CN102825222B - 用于定位铸型的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种定位铸型，特别是装填有造型材料的砂箱或类似装置的方法和装置，其中，输送装置沿输送线（10）驱动所述铸型，在所述输送线的某一输送段（11）将至少一个型芯元件（13）装入所述铸型的型腔，将所述型芯元件定位于指定参考位置，所述输送段上设有定位装置（18），其中，所述定位装置具有至少一个定位单元，借助所述定位单元对所述铸型的型腔的装配位置进行相对于所述参考位置的校正。

Description

用于定位铸型的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种用于定位铸型，特别是装填有造型材料的砂箱或类似装置的方法和装置，其中，所述铸型借助于输送装置沿一输送线运动，在所述输送线的某一输送段将至少一个型芯元件装入所述铸型的型腔，将所述型芯元件定位于指定参考位置，所述输送段上设置有定位装置。

背景技术

消失模铸造一般要在砂箱中装填造型材料，例如型砂，该造型材料中设有轮廓与之后将要制得的铸件轮廓相同的阴模。砂箱一般分为上砂箱和下砂箱两部分，组装这两半砂箱之前，先在其中一半砂箱内装入一个或多个型芯或型芯组件。批量生产铸件时，铸型的形成或组装通常是在传送带式的输送线上完成。首先要在其中一半砂箱内装填造型材料，在压缩造型材料的过程中铸成上述阴模。用这种方式铸成铸件的外部形状后，这半砂箱的与阴模相对的一侧会留下一个由压缩后的造型材料构成的砂背，需要予以切除或移除。随后转动这半砂箱并将其放置在输送线的滑座的滑座板上，使得由阴模形成的型腔能够从顶面触及。随后在输送线的某个输送段将型芯装入该型腔。下芯时一般是让下芯装置与相关的一半砂箱发生接触，以便能将型芯相对于这半砂箱或型腔地装入指定位置。例如，也能够用第二输送线将型芯送到带有两半砂箱的第一输送线上，并且以相对定向的方式实施下芯操作。

现有技术还借助工业机械手或下芯机械手在输送线上将型芯装入型腔。但这种方法的缺点是，机械手下芯时完全不考虑某半砂箱的实际位置，总是将型芯送入指定位置后再装入型腔。而由于机械手认定的型芯指定位置与型腔或该半砂箱的实际位置之间可能存在位差，因此无法确保总是能精确下芯，有时还会造成废品。形成位差的原因可能是该半砂箱的砂背没有以理想方式得到切除，没有将该半砂箱平整地放置在滑座板上。也有可能是砂箱或滑座板上残留有造型材料，从而导致该半砂箱产生位置偏差。用机械手下芯时不会在型腔内的型芯指定位置与型腔的实际位置之间进行位置调整，因而无法确保能准确无误地将型芯装入型腔。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种能够避免在用机械手下芯时出错的方法和装置。

本发明用来达成该目的的解决方案为一种方法和装置。

本发明提供一种用于定位铸型，特别是装填有造型材料的砂箱或类似装置的方法，其中，输送装置沿输送线驱动所述铸型，在所述输送线的某一输送段将至少一个型芯元件装入所述铸型的型腔，将所述型芯元件定位于指定参考位置，所述输送段上设有定位装置，其中，所述定位装置具有至少一个定位单元，借助所述定位单元对所述铸型的型腔的装配位置进行相对于所述参考位置的校正。

随后使所述铸型进行相对于所述型芯元件的运动，以此来校正铸型或型腔相对于处于指定参考位置上的型芯元件有可能存在的位置偏差，而所述型芯元件相对于下芯装置(例如机械手)的坐标系处于所述指定参考位置或总是处于同一位置。为此需要设置包括至少一个定位单元的定位装置，该定位单元在型芯元件被装入砂箱或型芯元件运动到指定参考位置的过程中或者在此之前使铸型进行相对于该参考位置的运动，特别是当型腔存在位置偏差时。所述定位单元适于通过使铸型在该定位单元的运动轴的至少一个方向上进行运动来实现这一校正。借此确保，如果以一假想坐标系的至少一个轴为参照，型芯元件相对于型腔处于正确位置。这一点可能足以实现型芯元件的正确定位，具体视型芯元件和型腔的形状和位置而定。本发明的方法原则上能应用于任何一种需要下芯的铸型，即适用于消失模和永久模。

