活塞環自動落砂落環裝置的製作方法

2023-06-06 11:21:51

本實用新型涉及自動化生產設備技術領域，尤其涉及一種活塞環自動落砂落環裝置。

背景技術：

活塞環是內燃機關鍵零件之一。在活塞環的鑄造生產中，通常採用多箱體整體鑄造的方式來進行活塞環毛坯的鑄造。當鑄件冷卻到一定溫度後(鑄件此時的最高溫度仍有300～400攝氏度)，需要對帶有鑄件的砂箱進行去型砂分離操作，方便取出鑄件，此過程稱作落砂。完成去除型砂工作後，還需要將鑄造成型的活塞環毛坯從鑄件澆道上分離下來，此過程稱作落環。在鑄造過程中，通常採用造型小車作為砂箱的載體。

目前，常採用的方法是人工進行落砂落環。在生產中，當帶有需要落砂落環的鑄件的砂箱輸送到落砂工位時，操作工人先採用簡易的工具(如擋杆)對砂箱進行定位，啟動落砂衝擊頭對砂箱底部進行擊打，進而進行落砂，在此過程中，操作工人還需要用錘子對砂箱進行擊打，以此來加快型砂和鑄件分離。當鑄件完成落砂後，操作工人採用助力機械手將鑄件從砂箱中吊起轉移至人工落環位，此時活塞環鑄件被吊在一定高度，操作工人手持工具對鑄件上的活塞環毛坯進行敲打，從而使之與鑄件澆道分離。當鑄件上的活塞環毛坯被全部敲打掉後，操作工人使用助力機械手將鑄件澆道放置到專用的收集箱中，最終轉移到粉碎機進行粉碎。完成此操作後，操作工人需要將空砂箱及造型小車搬運到回料輸送線上，然後下一組帶有鑄件的砂箱輸送到位，操作工人開始進行下一輪的作業。

現有的落砂落環方式具有以下缺陷：

1、由於人工落砂落環與澆鑄都在同一處，並且需要落砂落環的鑄件即使經過一段時間的冷卻卻仍然具有較高的溫度(最高溫度仍有300～400攝氏度)，而且現場落砂時灰塵較大，因此工作環境為高溫高塵高噪音，環境非常惡劣，長時間工作會使操作工人患上職業病；

2、操作工人需要進行砂箱、造型小車、鑄件澆道的搬運以及活塞環毛坯的落環操作，完成落砂落環操作後的造型小車表面和砂箱內壁還殘留有型砂，需要人工進行清理，工作量大，且體力消耗大，人體較難承受；

3、現有的落砂衝擊頭的結構為電機驅動偏心凸輪的結構，採用此結構對砂箱進行擊打落砂，由於落下的型砂依然保持著較高的溫度，導致電機處的溫度過高，增加了電機的故障率；

4、在落砂時，往往有落下的活塞環毛坯混在型砂中，需要工人從型砂過濾網處將其分揀出來，容易發生不同類型的活塞環毛坯混流。

技術實現要素：

本實用新型的一個目的在於：提供一種活塞環自動落砂落環裝置，其能自動的實現落砂和落環，提升操作效率，降低人工操作強度。

本實用新型的另一個目的在於：提供一種活塞環自動落砂落環裝置，其有效避免了不同類型的活塞環混流。

為達上述目的，本實用新型採用以下技術方案：

提供一種活塞環自動落砂落環裝置，包括：

清砂機構，用於對砂箱內的鑄件冒口周部進行清砂處理，包括用於鬆動所述鑄件冒口周部的型砂的松砂裝置和用於吸取鬆動後的型砂的吸砂裝置，所述松砂裝置的一側設置用於將所述砂箱固定在松砂位的砂箱定位裝置；

落砂落環機構，設置在所述清砂機構的一側，包括落砂機械手、落環機械手、落環壓頭、落砂氣錘和砂環篩分裝置，所述落砂機械手用於抓取及搬運所述砂箱，所述落環壓頭固定在所述落砂機械手上，用於選擇性擠壓鑄件上的活塞環，所述落環壓頭上設置有可供所述鑄件冒口通過的冒口過孔和供鑄件澆道通過的澆道過孔，所述落環機械手設置在所述落砂機械手上，其可沿豎直方向相對於所述落砂機械手移動，所述落環機械手用於抓取由所述冒口過孔穿出的所述鑄件冒口，所述落砂氣錘設置在落砂位，用於選擇性擊打所述砂箱，所述砂環篩分裝置設置在所述落砂氣錘下方，用於接收並分離型砂和活塞環。

