一种铝合金压铸件料柄共振破断机的制作方法

本发明涉及自动化机械设备领域，特别涉及一种铝合金压铸件料柄共振破断机。

背景技术：

小型铝合金压铸件去除料柄主要采用冷清除法，包括锤击敲断法、机械切割法和机械锯断法。为了满足生产节拍，需要快速的去除压铸件料柄，然后进入下道工序。这些料柄去除方法劳动工作量大，自动化程度低，而且车间工人的工作环境污染严重，采用这些方法来去除料柄时，会给操作工人带来一定程度的直接或间接伤害。使用铝合金压铸件料柄共振破断机来实现料柄的分离，能够避免这些情况的发生并能大幅提高压铸件料柄分离工序效率。另外，随着机械自动化的普及和人工费用的增加，也为料柄共振破断机在自动化生产中嵌入应用带来前所未有的契机。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决小型铝合金压铸件料柄去除方法劳动工作量大，自动化程度低，料柄分离工序效率低，且工作环境污染严重问题的一种铝合金压铸件料柄共振破断机。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铝合金压铸件料柄共振破断机，包括底架，所述底架设置有变频电机，所述变频电机的输出端通过联轴器与振动机的大齿轮轴传动连接，所述大齿轮轴上套接有大齿轮，所述大齿轮与小齿轮啮合传动连接，并将动力传递给安装小齿轮的小齿轮轴，所述小齿轮轴上安装有圆偏心轮，所述圆偏心轮随着小齿轮轴一起高速旋转，圆偏心轮与破断机振动框架的末端是刚性接触，在圆偏心轮的高速旋转中，其长半径端和短半径端将振动框架顶起的高度不同，在这种长、短半径差的作用下，所述振动框架开始高频上下抖动，所述破断机振动框架的中部用主梁固定轴固定，也是振动框架的回转中心，振动框架的另一端与带有夹紧机构及压铸件的一端会随之上下高频振动。

更优化的方案是所述的一种铝合金压铸件料柄共振破断机，所述夹紧机构包括夹紧机构动力缸、夹紧机构活动顶杆、固定杆以及铝合金压铸件，所述夹紧机构动力缸的输出端连接所述夹紧机构活动顶杆，所述夹紧机构活动顶杆向上与所述固定杆连接，所述固定杆套接在所述振动框架上，所述铝合金压铸件通过夹具与夹紧机构活动顶杆连接。

更优化的方案是所述的一种铝合金压铸件料柄共振破断机，在所述振动框架和上架箱顶部之间有两个小的回位弹簧，在所述振动框架下方与上架箱底部有一大回位弹簧，所述两个小的回位弹簧和一个大的回位弹簧能够保证振动框架在回正力的作用下始终处于水平位置。

更优化的方案是所述的一种铝合金压铸件料柄共振破断机，所述小齿轮轴固定在轴承座支撑件一上，所述大齿轮轴固定在轴承座支撑件三上，所述轴承座支撑件一与所述轴承座支撑件三的底部固定在底架上。

更优化的方案是所述的一种铝合金压铸件料柄共振破断机，还包括圆形轮，所述圆形轮与轴承座支撑件二传动连接。

更优化的方案是所述的一种铝合金压铸件料柄共振破断机，所述上架箱通过上架箱螺栓固定在所述底架上。

本发明的技术效果和优点：1、本发明的利用共振提高了压铸件料柄去除的效率，节省大量占地空间，同时由于夹具的特殊性，很多压铸件都可以在料柄共振破断机上进行料柄的去除。共振破断机工作时运行平稳，控制系统稳定，操作方便安全，料柄去除过程中没有明显的噪声和粉尘出现，大幅改善了工人的工作环境并能大幅提高压铸件料柄分离工序效率；鉴于这些优点，料柄共振破断机具有极为广阔的前景和市场价值。

2、本发明的料柄共振破断机的频率和振幅可以根据压铸件的不同进行调节，该设备采用圆偏心轮来产生振动，其制造方便，工艺简单。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明图1的右视图示意图。

图3为本发明图1的立体结构示意图。

图4是本发明图3的另一个视角的立体结构示意图。

图5是本发明图1的俯视图。

图6是本发明图1的后视图。

图7是本发明图1局部结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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做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。

本发明提供了如图1-7所示的一种铝合金压铸件料柄共振破断机，包括底架1，所述底架1设置有变频电机2，所述变频电机2的输出端通过联轴器3与振动机的大齿轮轴13传动连接，所述大齿轮轴13上套接有大齿轮12，所述大齿轮12与小齿轮18啮合传动连接，并将动力传递给安装小齿轮的小齿轮轴14，所述小齿轮轴14上安装有圆偏心轮22，所述圆偏心轮22随着小齿轮轴14一起高速旋转，圆偏心轮22与破断机振动框架5的末端是刚性接触，在圆偏心轮22的高速旋转中，其长半径端和短半径端将振动框架5顶起的高度不同，在这种长、短半径差的作用下，所述振动框架5开始高频上下抖动，所述破断机振动框架5的中部用主梁固定轴11固定，也是振动框架的回转中心，振动框架5的另一端与带有夹紧机构及压铸件8的一端会随之上下高频振动。

所述夹紧机构包括夹紧机构动力缸10、夹紧机构活动顶杆17、固定杆6以及铝合金压铸件8，所述夹紧机构动力缸10的输出端连接所述夹紧机构活动顶杆17，所述夹紧机构活动顶杆17向上与所述固定杆6连接，所述固定杆6套接在所述振动框架5上，所述铝合金压铸件8通过夹具与夹紧机构活动顶杆17连接。

