CN107303600A - 一种模板快换机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模板快换机构，包括造型模板储存架、换模机械手，造型模板储存架包括模架、托模架，托模架设于模架的一侧，托模架能沿框架的该侧横向及竖向运动，托模架上用于放置模板；移动式换模机械手设于造型模板储存架的一侧，换模机械手能将托模架上的模板移走。本发明造型模板快换机构可根据用户情况存储多块模板，根据设定好的仓位存储号相对应的造型模板，当需要更换模板时根据模板快换系统先将用完的造型模板存入其编号对应的仓位，然后机械手再移动到取模仓位将所需模板取出后经换模机械手移入造型机。

Description

一种模板快换机构

技术领域

本发明属于铸造设备技术领域，具体涉及一种造型模板快换机构。

背景技术

我国大部分铸造厂家生产的铸造产品大多是品种多，批量小的零件，在日常生产中，经常一个班次需要更换多个品种，有时还要反复调试，这样就给操作工人更换模板带来了很大困难，在调整模板时要有人专门更换模板，耽误了生产效率。且，由于生产线设计紧凑，在手动更换模板时作业空间小，油污严重，恶劣的工作环境容易引发安全事故。

发明内容

为了提高中小型铸造车间多品种小批量造型的机械化程度，本发明公开了一种造型模板快换机构。

本发明采取以下技术方案：一种模板快换机构，包括造型模板储存架、换模机械手，造型模板储存架包括模架、托模架，托模架设于模架的一侧，托模架能沿框架的该侧横向及竖向运动，托模架上用于放置模板；移动式换模机械手设于造型模板储存架的一侧，换模机械手能将托模架上的模板移走。

所述的模板快换机构，模架呈长方体框架状，长边与高边所在的两侧面沿中部竖向各固定一根撑杆，两撑杆间朝两侧沿竖向各均布多条横向的角钢；模架的宽边与高边所在的面沿竖向均布多条横向的角钢，两侧的角钢与中部的角钢横向相对应即同一水平面上有四根角钢。

所述的模板快换机构，角钢的上平面安装有滚珠排。

所述的模板快换机构，模架顶面一侧的中部安装有升降电机，升降电机的电机轴朝下并与滚珠丝杆连动，滚珠丝杆转动式地装于模架的一侧面竖向中部位置，滚珠丝杆与横向的托模架座板的中部通过螺纹配合推动，托模架座板的两端与模架的两高边上的竖向导轨滑动配合；托模架座板的外侧面沿横向布设两条导轨，两导轨与托模架滑动配合。

所述的模板快换机构，托模架座板的外侧面安装有横移油缸，横移油缸横向布设，其活动段的端部与托模架固定连接。

所述的模板快换机构，升降电机的电机轴固接一同步轮；模架的另一侧面竖向中部转动式地装配另一滚珠丝杆，丝杆的上端固接另一同步轮，两同步轮处于同一水平面且两者间通过同步带而连动，此丝杆与移模座板的中部螺纹配合推动，移模座板的两端与模架的同侧两高边上竖向移模导轨滑动配合；移模座板的外侧面竖向固定两条导轨，此两导轨上滑动配合气缸固定板的两端，气缸固定板上安装两移模气缸，移模气缸的活动段端部固接模板拉杆。

所述的模板快换机构，模板拉杆为T型杆，T型杆的另一端部呈T状，T型杆穿过移模座板且移模座板开有竖向导孔，两条T型杆分别处于两侧角钢与中部角钢相对的空间区域，且其能伸至托模架处；移模座板上安装有升降气缸，升降气缸的活动段朝上且其端部固定在气缸固定板上。

所述的模板快换机构，换模机械手包括机械手架、升降油缸、滚轮、抓钩提拉油缸，机械手架之上垂直固定导柱，导柱向上活动式地穿过与机械手架相平行的底板，底板之下设有滚轮；底板之上安装有升降油缸，升降油缸的活动段向下穿过底板后与提拉油缸的外壳固定相连，提拉油缸安装于机械手架之上，提拉油缸的活动段向下穿过机械手架后与抓钩机构连动。