本實用新型的有益效果為：通過設置清砂機構，可以對砂箱內的鑄件冒口周部的型砂進行清理，以便於外露出鑄件冒口，進而方便後期落環機械手的抓取；通過設置落砂落環機構，落砂落環機構中的落砂機械手可實現搬運砂箱和固定落環壓頭的目的，當砂箱位於落砂位時，落砂氣錘啟動並擊打砂箱，以使砂箱內的型砂脫離鑄件，當砂箱位於落環位時，落砂機械手將砂箱固定，落環機械手攜帶鑄件向上移動，當移動一定距離後落環壓頭開始與鑄件上的活塞環接觸並擠壓，使活塞環脫離鑄件澆道，實現了自動落砂落環；通過在落砂氣錘下方設置砂環篩分裝置，可以對混合的型砂和活塞環自動分離，有效防止了不同類型的活塞環混流。對比現有技術，本實用新型的活塞環自動落砂落環裝置可實現自動落砂和落環，操作效率高，操作強度低，且有效的避免了不同類型的活塞環混流的情況。

附圖說明

下面根據附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。

圖1為本實用新型實施例所述的活塞環自動落砂落環裝置的立體示意圖。

圖2為本實用新型實施例所述的活塞環自動落砂落環裝置的另一視角立體示意圖。

圖3為本實用新型實施例所述的清砂機構、中轉小車、小車清理機構、空砂箱清理機構、上料輸送線以及中轉輸送線的組裝示意圖。

圖4為本實用新型實施例所述的上料輸送線的立體示意圖。

圖5為本實用新型實施例所述的清砂機構的立體示意圖。

圖6為本實用新型實施例所述的落砂落環機構的立體示意圖(未示出落砂機部分)。

圖7為本實用新型實施例所述的落砂機械手的立體示意圖。

圖8為本實用新型實施例所述的落環機械手的立體示意圖。

圖9為本實用新型實施例所述的落砂落環機構在砂箱落環前的狀態示意圖(未示出落砂機部分)。

圖10為圖9去除砂箱後的狀態示意圖。

圖11為本實用新型實施例所述的落砂落環機構在砂箱落環後的狀態示意圖(未示出落砂機部分)。

圖12為本實用新型實施例所述的落砂機的立體示意圖。

圖13為本實用新型實施例所述的砂環篩分箱的立體示意圖。

圖14為本實用新型實施例所述的空砂箱清理機構的立體示意圖。

圖15為本實用新型實施例所述的中轉小車、小車清理機構以及中轉輸送線的組裝示意圖(含砂箱)。

圖16為本實用新型實施例所述的中轉小車、小車清理機構以及中轉輸送線的組裝示意圖。

圖17為本實用新型實施例所述的中轉小車的立體示意圖。

圖中：

1、清砂機構；11、松砂裝置；111、松砂固定座；112、松砂活動座；113、松砂電機；114、松砂刷；115、松砂氣缸；12、吸砂裝置；121、吸砂固定座；122、吸砂活動座；123、吸砂泵；124、防砂罩；125、吹氣管接頭；126、排砂管；127、吸砂氣缸；13、砂箱定位裝置；131、固定定位板；132、活動定位板；133、壓板；134、定位銷；135、限位塊；136、定位氣缸；137、定位導向杆；14、清砂機架；

2、落砂落環機構；21、落砂機械手；211、第一安裝板；212、第一卡爪；213、滑軌；214、第一安裝座；215、第二安裝座；216、第一提升油缸；217、第一導向柱；218、第一夾緊氣缸；22、落環機械手；221、第二安裝板；222、第二卡爪；223、第三安裝座；224、第二提升油缸；225、第二導向柱；226、第二夾緊氣缸；23、落環壓頭；24、澆道下料箱；25、落砂機；251、落砂機架；252、落砂箱；253、砂環篩分箱；2531、排砂孔；2532、封板；254、連杆機構；255、封板氣缸；256、排砂道；257、排料道；258、接環箱；259、防護罩；

