一種壓鑄件進澆口共振破斷分離裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種壓鑄件進澆口共振破斷分離裝置，其特征在于，包括通過連接法蘭與分離設(shè)備基座連接的變頻電機，變頻電機的電機輸出軸與長軸連接，長軸上設(shè)有一對滾動軸承A、滾動軸承B，滾動軸承A、滾動軸承B之間設(shè)有內(nèi)部振動框架，內(nèi)部振動框架設(shè)有框架結(jié)構(gòu)的一端的端部穿設(shè)有偏心輪軸，偏心輪軸上設(shè)有大皮帶輪，長軸上設(shè)有小皮帶輪，大皮帶輪與小皮帶輪之間通過皮帶相互配合；內(nèi)部振動框架的中部穿設(shè)有振動中心軸；內(nèi)部振動框架的U型結(jié)構(gòu)的兩個端部的部分從分離設(shè)備基座中露出，兩個端部分別設(shè)有夾具固定端、動力缸。本發(fā)明通過不同頻率或大小的激勵通過振動框架傳遞至壓鑄件產(chǎn)品，使壓鑄件進澆口產(chǎn)生破斷，達到產(chǎn)品和料柄分離的目的。
【專利說明】
一種壓鑄件進澆口共振破斷分離裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明公開了一種壓鑄件進澆口共振破斷分離裝置，屬于振動利用工程和自動化控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，針對小型鋁合金壓鑄件進澆口與所需要的工件的分離，國內(nèi)絕大多數(shù)鑄造廠家仍然采用人工擊打、半自動鋸床切斷以及氣動敲擊方法。這些方法勞動強度大，生產(chǎn)效率低，大批量生產(chǎn)過程中要花費大量人工。操作工人須穿著防護服、戴面具、隔熱手套手持工件進行去除進澆口作業(yè)，切割過程產(chǎn)生大量的粉塵，設(shè)備在敲擊和切割時不可避免地產(chǎn)生刺耳的噪聲。此外，在自動化生產(chǎn)越來越普遍的今天，亟需設(shè)計一種澆口分離設(shè)備，將其嵌入自動化生產(chǎn)線中，能達到產(chǎn)能的增長、產(chǎn)品質(zhì)量的提高的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所是解決的是傳統(tǒng)小型壓鑄件分離進澆口，工序噪音大、設(shè)備通用性差而且工件有所損壞的問題。
[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種壓鑄件進澆口共振破斷分離裝置，其特征在于，包括通過連接法蘭與分離設(shè)備基座連接的變頻電機，變頻電機的電機輸出軸通過連接法蘭內(nèi)的聯(lián)軸裝置與分離設(shè)備基座內(nèi)的長軸連接，長軸上設(shè)有一對滾動軸承A、滾動軸承B，滾動軸承A、滾動軸承B之間設(shè)有內(nèi)部振動框架，內(nèi)部振動框架的一端為框架結(jié)構(gòu)，另一端為U型結(jié)構(gòu)，內(nèi)部振動框架設(shè)有框架結(jié)構(gòu)的一端的端部穿設(shè)有偏心輪軸，偏心輪軸的兩端分別設(shè)有偏心輪A、偏心輪B，偏心輪軸上設(shè)有大皮帶輪，長軸上設(shè)有小皮帶輪，大皮帶輪與小皮帶輪之間通過皮帶相互配合；內(nèi)部振動框架的中部穿設(shè)有振動中心軸，振動中心軸通過軸承座A與內(nèi)部振動框架相配合；內(nèi)部振動框架的U型結(jié)構(gòu)的兩個端部的部分從分離設(shè)備基座中露出，兩個端部分別設(shè)有用于與進澆道連接固定的夾具固定端、動力缸，動力缸的動力缸活動頂桿使用時抵住進澆道；內(nèi)部振動框架的U型結(jié)構(gòu)端部設(shè)于分離設(shè)備基座內(nèi)的部分的相對外側(cè)分別設(shè)有彈簧預(yù)緊力調(diào)節(jié)桿A、彈簧預(yù)緊力調(diào)節(jié)桿B，彈簧預(yù)緊力調(diào)節(jié)桿A、彈簧預(yù)緊力調(diào)節(jié)桿B分別從分離設(shè)備基座的上下兩側(cè)露出，彈簧預(yù)緊力調(diào)節(jié)桿A上設(shè)于內(nèi)部振動框架與分離設(shè)備基座之間的部分外套有可調(diào)彈簧A，彈簧預(yù)緊力調(diào)節(jié)桿B上設(shè)于內(nèi)部振動框架與分離設(shè)備基座之間的部分外套有可調(diào)彈簧B。
