本實用新型屬于鑄造設備領域，特別涉及一種全自動制芯機。

背景技術：

三乙胺冷芯盒法制芯工藝具有高效、節能、鑄件表面光潔度高、尺寸精度高、潰散性好、生產成本相對較低等優點。國外已獲得了廣泛的應用, 在國內越來越受到鑄造工作者的關注, 逐漸成為制芯工藝的一個發展方向，尤其在大批量生產的汽車、內燃機鑄件中極具競爭力。三乙胺冷芯盒法制芯設備，國外發展成熟，而國內發展滯后，為彌補國內冷芯制芯設備的欠缺，將是一個很好的發展前景。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的問題在于，克服現有技術的不足，提供一種結構合理、穩定可靠、高效率的全自動制芯機。

本實用新型解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

一種全自動制芯機，包括上下框架、加砂定量系統、射砂吹氣交換裝置、移動工作臺、上芯盒提升機構、下頂芯機構、射砂板清理機構、三乙胺發生器、中央潤滑系統、液壓系統、氣動系統、電控系統、尾氣回收系統、圍屏；所述的射砂吹氣交換裝置以上框架導軌往返移動來切換加砂、射砂、吹氣、排氣工位；移動工作臺以下框架軌道為依托來實現取芯、制芯工位；三乙胺發生器將三乙胺氣體通過管道輸送到冷芯盒內，使其樹脂砂硬化；下頂出機構將硬化后的砂芯從冷芯盒中頂出；射砂板清理機構將殘余的樹脂砂自動傾卸至廢砂回收斗；尾氣回收系統將制芯過程中的廢氣回收并處理。

優選的，所述的上下框架包括底座、立柱、上機架、導軌、導向裝置、電機、齒輪、排氣罩。所述的上機架通過立柱與底座相連接，導軌分別安裝在底座與上機架上，同時導向裝置也分別安裝在上機架與底座上，齒輪裝于電機，電機安裝在底座的兩側。

優選的，所述的加砂定量系統包括砂斗、砂斗門、支桿、振動器、漏斗、支架及料位傳感器，所述的砂斗通過支桿與支架連接，振動器安裝于砂斗的側壁上，漏斗置于砂斗的下方，料位傳感器安于砂斗上方，感應信號以控制砂斗門的開合。

優選的，所述的射砂吹氣交換裝置包括射砂裝置（帶鎖緊裝置）、吹氣裝置（帶鎖緊裝置、上頂出機構）、小車臺座、立柱、導柱、導柱連接板、導向裝置、滾輪組件，所述的射砂、吹氣裝置通過導柱、導向裝置與小車臺座相連接，小車臺座與立柱連接，并將滾輪組件安裝在立柱與導柱連接板上。

優選的，所述的移動工作臺包括工作臺、齒條、滾輪組件，所述的齒條與滾輪組件安于工作臺上。

優選的，所述的上芯盒提升機構包括提升架、導柱、連接架、提升塊、液壓缸，所述的提升架通過導柱與連接架相連，提升塊安于提升架上。

優選的，所述的下頂芯機構包括連接板、頂出桿、導向桿、杠桿、液壓缸，所述的頂出桿、導向桿安在連接板上，杠桿與連接板相連接。

優選的，所述的射砂板清理機構包括托架、接砂斗、擋塊、液壓缸、油缸支架，所述的托架與接砂斗相連接構成接砂槽，擋塊安于托架上，便于射砂板定位，液壓缸分別與接砂斗、油缸支架相連。

優選的，所述的中央潤滑系統包括由潤滑油泵、分配器、周期開關、管路等，系統將潤滑介質集中自動分配各相互運動客體，如導柱導套、齒輪齒條等等。

優選的，所述的液壓系統包括液壓站單元、管路和液壓閥組單元，液壓站單元主要包括油箱、電液比例泵、電磁閥、油過濾器、油溫、油位、油污染度監測器、水冷卻器等；液壓閥組單元主要包括電磁閥、疊加閥、壓力表、壓力開關等。

優選的，所述的氣動系統包括氣動管路和氣動閥組單元。

優選的，所述的電控系統包括可編程控制器、觸摸式人機界面以及電器標準元件組成，并通過設備上布設的行程開關等傳感器和氣閥、液壓閥等執行器控制制芯機的運行。可編程控制器通過專用接口與人機界面進行實時通訊，及時將設備的運行參數反應給人機界面，并以普通語言、數據及圖片等形式顯示在屏幕上，告知操作者設備運行的狀況、可能的故障原因，并指導設備的調整以排除故障。此外，操作者可以通過人機界面方便地設定操作參數、芯盒的運行方式等，人機界面通過接口自動將這些信息傳達到可編程控制器控制設備運行。