3、中轉小車；31、小車本體；32、輪系；33、小車導軌；34、固定夾塊；35、活動夾塊；36、夾緊氣缸；37、轉動座；

4、小車清理機構；41、清理支座；42、前刮板；43、後刮板；44、小車清理毛刷；45、導向板；46、清理氣缸；47、刮板導向杆；

5、空砂箱清理機構；51、砂箱清理機架；52、砂箱毛刷；53、砂箱清理氣缸；54、砂箱清理導向杆；55、接砂盤；56、防塵罩；57、振動電機；

6、上料輸送線；61、上料導軌；62、擋料裝置；63、上料鏈條；64、上料電機；65、上料推塊；66、上料電機鏈輪；67、上料導軌鏈輪；68、光電傳感器；

7、中轉輸送線；71、中轉導軌；72、第二推送氣缸；73、第三推送氣缸；

8、地基機架；9、主體機架；

100、砂箱；200、鑄件冒口；300、造型小車；400、活塞環；500、鑄件澆道。

具體實施方式

為使本實用新型解決的技術問題、採用的技術方案和達到的技術效果更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型實施例的技術方案作進一步的詳細描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

如圖1和2所示，在本實用新型的實施例中，此活塞環自動落砂落環裝置，包括：清砂機構1，用於對砂箱100內的鑄件冒口周部進行清砂處理，包括用於鬆動鑄件冒口周部的型砂的松砂裝置11和用於吸取鬆動後的型砂的吸砂裝置12，松砂裝置11的一側設置用於將砂箱100固定在松砂位的砂箱定位裝置13；落砂落環機構2，設置在清砂機構1的一側，包括落砂機械手21、落環機械手22、落環壓頭23、落砂氣錘和砂環篩分裝置，落砂機械手21用於抓取及搬運砂箱100，落環壓頭23固定在落砂機械手21上，用於選擇性擠壓鑄件上的活塞環，落環壓頭23上設置有可供鑄件冒口通過的冒口過孔和供鑄件澆道通過的澆道過孔，落環機械手22設置在落砂機械手21上，其可沿豎直方向相對於落砂機械手21移動，落環機械手22用於抓取由冒口過孔穿出的鑄件冒口，落砂氣錘設置在落砂位，用於選擇性擊打砂箱100，砂環篩分裝置設置在落砂氣錘下方，用於接收並分離型砂和活塞環。

在本實用新型的一個優選的實施例中，如圖3和5所示，清砂機構1包括清砂機架14，松砂裝置11和吸砂裝置12沿水平方向間隔固定在清砂機架14上；松砂裝置11包括與清砂機架14固定連接的松砂固定座111，松砂固定座111遠離清砂機架14的一側設置松砂活動座112，松砂活動座112可沿豎直方向相對於松砂固定座111移動，松砂活動座112上固定有松砂電機113，松砂電機113的輸出軸端設置松砂部件，松砂部件包括沿鑄件冒口200的周部環形設置的四個松砂刷114。

沿鑄件冒口200的周部環形設置的四個松砂刷114不僅可以實現較好的清理效果，還在清理過程中與鑄件冒口200的所在位置避開，避免松砂刷114在清理過程中被鑄件冒口200阻擋，保證正常的清理。

松砂固定座111上設置松砂滑軌，松砂活動座112靠近松砂固定座111的一側設置有與松砂滑軌滑動配合的松砂滑槽，松砂固定座111上設置松砂氣缸115，松砂氣缸115的活塞杆端部與松砂活動座112連接，以推動松砂活動座112沿豎直方向移動。優選的，在松砂固定座111上還設置用於限制松砂活動座112移動位置的松砂限位塊。

在本實用新型的一個優選的實施例中，如圖3和5所示，吸砂裝置12包括與清砂機架14固定連接的吸砂固定座121，吸砂固定座121遠離清砂機架14的一側設置吸砂活動座122，吸砂活動座122可沿豎直方向相對於吸砂固定座121移動，吸砂活動座122上設置有吸砂泵123、防砂罩124、吹氣管接頭125和排砂管126，吸砂泵123的入口端連接防砂罩124，其出口端連接排砂管126，防砂罩124遠離吸砂泵123的一端選擇性罩設在鑄件冒口200外，用於封閉位於鑄件冒口200周部的空間，防砂罩124上環形設置若干吹氣管接頭125，吹氣管接頭125用於向防砂罩124內輸送空氣。吸砂固定座121上設置吸砂滑軌，吸砂活動座122靠近吸砂固定座121的一側設置有與吸砂滑軌滑動配合的吸砂滑槽，吸砂固定座121上設置吸砂氣缸127，吸砂氣缸127的活塞杆端部與吸砂活動座122連接，以推動吸砂活動座122沿豎直方向移動。

