制模装置

本发明涉及一种通过在砂箱中压实型砂而产生模型的装置。

一种常规的装置在日本专利公告第63—21577号中已被披露。 它包括一个设置在压实台上方的压实板，压实台垂直地带动一个附 属在其上的模板。许多液压型缸在模板上方并置，并且按适当的距 离彼此间隔配置，其方向向下，使得缸的活塞杆穿过压实板并垂直 移动。

然而，这样一种常规的装置有一个问题，即它不能统一地或有 差别地快速变化活塞杆的压力，或在一个短时间内，控制活塞杆向 下移动的距离，而这样的变化或控制需要与模板上的模型的形状， 填进砂箱的型砂所处的环境或型砂的性能相适应。

本发明则解决了这个问题，它的目的是提供一种装置，能统一 或有差别地变化活塞杆的压力，或控制它们向下运动的距离以便与 模板上的模型的形状相适应。

为了完成上述目的，本发明的装置包括一个其上安装有模板的 压实台，一个设置在压实台上方以便相对压实台垂直运动的可垂直 移动的框架，一个安装在可垂直移动框架下部的压实板，多个并置 的并适合于穿过压实板而垂直运动的压实杆，多个安装在可垂直移 动框架3上的电伺服致动器，以便垂直移动每个压实杆12，和一个 控制多个伺服致动器的控制器。

在上述装置中，与模板的形状相适应的每个压实杆向下运动的 距离和压力等条件是预定的，而与每个压实杆的预定压力和距离相 适应的每个伺服电机的旋转扭矩和角度的数据被储存在控制器中。 而且，反向驱动所有的伺服电机，提升所有的压实杆。在提升压实 杆之后，将型砂填入安装在模板上的砂箱中，然后启动此装置。随 后，压实板和其它部件借助于框架降落，压实板与砂箱中型砂的上 表面接触。然后，伺服电机由控制器的指令驱动，降低压实杆，使 其与模板的形状相适应，在那里，压实杆向下移动的压力和距离得 到控制。因此，型砂被逐部压缩。然后，反向驱动所有的伺服电机， 来提升所有的压实杆。在此之后，压实板和其它部件借助框架下降， 这样，所有的型砂被压实。压实杆的压力能通过控制器给予伺服电 机的扭矩指令得到变化。

图1是本发明模型制造装置的一个实施例的主要部分的局部 不连续的正视剖面图。

图2是本装置中采用的伺服电机的电气控制的方框图。

图3是类似于图1的局部不连续的正视剖面图，其中此装置的 压实杆和压实板在它们的起始位置，以说明此具体实施例的运转。

图4是类似于图3的局部不连续的正视剖面图，其中压实杆和 压实板移至型砂的表面。

图5是类似于图4的局部不连续的正视剖面图，但压实杆更进 一步压进型砂内。

图6是本装置的局部不连续的正视剖面图，其中，型砂的压实 方式不同于图3，4和5中的那种方式。

现在，参考图1至图6阐明一个具体实施例。一个可垂直移动 的框架3安置在压实台2的上方，压实台2上安装有模板1。框架3 安装在开启框架4(gate frame)的顶板上，它的垂直运动是由朝向 下方的、起电致动器作用的电动缸5引起的。电动缸5包括一个装 有旋转编码器(未示出)的伺服电机6，和一个旋转运动转换装置7， 如一个循环球式转向器，它能把伺服电机6的输出轴的旋转运动转 换成直线运动。控制器9借助一个驱动器8电连接到伺服电机6上 (参见图2)。因为控制器9具有一个微机(未示出)，所以它能储存 所有关于伺服电机6旋转角度和扭矩的数据。

而且，如图1所示，多个起着电致动器作用的电动缸10并列 装置在可垂直移动框架3的内部和上部。每一个电动缸10有一个 带有一个旋转式编码器(未示出)的伺服电机11a和一个连接到伺 服电机11a的输出轴上的循环球式转向器11b，以便把伺服电机的 输出轴的旋转运动转换成循环球式转向器的输出螺杆的直线运动。 压实立杆12安装在每一个循环球式转向器11b的输出螺杆上。杆 12穿过压实板14并且通过正反双向转动伺服电机11a，使得杆12 能上下移动。并且，当压实杆12上移时，它们下端的水平面与压实 板14的下表面的水平面实际相同。压实杆12滑动穿过的压实板 14通过一个支撑部件15固定在可垂直移动框架3上。图1中的数 字16和17分别表示一个型砂砂箱和布置在其上的填料框。

另外，如图2所示，控制器9通过驱动器13电连接到伺服电机 11a上，控制器9的微机(未示出)能储存关于伺服电机11a的旋转 角度和扭矩的数据。

现在说明根据本发明的装置生产模型的操作。施加于每个压实 杆12的压力和它们向下运动的距离是事先确定的，以使杆12的压 力和距离与模板1的形状或外形相符合。与预定压力和距离相对应 的伺服电机11a的扭矩和旋转角度事先确定，然后，将关于扭矩与 旋转角度的数据储存在控制器9的微机中(未示出)。并且，反向驱 动伺服电机11a，使压实杆12上移至上死点。图3表示了这种 状态。然后，将型砂S填入放置在模板1上的砂箱16和填料框17 中，并启动此装置。于是，电动缸的杆前进，通过框架3移动压实板 14和其相联部件，并且压实板14同填料框17中型砂的上表面接 触(见图4)。然后，所有的伺服电机11a借助于驱动器13，根据控制 器9的指令启动。

这样，如图5所示，每个压实杆12下降到与模板1的模型的外 形相对应的水平面，其中，施加于杆12的压力被控制，从而逐部地 压下型砂。然后，反向驱动所有的伺服电机11a，使所有的压实杆 12抬起。然后，使电动缸5前进以进一步降低压实板14，从而压实 所有的型砂S。

在型砂S的压实完成之后，电动缸回收，上移框架3和其它的 部件。然后，砂箱16和框17以已知的方式上移，以便它们分离。

虽然在上述的具体实施例中，压实板14下降压实型砂S，但模 板1等可能代之以通过提升压实台2而上移，从而压实型砂S。

而且，在具体实施例中，压实板14首先下降至型砂S的上表面 ，然后，降落压实杆12逐渐压实型砂S，最后，压实板14下降，压实 全部型砂S。但是，这种方式可能通过另一个具体实施例代替，即将 有关电动缸5的缸杆的输出力和伺服电机11a的旋转角度的数据 储存在控制器9中，并且在操作中，压实杆12首先下降至压实板 14以下的它们各自的水平面，然后，电动缸前行并向下移动框架3， 因此，通过压实杆12和压实板14同时压实型砂S(见图6)。

此外，在上述具体实施例中，具有循环球式转向器7，11b的电 动缸被用作电致动器。然而，本发明不只限于此，其它的机构也可 以采用。例如，伺服电机6，11a可以旋转循环滚链，以向上或向下移 动框架3和压实杆12。再有，带有线型电机的电动缸也可以采用。

从上面的描述可以看出，本发明的装置包括一个上面装有模板 的压实台，一个可垂直移动框架，它设置在压实台上方，使得框架能 相对压实台2垂直移动，还包括一个安装在可垂直移动框架下部 的压实板14，和多个并列安置的并穿过压实板而能垂直滑动的压 实杆，以及多个固定在框架上以垂直移动压实杆的电伺服致动器， 还包括用于控制多个电伺服致动器的控制器。因此，这种装置最大 的优点在于，每个压实杆的压力可以统一地或不同地变化，并且，能 够控制每个杆向下运动的距离。