在所述振动框架5和上架箱7顶部之间有两个小回位弹簧19，在所述振动框架5下方与上架箱7底部有一大回位弹簧20，所述两个小回位弹簧19和一个大回位弹簧20能够保证振动框架在回正力的作用下始终处于水平位置。

所述小齿轮轴14固定在轴承座支撑件一15上，所述大齿轮轴13固定在轴承座支撑件三9上，所述轴承座支撑件一15与所述轴承座支撑件三9的底部固定在底架1上。

还包括圆形轮23，所述圆形轮23与轴承座支撑件二21传动连接。

所述上架箱7通过上架箱螺栓16固定在所述底架1上。

本实用工作原理：

参照说明书附图1-7，该铝合金压铸件料柄共振破断机按正常程序生产并安装好后，在设备运行时，首先机器人将压铸件放置在破断机的夹具上，夹具由固定杆6、活动顶杆17和夹紧机构动力缸10组成。当机器人把压铸件放置在夹具上，夹紧动力缸控制器开始产生动作，活动顶杆17上升将料柄的圆台顶在固定杆6和活动顶杆17之间。铝合金压铸件8固定好后，通过变频器启动变频电机2，破断机开始工作。在破断机未开始工作时，根据铝合金压铸件8的类型进行振动参数的设定，当破断机开始工作时，就会根据用户选择和设定，对变频电机发出信号，开始压铸件料柄的去除工作。

变频电机2接收到信号后，开始工作。电机通过联轴器3带动大齿轮轴13运转起来，大齿轮轴13上安装的大齿轮12也开始转动，由于大齿轮12和小齿轮18的啮合，小齿轮18同样高速运转，并将动力传递给安装小齿轮18的小齿轮轴14，小齿轮轴14上除了安装小齿轮18外，还固定有圆偏心轮22，这样圆偏心轮22随着小齿轮轴14一起高速旋转起来，而圆偏心轮22与破断机振动框架5的末端是刚性接触的，在圆偏心轮22的高速旋转中，其长半径端和短半径端将振动框架顶起的高度不同，在这种长、短半径差的作用下，振动框架开始高频上下抖动。破断机振动框架5的中部用主梁固定轴11固定，也即是振动框架5的回转中心，振动框架5的另一端，即带有夹紧机构及铝合金压铸件8的一端也会随之上下高频振动。通过这种动力传递路径，变频电机2将输出轴上的旋转运动传递到了破断机振动框架的另一端，当夹紧机构处的振动激励频率与铝合金压铸件8自身的固有频率接近时，铝合金压铸件8就会产生剧烈共振，料柄与工件连接处也会产生应力集中效应并逐渐产生裂纹，进而断裂，从而实现压铸件料柄与所需工件产品的破断分离，获得用户所需的无损伤产品。

为了满足小型铝合金压铸件料柄破断机的调速需要，选用了交流电机与变频器的组合，变频调速是最理想、最有发展前途的调速方式之一。变频器能够改变料柄破断机输出的振动频率，对于不同的压铸件，破断机都能调节出与之匹配的激振频率。使用变频器也能让电机启动平稳，减小启动冲击电流，另外也能实现料柄破断机的无级调速功能，振动激励频率稳定，工作运行平稳，机械噪声下降，机械磨损小。

圆偏心轮22是料柄破断机中的核心部件，破断机振动框架5的上下振动就是在圆偏心轮22旋转时与振动框架5撞击作用下产生的。圆偏心轮制造方便，工艺简单，压铸件料柄破断过程中的振幅由圆偏心轮决定，对于不同类型的压铸件，可以采用不同规格的圆偏心轮来实现振幅的调节，圆偏心轮安装在小齿轮轴上，易于拆卸。振动框架末端安装有两个圆形轮23，破断机工作时，圆偏心轮22与两圆形轮23作用以实现振动框架末端的上下振动。其次破断机采用齿轮传动，传动准确可靠，能够保证传动比稳定不变，破断机要对不同类型的小型压铸件进行料柄去除操作，齿轮传动传递的功率和速度范围大，能够满足使用要求，传动效率高，使用寿命长，而且齿轮传动体积小，结构紧凑，能够减小破断机的体积，节省大量占地空间。料柄破断机振动框架和上架箱顶之间有两个小回位弹簧19，振动框架下方与上架箱底有一大回位弹簧20，两个小回位弹簧19以及一个大回位弹簧20能够保证振动框架在回正力的作用下始终处于水平位置。

压铸件料柄共振破断机的运转过程是通过变频器启动设备，变频电机高速旋转，并通过齿轮啮合传动使偏心轮也高速转动起来，从而将旋转动力传递到小齿轮轴上的圆偏心轮上，然后圆偏心轮在高速旋转时不断的碰触振动框架末端的圆形轮，驱使振动框架5以主梁固定轴为回转中心上下高频抖动。同时振动框架5的夹紧机构和压铸件也以主梁固定轴为回转中心进行类似杠杆原理的上下振动，使振动框架夹紧机构处的振动激励频率与压铸件自身的固有频率接近，一段时间后，料柄会瞬间与工件破断分离，在夹紧机构下方放置一料仓用来收集废弃的料柄，然后机器人将已去除料柄的压铸件取走，停止设备运行，完成压铸件料柄的去除工作。

对于不同类型的铝合金压铸件，根据结构和固有频率的不同，可以通过变频调速器来调节变频电机的转速，将料柄破断机的输出频率调至与压铸件固有频率接近，实现料柄与工件的分离。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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。