砂箱定位裝置13包括相互平行的固定定位板131和活動定位板132，固定定位板131與清砂機架14固定連接，活動定位板132可沿豎直方向靠近或者遠離固定定位板131，活動定位板132上沿砂箱100的寬度方向間隔設置兩個壓板133，壓板133靠近砂箱100的一側設置定位銷134，定位銷134的一側設置限位塊135，兩個限位塊135之間的距離與砂箱100的寬度相配合，以使砂箱100可被限制在兩個限位塊135之間。優選的，限位塊135與定位銷134之間的距離大於砂箱100的厚度。

進一步的，固定定位板131上設置定位氣缸136，定位氣缸136的活塞杆端部與活動定位板132連接。優選的，活動定位板132上平行設置兩個定位導向杆137，定位導向杆137具有固定在活動定位板132上的固定端以及與固定端相對的懸空端，懸空端貫穿固定定位板131上的定位孔延伸至固定定位板131遠離活動定位板132的一側，懸空端設置限位部。

在本實用新型的一個優選的實施例中，如圖1、2、12、13所示，落砂落環機構2還包括設置在落砂位的落砂機25，落砂機25包括落砂機架251，在落砂機架251的頂部設置落砂箱252，落砂箱252底部呈傾斜狀態，其低端連通砂環篩分裝置的砂環篩分箱253，落砂箱252底部具有供落砂氣錘通過的通孔，落砂氣錘穿過通孔選擇性擊打砂箱100的底部。實際工作中，由於砂箱100是呈上下開口的箱體結構，因此落砂氣錘擊打的是砂箱100內的型砂。

砂環篩分箱253傾斜設置在落砂機架251內，砂環篩分箱253內具有承接型砂和活塞環的空間，砂環篩分箱253的頂部具有開口，底部具有供型砂通過的排砂孔2531，排砂孔2531的尺寸小於活塞環的外徑，砂環篩分箱253的低端設置供活塞環通過的活塞環排出口，活塞環排出口處設置選擇性封堵其的封板2532，封板2532的上端通過鉸接件與砂環篩分箱253鉸接，另一端通過連杆機構254與設置在落砂機架251上的封板氣缸255連接。砂環篩分箱253的底部設置排砂道256，活塞環排出口通過排料道257與接環箱258連通。砂環篩分箱253底部設置振動電機。落砂箱252的一側並位於砂環篩分箱253的正上方設置防護罩259。

在本實用新型的一個優選的實施例中，如圖1、2、6、7、8所示，落砂機械手21包括可實現X、Y、Z三軸方向移動的第一安裝板211，第一安裝板211的一側設置有兩個可相對移動的第一卡爪212，第一卡爪212可選擇性卡緊砂箱100，第一安裝板211上可拆卸設置落環壓頭23；落環機械手22包括可實現X、Y、Z三軸方向移動的第二安裝板221，第二安裝板221的一側設置有兩個可相對移動的第二卡爪222，第二卡爪222可選擇性卡緊鑄件冒口200。

具體的，落砂落環機構2包括兩個平行設置的滑軌213，滑軌213上滑動設置第一安裝座214，第一安裝座214上滑動設置兩個第二安裝座215，兩個第二安裝座215平行且間隔設置，第一安裝座214沿X軸方向移動，兩個第二安裝座215均沿Y軸方向移動，第二安裝座215上固定設置第一提升油缸216，第一提升油缸216的輸出端固定連接第一安裝板211，兩個第二安裝座215之間設置與其隨動的第三安裝座223，第三安裝座223上固定設置第二提升油缸224，第二提升油缸224的輸出端固定連接第二安裝板221。

進一步的，落砂落環機構2還包括第一導向柱217和第二導向柱225，第一導向柱217的一端與第一安裝板211固定連接，另一端穿過第二安裝座215上的導向孔延伸至第二安裝座215遠離第一安裝板211的一側，第二導向柱225的一端與第二安裝板221固定連接，另一端穿過第三安裝座223上的導向孔延伸至第三安裝座223遠離第二安裝板221的一側。

