鑄造表干爐托盤自動清理裝置的設(shè)計及應(yīng)用

PAGEPAGE2鑄造表干爐托盤自動清理裝置的設(shè)計及應(yīng)用杜坤1顧思惠1王曉軍1趙書鋒1任冰峰1韓新星1（濰柴(濰坊)材料成型制造中心有限公司山東濰坊261001）摘要：在鑄造生產(chǎn)中，表干爐用于烘干砂芯涂料。工業(yè)機器人將砂芯浸涂涂料后放置在托盤上，在這過程中涂料會粘附在托盤上，多次循環(huán)使用后托盤上的涂料層會越來越厚，從而干涉到工業(yè)機器人的定位，對工業(yè)機器人的電機造成損壞。設(shè)計托盤自動清理裝置的目的在于自動清理托盤表面的涂料層，提高托盤清潔程度，消除工業(yè)機器人與涂料層的干涉問題。關(guān)鍵詞：表干爐托盤清理裝置DesignandApplicationofAutomaticCleaningDeviceofTrayforCastingDryingLineDuKun1GuSihui1WangXiaojun1ZhaoShufeng1RenBingfeng1HanXinxing1(Weichai

(weifang)

Material

Forming

&

Manufacturing

Center

Co.,

Ltd.WeifangShandongChina261001)Abstract:Infoundryproduction,thesurfacedryfurnaceisusedtodrysandcorecoatings.Theindustrialrobotwilldipthesandcoreintothecoatingandplaceitonthetray.Duringthisprocess,thecoatingwilladheretothetray.Afterrepeateduse,thecoatinglayeronthetraywillbecomethickerandthicker,thusinterferingwiththepositioningoftheindustrialrobotandcausingdamagetothemotoroftheindustrialrobot.Thepurposeoftheautomaticcleaningdeviceistoautomaticallycleanthecoatinglayeronthesurfaceofthepallet,improvethecleaningdegreeofthepallet,andeliminatetheinterferencebetweentheindustrialrobotandthecoatinglayer.Keywords:dryingoventraycleaningdevice一、表干爐的概況：樹脂砂芯是常用的砂型鑄造材料之一，在其制造過程需要在表面涂敷一層耐火涂料并進行烘干，以改善其表面化學穩(wěn)定性、耐熱性等性能。表干爐是針對鑄造車間造型線生產(chǎn)工藝特點，并依據(jù)熱平衡原理、水分遷移理論及傳熱學理論進行專門設(shè)計的，用于砂芯整體浸水基涂料后的表面干燥的專用裝備。發(fā)動機缸體、曲軸箱砂芯通過式表干爐生產(chǎn)線是將砂芯放在托盤上，經(jīng)過連續(xù)式輸送輥道線輸送，通過熱風循環(huán)系統(tǒng)將砂芯表面烘干，實現(xiàn)砂芯整體干燥的要求。二、表干爐托盤應(yīng)用存在的問題：從表干爐托盤上的砂芯都是通過工業(yè)機器人實現(xiàn)放與取，機器人將浸涂后的砂芯放在表干爐托盤上，隨著表干爐進行烘干，機器人再將烘干后的砂芯進行抓取，轉(zhuǎn)移到下一道工序，在這過程中涂料會粘附在托盤上，多次循環(huán)使用后托盤上的涂料層會越來越厚，從而干涉到工業(yè)機器人的定位，對工業(yè)機器人的電機造成損壞。表干爐運行一周后，需要由人工單獨對托盤進行清理，表干爐運行總共有80托盤，需要2人配合連續(xù)清理8小時才能將托盤上涂料清理干凈。此方法費時費力也浪費設(shè)備能源，效率極低。三、改造措施：為進行表干爐托盤自動清理的自動化改造，我們成立了項目組，經(jīng)過不斷探討和改進，我們進行了一系列改進措施。圖1：托盤清掃結(jié)構(gòu)圖圖2：托盤清掃實物基本結(jié)構(gòu)：如圖1、2所示，在表干爐輸送系統(tǒng)上設(shè)計制作托盤清理機構(gòu)，輸送系統(tǒng)兩側(cè)連接固定支架，支架上方固定軸承座，將刮板與旋轉(zhuǎn)軸連接，刮板與托盤相對運動，通過軸承進行往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動，自動刮掉托盤上粘結(jié)的涂料，刮板回位是由兩側(cè)拉伸彈簧支撐。改進后問題：該托盤清理裝置結(jié)構(gòu)簡單，動力主要靠表干爐輸送系統(tǒng)中的托盤運動，托盤輸送到清理裝置處自動進行涂料清理，此裝置改造運行1個月后，發(fā)現(xiàn)效果較好，但還存在以下問題：1.表干爐托盤上涂料不平整，局部涂料刮板刮不掉。2.刮板不夠鋒利，局部涂料無法去除。3.刮板高度需要經(jīng)常調(diào)整，否則無法有效去除涂料。針對以上問題，我們不斷推敲，又進行如下改進設(shè)計：圖3：托盤清掃改進后結(jié)構(gòu)圖圖4：托盤清掃改進后實物基本結(jié)構(gòu)：如圖3、4所示，采用刀輥與毛刷輥配合方式進行清理托盤表面涂料，減速機驅(qū)動兩套機構(gòu)進行自動清理，整套機構(gòu)采用彈簧浮動機構(gòu)對托盤進行預(yù)壓力，更好地去除表面涂料。采用聯(lián)鎖裝置，對此清理托盤裝置與表干爐進行信號交換，控制表干爐與清理托盤裝置自動運行。自動清理流程：當托盤運動到接近開關(guān)時，三相異步電動機開始啟動，刀輥與毛刷輥進行旋轉(zhuǎn)，托盤先到達刀輥處進行清理，然后經(jīng)過毛刷輥進行二次清理，將清理下來的涂料落入底部接盤處，托盤離開后面的接近開關(guān)后，三相異步電動機停止工作，達到節(jié)約能源的要求。該自動清掃裝置在通電狀態(tài)下，只要有托盤經(jīng)過，該裝置就會自動啟動進行清理。四、應(yīng)用效果及總結(jié)：該托盤清理裝置采用刀輥與鋼絲輥符合清理方式，三相異步電動機帶動整套機構(gòu)運動，通過電控方式，當托盤經(jīng)過清理裝置時進行清掃，托盤離開后，自動關(guān)閉三相異步電動機，已達到節(jié)約能源與自動清理的要求。自動清理裝置安裝完成后，只要啟動表干爐設(shè)備，該清理裝置就會自動對托盤進行清理，80個托盤每循環(huán)一個周期就會清掃一次，該裝置已安裝使用了12個多月，清掃效果很好，完全代替了人工使用鏟子進行清掃，既降低了清掃成本，又消除工業(yè)機器人與涂料層的干涉問題。參考文獻：[1]成大先