王　瑞，杜海平，丁琳?。ü蚕硌b備股份有限公司，寧夏銀川　750021）

鑄件自動翻轉(zhuǎn)裝置的研究

王瑞，杜海平，丁琳俊
（共享裝備股份有限公司，寧夏銀川750021）

在鑄件生產(chǎn)過程中，對砂箱、造型、砂芯及鑄件的翻轉(zhuǎn)是非常頻繁的。目前行業(yè)內(nèi)采用的依然是以行車配合人工吊掛的形式進行翻轉(zhuǎn)，此方法原始、效率低下、安全隱患大。本文根據(jù)鑄造生產(chǎn)過程的特點，設(shè)計了一種依靠承重鏈條自身滾動來帶動鑄件翻轉(zhuǎn)的全自動翻轉(zhuǎn)裝置，其具有結(jié)構(gòu)簡單、動作簡潔、翻轉(zhuǎn)自動、包容性大、安全等特點，是一款適用于自動化生產(chǎn)線的鑄造生產(chǎn)自動翻轉(zhuǎn)裝置。

鑄件；自動翻轉(zhuǎn)；行車；鏈式懸掛；爪盤

隨著科技的不斷發(fā)展，鑄造業(yè)逐漸從純體力勞動向機械自動化發(fā)展，同時這也是市場需求量不斷增加、生產(chǎn)周期不斷壓縮的結(jié)果。采用原始的行車與人工的翻轉(zhuǎn)方式，已經(jīng)無法滿足鑄造業(yè)提升生產(chǎn)效率的目的。為此，急需尋找一種能夠安全、高效完成砂箱、造型、砂芯及鑄件翻轉(zhuǎn)的方式方法。

本文通過對現(xiàn)有的各種翻轉(zhuǎn)方法優(yōu)劣勢的分析，設(shè)計出了一種結(jié)構(gòu)簡單、動作簡潔、翻轉(zhuǎn)自動、包容性大、安全的自動翻轉(zhuǎn)裝置，為鑄造生產(chǎn)車間的自動化、智能化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

1　現(xiàn)有翻轉(zhuǎn)方法

1.1行車翻轉(zhuǎn)方式

行車翻轉(zhuǎn)是指先將鑄件放置在沙坪上，然后用行車掛住鑄件的一端并吊至圖1所示的狀態(tài)，然后拖動鑄件，使其在地面摩擦和行車拖動的作用下完成翻轉(zhuǎn)動作。該方法能適用大多數(shù)鑄件，包容性、適應(yīng)性較好，但需要人在沙坪上掛鑄件并輔助鑄件翻轉(zhuǎn)，同時還需與天車相互配合，在此過程中，很難保證輔助翻轉(zhuǎn)人員的人身安全，且效率低下、人力耗費多。

圖1　行車翻轉(zhuǎn)方式示意圖

1.2鏈式懸掛翻轉(zhuǎn)機方式

鏈式懸掛翻轉(zhuǎn)機是用鏈條將物體套住，然后將物體提至半空，再通過驅(qū)動鐵鏈滾動帶動物體翻轉(zhuǎn)。該方法包容性好，對大、小、長、短的物體都可翻轉(zhuǎn)，并且翻轉(zhuǎn)的角度任意。但其缺點在于需要人工上、下被翻轉(zhuǎn)物，同時還需天車配合起吊，自動化程度不高、且安全性較差，很容易在上、下被翻轉(zhuǎn)物時發(fā)生人身傷害。如圖2所示。

圖2　鏈式懸掛翻轉(zhuǎn)機方式示意圖

1.3爪盤夾持翻轉(zhuǎn)機方式

爪盤夾持翻轉(zhuǎn)機是用爪盤夾持固定被翻轉(zhuǎn)物，然后將被翻轉(zhuǎn)物舉升至空中，再驅(qū)動爪盤轉(zhuǎn)動來帶動物體翻轉(zhuǎn)。該方法能實現(xiàn)自動化、任意角度的翻轉(zhuǎn)，但對不同形狀、大小的物體包容性小，且設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價高昂，不易與轉(zhuǎn)運設(shè)備銜接。如圖3所示。

圖3　爪盤夾持翻轉(zhuǎn)機方式示意圖

綜上所述，現(xiàn)有的3種翻轉(zhuǎn)方式都不能完全滿足包容性大、翻轉(zhuǎn)角度任意、效率高、安全、自動化的要求，但其中的鏈式懸掛翻轉(zhuǎn)機的翻轉(zhuǎn)原理簡單、適用，有借鑒意義。

