CN103658543A - 缸盖砂芯组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缸盖气道砂芯组装方法，包括如下步骤：（1）混砂射芯，成型的气道砂芯通过芯头连接在一起形成气道砂芯组；（2）夹具安装，所述夹具安装到第一机器人与第二机器人上;（3）提取砂芯组，所述第一机器人利用所述夹具夹持所述芯头，并提取所述气道砂芯组放置于临时托板上；（4）修芯，该步骤为人工修补砂芯，修补砂芯后，气道砂芯组输送回原来位置；（5）砂芯组装，所述第一机器人再次夹起气道砂芯组并传送给所述第二机器人，所述第二机器人根据相应程序动作，将所述气道砂芯组组装到组芯托板上的对应位置。该方法可以提高工作效率，节约组芯车间的空间，提高组芯质量，实现一条生产线多品种作业。

Description

缸盖砂芯组装方法

技术领域

本发明涉及柴油机气缸盖铸造领域，特别涉及一种缸盖砂芯组装方法。

背景技术

柴油机气缸盖是一种具有复杂型腔的机械零件，其内部空间紧凑而且有很多复杂的曲面和不规则孔道。在气缸盖的铸造工艺中，首先，需要根据型腔的形状制作出砂芯，即组装缸盖砂芯，然后，把砂芯放入铸模中，最后，合模浇铸出毛坯件。

目前，在一般的铸造生产工艺流程中，在组装缸盖砂芯时，往往需要人工将粘胶放到水道砂芯上，再将进排气道砂芯组芯，流入下一道工序，才可以用于生产铸件。其中，组装气道砂芯的方法为，在射取气道砂芯后，人工将进排气道砂芯分别放在砂芯车上拉到指定位置，然后对射取好的气道砂芯进行修芯处理并拉到其他指定位置，最后对修补好的气道砂芯进行砂芯组装。需要更换机型时，将剩余的砂芯拉回原来位置，拉取更换的机型气道砂芯到组芯岗位继续组芯。

但是，此种组芯方法需要耗费较大的人力物力，同时，无法实现自动化生产，即使在流水线上组芯，也需要将放置气道砂芯的砂芯车拉到指定位置进行人工组芯。如需要生产其他类型的气缸盖毛坯，则需要将相对应的砂芯车拉到组芯位置，利用该种方法制造缸盖，生产效率非常低，并且占用大量的生产空间放置各种机型的气道砂芯，人工劳动强度大。

发明内容

本发明是为了克服上述现有技术中缺陷，提供一种缸盖气道砂芯组装方法，可以提高工作效率，节约组芯车间的空间，提高组芯质量，实现一条生产线多品种作业。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种缸盖气道砂芯组装方法，包括如下步骤：（1）混砂射芯，具体为将芯砂与树脂材料混合搅拌形成均匀的混合砂，利用射芯机把混合砂射到气道芯芯盒内，成型的气道砂芯通过芯头连接在一起形成气道砂芯组；（2）夹具安装，具体为将专门用于夹持气道砂芯组的夹具安装到第一机器人与第二机器人上;（3）提取砂芯组，利用下顶芯杆将气道砂芯组顶起，第一机器人根据相应程序动作，利用夹具夹持芯头，并提取气道砂芯组放置于临时托板上；（4）修芯，临时托板通过辊道输送至修芯工位进行人工修补砂芯，修补砂芯后，临时托板通过辊道再次输送回原来位置；（5）砂芯组装，第一机器人根据指示再次将步骤（4）中完成的气道砂芯组夹起并传送给第二机器人，第二机器人根据相应程序动作，将气道砂芯组组装到组芯托板上的对应位置。

上述技术方案中，在步骤（2）中，夹具包括第一夹片与第二夹片，在安装夹具时，第一夹片固定安装，第二夹片活动安装；在步骤（3）中，利用第一夹片卡在芯头一边，利用第二夹片移动来卡接在芯头另一边。

上述技术方案中，第一机器人安装8个夹具，第二机器人安装2个夹具，在工作时，第一机器人一次夹持8个气道砂芯组，第二机器人一次夹取2个气道砂芯组进行组装。

上述技术方案中，气道砂芯组包括3个或4个气道砂芯。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果：通过设计气道砂芯组及对应的夹具，利用机器人操作，大大提高工作效率，节约组芯车间的空间，提高组芯质量，而且，可以对不同型号的机型进行组芯，实现一条生产线多品种作业。

附图说明

图1是一种本发明中底盘砂芯结构示意图；

图2是本发明中下水套砂芯与底盘砂芯的组装示意图；

图3是本发明中气道砂芯组、底盘砂芯及下水套砂芯的组装示意图；

图4是本发明中气道砂芯组、底盘砂芯、下水套砂芯及上水套砂芯的组装示意图；

图5是本发明中气道砂芯组、底盘砂芯、下水套砂芯、上水套砂芯及盖板砂芯的组装示意图；

图6是本发明中气道砂芯组结构示意图；

图7是本发明中夹片结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

本发明的缸盖气道砂芯组装方法是铸造气缸盖过程当中重要的环节，在气缸盖铸造组芯过程中，一般按照顺序对不同的砂芯进行组装，其中，对气道砂芯的组装关乎整个组芯的效率及缸盖砂芯组的质量，本发明主要通过气道砂芯的特征，设计了专门的组芯工序、组装方式及专用夹具，在机器人的操作下，大大提高工作效率，节约组芯车间的空间，提高组芯质量，而且，可以对不同型号的机型进行组芯，实现一条生产线多品种作业。