具體的，第一安裝板211上設置四個第一導向柱217，四個第一導向柱217呈矩形分布在第一安裝板211上，第二安裝板221上設置兩個第二導向柱225，兩個第二導向柱225沿第二提升油缸224的軸線對稱設置。

第一安裝板211上設置用於驅動第一卡爪212沿水平方向移動的第一夾緊氣缸218，第二安裝板221上設置用於驅動第二卡爪222沿水平方向移動的第二夾緊氣缸226。

在本實用新型的又一優選的實施例中，如圖1至4所示，活塞環自動落砂落環裝置還包括上料輸送線6，上料輸送線6包括上料導軌61，上料導軌61上設置有用於推動造型小車300移動的上料驅動裝置，上料導軌61上沿砂箱100的輸送方向間隔設置上料位、松砂位和吸砂位，在上料位設置用於檢測造型小車300是否上料到位的檢測裝置，在松砂位和吸砂位均設置擋料裝置62。優選的，檢測裝置為光電傳感器68。

進一步的，上料驅動裝置包括上料鏈條63、上料電機64、上料推塊65、上料電機鏈輪66以及上料導軌鏈輪67，上料導軌61的兩端分別可轉動設置上料導軌鏈輪67，上料電機鏈輪66固定在上料電機64的輸出軸端，上料鏈條63分別連接上料電機鏈輪66和上料導軌鏈輪67，上料推塊65設置在上料鏈條63上，用於推動造型小車300在上料導軌61上移動。

在本實用新型的一個優選的實施例中，如圖3、4、15、16、17所示，本實用新型的活塞環自動落砂落環裝置還包括中轉小車3，中轉小車3設置在清砂機構1的一側，砂箱100以及其底部的造型小車300通過第一推送裝置轉送到中轉小車3上，中轉小車3上設置用於固定造型小車300的小車固定裝置，中轉小車3的一側設置用於對造型小車300表面進行清理的小車清理機構4。

中轉小車3底部設置中轉輸送線7，中轉輸送線7包括與上料導軌61相垂直的中轉導軌71，中轉導軌71的上料端與上料導軌61的出料端連接，用於接收吸砂裝置12處理結束的砂箱100和造型小車300；中轉導軌71具有與其上料端相對的出料端，小車清理機構4設置在中轉導軌71的上料端，中轉導軌71的上料端還設置用於將中轉小車3由中轉導軌71的上料端推送到中轉導軌71的出料端的第二推送裝置，中轉導軌71的出料端設置有用於將中轉小車3上的造型小車300和清空的砂箱100推離中轉導軌71的第三推送裝置；第一推送裝置包括第一推送氣缸，第一推送氣缸的活塞杆端部設置第一推板，第二推送裝置包括第二推送氣缸72，第二推送氣缸72的活塞杆端部設置第二推板，第三推送裝置包括第三推送氣缸73，第三推送氣缸73的活塞杆端部設置第三推板，第一推板和第三推板的運動軌跡平行，第二推板和第三推板的運動軌跡垂直。

中轉小車3包括小車本體31和位於小車本體31靠近中轉導軌71一側的輪系32，中轉小車3通過輪系32可移動的設置在中轉導軌71上，小車本體31上設置兩個用於與上料導軌61接駁的小車導軌33，兩個小車導軌33的長度方向與上料導軌61的長度方向平行。小車固定裝置包括固定設置在小車本體31上的固定夾塊34和可轉動設置在小車本體31上的活動夾塊35，固定夾塊34設置在遠離上料導軌61的一側，活動夾塊35設置在靠近上料導軌61的一側，在小車本體31靠近中轉導軌71的一側設置夾緊氣缸36，活動夾塊35的中部通過轉動座37與小車本體31連接，其一端可與造型小車300抵接，另一端與夾緊氣缸36的活塞杆端部連接。

小車清理機構4包括固定在中轉導軌71的上料端的清理支座41，清理支座41靠近中轉小車3的一側設置可沿水平方向移動的刮板組件，刮板組件包括相互平行的前刮板42和後刮板43，在前刮板42和後刮板43之間設置小車清理毛刷44，小車清理毛刷44的端部延伸至前刮板42和後刮板43外選擇性與造型小車300的表面抵接，小車清理毛刷44的清掃寬度與造型小車300的寬度相匹配，前刮板42遠離後刮板43的一側間隔設置兩個導向板45，兩個導向板45分別位於前刮板42長度方向的兩端。優選的，導向板45傾斜設置在前刮板42上，且導向板45的一端與前刮板42連接，另一端朝向遠離前刮板42的中心的一側延伸。

