伺服控制高速多工位制芯机制造技术

本发明专利技术涉及一种伺服控制高速多工位制芯机，其结构包括底座、立柱、旋转工作台、伺服电机驱动装置、模具举升机构、下顶芯机构、辅助定位机构、上梁架、上开模机构、射砂机构、吹气机构以及其他辅助机构，芯盒模具安装于回转工作台上，可同时安装三套芯盒模具，下顶件气缸、合模气缸安装于底座中，立柱支撑连接上梁架，上开模机构、储砂料斗、气包、射砂头盒吹气头等设置在上梁架上。本发明专利技术结构紧凑，设备操作简便，PLC自动控制，日常维护方便，制芯效率高，一个制芯循环仅需16秒左右。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制芯设备，具体地说是一种伺服控制高速多工位制芯机。
技术介绍
制芯设备是铸造工艺砂芯制作生产过程必不可少的设备之一。制芯设备工作原理是由制芯设备的相关部件驱动芯盒模具的开合动作，利用压缩空气将已经混合好的芯砂瞬间射入芯盒的型腔内，此过程的时间一般约在3-5秒，然后将经过预热的三乙胺(或其它催化气体)吹入芯盒型腔，芯砂即可在芯盒型腔里短时间(5-10秒)内硬化，然后砂芯经由制芯机的顶出机构将砂芯从芯盒模具中顶出取走。现有制芯设备主要是由机架、上部射砂头、吹气头、上开模机构、芯盒上模、芯盒下模、下芯盒工作台以及各种驱动机构等组成，上部射砂头和吹气头由气缸或油缸驱动，沿机架上的导轨往复直线运动，使射砂头或吹气头分别到达芯盒模具的上方，分别进行射砂和吹气操作；芯盒上模固定于上开模机构上，由举升油缸驱动，进行开合模的上下运动；芯盒下模安装于下芯盒工作台上，由工作台移动机构驱动下芯盒工作台和芯盒前后移动。与上述机械结构相配合，设置电控系统和液压系统。采用上述结构的制芯机的主要缺点是:1、每台设备仅能安装一套模具，生产品种单一，生产效率低下；2、射砂头、吹气头的往复运动，精度要求高，使用维护不便，机械结构复杂，易产生机械故障；3、芯盒上模与芯盒下模分别安装在设备的不同部位上，定位精度不易保证，易产生错模问题；4、对于目前已经大批大量生产的汽车刹车盘铸造用砂芯，国内外缺少专用制芯设备，用于汽车刹车盘铸造用砂芯通用类制芯设备的生产效率低，不能满足铸造企业的生产需要；5、设备整体结构比较复杂，维护困难。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种伺服控制高速多工位制芯机，以解决现有制芯机安装模具少和生产效率低下的问题。本专利技术是这样实现的:一种伺服控制高速多工位制芯机，在一个矩形底座的顶面设置有旋转工作台，在所述底座的内部设置有用以驱动所述旋转工作台绕台面中心转动的伺服电机，在所述旋转工作台上以台面中心为圆心的一个圆周上均布有三个芯盒支架，所述芯盒支架用以固定安装砂芯模具的芯盒下模；在所述底座的四角分别固定有立柱，上梁架支撑连接在四个所述立柱的上端。在所述上梁架的顶面固定安装有储砂料斗，在所述储砂料斗的下口设置有控制出料与否的闸阀；在所述上梁架的底部设置有射砂头，所述射砂头与所述上梁架顶部的所述储砂料斗相连通；在所述底座中设置有芯盒第一举升气缸，所述芯盒第一举升气缸与所述上梁架上的所述射砂头的位置上下相对，并可与所述旋转工作台上旋停到芯盒射砂工位处的所述芯盒支架的位置上下相对，用以将所述旋转工作台上旋停到芯盒射砂工位处的所述芯盒支架以及固定于所述芯盒支架中的芯盒模具一同上顶，使盒芯模具与所述射砂头紧密接触，通过盒芯模具上的进砂孔完成芯盒射砂操作。