所述铸型进一步能放置在所述输送装置的滑座上，在该滑座通过进给运动进入实施下芯操作的输送段后，能够借助释放单元将该滑座与相邻滑座隔开。也即，所述滑座进入相关输送段后，在该滑座沿输送线的前后可能存在其他滑座，这些其他滑座与所述滑座接触并有可能对其施加作用力。这会导致滑座或铸型的位置相对于型芯的指定参考位置发生意外变化。也会使滑座和/或铸型在实施本发明方法时所需做的运动受到阻碍。因此，最好让相关滑座不要与相邻滑座连接或发生接触。所述释放单元例如能由沿输送方向布置在滑座两侧的缸体致动杠杆构成。这样一来，这些杠杆就能够对相邻滑座产生作用，从而使其与相关滑座间隔数厘米。

所述定位装置也能够包括多个定位单元，这些定位单元能够分别使铸型沿其运动轴方向进行运动，从而相对于型芯元件的指定参考位置对该铸型的型腔的装配位置进行校正。这样一来，型腔或铸型就能够在多个方向上相对于型芯元件的指定参考位置发生变化或者说得到校正，从而使型腔相对于型芯元件得到特别精确的定向。所述定位装置优选能具有至少三个定位单元，以便能沿假想坐标系的三个运动轴驱动铸型。

也能由第一定位单元沿所述输送段的水平纵轴方向驱动并固定所述铸型。这样一来，该铸型就能够在输送方向上得到定位或校正，沿该水平纵轴到达装配位置时就能够对铸型的位置偏差进行补偿。

进一步能由第二定位单元沿所述输送段的水平横轴方向驱动并固定所述铸型。这样一来，该第二定位单元就能够使铸型进行横向于输送线的输送方向的校正运动，并将铸型固定在相对于型芯元件的指定参考位置的指定装配位置上。

为能改变或校正所述铸型相对于所述指定参考位置的高度，能够由第三定位单元沿所述输送段的竖向横轴方向驱动并固定所述铸型。第三定位单元能够先使铸型朝型腔的指定装配位置方向运动，到达这个装配位置后再将铸型固定在该位置上。校正铸型的高度水平是一项有益措施，特别是当滑座板上残留有造型材料或者铸型的型砂砂背未得到准确切除时。

完成对型腔装配位置的校正后就能够将型芯元件装入铸型的型腔。将型芯元件装入下砂箱内的型腔后，最后将上砂箱放置到该下砂箱后，至此形成完整的铸型。通过这种方式形成的铸型的型腔尺寸非常精确，因而能制造出特别精确的铸件。

在所述方法范围内，所述铸型能够包括装填有造型材料的下砂箱，所述造型材料形成阴模，其中，所述下砂箱的上缘能够构成分型面，该分型面能由所述定位装置进行相对于所述型芯元件的指定参考位置的定向。当构成型腔的阴模形成在该下砂箱内尺寸相当精确的指定位置上时，该下砂箱或铸型自身也能够相对于型芯元件的指定参考位置进行尺寸精确的定向，而不需要过多考虑型腔或阴模的形状与位置。这样就能够针对某一铸型或下砂箱将所述方法标准化，从而极大提高使用效率。待制铸件类型发生变化时，不必对所述方法或定位装置进行更改。如果由下砂箱的上缘构成分型面并且该分型面能由所述定位装置进行相对于所述参考位置的校正，本发明的方法实施起来将会特别容易。

本发明提供一种用于定位铸型，特别是装填有造型材料的砂箱或类似装置的定位装置，其中，输送装置能沿输送线驱动所述铸型，在所述输送线的某一输送段能将至少一个型芯元件装入所述铸型的型腔，能够将所述型芯元件定位于指定参考位置，所述定位装置布置在所述输送段上，其中，所述定位装置具有至少一个定位单元，所述定位单元适于对所述铸型的型腔的装配位置进行相对于所述参考位置的校正。关于本发明定位装置的有益效果，请参阅上文对本发明方法的描述。

所述定位单元优选地具有至少一个作动器，该作动器能够使所述铸型进行相对于所述参考位置的运动。例如，所述作动器能够为液压缸或气动缸，或者由电动机驱动。所述作动器也能够为直线电动机。

