电机8，驱动电机8的输出端设有驱动齿轮7，丝杠4伸出支撑孔座5A下方的轴端设有与驱动齿轮7啮合的丝杠4齿轮；支撑架5与底座9之间对应驱动电机8的位置分别固定有电机支架14，驱动电机8与电机支架14固定连接，同时电机支架14也是支撑架5与底座9之间的固定架；本保证各线杠的同步动作，每根丝杠43分别通过各自的驱动机构同步驱动实现起降框架3的平稳升降；支撑架5与底座9之间设有控制面板10和用于控制各驱动机构同步动作的控制部件。另外，本发明的驱动机构也不限于上述分别通过驱动电机同步驱动的方式，也可以通过一台驱动电机通过同步带轮或链条等传动方式，驱动各丝杠同步转动，实现升降框架的平稳升降。
本实施例的上述砂型翻转装置，设置通过丝杠升降机构驱动起降框架3，便于将砂型置于底座9上进行砂型与翻转装置的装夹，装夹后再通过起降框架3将砂型升高至工作高度；用于支撑砂型的转运托架2与起降框架3之间支撑安装，并且安装距离可根据砂型外部吊抓部位距离进行可调，可以适应吊抓部位分布距离不同的砂型结构中，便于夹装置过程中转运托架2支撑位置的调整；转运托架2上设置的可拆卸的转轮1，一是方便转轮1的套接孔与砂型吊抓部位的配合套接与适应性调整，二是方便砂型装夹在转轮1上后，通过转轮1的转动带动砂型的翻转便于多角度清砂；转轮1中心设置的与吊抓部位配合的套接孔，便于实现两者的快速套接，转轮1与转运托架2可拆卸设置方式，便于同一砂型翻转装置根据不同形状和尺寸的吊抓部位，设置多种适用的套接孔结构的转轮1供选择备用，提高装置的适用性。因此，本发明的砂型翻转装置，可以实现底高度装夹固定，再升至工作高度进行翻转清砂，装夹固定方便快捷，一台装置适应多种规格尺寸的砂型结构使用。
采用上述砂型翻转装置进行砂型或砂芯的装夹及清砂处理的方法为：
第一步，将通过驱动机构驱动各丝杠转动，将起降框架连同转运托架降至最底；
第二步，并将转轮托架沿起降框架的支撑部位移至间距最大状态，也即将两个转轮托架移动至起降框架的内边缘处；
第三步，使用起吊用具将待处理的砂型或砂芯工件吊至放置底座上，并尽可能放置在底座的中间部位，并使工件两侧的吊抓部位对准转轮中心的套接孔，解除转运托架与支撑架的固定件，借用起吊用具调整转轮的位置，转轮的套接孔与吊抓部位套接，然后通过水平销锁固；对于大型工件，可以从转运托架上取出转轮，将转轮先套接到吊抓部位，两侧吊抓部位均与转轮套接后，根据两转轮的距离调整两转运托架在支撑架上的距离，通过起吊用具吊起带转轮的工件，将转轮配合装入转运托架的轮槽内，之后将转运托架与起降框架固定，完成工件的装夹；
第四步，通过驱动机构，驱动各丝杠同步转动，使起降框架将砂型或砂芯工件升高至便于清砂操作，并且可以自由翻转的高度；
第五步，根据砂型处理的需要，手动将砂型倾转到合适的位置，并通过水平销固定，完此角度的清砂处理工作；
第六步，抽出水平销，继续旋转砂型到下一需要的角度，继续进行清砂处理，直至完成整个砂型的处理；
第八步，抽出水平销，将砂型旋转至水平位置并销固，通过驱动机构驱动各丝杠转动将砂型降至底座上，抽出垂直销，将砂型的吊抓部位与转轮的套接孔分开，吊离砂型。