在所述上梁架的顶面固定安装有气包，在所述上梁架的底部设置有吹气头，在所述上梁架上穿接有供气管路，所述供气管路连通所述气包与所述吹气头；在所述底座中设置有芯盒第二举升气缸，所述芯盒第二举升气缸与所述上梁架上的所述吹气头的位置上下相对，并可与所述旋转工作台上旋停到芯盒吹气工位处的所述芯盒支架的位置上下相对，用以将所述旋转工作台上旋停到芯盒吹气工位处的所述芯盒支架以及固定于所述芯盒支架中的芯盒模具一同上顶，使芯盒模具与所述吹气头紧密接触，通过芯盒模具上的进砂孔完成芯盒吹气操作。在所述上梁架的顶面固定安装有上开模机构，所述上开模机构位于所述上梁架前部的缺口上方，以使所述上开模机构穿过所述上梁架的缺口，深入到所述上梁架的下部空间，对所述旋转工作台上旋停到开模取件工位处的所述芯盒支架中的芯盒模具的芯盒上模实施上拉开模的芯盒开模操作。在所述底座中设置有下顶芯气缸，所述下顶芯气缸与所述上梁架上的所述上开模机构的位置上下相对，并可与所述旋转工作台上旋停到开模取件工位处的所述芯盒支架的位置上下相对，以在所述旋转工作台上旋停到开模取件工位处的所述芯盒支架中的芯盒模具开模后，将制作好的砂芯向上顶出芯盒模具的芯盒下模，完成砂芯顶出操作。所述上开模机构包括上开模气缸、气缸支架和上模悬挂机构，所述气缸支架固定在所述上梁架上，所述上开模气缸安装在所述气缸支架上，所述上模悬挂机构与所述上开模气缸的活塞杆相连接，在所述上开模气缸的驱动下，通过上下移动完成芯盒开模操作。本专利技术将制芯工序中的芯盒射砂、芯盒吹气和开模取件三个工位布置于一个圆形旋转工作台上，旋转工作台由回转支撑机构支撑，由伺服电机驱动控制转动角度，位置精确。在旋转工作台的上述三个工位上的芯盒支架上可安装三个相同或不同的芯盒模具，以生产相同或不同的砂芯产品。芯盒射砂、芯盒吹气、开模取件可在三个工位分别进行，互不影响。除旋转工作台由伺服电机驱动外，其余的射砂、吹气和开合模等动作均由气缸驱动。本专利技术特别适合于汽车刹车盘铸造产品的砂芯制作，并且同样适合于其它盘类砂芯的制作。本专利技术与现有制芯机相比具有以下优点: 1、旋转工作台上可以同时安装三套制芯模具，并且制芯模具仅需与芯盒支架连接即可，安装方便，定位可靠。2、在旋转工作台上的三个工位上可对应安排芯盒射砂、芯盒吹气和开模取件三个工艺操作，三个工位分别同时进行，生产效率提高至少三倍。3、芯盒上模与上开模机构为浮动悬挂连接，芯盒上模与芯盒下模的合模精度仅由芯盒模具的本身确定，因此，对制芯设备的精度要求降低。4、一台设备有三个操作工位，并由一人操作，减少了用工人数，降低了人工成本，提高产品的市场竞争力。本专利技术结构紧凑，设备操作简便，PLC自动控制，日常维护方便，制芯效率高，一个制芯循环仅需16秒左右。【附图说明】图1是本专利技术的结构示意图。图2是本专利技术的正面视图。图3是底座及旋转工作台部分的结构示意图。图中:1、底座，3、旋转工作台，4、辅助定位装置，5、立柱，6、上梁架，7、上开模机构，8、储砂料斗，9、气包，10、芯盒上模，11、芯盒下模，12、芯盒第二举升气缸，13、下顶芯气缸，14、回转支撑机构，15、滑套，16、射砂头，17、吹气头，18、芯盒支架，19、V型槽。