第一定位单元能够包括两个作动缸，所述作动缸分别在所述铸型的相对两侧产生作用并且能够沿所述输送段的水平纵轴方向对所述铸型进行定向与固定。如此一来，当铸型到达该输送段后，从输送线的两侧分别有一作动缸卡住铸型的侧面，并以此方式为铸型定向。所述作动缸和所述侧面能够采用能沿水平纵轴方向将铸型置中的设计。所述作动缸优选还能同时对铸型产生作用，以免铸型在输送段的水平横轴方向上发生意外偏移。作动缸为铸型进行过定向，型腔相对于型芯元件的指定参考位置得到过校正后，能够保持作动缸施加于铸型侧面的作用力，甚至还能够提高该作用力，以便在下芯之前将铸型固定在校正后的位置即装配位置上。

进一步能够设置一个包括两个作动缸的第二定位单元，所述作动缸能够分别通过一个杠杆驱动两个作动辊，所述作动缸同样分别在所述铸型的相对两侧产生作用并且能够沿所述输送段的水平横轴方向对所述铸型进行定向与固定。举例而言，这两个作动辊能够相互间隔一定距离地布置在所述杠杆上，以便能分别卡住铸型一个侧面的末端。这样一来，作动缸所引起的杠杆运动就能引发作动辊朝铸型侧面方向运动，使铸型得以在输送段的水平横轴方向上沿直线得到定向。如果铸型相对两侧的两个作动辊大体同时对铸型产生作用，则还能在这两个作动辊之间将铸型置中，从而使铸型的位置校正或相对于输送段水平横轴的定向得到简化。此外，作动缸施加在铸型上的作用力还能使铸型保持其在校正后位置上的固定状态。

所述定位装置进一步还能具有第三定位单元，所述第三定位单元包括至少三个作动缸，所述作动缸分别对所述铸型的一个底面产生作用并且能够沿所述输送段的竖向横轴方向对所述铸型进行定向与固定。这样就能通过特别简单的方式对铸型相对于所述指定参考位置的高度水平进行校正。特别是在使用三个作动缸的情况下，能够使铸型上缘呈水平定向，当滑座板和铸型之间有型砂残留，致使铸型沿横向或对角线朝输送线倾斜时，可能就有必要采取这一措施。优选还能够使用四个分别布置在铸型各角区下方的作动缸。

所述定位单元原则上也能够间接对所述铸型产生作用，具体方式例如是直接与用于放置该铸型的滑座板或滑座卡合或发生接触。如此一来，上述第三定位单元就很容易形成，这主要是因为作动缸能够卡在滑座下方，或者也能采用某种布置方式，使得输送线在设有滑座和铸型的输送段上整个地发生运动(确切而言是上升运动)。

所述作动缸优选还采用能单独受控的设计。这样就能选择性地对铸型运动施加影响。

特别优选地，所述作动缸分别具有一个能测定所述作动缸的工作位置的测量系统。如果所述定位装置具有控制单元，就能够对各作动缸的实测工作位置进行集中处理，需要时再进行校正。通过这种方式，特别是通过对作动缸的校正运动进行测量，还能测定型腔实际位置与预期位置之间的偏差有多大。必要时能在提前实施的工作步骤中据此推断出常规偏差以及这些偏差所引发的错误。

此外，所述定位装置还能具有止动单元，该止动单元形成至少三个用于所述铸型的止动件，所述止动件能定义一参考平面，所述参考平面能够采用相对于所述参考位置固定的设计。如果所述定位装置的定位单元能够沿输送段的竖向横轴方向对型腔的装配位置进行校正，该定位单元就能够使铸型朝这些止动件运动，随后在铸型的这个止动位置上对型腔的装配位置进行相对于型芯元件的指定参考位置的校正。因此，所述止动单元有助于极大地简化型腔的装配位置校正。所述止动单元优选也能够形成四个用于所述铸型的止动件，这些止动件能够分别布置在该铸型的角区。这四个止动件同样定义上述参考平面，从而保证铸型相对于型芯元件的指定参考位置呈水平定向。

