鑄件自動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置的研究

王　瑞，杜海平，丁琳?。ü蚕硌b備股份有限公司，寧夏銀川　750021）

鑄件自動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置的研究

王瑞，杜海平，丁琳俊
（共享裝備股份有限公司，寧夏銀川750021）

在鑄件生產(chǎn)過程中，對(duì)砂箱、造型、砂芯及鑄件的翻轉(zhuǎn)是非常頻繁的。目前行業(yè)內(nèi)采用的依然是以行車配合人工吊掛的形式進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，此方法原始、效率低下、安全隱患大。本文根據(jù)鑄造生產(chǎn)過程的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種依靠承重鏈條自身滾動(dòng)來帶動(dòng)鑄件翻轉(zhuǎn)的全自動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置，其具有結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)作簡潔、翻轉(zhuǎn)自動(dòng)、包容性大、安全等特點(diǎn)，是一款適用于自動(dòng)化生產(chǎn)線的鑄造生產(chǎn)自動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置。

鑄件；自動(dòng)翻轉(zhuǎn)；行車；鏈?zhǔn)綉覓?；爪盤

隨著科技的不斷發(fā)展，鑄造業(yè)逐漸從純體力勞動(dòng)向機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展，同時(shí)這也是市場需求量不斷增加、生產(chǎn)周期不斷壓縮的結(jié)果。采用原始的行車與人工的翻轉(zhuǎn)方式，已經(jīng)無法滿足鑄造業(yè)提升生產(chǎn)效率的目的。為此，急需尋找一種能夠安全、高效完成砂箱、造型、砂芯及鑄件翻轉(zhuǎn)的方式方法。

本文通過對(duì)現(xiàn)有的各種翻轉(zhuǎn)方法優(yōu)劣勢的分析，設(shè)計(jì)出了一種結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)作簡潔、翻轉(zhuǎn)自動(dòng)、包容性大、安全的自動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置，為鑄造生產(chǎn)車間的自動(dòng)化、智能化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

1　現(xiàn)有翻轉(zhuǎn)方法

1.1行車翻轉(zhuǎn)方式

行車翻轉(zhuǎn)是指先將鑄件放置在沙坪上，然后用行車掛住鑄件的一端并吊至圖1所示的狀態(tài)，然后拖動(dòng)鑄件，使其在地面摩擦和行車拖動(dòng)的作用下完成翻轉(zhuǎn)動(dòng)作。該方法能適用大多數(shù)鑄件，包容性、適應(yīng)性較好，但需要人在沙坪上掛鑄件并輔助鑄件翻轉(zhuǎn)，同時(shí)還需與天車相互配合，在此過程中，很難保證輔助翻轉(zhuǎn)人員的人身安全，且效率低下、人力耗費(fèi)多。

圖1　行車翻轉(zhuǎn)方式示意圖

1.2鏈?zhǔn)綉覓旆D(zhuǎn)機(jī)方式

鏈?zhǔn)綉覓旆D(zhuǎn)機(jī)是用鏈條將物體套住，然后將物體提至半空，再通過驅(qū)動(dòng)鐵鏈滾動(dòng)帶動(dòng)物體翻轉(zhuǎn)。該方法包容性好，對(duì)大、小、長、短的物體都可翻轉(zhuǎn)，并且翻轉(zhuǎn)的角度任意。但其缺點(diǎn)在于需要人工上、下被翻轉(zhuǎn)物，同時(shí)還需天車配合起吊，自動(dòng)化程度不高、且安全性較差，很容易在上、下被翻轉(zhuǎn)物時(shí)發(fā)生人身傷害。如圖2所示。

圖2　鏈?zhǔn)綉覓旆D(zhuǎn)機(jī)方式示意圖

1.3爪盤夾持翻轉(zhuǎn)機(jī)方式

爪盤夾持翻轉(zhuǎn)機(jī)是用爪盤夾持固定被翻轉(zhuǎn)物，然后將被翻轉(zhuǎn)物舉升至空中，再驅(qū)動(dòng)爪盤轉(zhuǎn)動(dòng)來帶動(dòng)物體翻轉(zhuǎn)。該方法能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、任意角度的翻轉(zhuǎn)，但對(duì)不同形狀、大小的物體包容性小，且設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高昂，不易與轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備銜接。如圖3所示。

圖3　爪盤夾持翻轉(zhuǎn)機(jī)方式示意圖

綜上所述，現(xiàn)有的3種翻轉(zhuǎn)方式都不能完全滿足包容性大、翻轉(zhuǎn)角度任意、效率高、安全、自動(dòng)化的要求，但其中的鏈?zhǔn)綉覓旆D(zhuǎn)機(jī)的翻轉(zhuǎn)原理簡單、適用，有借鑒意義。

2　自動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置的設(shè)計(jì)

