一种搪壳流水线的制作方法

本发明属于铸造机械技术领域，涉及一种搪壳流水线。

背景技术：

现有的精密铸造(熔模铸造)需要先做模壳，模壳由蜡模沾浆-撒砂-固化-清洗制成，其制作过程需多次沾浆、撒砂，一层一层覆盖而成，此过程称为搪壳。现有的搪壳工艺一般在搪壳流水线上完成，各个工序的分开设置在流水线不同的部位上进行，进行各个工序时均需要将工件由流水线上取下，完成一道工序后又要将工件挂上流水线使其随着流水线运送到下一道工序处进行下一工序的加工。现有的工件挂取工作一般都采用人工搬运的方式进行，人工搬运方式费时费力，效率低下。在另一方面，淋砂是搪壳工艺中的一个重要步骤，现有搪壳流水线上淋砂装置在淋砂过程中经常会出现砂土自然下落至模具表而导致砂土覆盖不均匀现象的产生。面

技术实现要素：

本发明的一个发明目的是，提出一种搪壳流水线，该搪壳流水线自动化程度高，工件挂取速度快，生产效率高；

本发明的另一发明目的是，提出一种搪壳流水线，该搪壳流水线的淋砂装置匀砂均匀，制造的工件质量高。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种搪壳流水线，

包括：

机架，所述机架上铺设有轨道，所述机架下方设置有多个工序池；

悬挂臂，挂接在轨道上可沿轨道移动，所述悬挂臂上挂接有挂盘，所述挂盘可挂接单个或者多个工件；

抓取组件，所述抓取组件包括机械手，脱离组件和定位组件，所述脱离组件将挂盘从悬挂臂上脱离，所述定位组件协助脱离组件将挂盘与悬挂臂脱离，所述机械手将挂盘移至所述工序池内进行加工。

作为优选，所述脱离组件包括第一气缸和由第一气缸控制的第一固定臂，所述第一气缸控制第一固定臂夹紧挂盘将挂盘从悬挂臂上脱离，所述脱离组件还包括第二气缸，所述第二气缸用于固定挂盘；

作为优选，所述定位组件包括固定在轨道上的固定板，所述固定板上设有第三气缸和第二固定臂，所述第二固定臂的两个支臂前端具有夹头，所述第三气缸控制第二固定臂的两个支臂夹紧悬挂臂。

作为优选，所述固定板包括设置在轨道上方的横板，设置在轨道一侧的左侧板，设置在轨道另一侧的右侧板，所述左侧板的下方设有第四气缸，所述右侧板的下方设有第五气缸，所述第四气缸和第五气缸上均设有升降臂；所述悬挂臂包括悬挂臂主体和挂接部，所述挂接部通过连接套与所述悬挂臂主体连接，所述挂接部的外部套设有限位件，第四气缸的升降臂和第五气缸的升降臂均传动连接所述限位件。

作为优选，所述限位件包括同轴套接在挂接部上的第一限位环和第二限位环，所述第一限位环位于第二限位环的上方，所述第一限位环固连在挂接部上且所述第一限位环可带动挂接部上下移动，所述第二限位环活动的套设在挂接部上。

作为优选，所述第一限位环和所述第二限位环上均设有环形槽，所述第二气缸的升降臂卡接在第一限位环的环形槽内，所述第三气缸的升降臂卡接在第二限位环的环形槽内。

作为优选，所述挂接部上设有两个挂片，所述两个挂片合围后形成有槽状的安装口，所述挂盘上设置有连接杆，所述连接杆插接固定在安装口内，所述连接杆的上端部两侧设有缺口，所述缺口呈“匚”形，所述缺口上壁与侧壁的相交处向上凹陷形成有弧形的凹口，所述两个挂片的内壁上均设有挂柱，所述挂柱卡接在所述凹口内。

作为优选，所述工序池内设置有淋砂装置，所述淋砂装置包括：

箱体，在箱体上开设有用于容纳砂土和模具的容纳腔；

进砂组件，其设置为若干组且各组进砂组件均设置于箱体上，在箱体上开设有与进砂组件相通的进砂口；

匀砂组件，其设置于箱体上且所述匀砂组件包括设置于容纳腔内的卸砂板，在卸砂板上开设有若干用于砂土下落的卸砂孔，在卸砂板上活动设置有若干组匀砂件，所述匀砂件能在卸砂板上周向转动并使砂土均匀通过卸砂孔下落至容纳腔内；

