一种全自动模板快换装置的设计方案及应用

周高赛，王 旭

（1.河北省铸造机械技术创新中心，河北保定 071000；2.保定维尔铸造机械股份有限公司，河北保定 071000）

1 技术领域

本课题涉及垂直分型无箱射压造型生产线的模板快换设备技术领域，尤其是涉及一种全自动模板快换装置。

2 设计背景

在垂直分型无箱射压造型线中，更换模板是必不可少的环节，但传统的更换方法颇为繁琐，需要多个工人在借助叉车的助力下才能将沉重的模板放入造型机中，此过程既费时又费力，并且还存在着极大的安全隐患。正是由于这种传统的更换方法需要叉车的助力，才要求其有更大的可操作空间，这样就会增加整条生产线的资金投入以及影响整个车间的合理化布局。鉴于以上原因，设计一种全自动模板快换装置是很有必要的。

3 总体设计方案

本全自动模板快换装置，包括紧靠造型机一侧安装的模板输送机构和安装于模板输送机构上方的快换机构（如图1）；模板输送机构用于输送需要更换的模板，快换机构安装于模板输送机构上方，用于快速完成模板更换工作。在工作时，模板输送机构将待更换模板输送到指定位置；快换机构将造型机上待更换模板取下放在模板输送机构上的模板支架上；快换机构将模板输送机构上的模板支架上待更换模板取下放置到造型机内；快换机构移出造型机到安全位置，模板输送机构将更换下来的模板运走。

图1 全自动模板快换装置

4 具体实施方式

以下通过附图和实施例对本装备的技术方案作进一步说明。

图2 为本全自动模板快换装置的模板输送机构结构示意图。如图所示，模板输送机构包括安装在造型机一侧的走轨、在走轨上移动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，行走架的底端设置有减速电机；走轨上设置有导向轨和齿条。行走架上装有导向轮和减速电机，减速电机上装有齿轮与走轨上的齿条配合，启动减速电机，在齿轮、齿条、导向轨及导向轮的作用下行走架可稳定的行走，完成模板输送工作。

图2 模板输送机构结构示意图

图3 为全自动模板快换装置快换机构结构示意图，如图所示，快换机构包括横梁、举升机构、卡爪、横向移动机构以及纵向移动机构。卡爪固定在举升机构的底端，举升机构的上端通过横向移动机构与横梁连接，横向移动机构上连接有纵向移动机构，纵向移动机构上连接有纵向移动电机，横向移动机构上连接有横向移动电机，横向移动电机和纵向移动电机均固定在横梁内。横梁设置为中空的矩形结构。卡爪上连接有气缸。卡爪安装在举升机构上，用于抓取模板，举升机构安装在纵向移动机构上，在举升油缸的作用下可以将模板举起一定高度；纵向移动机构安装在横向移动机构上，启动纵向移动电机可以使纵向移动机构纵向移动，调整模板纵向位置；横向移动机构安装在横梁上，启动横向移动电机可以使横向移动机构横向移动，可以将模板移入移出造型机。

图3 模板快换机构结构示意图

如图3 举升机构包括举升板和固定在举升板上的举升油缸，举升板的后侧设置有供纵向移动机构滑动的纵向滑槽，举升板设置为L 型结构，举升油缸将举升板举起，同时也就将模板举起至相应位置。

如图3 横向移动机构包括底板、设置在底板上的两边缘处的横向滑条和设置在横向滑条上的横向滑板，滑板的底端面上设置有与横向滑条相适应的横向滑槽，滑板与横向移动电机连接，且固定在横梁上，启动横向移动电机后，带动滑板在沿着横向滑槽的方向移动，用于调整模板的横向位移。

如图3 纵向移动机构包括固定在底板底面的纵向滑板和设置在纵向滑板侧面的纵向滑条，纵向滑条在纵向滑槽内滑动，纵向滑板与纵向移动电机连接，纵向移动电机启动后带动纵向滑板纵向移动，从而可以调整模板的纵向位移。

5 结论

本全自动模板快换采用上述结构具有以下有益效果：

（1）模板输送装置紧靠造型机旁边安装，降低了模板运输对空间的要求，以及整条造型线的占地面积，提高了空间利用率。

（2）快换装置安装于模板输送机构上方，可减少快换装置需要移动的距离，使快换装置迅速完成更换模板的工作，提高工作效率。

（3）快换装置具有多方向的自由度，使得快换装置更为灵活，可以非常精准并且安全的将模板放入造型机内，顺利完成换模工作。