[0005]優(yōu)選地，所述分離設(shè)備基座內(nèi)還設(shè)有高度調(diào)節(jié)框架，滾動軸承B通過軸承座B設(shè)于高度調(diào)節(jié)框架上;軸承座A通過軸承座C設(shè)于高度調(diào)節(jié)框架上。
[0006]優(yōu)選地，所述聯(lián)軸裝置包括依次連接的聯(lián)軸器A、聯(lián)軸器B，連接法蘭通過聯(lián)軸器B與分離設(shè)備基座的外側(cè)固定連接。
[0007]優(yōu)選地，所述動力缸為氣缸、液壓缸或飼服缸。
[0008]優(yōu)選地，所述可調(diào)彈簧A、可調(diào)彈簧B為錐形彈簧或圓柱彈簧。
[0009]共振破斷分離裝置工作過程是變頻電機將旋轉(zhuǎn)動力傳遞到內(nèi)部振動框架末端的一對偏心輪上，偏心輪高速旋轉(zhuǎn)后產(chǎn)生不平衡的離心力驅(qū)使內(nèi)部框架以支撐點為回轉(zhuǎn)中心上下高頻抖動，同時內(nèi)部框架伸出端裝有一套簡單的夾緊機構(gòu)用來夾緊壓鑄件料柄，調(diào)整激振器偏心塊的轉(zhuǎn)速以及夾角可獲得不同頻率和大小的激勵，不同頻率或大小的激勵通過振動框架傳遞至夾緊機構(gòu)，通過這種方式把不同頻率和振幅的振動傳遞給壓鑄件產(chǎn)品，使壓鑄件進澆口產(chǎn)生破斷，達到產(chǎn)品和料柄分離的目的。在PLC的控制下，一種振幅、頻率可調(diào)以及電機工作時間可控制的進澆口分離裝置產(chǎn)生了。
[0010]本發(fā)明由于采用偏心輪振動，因此運行時噪音低、工作效率高。同時，通過調(diào)節(jié)偏心輪的夾角和轉(zhuǎn)速可以實現(xiàn)激振力頻率和大小的調(diào)節(jié)，工序完成后對工件損傷極低，由于利用共振特點，因此不同壓鑄件可以在同一設(shè)備上進行進澆口分離，若將其嵌入自動化生產(chǎn)線中，配合機械取件手共同工作，能廣泛應(yīng)用于各種外形的壓鑄件產(chǎn)品分離進澆口的工作，提高工作效率。
[0011]此外，本發(fā)明通用性強，各種外形復(fù)雜的鑄件都能在同一臺設(shè)備上處理；由于利用共振能量，因此能大大縮小設(shè)備的體積，極大地解放車間空間;壓鑄件在夾具上允許有水平方向的角度偏轉(zhuǎn)，工作過程中對工件不會帶來任何傷害，能達到嚴格的生產(chǎn)要求。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明提供的一種壓鑄件進澆口共振破斷分離裝置的立體圖；
[0013]圖2為本發(fā)明提供的一種壓鑄件進澆口共振破斷分離裝置的主視圖；
[0014]圖3為圖2的左視圖；
[0015]圖4為圖3中A-A面的#lj視圖；
[0016]圖5為圖2的后視圖；
[0017]圖6為圖5中B-B面的剖視圖；
[0018]圖7為圖2的右視圖；
[0019]圖8為本發(fā)明的原理圖。
【具體實施方式】
[0020]為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。
[0021 ]實施例