砂循环组件，其设置于箱体上并与容纳腔相通；

各进砂组件能依次将沙土导入至容纳腔内并使砂土覆盖于模具表面，所述砂循环组件能将上一组多余的砂土收集并随着下一组进砂组件导入至容纳腔内。

作为优选，所述进砂组件包括砂斗，在砂斗的下端开设有与容纳腔相通的进砂孔，在砂斗上设置有挡板件，所述挡板件包括上挡板和下挡板，所述上挡板和下挡板均设置于砂斗上并位于进沙孔的下方，在上挡板和下挡板上均开设有与卸砂孔对应的通孔，在上挡板和下挡板之间活动设置有滑板。

作为优选，所述匀砂件包括设置于箱体外表面的电机，在电机的输出端设置有两相连的换向器，在两换向器上分别设置有连杆，连杆的一端伸入容纳腔并与匀砂板相连，在容纳腔内设置有若干组翻砂件，各组翻砂件的两端分别与箱体的内壁相连。

与现有技术相比，本发明具有以下技术优点：

1、本搪壳流水线，工件是固定挂接在挂盘上，挂盘上一次可挂接多个工件，提高了运输加工效率；

2、工件在流水线上移动至工序位后，由于惯性作用，在导轮停止后仍然会发生晃动，需要采用人工的手段使其静止下来，本发明中设置第二固定臂，在工件进入工序位后，第二固定臂可由第三气缸控制夹紧悬挂臂将整个挂盘固定，一方面能快速使工件快速静止下来，另一方面也使得机械手在抓取挂盘时挂盘不会晃动，抓取工作能够顺利进行。

3、本发明在挂盘和悬挂臂之间采用挂柱和卡槽的扣接，并用限位环进行限定，一方面使得在运输过程中，挂盘不会脱落，另一方面使得挂盘的脱离更加容易，提高了加工效率。

4、本发明设置了脱离组件，脱离组件包括第一气缸、第一固定臂以及第二气缸，第一气缸先控制第一固定臂将挂盘夹紧从悬挂臂上取下，取下后，第一固定臂沿滑轨滑动到机械手抓取位置，此时，第二气缸控制其升降臂将挂盘固定住，保证机械手能够稳定快速的抓取挂盘，从而达到了挂盘脱离过程快速、稳定、高效的目的。

5、本发明包括开设有用于容纳砂土和模具的容纳腔的箱体，在箱体上设置有进砂组件，在工作过程中，进砂组件能将砂土导入至容纳腔并覆盖于模具表面，在进砂组件和模具之间设置有匀砂组件，匀砂组件能保证砂土均由进砂组件导入的砂土均匀通过匀砂组件并均匀覆盖于模具表面，提高了砂土覆盖的均匀性。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明中悬挂臂部分的结构图。