本實用新型與現有技術相比具有顯著的優點和有益效果：

1、工作臺無需上下運動，運行平穩；上芯盒升降定位準確；射砂吹氣機構運行平穩；整體循環周期短，快速換模，全自動運行（包括自動安裝模具），無需人工操作；

2、液壓系統采用高低壓切換，避免能源浪費，節約能源；無需提供熱力源，節約成本，無污染。

3、電操作者可以通過人機界面方便地設定操作參數、芯盒的運行方式。

4、本設備適用水平分型及周邊四根開模具，用于生產各種復雜砂芯。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖；

圖2為本實用新型中上下框架結構示意圖；

圖3為加本實用新型中砂定量系統結構示意圖；

圖4為本實用新型中射砂頭架結構示意圖；

圖5為本實用新型中射砂吹氣交換裝置結構示意圖；

圖6為本實用新型中移動工作臺結構示意圖；

圖7為本實用新型中上芯盒提升機構結構示意圖；

圖8為本實用新型中下頂芯機構結構示意圖；

圖9為本實用新型中射砂板清理機構側視圖。

其中，1、底座；2、導向裝置；3、導軌；4、電機；5、齒輪；6、立柱；7、上機架；8、導向裝置；9、導軌；10、排氣罩；11、砂斗；12、振動器；13、支桿；14、砂斗門；15、漏斗；16、支架；17、液壓缸；18、導桿；19、排氣閥；20、氣罐；21、導向裝置；22、射砂筒（分流筒）；23、射砂頭；24、射砂支架；25、射砂裝置；26、滾輪組件；27、導柱連接板；28、立柱；29、導柱；30、小車臺座；31、導向裝置；32、吹氣裝置；33、工作臺；34、齒條；35、滾輪組件；36、連接架；37、導柱；38、提升架；39、提升塊；40、杠桿；41、導向桿；42、頂出桿；43、連接板；44、固定塊；45、托架；46、接砂斗；47、液壓缸；48、油缸支架；49、加砂定量系統；50、射砂板清洗機構；51、上芯盒提升裝置；52、上下框架；53、移動工作臺；54、下頂芯機構；55、射砂吹氣交換裝置；56、圍屏，57、射砂頭架。

具體實施方式

以下結合附圖及較佳實施例，對依據本實用新型提供的具體實施方式、結構、特征及其功效，詳細說明如后。

如圖1所述，本發明提供了一種全自動（冷芯）制芯機，包括上下框架、加砂定量系統、射砂頭架、射砂吹氣交換裝置、移動工作臺、上芯盒提升機構、下頂芯機構、射砂板清理機構、三乙胺發生器、中央潤滑系統、液壓系統、氣動系統、電控系統、尾氣回收系統、圍屏；上下框架包括底座1、立柱6、上機架7、導軌3、導向裝置2、電機4、齒輪5、排氣罩10；上機架7通過四根立柱6與底座1相連接，導軌3分別安裝在底座1與上機架7上，同時導向裝置2也分別安裝在上機架7與底座1上，齒輪5裝于電機4上，電機4安裝在底座1的兩側；加砂定量系統包括砂斗11、砂斗門14、支桿13、振動器12、漏斗15、支架16及料位傳感器；砂斗11通過支桿13與支架16連接，振動器12安裝于砂斗11的側壁上，漏斗15置于砂斗11的下方，料位傳感器安于砂斗11上方，感應信號以控制砂斗門14的開合；射砂頭架包括射砂支架24、儲氣罐20、射砂頭23、排氣閥19、射砂筒（分流筒）22、液壓缸17、導桿18、導向裝置21；射砂頭23連接兩個儲氣罐20，并安裝四根導桿18，通過安裝在射砂支架24上的導向裝置21導向，實現射砂頭23上下移動；射砂吹氣交換裝置包括帶鎖緊機構的射砂裝置25、帶鎖緊機構和上頂出機構的吹氣裝置32、小車臺座30、立柱28、導柱29、導柱連接板27、導向裝置32、滾輪組件26；射砂、吹氣裝置25、32通過導柱29、導向裝置31與小車臺座30相連接，小車臺座30與二立柱28連接，并將八個滾輪組件26安裝在立柱28與導柱連接板27上；移動工作臺包括工作臺33、齒條34、滾輪組件35；將齒條34與滾輪組件35安裝于工作臺33上；上芯盒提升機構包括提升架38、導柱37、連接架36、提升塊39、液壓缸；提升架38通過四根導柱37與連接架36相連，提升塊39安于提升架38上；下頂芯機構包括連接板43、頂出桿42、導向桿41、杠桿40、液壓缸；頂出桿、導向桿42、41安在連接板43上，杠桿40與連接板43相連接；射砂板清理機構包括托架45、接砂斗46、擋塊44、液壓缸、油缸支架48；托架45與接砂斗46相連接構成接砂槽，擋塊44安裝于托架45上，便于射砂板定位，液壓缸分別與接砂斗46、油缸支架48相連。