所述的模板快换机构，抓钩机构包括鱼眼接头、抓钩，鱼眼接头与提拉油缸的活动段相连，鱼眼接头的下端穿过中提拉轴，中提拉轴的两端上下滑动式地配合于两侧的导向耳，导向耳固定于机械手架的两侧且形成竖向导向槽；抓钩具有两边，两边呈钝角状，其中，一边的一端转动配合于中提拉轴的一端，另一边竖向向下，其端部呈钩状；所述的抓钩共四个，四抓钩两两相对，两侧的抓钩以中提拉轴为中心对称布设，下端的钩状部朝向对侧；同侧的两抓钩间通过支轴相连，支轴的两端固定于支杆，四支杆固定于机械手架。

本发明造型模板快换机构可根据用户情况存储多块模板，根据设定好的仓位存储号相对应的造型模板，当需要更换模板时根据模板快换系统先将用完的造型模板存入其编号对应的仓位，然后机械手再移动到取模仓位将所需模板取出后经换模机械手移入造型机。本发明特点是：

1、快速换模提高了生产效率，切换品种只用原先手动换模10％的时间。

2、有利于模板更加规范的存放和维护保养，大幅度减小了模板存放的占地面积。

3、减轻了造型工人换模的劳动强度，改善了工作环境更有利于安全生产。

附图说明

图1是造型模板存储架结构图。

图2是造型模板存储架俯视图。

图3是造型模板存储架侧视图。

图4是造型模板存储架立体图。

图5是换模机械手结构图。

图6是换模机械手侧视图。

图7是换模机械手立体图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明优选实施例作详细说明。

本实施例模板快换机构包括造型模板储存架（图1-4）、换模机械手19（图5-7）等，造型模板储存架（图1-4）包括模架18-3、托模架18-4、移模机构、电机滚珠丝杆机构等，模架18-3呈长方体框架状，其长边与高边所在的两侧面沿中部竖向各固定一根撑杆18-17，两撑杆间朝两侧沿竖向各均布多条横向的角钢。模架宽边与高边所在的面沿竖向均布多条横向的角钢，此两侧角钢与中部的角钢横向相对应即同一水平面上有四根角钢。各角钢的上平面都安装有滚珠排18-15，以顺利移动模板。模架顶面一侧的中部安装有升降电机18-1，升降电机的电机轴朝下并与滚珠丝杆18-2连动，滚珠丝杆转动式地装于模架的一侧面（长边与宽边所在面）竖向中部位置，滚珠丝杆与横向的托模架座板18-5的中部通过螺纹配合推动，托模架座板18-5的两端与模架的两高边上的竖向导轨18-18滑动配合。托模架座板的外侧面沿横向布设两条导轨，两导轨与托模架18-4滑动配合，托模架上放置模板，由换模机械手19从其上移走。托模架座板的外侧面还安装有横移油缸18-9，横移油缸横向布设，其活动段的端部与托模架固定连接。

升降电机18-1的电机轴还固接一同步轮18-7。模架的另一侧面（长边与宽边所在面）竖向中部转动式地装配另一滚珠丝杆18-20，丝杆的上端固接另一同步轮，两同步轮处于同一水平面且两者间通过同步带18-6而连动。此丝杆与移模座板18-13的中部螺纹配合推动，移模座板的两端与模架的同侧两高边上竖向移模导轨18-14滑动配合。移模座板的外侧面竖向固定两条导轨18-12，此两导轨上滑动配合气缸固定板18-11的两端，气缸固定板上安装两移模气缸18-8，移模气缸的活动段端部固接T型杆18-16，T型杆穿过移模座板且移模座板开有竖向导孔以供T型杆作升降运动。T型杆的另一端部呈T状，用于拉模板。两条T型杆分别处于两侧角钢与中部角钢相对的空间区域，且其能伸至托模架处（当托模架处于其相对位置时）。移模座板18-13上还安装有升降气缸18-10，升降气缸的活动段朝上且其端部固定在气缸固定板上，以带动其上下微动。