通過分析以上幾種翻轉(zhuǎn)方法的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合鑄造生產(chǎn)過程的翻轉(zhuǎn)需求，可知：采用鏈條進(jìn)行翻轉(zhuǎn)是一種行之可效的好方法。用鏈條實(shí)現(xiàn)自動(dòng)翻轉(zhuǎn)的基本原理是：用鏈條套住被翻轉(zhuǎn)物，然后通過鏈條的收縮將被翻轉(zhuǎn)物吊至空中，達(dá)到既定的高度后驅(qū)動(dòng)鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)來帶被翻轉(zhuǎn)物轉(zhuǎn)動(dòng)，完成相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)后，鏈條停止轉(zhuǎn)動(dòng)并將被翻轉(zhuǎn)物落下。

而要實(shí)現(xiàn)被翻轉(zhuǎn)物自動(dòng)翻轉(zhuǎn)則要具備三個(gè)動(dòng)作自動(dòng)化：鏈條套入、退出被翻轉(zhuǎn)物的自動(dòng)化；鏈條提升被翻轉(zhuǎn)物的自動(dòng)化；鏈條驅(qū)動(dòng)被翻轉(zhuǎn)物翻轉(zhuǎn)的自動(dòng)化。據(jù)此，設(shè)計(jì)了如圖4所示的自動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置。所述自動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置的主體有機(jī)架、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、提升機(jī)構(gòu)及控制系統(tǒng)和安全保護(hù)系統(tǒng)，所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)和提升機(jī)構(gòu)組成翻轉(zhuǎn)裝置的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

圖4　自動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置示意圖

本自動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置的使用過程如下：

當(dāng)平車開到翻轉(zhuǎn)機(jī)下方時(shí)，第一，啟動(dòng)提升機(jī)構(gòu)，通過提升電機(jī)帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，使鏈條下降到最低；第二，啟動(dòng)行走機(jī)構(gòu)，使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)向機(jī)架的兩端運(yùn)行，調(diào)整到兩鏈條間的寬度大于被翻轉(zhuǎn)物的長度后，關(guān)閉行走機(jī)構(gòu)；第三，觀察兩鏈條能否套住被翻轉(zhuǎn)物的兩端，若能夠套住，則鎖定提升電機(jī)和行走電機(jī)，若不能，則繼續(xù)按照第一、第二步進(jìn)行調(diào)整，直至使得被翻轉(zhuǎn)物在兩鏈條上可以達(dá)到平衡；第四，啟動(dòng)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，使得鏈條隨著翻轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)開始行走，通過鏈條的行走和被翻轉(zhuǎn)物的靜止間的摩擦力實(shí)現(xiàn)鑄件自身的轉(zhuǎn)動(dòng)，也即實(shí)現(xiàn)了被翻轉(zhuǎn)物的翻轉(zhuǎn)。

3　　結(jié)論

本翻轉(zhuǎn)裝置利用鏈條的柔軟，且能與鑄件多面積結(jié)合的特點(diǎn)，解決了被翻轉(zhuǎn)物在翻轉(zhuǎn)中打滑的現(xiàn)象，同時(shí)有效地實(shí)現(xiàn)了被翻轉(zhuǎn)物多角度、連續(xù)性的翻轉(zhuǎn)。

本翻轉(zhuǎn)裝置特別適用于鑄件的翻轉(zhuǎn)。在對(duì)鑄件進(jìn)行翻轉(zhuǎn)時(shí)，可以使鑄件在經(jīng)過拋丸以后直接進(jìn)行0°～180°的水平翻轉(zhuǎn)，減少吊車吊運(yùn)次數(shù)，同時(shí)鋼丸可以徹底傾倒出來，避免了鑄件在平車或者固定臺(tái)面做拋丸，使拋丸角度有限。通過本翻轉(zhuǎn)裝置，實(shí)現(xiàn)了鑄件多方位調(diào)整角度，方便拋丸工全面拋丸，提高拋丸合格率。

Research and Application of Casting Automatic Turnover Device

WANG Rui，DU Hai-ping，DING Ling-jun
（Kocel machinery CO.，LTD.，Yinchuan Ningxia 750021，China）

In casting process，the turning of the sand box，the molding，the sand core and the casting is very frequent.The method still in use in the industry is in the form of driving with artificial hanging on，which is original，low efficiency and has big security hidden danger.According to the characteristics of the casting production process，this paper designed a full automatic turnover device in which the casting turned depending on the self-turning of the bearing chain.It has characteristics of simple structure and movement，self turning，more inclusivity and safety and suitable for automatic production line.

casting，automatic turning，chain suspension，workhead

TG233

A

1674-6694（2016）02-0004-02

10.16666/j.cnki.issn1004-6178.2016.02.002

2016-01-29 作者簡介：王瑞（1982-），女，漢族，寧夏銀川人，大學(xué)本科，主要從事項(xiàng)目管理、專利申請(qǐng)等技術(shù)管理類工作。