所述上下框架52的上機架7與底座1通過立柱6垂直交叉相連接；所述電機4垂直安裝于底座1兩縱梁兩側；所述導向裝置2安裝在上機架7兩縱梁上，導向裝置2安裝在底座1頂出支架上。

所述的加砂定量系統49的砂斗11側壁上安裝振動器12，砂斗11與支桿13軟連接；砂斗11上方安裝料位傳感器，下方安裝漏斗15。

所述射砂頭架57的射砂頭23通過導桿18導向，與射砂支架24相對上下移動。

所述射砂吹氣交換裝置55的射砂裝置25的射砂筒成環形，筒上方安裝有砂量傳感器，射砂罩四根周安裝有射砂板自動夾緊機構；所述吹氣裝置32的吹氣罩內安裝有上頂出機構，吹氣罩有吹氣孔，四根周安裝有上芯盒自動夾緊機構；射砂裝置25、吹氣裝置32分別安裝有導柱29，并通過小車臺座30上的導向裝置31上下移動。

所述的上芯盒提升機構51通過上機架7的導向裝置2上下移動。

所述的下頂芯機構54通過液壓缸驅動杠桿40使得頂出桿42與導向桿41同時通過導向裝置2上下移動。

所述的射砂板清理機構50通過液壓缸驅動接砂斗46以旋轉軸為中心上下傾卸擺動。

所述的電控系統通過位移傳感器，將射頭、上芯盒升降位移信號傳輸到人機界面。

所述的氣動系統包括氣動管路和氣動閥組單元，射砂壓力、吹氣壓力、氣源壓力集中在操作面板上。

所述的中央潤滑系統包括由潤滑油泵、分配器、周期開關、管路等，系統將潤滑介質集中自動分配各相互運動客體，如導柱導套、齒輪齒條。

本實用新型的液壓系統包括液壓站單元和液壓閥組單元，液壓站單元包括油箱、電液比例泵、電磁閥、油過濾器、油溫、油位、油污染度監測器、水冷卻器等，液壓閥組包括電磁閥、疊加閥、球閥、壓力表、壓力開關；液壓站采用了雙壓雙流量柱塞泵，能輸出高壓和低壓兩種壓力，為制芯過程中提供所需高低能量，同時避免能量浪費，節約能源，同時這樣可減小油泵電機功率損耗，減少發熱，改善冷卻效果，使系統更經濟，更合理；液壓系統的過濾精度為10μm，保證了液壓系統的可靠穩定；配有油溫加熱裝置，保證冬季室溫0℃左右時，短時間內使油溫達到能正常工作溫度。標配的水冷卻裝置能保證夏季油溫不超過55℃。

所述的電控系統采用可編程控制器、觸摸式人機界面以及電器標準元件組成，并通過設備上布設的行程開關等傳感器和氣閥、液壓閥等執行器控制制芯機的運行，可編程控制器通過專用接口與人機界面實時通訊，及時將設備的運行參數反應給人機界面，并以普通語言、數據及圖片等形式顯示在屏幕上，告知操作者設備運行的狀況、可能的故障原因，并指導設備的調整以排除故障。此外，操作者可以通過人機界面方便地設定操作參數、芯盒的運行方式等，人機界面通過接口自動將這些信息傳達到可編程控制器控制設備運行。射砂頭及上芯盒升降，通過移傳感器將位移信號反應到人機界面，方便實時控制，并且運行穩定、準確。

本實用新型工作運行原理是：下頂出下降，工作臺移動到設備中間，上芯盒下降合嚴，射砂吹氣交換裝置移動到射砂工位，射頭向下達到射砂位置（低位），液壓加壓，射砂，暫停，射砂桶內殘余應力通過排氣閥釋放，射砂頭向上達到原始位置（高位），上芯盒不動（保持合模狀態），射砂吹氣交換裝置移動到吹氣工位，同時，射砂裝置移動到砂斗下面裝砂，吹氣裝置的吹氣頭向下達到吹氣位置（低位），液壓加壓，吹（三乙胺）氣，模具內部殘余壓縮空氣排氣，暫停，吹氣頭向上達到原始位置（高位），上芯盒上升到高位，同時上頂芯板頂出砂芯，工作臺移動到砂芯頂出位置，同時下頂芯板頂出砂芯。以上循環，單循環周期28s（不含射砂及吹氣時間）。

以上對本實用新型一個實施例進行詳細說明，但所述內容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本實用新型的專利涵蓋范圍之內。