图3是本发明中悬挂臂部分的另一视角结构图。

图4是悬挂臂除去挂盘后的结构图。

图5是悬挂臂除去挂盘后的正视图。

图6是挂盘上连接杆的结构示意图。

图7是淋砂装置的一视角结构图。

图8是淋砂装置的另一视角结构图。

图9是淋砂装置的立体图。

图10是淋砂装置的后视图。

图11是淋砂装置的剖视图。

图12是淋砂装置中翻砂件的结构图。

图中，100、轨道；110、导轮；120、垫块；200、悬挂臂主体；210、连接套；220、挂接部；221、第一限位环；222、第二限位环；223、挂片；2231、挂柱；224、环形槽；300、第二固定臂；301、夹头；310、第三气缸；320、横板；321、左侧板；322、右侧板；330、第四气缸；340、第五气缸；350、升降臂；400、挂盘；410、连接杆；411、缺口；412、凹口；500、工件；600、第一固定臂；610、第一气缸；700、安装口；800、第二气缸；900、机械手；900a、淋砂装置；1000、箱体；2000、进砂箱；2100、进砂通道；2200、第一转轴；2300、第二转轴；2400、传送带；2500、料斗；3000、卸砂板；3100、卸砂孔；3200、电机；3300、换向器；3400、连杆；3500、匀砂板；4000、转轴；4100、套筒；4200、抛碗座；4300、抛碗；5000、抽气管；5100、抽气泵；6000、进料口；7000、第一进砂组件；7100、第二进砂组件；7200、第三进砂组件；7300、砂斗。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本发明提供了一种搪壳流水线，包括机架100a，铺设在机架100a上的轨道100，设置在轨道100下方的包括淋砂装置900a在内的多个工序池，轨道100上挂接有悬挂臂，悬挂臂上挂接有工件500，悬挂臂可随轨道移动将工件500送至到各个工序池处，工序池处设置有抓取组件，抓取组件将工件快速从悬挂臂处取下送入到工序池内进行加工。

具体的，如图2所示，轨道100的横截面呈“工”字形，轨道100内设置有导轮110，导轮110共两个分别设置在轨道100两侧的滑道内，两个导轮110的设置保证了导轮110带动悬挂臂和挂盘400在运输过程中平衡性更好，行进更加平稳。悬挂臂包括由连接在两个导轮110滚轴外侧的连接线缆，连接线缆汇集到轨道100下方由固定结进行合并固定，形成悬挂臂主体200，连接线缆采用硬性线缆，保证在取下挂盘400过程中，更加平稳，不易晃动，使得脱离组件更加方便进行工作。

悬挂臂还包括设置在悬挂臂主体200下方的挂接部220，挂盘400挂接在挂接部220上。悬挂臂主体200和挂接部220之间通过连接套210连接，具体的，悬挂臂主体200的下端部和挂接部220的上端部分别由连接套210的两头插接在连接套210内，通过采用上述结构，将悬挂臂与导轮110连接的悬挂臂主体200和挂接挂盘400的挂接部220分开设置，使得在挂接部220出现损坏等问题时，只需从悬挂臂主体200上取下挂接部220即可，不需要将整个悬挂臂取下，从而更便于设备的维修。

挂接部220的上端部插接在连接套210内，挂接部220的下端部有两个挂片223构成，两个挂片223相对设置，两个挂片223中间形成有一槽状的安装口700，两个挂片223的内壁上均设置有挂柱2231。挂盘400通过挂盘400上部的连接杆410与挂片223挂接，连接杆410上设有“匚”形的缺口411，挂片223内侧的挂柱2231与上述缺口411形成配合，在缺口411的上壁和侧壁相交处设置有向上凹陷形成的凹口412，连接杆410在重力作用下会自动卡接在上述凹口412内。在对挂盘400和悬挂臂主体200进行脱离时，第一气缸610控制第一固定臂600夹紧挂盘400，夹紧挂盘400后，第一固定臂600带动连接杆410向上移动一端距离，使得挂片223上的挂柱2231从凹口412中脱离，紧接着，第一固定臂600和第一气缸610随着滑轨横向滑动，将连接杆410沿缺口411方向拖出安装口700。

需要进一步指出的是，挂盘400与挂接部220挂接后，由于挂片223上的挂柱2231卡接在连接杆410的缺口411内，连接杆410只可沿着缺口411的侧向开口从安装口700中移出，在悬挂臂随导轮110运输过程中，悬挂臂难免会产生晃动，为了保证连接杆410在运输过程中不会与从安装口700中脱离，本发明在两个挂片223上设置了限位件，限位件用于封住安装口700的侧向开口。

具体的，如图4和图5所示，限位件由同轴套接在挂片223外侧的第一限位环221和第二限位环222构成，其中，第一限位环221位于第二限位环222的上方，第一限位环221固定在挂片223上且可带动整个挂接部220上下运动；第二限位环222位于第一限位环221的下方，第二限位环222和第一限位环221之间存在一定的间隔，第二限位环222活动的套接在两个挂片223外部，第二限位环222在挂片223外部可沿挂接部220的轴向上下移动，在挂片223的下部设有一台阶面，在自然状态下由于重力作用，第二限位环222停靠在台阶面上，将安装口700的侧向开口封住。

