一種全自動模板快換裝置的設計方案及應用

周高賽，王 旭

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

1 技術領域

本課題涉及垂直分型無箱射壓造型生產線的模板快換設備技術領域，尤其是涉及一種全自動模板快換裝置。

2 設計背景

在垂直分型無箱射壓造型線中，更換模板是必不可少的環節，但傳統的更換方法頗為繁瑣，需要多個工人在借助叉車的助力下才能將沉重的模板放入造型機中，此過程既費時又費力，并且還存在著極大的安全隱患。正是由于這種傳統的更換方法需要叉車的助力，才要求其有更大的可操作空間，這樣就會增加整條生產線的資金投入以及影響整個車間的合理化布局。鑒于以上原因，設計一種全自動模板快換裝置是很有必要的。

3 總體設計方案

本全自動模板快換裝置，包括緊靠造型機一側安裝的模板輸送機構和安裝于模板輸送機構上方的快換機構（如圖1）；模板輸送機構用于輸送需要更換的模板，快換機構安裝于模板輸送機構上方，用于快速完成模板更換工作。在工作時，模板輸送機構將待更換模板輸送到指定位置；快換機構將造型機上待更換模板取下放在模板輸送機構上的模板支架上；快換機構將模板輸送機構上的模板支架上待更換模板取下放置到造型機內；快換機構移出造型機到安全位置，模板輸送機構將更換下來的模板運走。

圖1 全自動模板快換裝置

4 具體實施方式

以下通過附圖和實施例對本裝備的技術方案作進一步說明。

圖2 為本全自動模板快換裝置的模板輸送機構結構示意圖。如圖所示，模板輸送機構包括安裝在造型機一側的走軌、在走軌上移動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，行走架的底端設置有減速電機；走軌上設置有導向軌和齒條。行走架上裝有導向輪和減速電機，減速電機上裝有齒輪與走軌上的齒條配合，啟動減速電機，在齒輪、齒條、導向軌及導向輪的作用下行走架可穩定的行走，完成模板輸送工作。

圖2 模板輸送機構結構示意圖

圖3 為全自動模板快換裝置快換機構結構示意圖，如圖所示，快換機構包括橫梁、舉升機構、卡爪、橫向移動機構以及縱向移動機構。卡爪固定在舉升機構的底端，舉升機構的上端通過橫向移動機構與橫梁連接，橫向移動機構上連接有縱向移動機構，縱向移動機構上連接有縱向移動電機，橫向移動機構上連接有橫向移動電機，橫向移動電機和縱向移動電機均固定在橫梁內。橫梁設置為中空的矩形結構。卡爪上連接有氣缸。卡爪安裝在舉升機構上，用于抓取模板，舉升機構安裝在縱向移動機構上，在舉升油缸的作用下可以將模板舉起一定高度；縱向移動機構安裝在橫向移動機構上，啟動縱向移動電機可以使縱向移動機構縱向移動，調整模板縱向位置；橫向移動機構安裝在橫梁上，啟動橫向移動電機可以使橫向移動機構橫向移動，可以將模板移入移出造型機。

圖3 模板快換機構結構示意圖

如圖3 舉升機構包括舉升板和固定在舉升板上的舉升油缸，舉升板的后側設置有供縱向移動機構滑動的縱向滑槽，舉升板設置為L 型結構，舉升油缸將舉升板舉起，同時也就將模板舉起至相應位置。

如圖3 橫向移動機構包括底板、設置在底板上的兩邊緣處的橫向滑條和設置在橫向滑條上的橫向滑板，滑板的底端面上設置有與橫向滑條相適應的橫向滑槽，滑板與橫向移動電機連接，且固定在橫梁上，啟動橫向移動電機后，帶動滑板在沿著橫向滑槽的方向移動，用于調整模板的橫向位移。

如圖3 縱向移動機構包括固定在底板底面的縱向滑板和設置在縱向滑板側面的縱向滑條，縱向滑條在縱向滑槽內滑動，縱向滑板與縱向移動電機連接，縱向移動電機啟動后帶動縱向滑板縱向移動，從而可以調整模板的縱向位移。

5 結論

本全自動模板快換采用上述結構具有以下有益效果：

（1）模板輸送裝置緊靠造型機旁邊安裝，降低了模板運輸對空間的要求，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構上方，可減少快換裝置需要移動的距離，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，可以非常精準并且安全的將模板放入造型機內，順利完成換模工作。