当换模油缸和换模机械手复位后，固定在模架顶部的电机工作，经同步带18-6及同步轮18-7带动前后两根滚珠丝杆18-2、18-20同步转动。托模架座板18-5和移模座板18-3底部都装有丝杆座和导轨滑块，在滚珠丝杆带动下托模架和移模架在直线导轨上做上升、下降联动运动（若设定箱位在另一纵列，托模架垂直运动到与设定箱位平行层的箱位后固定在拖模架座板上的横移油缸工作将拖模架及模板拉动到设定箱位）。将模板送到设定好的箱位入口，此时固定在移模座板上的升降气缸18-10顶出将气缸固定板18-11和移模气缸18-8提升额定高度（移模座板上装有直线导轨，气缸固定板和移模气缸可随升降气缸上下运动），该箱位对应的移模气缸顶出将气缸端头的T型杆18-16推到模板上方，此时，升降气缸下降复位将T型杆落在模板的T型槽内，随后气缸复位将模板拉进设定好的箱位内，完成存模动作。随后固定在模架顶部的升降电机继续工作将托模架和移模架移动到设定好的取模工位（若设定箱位在另一纵列，托模架垂直运动到与设定箱位平行层的箱位后固定在托模架座板上的横移油缸工作将托模架拉动到设定箱位），由于T型杆一直在存放好的模板T型槽内纵向运动，此时该箱位对应的移模气缸顶出T型杆将模板推入托模架内，固定在移模座板上的升降气缸顶出将T型杆提升额定高度，该箱位对应的移模气缸复位将T型杆拉回，升降气缸复位将T型杆降到初始高度。随后模架升降电机工作使托模架和模板运动到造型模板储存架的换模工位，换模机械手小车气缸工作带动机械手小车移动到模板正上方，机械手顶部升降油缸下降使机械手抓钩运动至抓取位置，此时抓钩提拉油缸复位使鱼眼接头带动提拉轴上移，抓钩转动至水平位置钩住模板凸台内侧。随后顶部升降油缸退回复位将机械手和模板抬起到额定高度，机械手小车气缸工作带动换模机械手和模板运动至模板托架正上方，此时换模抓钩气缸伸出，机械手顶部升降油缸再次顶出将模板放置在模板托架上，随后抓钩提拉油缸顶出使鱼眼接头带动提拉轴下移，抓钩转动复位离开模板凸台，接着机械手顶部油缸复位将机械手升至额定高度离开模板。随后固定在造型机架上的换模抓钩气缸复位，模板、模板托架随托架拉钩在直线导轨上运动至造型机工作台，完成更换模板。

换模机械手包括机械手架19-7、升降油缸19-1、滚轮19-5、机械手抓钩提拉油缸19-6等，机械手架19-7之上垂直固定连接四根导柱19-2，导柱向上活动式地穿过与机械手架相平行的底板19-4，底板之上装有四个相对应的导套19-3，导柱活动式地穿过导套。底板之下设有四个滚轮19-5，四滚轮处于两侧，两侧的滚轮朝向相同，四滚轮滚动式地搁于机架导轨之上。底板还固定连接小车移动气缸19-11，此气缸固定于机架上，在该气缸的带动下，四滚轮沿机架的导轨移动。底板之上还固定安装有升降油缸19-1，升降油缸的活动段向下穿过底板后与提拉油缸19-6的外壳固定相连，提拉油缸安装于机械手架19-7之上，提拉油缸的活动段向下穿过机械手架后与鱼眼接头19-10相连，鱼眼接头的下端穿过中提拉轴19-9，中提拉轴的两端上下滑动式地配合于两侧的导向耳19-12，导向耳固定于机械手架的两侧且形成竖向导向槽。抓钩19-8具有两边，两边呈钝角状，其中，一边的一端转动配合于中提拉轴的一端，另一边竖向向下，其端部呈钩状。抓钩共四个，四抓钩两两相对，两侧的抓钩以中提拉轴为中心对称布设，下端的钩状部朝向对侧。同侧的两抓钩间通过支轴19-13相连，支轴的两端固定于支杆19-14，四支杆固定于机械手架7的四角之下。

当需要更换模板时，造型机工作台运动到预备工位，模板托架抓钩运动至托架拉钩槽内，此时固定在造型机架上的换模拉钩气缸动作，将模板、模板托架随托架拉钩在直线导轨上正向运动，模板、模板托架离开工作台运动到造型机换模工位。随后小车移动气缸19-11工作带动滚轮运动使机械手小车在导轨上运动至换模工位的模板托架正上方。机械手升降油缸下降使机械手抓钩运动至抓取位置，此时抓钩提拉油缸动作带动提拉轴19-9上升，抓钩转动至水平位置钩住模板凸台内侧。随后升降油缸退回复位将机械手和模板升起到额定高度，换模拉钩气缸复位带动模板托架退回留出换模空间。机械手小车移动气缸工作带动换模机械手和模板运动至拖模架18-4上方，机械手升降油缸再次顶出将模板放置在拖模架上。随后抓钩提拉油缸顶出使鱼眼接头带动提拉轴下降，抓钩转动复位离开模板凸台，接着机械手顶部升降油缸复位将机械手升至额定高度离开模板。换模机械手小车移动气缸工作带动机械手移回造型机换模工位正上方。