在抓取挂盘400时，要先将第二限位环222向上移动，将安装口700的侧向开口打开，本发明通过定位组件来完成这一工作，减少取下挂盘400的用时，提高加工效率。

定位组件设置在工序池的上方，定位组件包括一块设置在轨道100上方的横板320，设置在轨道100一侧的左侧板321和设置在轨道100另一侧的右侧板322。在该处轨道100的滑道内设有垫块120，悬挂臂随导轮110滑动到此处时，由于垫块120的存在，导轮110能够迅速停下，导轮110停下后，悬挂臂正好位于左侧板321和右侧板322之间的空隙内。在左侧板321的下端部安装有第四气缸330，第四气缸330的升降臂350卡接在第一限位环221上，在右侧板322下端部安装有第五气缸340，第五气缸340的气缸壁卡接在第二限位环222内。在机械手900取下挂盘400的过程中，第四气缸330带动第四气缸330臂向上移动，第四气缸330臂带动第一限位环221向上移动，整个挂接部220向上移动，挂接部220的上端部伸入到连接套210内，从而提高整个挂接部220和挂盘400的高度，使其达到第一固定臂600的抓接范围，紧接着，第五气缸340带动第二限位环222向上移动，将安装口700的侧向开口打开，第一固定臂600抓取住挂盘400将挂盘400取下。整个抓取过程中，工作流畅，抓取效率高。

更进一步的，第一固定臂600将挂盘从悬挂臂中取下以后，设置在第一固定臂600上方的第二气缸800工作将挂盘进一步固定，保证挂盘在机械手900固定位置不会产生移动，从而使得机械手900能更快速、更准确的从第一固定臂600上取下挂盘，将挂盘放入到工序池中。

需要指出的是，本发明中，在第一限位环221和第二限位环222的外壁上设置了环形槽224，在第四气缸330的升降臂350和第五气缸340的升降臂350上均设置了卡臂，悬挂臂进入到工序位后，上述卡臂正好看见在环形槽224内，完成限位环与升降臂350的连接。当然也可以采用其他方式完成限位环与升降臂350的连接，这里不一一举例。

在实际的生产应用过程中，导轮110移动至工序位时，导轮110由于滑道内垫块120的存在会迅速停下，但是在惯性作用下，导轮110下方的悬挂臂会向前晃动，给机械手900抓取挂盘400带来不便。本发明中，在定位组件上设置了固定结构，固定结构包括设置在横板320上方的第三气缸310，和设置在悬挂臂两侧的由第三气缸310控制开合的第二固定臂300，第二固定臂300的前端设有夹头301，在左侧板321和右侧板322上均设有纵向设置的条形槽，上述第二固定臂300插接在条形槽内，悬挂臂就位后，第三气缸310控制第二固定臂300的两个支臂将悬挂臂夹紧固定，使其迅速停止晃动，保证处于固定状态，使得第一固定臂600抓取挂盘400稳定性更好。

如图7至图12所示，本搪壳流水线的淋砂装置包括：

箱体1000，在箱体1000上开设有用于容纳砂土和模具的容纳腔；

进砂组件，其设置为若干组且各组进砂组件均设置于箱体1000上，

在箱体1000上开设有与进砂组件相通的进砂口；

匀砂组件，其设置于箱体1000上且所述匀砂组件包括设置于容纳腔内的卸砂板3000，在卸砂板3000上开设有若干用于砂土下落的卸砂孔3100，在卸砂板3000上活动设置有若干组匀砂件，所述匀砂件能在卸砂板3000上周向转动并使砂土均匀通过卸砂孔3100下落至容纳腔内；

砂循环组件，其设置于箱体1000上并与容纳腔相通；

各进砂组件能依次将沙土导入至容纳腔内并使砂土覆盖于模具表面，所述砂循环组件能将多余的砂土收集并随着下一组进砂组件导入至容纳腔内。

基于上述技术特征，在上述各组进砂组件内设置有不同颗粒大小的沙土，在工作过程中，各砂土组件能将颗粒大小由粗到细的砂依次土导入至容纳腔内并通过匀砂组件使砂土均匀下落并覆盖于模具表面，保证了砂土覆盖的均匀性，同时保证颗粒直径大的砂土先覆盖于模具表面，避免颗粒直径小的砂土先覆盖于模具上而影响颗粒直径大砂土的覆盖，保证了本发明的正常工作。