从回溯引用上述特征部分能够获得所述定位装置的其他有益实施方式。

附图说明

下面借助附图对本发明的优选实施方式进行详细说明：

图1为具有定位装置和下芯机械手的输送线的截面图；

图2为图1所示的输送线的输送段的侧视图；

图3为图1中的截面图放大后的视图；

图4为图1所示的输送线的输送段的俯视图。

具体实施方式

图1是输送线10上某个输送段11的截面图，这个输送段上设置有下芯机械手12以及由下芯机械手12操作的型芯13。输送段11上定位有滑座14，该滑座上设置有滑座板15和放置在该滑座板上的下砂箱16。滑座14能够在输送轨17上移动，并且由设置在输送段11上的定位装置18固定在图中所示的位置上。先由定位装置18为下砂箱16相对于型芯13的指定参考位置的位置进行校正。随后由下芯机械手12沿箭头19所指方向将型芯13送入图中未示出的指定参考位置并放入图中未示出的型腔或阴模，该型腔或阴模是由图中未示出的型砂填料形成在下砂箱16中的。定位装置18始终在下砂箱16相对于型芯13的位置上对下砂箱进行定向，使得下砂箱16或形成在下砂箱内的型腔有可能产生的位置偏差能够得到补偿。这样就能有效避免装入型芯13时产生位置偏差。这种处理方式之所以有益的原因是，下芯机械手12总是将型芯13定位并放置在相同的指定参考位置上，而不会考虑下砂箱16或形成在下砂箱内的型腔或阴模有可能产生的位置偏差。

结合图2至图4可以看出，滑座14先是以箭头20所指方向沿输送线10运动到输送段11上。由于滑座14有可能还与图中未示出的相邻滑座相接触，因此定位装置18具有释放单元21，该释放单元主要由两个调节装置22构成，这两个调节装置又分别地主要由液压缸23和杠杆24构成。这两个调节装置22沿输送线10的进给方向布置在输送段11前后，液压缸23的运动会引起杠杆24以箭头25所指方向发生偏转并卡住图中未示出的相邻滑座，从而使这些相邻滑座与滑座14之间间隔数厘米。

随后借助定位装置18的第一定位单元26沿水平纵轴27的方向为下砂箱16进行相对于型芯13的指定参考位置的校正与定向。第一定位单元26主要由两个液压缸28构成，这两个液压缸沿输送线10分别布置在下砂箱16相对的两个侧面29和30。这些液压缸28分别固定在沿输送线10设置的保持架31上，并且能够分别用定心顶尖32卡入下砂箱16上的槽隙33中或者沿输送线10的方向施加横向力，从而使下砂箱16在水平纵轴27方向上得到校正或定位并得到固定。

接下来是借助定位装置18的第二定位单元34在输送段11的水平横轴35方向上对下砂箱16进行位置校正。第二定位单元34包括两个液压缸36，这两个液压缸能够分别通过一个杠杆37驱动两个作动辊38。杠杆37同样可转动地安装在保持架31上。通过让作动辊38大体同时朝下砂箱16的侧面29和30方向进行运动，能够对下砂箱16进行相对于水平横轴35的定向或位置校正，当下砂箱16到达相对于型芯13的指定参考位置的校正位置后，由第二定位单元34对其进行固定。

随后借助定位装置18的第三定位单元39沿输送段11的竖向横轴44方向驱动并固定砂箱16或包括滑座板15在内的整个滑座14。第三定位单元39包括四个液压活塞40，这些液压活塞布置在输送轨17下方并且能够分别在竖向上驱动输送轨段41。这些液压活塞40分别具有一个图中未示出的测量系统并且能够分别加以单独控制。定位装置18还包括止动单元42，该止动单元包括四个止动件43，其中，每个保持架31上各设置两个止动件43。这些止动件43共同构成一个图中未详细示意的水平参考平面，液压活塞40沿竖向驱动下砂箱16，使得下砂箱16与这些止动件43都发生接触，从而使下砂箱对准该参考平面。由于这个参考平面相对于型芯13的指定参考位置是固定的，这样就能使下砂箱16对准输送段11的竖向横轴44。止动件43能够具有图中未示出的接触元件，当下砂箱与各止动件43发生接触时，这些接触元件能够发出相应信号。

如图1所示，完成对下砂箱16的装配位置的校正后，就能够在指定参考位置上将型芯13装入下砂箱。

Claims (25)

