一種全自動(dòng)模板快換裝置的設(shè)計(jì)方案及應(yīng)用

周高賽，王 旭

（1.河北省鑄造機(jī)械技術(shù)創(chuàng)新中心，河北保定 071000；2.保定維爾鑄造機(jī)械股份有限公司，河北保定 071000）

1 技術(shù)領(lǐng)域

本課題涉及垂直分型無(wú)箱射壓造型生產(chǎn)線的模板快換設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種全自動(dòng)模板快換裝置。

2 設(shè)計(jì)背景

在垂直分型無(wú)箱射壓造型線中，更換模板是必不可少的環(huán)節(jié)，但傳統(tǒng)的更換方法頗為繁瑣，需要多個(gè)工人在借助叉車(chē)的助力下才能將沉重的模板放入造型機(jī)中，此過(guò)程既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，并且還存在著極大的安全隱患。正是由于這種傳統(tǒng)的更換方法需要叉車(chē)的助力，才要求其有更大的可操作空間，這樣就會(huì)增加整條生產(chǎn)線的資金投入以及影響整個(gè)車(chē)間的合理化布局。鑒于以上原因，設(shè)計(jì)一種全自動(dòng)模板快換裝置是很有必要的。

3 總體設(shè)計(jì)方案

本全自動(dòng)模板快換裝置，包括緊靠造型機(jī)一側(cè)安裝的模板輸送機(jī)構(gòu)和安裝于模板輸送機(jī)構(gòu)上方的快換機(jī)構(gòu)（如圖1）；模板輸送機(jī)構(gòu)用于輸送需要更換的模板，快換機(jī)構(gòu)安裝于模板輸送機(jī)構(gòu)上方，用于快速完成模板更換工作。在工作時(shí)，模板輸送機(jī)構(gòu)將待更換模板輸送到指定位置；快換機(jī)構(gòu)將造型機(jī)上待更換模板取下放在模板輸送機(jī)構(gòu)上的模板支架上；快換機(jī)構(gòu)將模板輸送機(jī)構(gòu)上的模板支架上待更換模板取下放置到造型機(jī)內(nèi)；快換機(jī)構(gòu)移出造型機(jī)到安全位置，模板輸送機(jī)構(gòu)將更換下來(lái)的模板運(yùn)走。

圖1 全自動(dòng)模板快換裝置

4 具體實(shí)施方式

以下通過(guò)附圖和實(shí)施例對(duì)本裝備的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖2 為本全自動(dòng)模板快換裝置的模板輸送機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，模板輸送機(jī)構(gòu)包括安裝在造型機(jī)一側(cè)的走軌、在走軌上移動(dòng)的行走架和放置模板的模板支架，模板支架固定在行走架上，行走架的底端設(shè)置有減速電機(jī)；走軌上設(shè)置有導(dǎo)向軌和齒條。行走架上裝有導(dǎo)向輪和減速電機(jī)，減速電機(jī)上裝有齒輪與走軌上的齒條配合，啟動(dòng)減速電機(jī)，在齒輪、齒條、導(dǎo)向軌及導(dǎo)向輪的作用下行走架可穩(wěn)定的行走，完成模板輸送工作。

圖2 模板輸送機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 為全自動(dòng)模板快換裝置快換機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，快換機(jī)構(gòu)包括橫梁、舉升機(jī)構(gòu)、卡爪、橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)以及縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)。卡爪固定在舉升機(jī)構(gòu)的底端，舉升機(jī)構(gòu)的上端通過(guò)橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)與橫梁連接，橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)上連接有縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)，縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)上連接有縱向移動(dòng)電機(jī)，橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)上連接有橫向移動(dòng)電機(jī)，橫向移動(dòng)電機(jī)和縱向移動(dòng)電機(jī)均固定在橫梁內(nèi)。橫梁設(shè)置為中空的矩形結(jié)構(gòu)?？ㄗι线B接有氣缸。卡爪安裝在舉升機(jī)構(gòu)上，用于抓取模板，舉升機(jī)構(gòu)安裝在縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，在舉升油缸的作用下可以將模板舉起一定高度；縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，啟動(dòng)縱向移動(dòng)電機(jī)可以使縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)縱向移動(dòng)，調(diào)整模板縱向位置；橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在橫梁上，啟動(dòng)橫向移動(dòng)電機(jī)可以使橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)橫向移動(dòng)，可以將模板移入移出造型機(jī)。

圖3 模板快換機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖

如圖3 舉升機(jī)構(gòu)包括舉升板和固定在舉升板上的舉升油缸，舉升板的后側(cè)設(shè)置有供縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)滑動(dòng)的縱向滑槽，舉升板設(shè)置為L(zhǎng) 型結(jié)構(gòu)，舉升油缸將舉升板舉起，同時(shí)也就將模板舉起至相應(yīng)位置。

如圖3 橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括底板、設(shè)置在底板上的兩邊緣處的橫向滑條和設(shè)置在橫向滑條上的橫向滑板，滑板的底端面上設(shè)置有與橫向滑條相適應(yīng)的橫向滑槽，滑板與橫向移動(dòng)電機(jī)連接，且固定在橫梁上，啟動(dòng)橫向移動(dòng)電機(jī)后，帶動(dòng)滑板在沿著橫向滑槽的方向移動(dòng)，用于調(diào)整模板的橫向位移。

如圖3 縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固定在底板底面的縱向滑板和設(shè)置在縱向滑板側(cè)面的縱向滑條，縱向滑條在縱向滑槽內(nèi)滑動(dòng)，縱向滑板與縱向移動(dòng)電機(jī)連接，縱向移動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)后帶動(dòng)縱向滑板縱向移動(dòng)，從而可以調(diào)整模板的縱向位移。

5 結(jié)論

本全自動(dòng)模板快換采用上述結(jié)構(gòu)具有以下有益效果：

（1）模板輸送裝置緊靠造型機(jī)旁邊安裝，降低了模板運(yùn)輸對(duì)空間的要求，以及整條造型線的占地面積，提高了空間利用率。

（2）快換裝置安裝于模板輸送機(jī)構(gòu)上方，可減少快換裝置需要移動(dòng)的距離，使快換裝置迅速完成更換模板的工作，提高工作效率。

（3）快換裝置具有多方向的自由度，使得快換裝置更為靈活，可以非常精準(zhǔn)并且安全的將模板放入造型機(jī)內(nèi)，順利完成換模工作。