上述砂循环组件能前一组进砂组件导入容纳腔内并剩余的砂土随着下一组进砂组件导入的砂土再次导入至容纳腔，提高了砂土的利用率，同时保证了砂土覆盖的均匀性。

优选地，上述进砂组件的数量为三组，但进砂组件的数量能根据实际使用需要进行适应性调整，三组进砂组件分别为第一进砂组件7000、第二进砂组件7100以及第三进砂组件7200，其中第一组件设置于箱体1000的前端，第二组件和第三组件分别设置于箱体1000的两侧，在工作过程中第一进砂组件7000、第二进砂组件7100以及第三进砂组件7200内设置有不同颗粒大小的砂土，第一进砂组件7000、第二进砂组件7100以及第三进砂组件7200能依次将砂土导入至容纳腔内且砂土的颗粒大小的顺序为由大到小。

进一步地，上述进砂组件包括砂斗7300，在砂斗7300的上端水平设置有托料部，方便了使用者将砂土倒入至砂斗7300内，提高了工作效率，在砂斗7300的下端开设有与容纳腔相通的进砂孔，在砂斗7300上设置有挡板件，挡板件能在砂斗7300横向移动并能开启或关闭进砂孔，当挡板件开启进砂孔能使砂土下落至容纳腔内，从而能控制3组进砂组件的进砂顺序，保证了本发明的正常工作。

进一步地，在箱体1000和砂斗7300之间设置有导砂管且导砂管的两端分别与砂斗7300和箱体1000相通，上述挡板件设置于导砂管和砂斗7300之间且挡板件的两端分别与挡板件和导砂管相连，在工作过程中，挡板件滑移能使进砂孔关闭或打开，从而能通过当板件的开合而控制进砂顺序，保证了本发明正常工作。

上述挡板件包括平行设置的上挡板和下挡板，上挡板和下挡板设置于导砂管和砂斗7300之间，在上挡板和下挡板上开设有同轴设置于的通孔，在上挡板和下挡板之间活动设置有滑板，在滑板的一端设置有电机3200，电机3200带动滑板滑移能使通孔开启或关闭，从而保证了使用者能通过控制滑板而实现控制各进砂组件的进砂顺序，保证了本发明正常工作。

在砂斗7300和箱体1000之间设置有进砂箱2000，在进砂箱2000上设置有进砂箱2000，在进砂箱2000上设置有进砂通道2100，进砂通道2100的两端分别与箱体1000和进砂箱2000相通，在进砂箱2000内设置有提升件，提升件能将进砂箱2000下端的砂土搬运至进砂通道2100内并通过进砂通道2100导入至容纳腔内，使得砂土能均匀覆盖于模具表面，提高了本发明的工作效率。

上述提升件包括设置于进砂箱2000内的第一转轴2200和第二转轴2300且所述第一转轴2200和第二转轴2300的两端均与进砂箱2000相连，在第一转轴2200和第二转轴2300上套设有传送带2400，在传送带2400的外表面上设置若干料斗2500，第一转轴2200和第二转轴2300能带动传送带2400周向转动并使料斗2500将砂土导入至进砂通道2100内，从而提高了本发明的工作效率。

上述卸砂板3000设置于容纳腔内并位于进砂通道2100的出口端的下方，其中卸砂板3000包括多根交错设置的横杆和纵杆组成，横杆和纵杆的两端均与箱体1000相连且在横杆和纵杆之间形成有多个卸砂孔3100，砂土能通过不同的卸砂孔3100下落至容纳腔内。

上述匀砂件设置于卸砂板3000上，具体地，匀砂件包括设置于箱体1000上的驱动件，驱动件的输出端能伸入容纳腔内并设置有匀砂板3500，在工作过程中驱动件能带动匀砂板3500周向转动并使砂土随着匀砂板3500周向移动，从而使得砂土能均匀分布与卸砂板3000上并通过卸砂板3000而均匀覆盖于模具表面，从而避免砂土堆积于卸砂板3000上或者下落不均匀现象的产生，保证砂土能均匀通过卸砂孔3100并均匀覆盖于模具表面。