進一步的，清理支座41上設置清理氣缸46，清理氣缸46的活塞杆端部與刮板組件連接，在清理支座41上平行設置兩個刮板導向杆47，刮板導向杆47的一端與後刮板43固定連接，另一端貫穿清理支座41並延伸至清理支座41遠離後刮板43的一側。

在本實用新型的再一優選的實施例中，如圖1、2、3、14所示，活塞環自動落砂落環裝置還包括用於自動清理砂箱100內部的空砂箱清理機構5，空砂箱清理機構5設置在落砂落環機構2的一側，用於自動清理由落砂機械手21轉移過來的落砂後的砂箱100。

進一步的，空砂箱清理機構5位於砂箱清理位，其包括砂箱清理機架51，砂箱清理機架51頂部設置可沿豎直方向移動的砂箱毛刷52，砂箱毛刷52的形狀與砂箱100內部的形狀匹配，在砂箱清理機架51內設置砂箱清理氣缸53，砂箱清理氣缸53的活塞杆端部與砂箱毛刷52連接，在砂箱清理氣缸53的一側設置砂箱清理導向杆54，砂箱清理導向杆54的一端與砂箱毛刷52連接，另一端穿過砂箱清理機架51頂部並延伸至砂箱清理機架51內，砂箱清理機架51的底部還設置接砂盤55，接砂盤55呈傾斜設置。在砂箱清理機架51的頂部並位於砂箱毛刷52的周部設置防塵罩56，砂箱毛刷52可伸出至防塵罩56外。

優選的，接砂盤55的底部設置振動電機57，接砂盤55的兩端分別延伸至砂箱清理機架51外，其開口尺寸大於砂箱1的尺寸。

進一步的，如圖1、2、3、6、8所示，本實用新型的活塞環自動落砂落環裝置還包括地基機架8和主體機架9，主體機架9固定在地基機架8上，清砂機構1、落砂機25、中轉小車3、小車清理機構4、空砂箱清理機構5、上料輸送線6、中轉輸送線7均設置在主體機架9內，滑軌213設置在主體機架9的頂部，以通過主體機架9支撐落砂機械手21和落環機械手22。優選的，落砂機25的一側設置鑄件澆道下料位，在鑄件澆道下料位設置澆道下料箱24或自動粉碎機。

本實用新型的活塞環自動落砂落環裝置不限於對砂箱100內的活塞環400進行自動落砂落環處理，還可以適用於採用同樣鑄造方式的其它產品從鑄件上分離產品毛坯，只需要更換具有不同過孔結構的落環壓頭即可。

生產流程如下：

如圖1至17所示，待落砂落環的帶有鑄件的砂箱100通過上料輸送線6輸送至鑄件冒口200的清砂機構1處，砂箱定位裝置13對其定位,然後清砂機構1工作,將鑄件冒口200周圍的型砂清理乾淨,便於後續工作時機械手抓取鑄件。工作完成後,帶有鑄件的砂箱100繼續輸送,並經過推料機構移動至鑄件砂箱抓取位,隨後落砂落環機構2的落砂機械手21和落環機械手22移動到位，分別抓取砂箱100和抓取砂箱100內的鑄件冒口200，此時只有造型小車300留在原處,落砂機械手21和落環機械手22抓取砂箱100和鑄件同步移動至落砂機25上進行鑄件落砂。在落砂機25工作期間,小車清理機構4工作對造型小車300表面進行清砂。當鑄件完成落砂後,落砂機械手21和落環機械手22抓取砂箱100和鑄件並同步移動至落環位，落砂機械手21固定不動，落環機械手22抓取鑄件並上移，對鑄件進行落環。落下的活塞環400及型砂均流入到落砂機25內部進行分離,型砂排出至地坑處進行回收,活塞環400排出至接環箱258中。落環工作完成後,落砂機械手21和落環機械手22均移動至鑄件澆道下料位放下鑄件澆道500,隨後又移動至空砂箱清砂位,空砂箱清砂機構5工作,清除空砂箱100內壁殘留的型砂,完成此工作後,落砂機械手21和落環機械手22抓取空砂箱100移至鑄件砂箱抓取位,並將空砂箱100放置到造型小車300上,此時中轉輸送線7開始工作,將空砂箱100及造型小車300輸送到回料料道上。隨後下一組待落砂落環的砂箱100移動至位,活塞環自動落砂落環裝置開始下一個工件循環。