[0022]如圖1-7所示，為本發(fā)明提供的一種壓鑄件進澆口共振破斷分離裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其包括通過連接法蘭2與分離設(shè)備基座8連接的變頻電機I，變頻電機I的電機輸出軸1通過連接法蘭2內(nèi)的聯(lián)軸裝置與分離設(shè)備基座8內(nèi)的長軸5連接，所述聯(lián)軸裝置包括依次連接的聯(lián)軸器A3、聯(lián)軸器B4，連接法蘭2通過聯(lián)軸器B4與分離設(shè)備基座8的外側(cè)固定連接。長軸5上設(shè)有一對滾動軸承Al 1、滾動軸承B23，滾動軸承Al 1、滾動軸承B23之間設(shè)有內(nèi)部振動框架14，內(nèi)部振動框架14的一端為框架結(jié)構(gòu)，另一端為U型結(jié)構(gòu)，內(nèi)部振動框架14設(shè)有框架結(jié)構(gòu)的一端的端部穿設(shè)有偏心輪軸9，偏心輪軸9的兩端分別設(shè)有偏心輪A6、偏心輪B7，偏心輪軸9上設(shè)有大皮帶輪24，長軸5上設(shè)有小皮帶輪26，大皮帶輪24與小皮帶輪26之間通過皮帶25相互配合；內(nèi)部振動框架14的中部穿設(shè)有振動中心軸12，振動中心軸12通過軸承座Al5與內(nèi)部振動框架14相配合；內(nèi)部振動框架14的U型結(jié)構(gòu)的兩個端部的部分從分離設(shè)備基座8中露出，兩個端部分別設(shè)有用于與進澆道30連接固定的夾具固定端13、動力缸21，動力缸21的動力缸活動頂桿22使用時抵住進澆道30，夾具固定端13上設(shè)有用于固定進澆道30的卡盤29;內(nèi)部振動框架14的U型結(jié)構(gòu)端部設(shè)于分離設(shè)備基座8內(nèi)的部分的相對外側(cè)分別設(shè)有彈簧預(yù)緊力調(diào)節(jié)桿A16、彈簧預(yù)緊力調(diào)節(jié)桿B17，彈簧預(yù)緊力調(diào)節(jié)桿A16、彈簧預(yù)緊力調(diào)節(jié)桿B17分別從分離設(shè)備基座8的上下兩側(cè)露出，彈簧預(yù)緊力調(diào)節(jié)桿A16上設(shè)于內(nèi)部振動框架14與分離設(shè)備基座8之間的部分外套有可調(diào)彈簧A27，彈簧預(yù)緊力調(diào)節(jié)桿B17上設(shè)于內(nèi)部振動框架14與分離設(shè)備基座8之間的部分外套有可調(diào)彈簧B28。內(nèi)部振動框架14的U型結(jié)構(gòu)部分、兩個可調(diào)彈簧及兩個彈簧預(yù)緊力調(diào)節(jié)桿構(gòu)成了夾緊機構(gòu)。所述分離設(shè)備基座8內(nèi)還設(shè)有高度調(diào)節(jié)框架18，滾動軸承B23通過軸承座B19設(shè)于高度調(diào)節(jié)框架18上;軸承座A15通過軸承座C20設(shè)于高度調(diào)節(jié)框架18上。所述動力缸21為氣缸、液壓缸或飼服缸。所述可調(diào)彈簧A27、可調(diào)彈簧B28為錐形彈簧或圓柱彈簧。
[0023]在鑄造自動化生產(chǎn)過程中，機械抓取手將已經(jīng)成型的鑄件從鑄造模中取出來放到振動分離裝置的夾具上。夾具由卡盤29和動力缸21和動力缸活動頂桿22組成，當工件31放置到夾具上后，動力缸21開始動作，動力缸活動頂桿22上升，將鑄件料柄的進澆道30緊緊地頂在動力缸活動頂桿22上端面和卡盤29之間。