Claims (9)

1.一种模板快换机构，其特征是包括造型模板储存架、换模机械手，造型模板储存架包括模架、托模架，托模架设于模架的一侧，托模架能沿框架的该侧横向及竖向运动，托模架上用于放置模板；移动式换模机械手设于造型模板储存架的一侧，换模机械手能将托模架上的模板移走。

2.如权利要求1所述的模板快换机构，其特征是：模架呈长方体框架状，长边与高边所在的两侧面沿中部竖向各固定一根撑杆，两撑杆间朝两侧沿竖向各均布多条横向的角钢；模架的宽边与高边所在的面沿竖向均布多条横向的角钢，两侧的角钢与中部的角钢横向相对应即同一水平面上有四根角钢。

3.如权利要求2所述的模板快换机构，其特征是：角钢的上平面安装有滚珠排。

4.如权利要求2或3所述的模板快换机构，其特征是：模架顶面一侧的中部安装有升降电机，升降电机的电机轴朝下并与滚珠丝杆连动，滚珠丝杆转动式地装于模架的一侧面竖向中部位置，滚珠丝杆与横向的托模架座板的中部通过螺纹配合推动，托模架座板的两端与模架的两高边上的竖向导轨滑动配合；托模架座板的外侧面沿横向布设两条导轨，两导轨与托模架滑动配合。

5.如权利要求4所述的模板快换机构，其特征是：托模架座板的外侧面安装有横移油缸，横移油缸横向布设，其活动段的端部与托模架固定连接。

6.如权利要求5所述的模板快换机构，其特征是：升降电机的电机轴固接一同步轮；模架的另一侧面竖向中部转动式地装配另一滚珠丝杆，丝杆的上端固接另一同步轮，两同步轮处于同一水平面且两者间通过同步带而连动，此丝杆与移模座板的中部螺纹配合推动，移模座板的两端与模架的同侧两高边上竖向移模导轨滑动配合；移模座板的外侧面竖向固定两条导轨，此两导轨上滑动配合气缸固定板的两端，气缸固定板上安装两移模气缸，移模气缸的活动段端部固接模板拉杆。

7.如权利要求6所述的模板快换机构，其特征是：所述的模板拉杆为T型杆，T型杆的另一端部呈T状，T型杆穿过移模座板且移模座板开有竖向导孔，两条T型杆分别处于两侧角钢与中部角钢相对的空间区域，且其能伸至托模架处；移模座板上安装有升降气缸，升降气缸的活动段朝上且其端部固定在气缸固定板上。

8.如权利要求1所述的模板快换机构，其特征是：换模机械手包括机械手架、升降油缸、滚轮、抓钩提拉油缸，机械手架之上垂直固定导柱，导柱向上活动式地穿过与机械手架相平行的底板，底板之下设有滚轮；底板之上安装有升降油缸，升降油缸的活动段向下穿过底板后与提拉油缸的外壳固定相连，提拉油缸安装于机械手架之上，提拉油缸的活动段向下穿过机械手架后与抓钩机构连动。

9.如权利要求8所述的模板快换机构，其特征是：所述的抓钩机构包括鱼眼接头、抓钩，鱼眼接头与提拉油缸的活动段相连，鱼眼接头的下端穿过中提拉轴，中提拉轴的两端上下滑动式地配合于两侧的导向耳，导向耳固定于机械手架的两侧且形成竖向导向槽；抓钩具有两边，两边呈钝角状，其中，一边的一端转动配合于中提拉轴的一端，另一边竖向向下，其端部呈钩状；所述的抓钩共四个，四抓钩两两相对，两侧的抓钩以中提拉轴为中心对称布设，下端的钩状部朝向对侧；同侧的两抓钩间通过支轴相连，支轴的两端固定于支杆，四支杆固定于机械手架。