具體的工作流程如下：

一、上料

如圖1至4所示，當帶有鑄件的砂箱100及造型小車300被輸送到上料輸送線6上的上料位時，光電傳感器68檢測到信號，隨後上料電機64通過上料傳動系統驅動上料鏈條63上的上料推塊65推動造型小車300及砂箱100移動到相應的工位(鑄件冒口200的松砂位、吸砂位)，擋料裝置62對其進行定位。當完成上述工作後，且後續工件處於可上料狀態時，推料機構將造型小車300及帶有鑄件的砂箱100推送到下一個工位。隨後，上料輸送線6開始進行下一個工作循環。

上料輸送線6可以實現造型小車300及砂箱100的自動輸送及定位。

二、冒口清砂

如圖1～3、5所示，當帶有鑄件的砂箱100及造型小車300被輸送到松砂位時，松砂氣缸115驅動松砂活動座112下降到位，同時位於松砂活動座112上的松砂電機113驅動松砂刷114旋轉，將鑄件冒口200周圍的型砂打散成鬆散狀態。完成後，松砂氣缸115驅動松砂活動座112上升復位，松砂電機113停轉。隨後帶有鑄件的砂箱100及造型小車300被輸送到吸砂位時，吸砂活動座122下降到位，防砂罩124下降扣住鑄件冒口200，內部形成一個密閉空間，隨後吹氣管接頭125開始吹氣，同時吸砂泵123開始工作。鬆散的型砂被氣流吹動與空氣混合在一起，隨後被吸砂泵123吸走並通過排砂管126排出。完成吸砂後，吸砂活動座122上升復位，吸砂泵123和吹氣管接頭125停止工作。隨後清砂機構1進入下一個工件循環。

清砂機構1可實現鑄件冒口200周圍型砂的自動清理，使鑄件冒口200從型砂中外露出來，便於後續工作中落環機械手22對鑄件的抓取；在進行吹氣吸砂工作時，氣流可對鑄件冒口200進行降溫，這對後面工作時與鑄件冒口200接觸的機械部件來說是十分有利的，改善了它們的工作環境，降低了高溫對這些機械零部件的損害。

三、造型小車300清理及空砂箱100輸送

如圖1～3、15～17所示，當吸砂位的工作完成後，造型小車300和帶有鑄件的砂箱100被推送至中轉小車3上，隨後夾緊氣缸36驅動活動夾塊35轉動使活動夾塊35和固定夾塊34相互作用夾緊造型小車300，以對造型小車300定位。當落砂機械手21將帶有鑄件的砂箱100抓取走進行後續工作時，此時只有造型小車300留在中轉小車3上，小車清理機構4開始工作，小車清理毛刷44及刮板對造型小車300表面的型砂進行清掃，完成後，小車清理機構4復位。當空砂箱100完成清掃後，落砂機械手21和落環機械手22移動到位，將空砂箱100放在造型小車300上，隨後落砂機械手21和落環機械手22避位。此時第二推送裝置中的第二推送氣缸72工作，將造型小車300及空砂箱100推送到位，此時，中轉小車3上的夾緊氣缸36驅動活動夾塊35鬆開造型小車300，然後第三推送裝置的第三推送氣缸73開始工作，將造型小車300及空砂箱100推送到下料輸送線上完成下料。隨後第二推送裝置和第三推送裝置復位，中轉輸送線7開始下一個工件循環。

通過設置小車清理機構4，可以實現造型小車300表面型砂的自動清理，設置中轉輸送線7和中轉小車3，可配合落砂機械手21和落環機械手22實現造型小車300及空砂箱100的自動轉移回收。