1.一种用于定位铸型的方法，其中，输送装置沿输送线(10)驱动所述铸型，在所述输送线的某一输送段(11)将至少一个型芯元件(13)装入所述铸型的型腔，将所述型芯元件定位于指定参考位置，所述输送段上设置有定位装置(18)，其特征在于，所述定位装置具有至少一个定位单元，借助所述定位单元对所述铸型的型腔的装配位置进行相对于所述参考位置的校正。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述铸型放置在所述输送装置的滑座(14)上，在所述滑座通过进给运动进入所述输送段(11)后，借助释放单元(21)将所述滑座与相邻滑座隔开。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述定位装置(18)具有多个定位单元，所述定位单元分别使所述铸型沿其运动轴(27，35，44)方向进行运动，从而相对于所述型芯元件(13)的指定参考位置对所述铸型的型腔的装配位置进行校正。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，由第一定位单元(26)沿所述输送段(11)的水平纵轴(27)方向驱动并固定所述铸型。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，由第二定位单元(34)沿所述输送段(11)的水平横轴(35)方向驱动并固定所述铸型。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，由第三定位单元(39)沿所述输送段(11)的竖向横轴(44)方向驱动并固定所述铸型。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，对所述型腔的装配位置进行过校正后，将所述型芯元件(13)装入所述铸型的型腔。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述铸型包括装填有造型材料的下砂箱(16)，所述造型材料形成阴模，其中，所述下砂箱的上缘构成分型面，由所述定位装置(18)对所述分型面进行相对于所述参考位置的定向。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述铸型是装填有造型材料的砂箱。

10.一种用于定位铸型的定位装置(18)，其中，输送装置能沿输送线(10)驱动所述铸型，在所述输送线的某一输送段(11)能将至少一个型芯元件(13)装入所述铸型的型腔，能够将所述型芯元件定位于指定参考位置，所述定位装置布置在所述输送段上，其特征在于，所述定位装置具有至少一个定位单元，所述定位单元适于对所述铸型的型腔的装配位置进行相对于所述参考位置的校正。

11.根据权利要求10所述的定位装置，其中，所述定位单元(26，34，39)具有至少一个作动器，所述作动器能够使所述铸型进行相对于所述参考位置的运动。

12.根据权利要求10或11所述的定位装置，其中，第一定位单元(26)包括两个作动缸(23)，所述作动缸分别在所述铸型的相对两侧(29，30)产生作用并且能够沿所述输送段(11)的水平纵轴(27)方向对所述铸型进行定向与固定。

13.根据权利要求10或11所述的定位装置，其中，第二定位单元(34)包括两个作动缸(36)，所述作动缸能够分别通过一个杠杆(37)驱动两个作动辊(38)，所述作动缸同样分别在所述铸型的相对两侧(29，30)产生作用并且能够沿所述输送段(11)的水平横轴(35)方向对所述铸型进行定向与固定。

14.根据权利要求10或11所述的定位装置，其中，第三定位单元(39)包括至少三个作动缸(40)，所述作动缸分别对所述铸型的一个底面产生作用并且能够沿所述输送段(11)的竖向横轴(44)方向对所述铸型进行定向与固定。

15.根据权利要求12所述的定位装置，其中，所述作动缸(23)采用能够单独受控的设计。

16.根据权利要求13所述的定位装置，其中，所述作动缸(36)采用能够单独受控的设计。

17.根据权利要求14所述的定位装置，其中，所述作动缸(40)采用能够单独受控的设计。

18.根据权利要求12所述的定位装置，其中，所述作动缸(23)分别具有一个能测定所述作动缸的工作位置的测量系统。

19.根据权利要求13所述的定位装置，其中，所述作动缸(36)分别具有一个能测定所述作动缸的工作位置的测量系统。

20.根据权利要求14所述的定位装置，其中，所述作动缸(40)分别具有一个能测定所述作动缸的工作位置的测量系统。

21.根据权利要求15所述的定位装置，其中，所述作动缸(23)分别具有一个能测定所述作动缸的工作位置的测量系统。

22.根据权利要求16所述的定位装置，其中，所述作动缸(36)分别具有一个能测定所述作动缸的工作位置的测量系统。

23.根据权利要求17所述的定位装置，其中，所述作动缸(40)分别具有一个能测定所述作动缸的工作位置的测量系统。

24.根据权利要求10或11所述的定位装置，其中，所述定位装置(18)具有止动单元(42)，所述止动单元形成有至少三个用于所述铸型的止动件(43)，所述止动件定义一参考平面，所述参考平面采用相对于所述参考位置固定的设计。

25.根据权利要求10所述的定位装置，其中，所述铸型是装填有造型材料的砂箱。