【具体实施方式】如图1所示，本专利技术包括底座1、立柱5、旋转工作台3、伺服电机驱动装置、模具举升机构、下顶芯机构、辅助定位机构、上梁架6、上开模机构7、射砂机构、吹气机构以及其他辅助机构等。底座I是用钢板、型钢等焊接制成的矩形框体，在底座I内设置有下顶芯气缸13、芯盒第一举升气缸、芯盒举升气缸12及相应的位置控制装置等，在底座I的中间部位设置有回转支撑机构14 (图2)，用以支撑连接旋转工作台3底部的转动轴。旋转工作台3由回转支撑机构予以支撑，由伺服电机驱动，控制旋转角度和停位，以完成芯盒在射砂、吹气和开模取件三个工位的动作循环。在底座I的四角固定连接四根立柱5，立柱5的顶部支撑连接上梁架6，立柱5与底座I和上梁架6的连接均为螺栓连接。在上梁架6的顶面安装有上开模机构7、气包组件、储料料斗8和供气系统等，在上梁架6的底面当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种伺服控制高速多工位制芯机，其特征是，在一个矩形底座的顶面设置有旋转工作台，在所述底座的内部设置有用以驱动所述旋转工作台绕台面中心转动的伺服电机，在所述旋转工作台上以台面中心为圆心的一个圆周上均布有三个芯盒支架，所述芯盒支架用以固定安装砂芯模具的芯盒下模；在所述底座的四角分别固定有立柱，上梁架支撑连接在四个所述立柱的上端；在所述上梁架的顶面固定安装有储砂料斗，在所述储砂料斗的下口设置有控制出料与否的闸阀；在所述上梁架的底部设置有射砂头，所述射砂头与所述上梁架顶部的所述储砂料斗相连通；在所述底座中设置有芯盒第一举升气缸，所述芯盒第一举升气缸与所述上梁架上的所述射砂头的位置上下相对，并可与所述旋转工作台上旋停到芯盒射砂工位处的所述芯盒支架的位置上下相对，用以将所述旋转工作台上旋停到芯盒射砂工位处的所述芯盒支架以及固定于所述芯盒支架中的芯盒模具一同上顶，使盒芯模具与所述射砂头紧密接触，通过盒芯模具上的进砂孔完成芯盒射砂操作；在所述上梁架的顶面固定安装有气包，在所述上梁架的底部设置有吹气头，在所述上梁架上穿接有供气管路，所述供气管路连通所述气包与所述吹气头；在所述底座中设置有芯盒第二举升气缸，所述芯盒第二举升气缸与所述上梁架上的所述吹气头的位置上下相对，并可与所述旋转工作台上旋停到芯盒吹气工位处的所述芯盒支架的位置上下相对，用以将所述旋转工作台上旋停到芯盒吹气工位处的所述芯盒支架以及固定于所述芯盒支架中的芯盒模具一同上顶，使芯盒模具与所述吹气头紧密接触，通过芯盒模具上的进砂孔完成芯盒吹气操作；在所述上梁架的顶面固定安装有上开模机构，所述上开模机构位于所述上梁架前部的缺口上方，以使所述上开模机构穿过所述上梁架的缺口，深入到所述上梁架的下部空间，对所述旋转工作台上旋停到开模取件工位处的所述芯盒支架中的芯盒模具的芯盒上模实施上拉开模的芯盒开模操作；在所述底座中设置有下顶芯气缸，所述下顶芯气缸与所述上梁架上的所述上开模机构的位置上下相对，并可与所述旋转工作台上旋停到开模取件工位处的所述芯盒支架的位置上下相对，以在所述旋转工作台上旋停到开模取件工位处的所述芯盒支架中的芯盒模具开模后，将制作好的砂芯向上顶出芯盒模具的芯盒下模，，完成砂芯顶出操作。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李银铭，
申请(专利权)人：河北欧耐机械模具有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13