[0024]接著啟動設(shè)備開關(guān)，變頻電機I開始工作，電機輸出軸10隨之運轉(zhuǎn)起來，通過聯(lián)軸裝置將動力傳遞給長軸5，長軸5帶動小皮帶輪26旋轉(zhuǎn)，小皮帶輪26通過皮帶25帶動大皮帶輪24旋轉(zhuǎn)。基于此，電機輸出軸10上的旋轉(zhuǎn)力傳遞到了內(nèi)部振動框架14設(shè)有框架結(jié)構(gòu)的一端。接下來，偏心輪軸9開始高速旋轉(zhuǎn)，內(nèi)部振動框架14在不平衡的離心力作用下開始高頻上下抖動(如圖8中箭頭所示)，內(nèi)部振動框架14的設(shè)有長軸5處為回轉(zhuǎn)中心I，夾緊機構(gòu)也隨之上下高頻振動。當夾具處產(chǎn)生了與壓鑄件自身固有頻率相接近的激振頻率時，工件31就會發(fā)生共振，進澆口破斷分離處32產(chǎn)生較大的應(yīng)變和應(yīng)力直至其斷裂。迫使壓鑄件進澆口與所需工件31分離開來，從而完成進澆口分離任務(wù)，達到用戶所需的無損傷產(chǎn)品。
[0025]設(shè)備的激振驅(qū)動裝置的是一對偏心輪，其優(yōu)點是動力的傳輸過程中無剛體接觸，因此設(shè)備在運轉(zhuǎn)中沒有噪聲產(chǎn)生，箱體內(nèi)部零件也不會出現(xiàn)較大的碰撞變形，而且偏心輪夾角的改變可以控制夾緊機構(gòu)的激振力，因此此種設(shè)備能用于不同鑄件的進澆口分離。其次帶輪傳動過載時能打滑，可以緩解載荷沖擊，將較好地防止電機燒壞，當安裝有兩個皮帶輪的兩軸在運轉(zhuǎn)過程中發(fā)生微小的相對位移時，整套裝置的動力傳輸也不會有太大的影響(設(shè)備在設(shè)計時已經(jīng)考慮到兩軸的相對位移不會很大)。振動設(shè)備工作的過程中，安裝在內(nèi)部振動框架和基座之間的兩個可調(diào)彈簧、的預(yù)緊力可以自由調(diào)節(jié)，當需要較大的回正力時，可以把兩個彈簧預(yù)緊力調(diào)節(jié)桿擰緊從而將上下的回位彈簧的預(yù)緊力調(diào)小；當需要較小的回正力時，可以把兩個彈簧預(yù)緊力調(diào)節(jié)桿擰松從而將上下的可調(diào)彈簧的預(yù)緊力調(diào)大，上下對稱地安置兩個回位彈簧的目的也是使內(nèi)部框架在回正力的作用下始終處于水平位置。根據(jù)工作對象結(jié)構(gòu)和固有頻率的不同，可以通過變頻調(diào)速器來調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速，將振動設(shè)備的輸出頻率調(diào)至與工件固有頻率相匹配，從而達到快速將進澆口與工件產(chǎn)品分離的目的。
[0026]振動設(shè)備在運轉(zhuǎn)的過程中，首先是電機低速旋轉(zhuǎn)，并通過皮帶傳動使偏心輪也低速轉(zhuǎn)動起來，慢速旋轉(zhuǎn)的偏心輪產(chǎn)生小幅度的離心力，動力經(jīng)過傳遞，振動頭夾持部分也以支撐中心為旋轉(zhuǎn)點進行類似杠桿原理的上下抖動，當鑄件抖動到一定的頻率后，逐步加快電機的轉(zhuǎn)動速度，振動頭的夾持部位也帶著鑄件快速的高頻率地抖動起來，直到振動頻率接近鑄件的共振頻率時維持數(shù)秒不變，此時鑄件的振動幅度最大，進澆口處的應(yīng)力和應(yīng)變也達到最大值。一段時間后，進澆口瞬間破斷分離開來，接下來通過不同的料倉，將所需的工件和廢棄的進澆口分別收集到指定位置，完成料柄的分離工作。在料柄去除的過程中，兩階段電機不同的旋轉(zhuǎn)速度是通過PLC控制來實現(xiàn)的，當液壓缸里的頂桿將鑄件夾緊穩(wěn)固后，力傳感器產(chǎn)生信號并觸發(fā)電機開關(guān)，振動設(shè)備開始工作，PLC作為系統(tǒng)的控制核心，集中解決輸入信號的數(shù)據(jù)處理和輸出邏輯順序控制的問題，系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定、顯示功能則由觸摸屏完成，設(shè)備工作時，PLC按照用戶所選的振動模式和設(shè)定的振動參數(shù)，根據(jù)力傳感器的和振動傳感器的信號，對變頻電機發(fā)出控制信號，使振動設(shè)備的輸出端和彈簧阻尼器協(xié)調(diào)運動，完成料柄去除工作。