优选地，上述驱动件包括电机3200，电机3200设置于箱体1000的外表面上，在电机3200的输出端设置两相连的换向器3300，两换向器3300横向设置于箱体1000上，在两换向器3300的下端向下延伸形成有连杆3400，连杆3400的一端伸入容纳腔内并与匀砂板3500相连，电机3200能带动两换向器3300同步转动并使两连杆3400分别带动两匀砂板3500绕着连杆3400轴向转动，匀砂板3500能拨动砂土使得砂土能均匀通过卸砂孔3100，避免砂土出现堆积或者砂土下落不均匀现象的产生，保证了砂土能通过不同的卸砂孔3100下落至容纳腔内，提高了砂土覆盖模具表面的均匀性。

在容纳腔内还设置有多组翻砂件，具体地，翻砂件的数量为两组，但翻砂件的数量并不局限于两组，两组翻砂件位于卸砂板3000的下方并分别设置容纳腔的两侧，避免了在砂土下落的过程中由于本身质量较轻而发生下落位置偏移现象的产生，两组翻砂件在工作过程中能将下落至翻砂件上的砂土均匀洒落至模具上，从而提高了砂土覆盖模具的均匀性。

优选地，上述翻砂件包括转轴4000且转轴4000的两端分别插设于箱体1000的两内侧壁上，在转轴4000上套设有套筒4100，在套筒4100的外表面上设置有多列抛碗座4200组，各列抛碗座4200组均包括多个轴向设置于套筒4100上的抛碗座4200，在抛碗座4200上设置有用于接住砂土并甩出砂土的抛碗4300，在工作过程中抛碗4300能接住由卸砂孔3100下落的砂土，抛碗4300能带动砂土绕着转轴4000周向转动使砂土甩出抛碗4300且砂土在离心力的作用下能均匀抛撒在模具上，从而保证了砂土覆盖模具的均匀性。

进一步地，同时为了避免在工作过程中相连两列抛碗4300座4200组上的两抛碗座4200上的抛碗4300发生重叠现象，使得重叠的两抛碗4300中位于上方的抛碗4300能遮住下方的抛碗4300，使得位于下方的接住的砂土较少，降低了抛碗4300的工作效率现象的产生，上述相邻两列抛碗座4200组之间的抛碗座4200数量相差一个，同时，两列抛碗座4200组上的抛碗座4200沿套筒4100轴向交错排列，使得相邻两抛碗座4200组上的抛碗座4200相互错开，保证了各抛碗座4200上的抛碗4300接住的砂土相近，提高了抛碗4300的使用效率。

在箱体1000的外侧壁上开设有两贯穿箱体1000的通孔，在两通孔上分别设置有两抽气管5000，在两抽气管5000上均设置有抽气泵5100，当本发明完成模具的撒砂工序，抽气泵5100工作并将容纳腔内的具有砂土的空气抽出，从而避免容纳腔的剩余的砂土影响下个模具进行撒砂工序，保证了本发明的正常工作。

在箱体1000上设置有夹持件，在箱体1000上开设有与夹持件对应的进料口6000，在工作过程中，夹持件能带动模具通过进料口6000移入或移出容纳腔，提高了本发明的工作效率。

本用于搪壳流水线的淋砂装置的工作原理是：夹持件将模具移入至容纳腔内，同时，第一转轴2200和第二转轴2300带动传动带周向转动使得砂斗7300能将砂土搬运至进砂通道2100上并通过进砂通道2100导入至卸砂板3000上，匀砂板3500在电机3200的带动能使砂土均匀的通过卸砂板3000上不同的卸砂孔3100下落并覆盖于模具表面，此时，容纳腔内的转轴4000周向转动能带动抛碗4300将容纳腔内的砂土接住并甩出，抛碗4300内的砂土能在离心力的作用下均匀的覆盖于模具表面，并不断地重复上述动作，当模具完成撒砂工序时，夹持件能带动模具通过进料口6000导入容纳腔。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。