四、落砂落環處理

如圖1～4、6～13所示，落砂機械手21和落環機械手22組成的落砂落環機械手組件移動至中轉輸送線7，將中轉小車3上的帶有鑄件的砂箱100抓取到落砂位，此時落砂氣錘開始工作，落砂氣錘頂住鑄件底部振動，型砂與鑄件開始分離，落下的型砂最終排入到砂環篩分箱253，並從底部的排砂孔2531中落入到排砂道256中排出。完成落砂後，落砂氣錘復位停止工作。隨後落砂落環機械手組件抓取鑄件和砂箱100移動至落環位，落砂機械手21固定砂箱100，落環機械手22攜帶鑄件沿豎直方向上移，使活塞環400與落環壓頭23相互擠壓，進而實現活塞環400與鑄件分離，落下的活塞環400掉入到砂環篩分箱253中，同時，砂環篩分箱253底部的振動器工作，將型砂與活塞環400進行分離。當型砂與活塞環400分離後，封板氣缸255驅動連杆機構254將封板2532開啟，使得砂環篩分箱253中的活塞環400倒出到排料道257中排出，最終落入到接環箱258完成下料。隨後封板氣缸255復位，落砂機25進入下一個工件循環。

落砂落環機械手組件會移動至各個對應的工位，例如鑄件砂箱抓取位、落砂位、落環位、空砂箱清理位、鑄件澆道下料位、空砂箱放回位，實現了鑄件和砂箱100在各個工位之間的自動搬運轉移，提高了生產自動化水平。

落砂落環機構具有以下優點：

1.改進了鑄件落砂的方式，採用耐高溫的落砂氣錘振動落砂，適應了高溫環境，降低了設備故障率；

2.採用型砂與活塞環400振動分離的方式，並且同批次落下的型砂與活塞環400都在一起進行篩分分離，最後統一排出，避免了不同產品的混流，也不需要人工進行分揀，降低了工人勞動強度，並提高了工作效率；

3.通過設計專用的落環方式及落環機械手22，實現了活塞環400與鑄件澆道500的自動分離，與之前人工落環方式相比，大大節省了人工，並提高了生產效率；

4.通過更換落環壓頭23，可實現多品種產品的兼容，滿足了設備的經濟性。

五、鑄件澆道500回收及空砂箱100清理

如圖1～3、14所示，鑄件落環後，落砂落環機械手組件將空砂箱100和鑄件澆道500移動至鑄件澆道下料位，落環機械手22上的第二卡爪222鬆開，使得鑄件澆道500落入到位於鑄件澆道下料位的澆道下料箱24內，然後落砂落環機械手組件將空砂箱100移動至砂箱清理位，砂箱清理氣缸53驅動砂箱毛刷52及砂箱清理導向杆54上下往復運動，砂箱毛刷52與空砂箱100內壁相互摩擦，將附著在空砂箱100內壁上殘餘的型砂去除。落下的型砂掉落到接砂盤55中，振動電機57工作時產生振動，將接砂盤55中的型砂排出。完成空砂箱100清掃後，砂箱清理氣缸53復位。隨後落砂落環機械手組件抓取空砂箱100移動到下一個工位，空砂箱清理機構5進入下一個工件循環。

採用空砂箱清理機構可實現空砂箱100內壁殘留型砂的自動清理，提高了生產的自動化水平。

六、下料

如圖1至3所示，落砂落環機械手組件將清理結束的空砂箱100送回至中轉輸送線7上，並放置在位於中轉輸送線7上已清理好的造型小車300上，第二推送裝置中的第二推送氣缸72工作，將造型小車300及空砂箱100推送到位，此時，中轉小車3上的夾緊氣缸36驅動活動夾塊35鬆開造型小車300，然後第三推送裝置的第三推送氣缸73開始工作，將造型小車300及空砂箱100推送到下料輸送線上完成下料。

本實用新型的活塞環自動落砂落環裝置是一套專門針對活塞環400鑄造後進行落砂落環處理的自動化機械。它能實現落砂、落環的自動化無人操作，並能進行造型小車300、鑄件及砂箱100的自動搬運，空砂箱100的自動清理，並且還對落砂方式進行了改進，降低了因現場環境因素造成的故障。由於活塞環自動落砂落環裝置可進行自動生產，只需要人工進行少量的輔助工作(人工取走活塞環毛坯及鑄件澆道)，大大節約了人工成本，提高了生產效率。

在本說明書的描述中，參考術語「一實施例」、「示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

以上結合具體實施例描述了本實用新型的技術原理。這些描述只是為了解釋本實用新型的原理，而不能以任何方式解釋為對本實用新型保護範圍的限制。基於此處的解釋，本領域的技術人員不需要付出創造性的勞動即可聯想到本實用新型的其它具體實施方式，這些方式都將落入本實用新型的保護範圍之內。