【主權(quán)項】
1.一種壓鑄件進澆口共振破斷分離裝置，其特征在于，包括通過連接法蘭(2)與分離設(shè)備基座(8)連接的變頻電機(I)，變頻電機(I)的電機輸出軸(10)通過連接法蘭(2)內(nèi)的聯(lián)軸裝置與分離設(shè)備基座(8)內(nèi)的長軸(5)連接，長軸(5)上設(shè)有一對滾動軸承A(ll)、滾動軸承B(23)，滾動軸承A(11)、滾動軸承B(23)之間設(shè)有內(nèi)部振動框架(14)，內(nèi)部振動框架(14)的一端為框架結(jié)構(gòu)，另一端為U型結(jié)構(gòu)，內(nèi)部振動框架(14)設(shè)有框架結(jié)構(gòu)的一端的端部穿設(shè)有偏心輪軸(9)，偏心輪軸(9)的兩端分別設(shè)有偏心輪A(6)、偏心輪B(7)，偏心輪軸(9)上設(shè)有大皮帶輪(24)，長軸(5)上設(shè)有小皮帶輪(26)，大皮帶輪(24)與小皮帶輪(26)之間通過皮帶(25)相互配合；內(nèi)部振動框架(14)的中部穿設(shè)有振動中心軸(I2)，振動中心軸(12)通過軸承座A(15)與內(nèi)部振動框架(14)相配合；內(nèi)部振動框架(14)的U型結(jié)構(gòu)的兩個端部的部分從分離設(shè)備基座(8)中露出，兩個端部分別設(shè)有用于與進澆道(30)連接固定的夾具固定端(13)、動力缸(21)，動力缸(21)的動力缸活動頂桿(22)使用時抵住進澆道(30);內(nèi)部振動框架(14)的U型結(jié)構(gòu)端部設(shè)于分離設(shè)備基座(8)內(nèi)的部分的相對外側(cè)分別設(shè)有彈簧預(yù)緊力調(diào)節(jié)桿A(16)、彈簧預(yù)緊力調(diào)節(jié)桿B(17)，彈簧預(yù)緊力調(diào)節(jié)桿A(16)、彈簧預(yù)緊力調(diào)節(jié)桿B(17)分別從分離設(shè)備基座(8)的上下兩側(cè)露出，彈簧預(yù)緊力調(diào)節(jié)桿A(16)上設(shè)于內(nèi)部振動框架(14)與分離設(shè)備基座(8)之間的部分外套有可調(diào)彈簧A(27)，彈簧預(yù)緊力調(diào)節(jié)桿B(17)上設(shè)于內(nèi)部振動框架(14)與分離設(shè)備基座(8)之間的部分外套有可調(diào)彈簧B(28)。2.如權(quán)利要求1所述的壓鑄件進澆口共振破斷分離裝置，其特征在于，所述分離設(shè)備基座(8)內(nèi)還設(shè)有高度調(diào)節(jié)框架(18)，滾動軸承B(23)通過軸承座B( 19)設(shè)于高度調(diào)節(jié)框架(18)上;軸承座A(15)通過軸承座C(20)設(shè)于高度調(diào)節(jié)框架(18)上。3.如權(quán)利要求1所述的壓鑄件進澆口共振破斷分離裝置，其特征在于，所述聯(lián)軸裝置包括依次連接的聯(lián)軸器A(3)、聯(lián)軸器B(4)，連接法蘭(2)通過聯(lián)軸器B(4)與分離設(shè)備基座(8)的外側(cè)固定連接。4.如權(quán)利要求1所述的壓鑄件進澆口共振破斷分離裝置，其特征在于，所述動力缸(21)為氣缸、液壓缸或飼服缸。5.如權(quán)利要求1所述的壓鑄件進澆口共振破斷分離裝置，其特征在于，所述可調(diào)彈簧A(27)、可調(diào)彈簧B(28)為錐形彈簧或圓柱彈簧。
【文檔編號】B22D31/00GK105921713SQ201610436060
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】漆思杰, 潘進, 秦小鍵, 錢煒, 吳恩啟, 王丹
【申請人】豐漢電子(上海)有限公司