2　自動翻轉(zhuǎn)裝置的設(shè)計

通過分析以上幾種翻轉(zhuǎn)方法的優(yōu)缺點，結(jié)合鑄造生產(chǎn)過程的翻轉(zhuǎn)需求，可知：采用鏈條進行翻轉(zhuǎn)是一種行之可效的好方法。用鏈條實現(xiàn)自動翻轉(zhuǎn)的基本原理是：用鏈條套住被翻轉(zhuǎn)物，然后通過鏈條的收縮將被翻轉(zhuǎn)物吊至空中，達到既定的高度后驅(qū)動鏈條轉(zhuǎn)動來帶被翻轉(zhuǎn)物轉(zhuǎn)動，完成相應(yīng)的轉(zhuǎn)動后，鏈條停止轉(zhuǎn)動并將被翻轉(zhuǎn)物落下。

而要實現(xiàn)被翻轉(zhuǎn)物自動翻轉(zhuǎn)則要具備三個動作自動化：鏈條套入、退出被翻轉(zhuǎn)物的自動化；鏈條提升被翻轉(zhuǎn)物的自動化；鏈條驅(qū)動被翻轉(zhuǎn)物翻轉(zhuǎn)的自動化。據(jù)此，設(shè)計了如圖4所示的自動翻轉(zhuǎn)裝置。所述自動翻轉(zhuǎn)裝置的主體有機架、翻轉(zhuǎn)機構(gòu)、行走機構(gòu)、提升機構(gòu)及控制系統(tǒng)和安全保護系統(tǒng)，所述翻轉(zhuǎn)機構(gòu)、行走機構(gòu)和提升機構(gòu)組成翻轉(zhuǎn)裝置的驅(qū)動系統(tǒng)。

圖4　自動翻轉(zhuǎn)裝置示意圖

本自動翻轉(zhuǎn)裝置的使用過程如下：

當平車開到翻轉(zhuǎn)機下方時，第一，啟動提升機構(gòu)，通過提升電機帶動絲杠轉(zhuǎn)動，使鏈條下降到最低；第二，啟動行走機構(gòu)，使驅(qū)動系統(tǒng)向機架的兩端運行，調(diào)整到兩鏈條間的寬度大于被翻轉(zhuǎn)物的長度后，關(guān)閉行走機構(gòu)；第三，觀察兩鏈條能否套住被翻轉(zhuǎn)物的兩端，若能夠套住，則鎖定提升電機和行走電機，若不能，則繼續(xù)按照第一、第二步進行調(diào)整，直至使得被翻轉(zhuǎn)物在兩鏈條上可以達到平衡；第四，啟動翻轉(zhuǎn)機構(gòu)，使得鏈條隨著翻轉(zhuǎn)電機的轉(zhuǎn)動開始行走，通過鏈條的行走和被翻轉(zhuǎn)物的靜止間的摩擦力實現(xiàn)鑄件自身的轉(zhuǎn)動，也即實現(xiàn)了被翻轉(zhuǎn)物的翻轉(zhuǎn)。

3　　結(jié)論

本翻轉(zhuǎn)裝置利用鏈條的柔軟，且能與鑄件多面積結(jié)合的特點，解決了被翻轉(zhuǎn)物在翻轉(zhuǎn)中打滑的現(xiàn)象，同時有效地實現(xiàn)了被翻轉(zhuǎn)物多角度、連續(xù)性的翻轉(zhuǎn)。

本翻轉(zhuǎn)裝置特別適用于鑄件的翻轉(zhuǎn)。在對鑄件進行翻轉(zhuǎn)時，可以使鑄件在經(jīng)過拋丸以后直接進行0°～180°的水平翻轉(zhuǎn)，減少吊車吊運次數(shù)，同時鋼丸可以徹底傾倒出來，避免了鑄件在平車或者固定臺面做拋丸，使拋丸角度有限。通過本翻轉(zhuǎn)裝置，實現(xiàn)了鑄件多方位調(diào)整角度，方便拋丸工全面拋丸，提高拋丸合格率。

Research and Application of Casting Automatic Turnover Device

WANG Rui，DU Hai-ping，DING Ling-jun
（Kocel machinery CO.，LTD.，Yinchuan Ningxia 750021，China）

In casting process，the turning of the sand box，the molding，the sand core and the casting is very frequent.The method still in use in the industry is in the form of driving with artificial hanging on，which is original，low efficiency and has big security hidden danger.According to the characteristics of the casting production process，this paper designed a full automatic turnover device in which the casting turned depending on the self-turning of the bearing chain.It has characteristics of simple structure and movement，self turning，more inclusivity and safety and suitable for automatic production line.

casting，automatic turning，chain suspension，workhead

TG233

A

1674-6694（2016）02-0004-02

10.16666/j.cnki.issn1004-6178.2016.02.002

2016-01-29 作者簡介：王瑞（1982-），女，漢族，寧夏銀川人，大學(xué)本科，主要從事項目管理、專利申請等技術(shù)管理類工作。