如图1至图5所示，具体的缸盖砂芯组装过程为，首先把底盘砂芯10固定在组芯托板（图中未示出）上，在底盘砂芯10上方组装下水套砂芯20，在下水套砂芯20上组装气道砂芯（需要说明的是，此过程中的气道砂芯是以气道砂芯组30的形式组装的，下文详细描述），其中，气道砂芯包括排气道砂芯与进气道砂芯，然后，按照顺序组装上水套砂芯40及盖盘砂芯50，至此，完整的缸盖砂芯组组装完毕，进行下一道工序。

本实施例提供的缸盖气道砂芯组装方法专门针对上述组芯过程中关键一环进行改进设计，具体包括如下步骤：

第一步，混砂射芯，具体为将芯砂与树脂材料混合搅拌形成均匀的混合砂，其用砂料是冷芯砂，树脂材料采用酚醛树脂和聚异氰酸酯树脂，这两种树脂的配置比例参考温度等因素，100单位的混合树脂，酚醛树脂与聚异氰酸酯树脂的配置比例选择60/40、55/45或者50/50，混合好的混合树脂占混合砂重量比一般为1.3～2.6%；混合砂配置好后放入射芯机射头内，开启射芯机，采用压缩空气将混合砂射到气道芯芯盒中，气道砂芯成型。此混砂射芯步骤是本发明关键步骤之一，在设计气道芯芯盒时，保证不同个数的气道砂芯302通过芯头301整齐的连接在一起，形成气道砂芯组30。在具体制作气道砂芯组时，考虑柴油机缸筒数量，一般四缸柴油机的气道砂芯组包括四个气道砂芯，六缸柴油机的气道砂芯组包括3个气道砂芯（参见图6），这样设计气道砂芯组30就是为了方便夹取及组装。

第二步，夹具安装，针对上述气道砂芯组30的特征专门设计夹具（图中未标记），夹具由相同的两夹片60组成，夹片60为叉状结构，具有两夹脚601（参见图7）。为描述方便，夹具由第一夹片（图中未标记）与第二夹片（图中未标记）组成，在安装夹具时，第一夹片固定安装，第二夹片活动安装，在夹持气道砂芯组30时，利用第一夹片卡在芯头302一边，利用第二夹片移动来卡接在芯头302另一边，机器人通过压力感应判断是否夹持牢靠。在本技术方案中，具体用到两个机器人，可以购买市场上的ABB机器人，为描述方便，区分为第一机器人与第二机器人。在安装夹具时，根据机器人一次性夹持气道砂芯组的数量来安装夹具的个数，本实施例以六缸缸盖为例。

第三步，提取砂芯组，上述气道砂芯组制作好以后，利用下顶芯杆将气道砂芯组顶起，第一机器人根据相应程序动作，利用夹具夹持芯头，这样就可以夹取气道砂芯组30，第一机器人一次性可以夹取8个气道砂芯组30，并把气道砂芯组30放置于临时托板（图中未示出）上。

第四步，修芯，临时托板通过辊道输送至修芯工位进行人工修补砂芯，修补砂芯后，所述临时托板通过所述辊道再次输送回原来位置。

第五步，砂芯组装，经过修补的气道砂芯组回到原来的位置后，第一机器人根据指示再次将气道砂芯组夹起，传送给第二机器人的同时旋转90°，第二机器人根据相应程序动作，按照同样的方式将气道砂芯组夹起，此时，在组芯工位的组芯托板上，底盘砂芯10和下水道砂芯20已经完成组装，且在下水道砂芯20与气道砂芯组芯头对应位置已注射有热熔胶，第二机器人按照指示把气道砂芯组30置于下水道砂芯20的对应位置即可。第二机器人安装2个夹具，一次性可夹取两个气道砂芯组30，分四次夹取，气道砂芯组装完毕，进入下一道工序。

本发明提供的夹具时专门为夹取气道砂芯组而设计，由于不同形状的气道砂芯可以通过相类似的芯头连接成气道砂芯组，这样，夹具可以设计成通用的，无需根据机型制作专用的夹具，方便工具管理。

气道砂芯组由于芯头的固定作用，其可以适用统一的临时托板，且所有机型的气道砂芯芯头在临时托板上的位置都是固定的，这样可以保证机器人的准确夹取气道砂芯组，提高效率，提高精度，大大提高砂芯制作的自动化程度。

另外，机器人一个节拍可以组合多个气道砂芯组，有效的减少生产时间，减少人工数，并大大的降低人工的劳动量，而且减少人为因素造成的毛坯尺寸偏差。

以上公开的仅为本发明的具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种缸盖气道砂芯组装方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）混砂射芯，具体为将芯砂与树脂材料混合搅拌形成均匀的混合砂，利用射芯机把所述混合砂射到气道芯芯盒内，成型的气道砂芯通过芯头连接在一起形成气道砂芯组；

（2）夹具安装，具体为将专门用于夹持气道砂芯组的夹具安装到第一机器人与第二机器人上;

（3）提取砂芯组，利用下顶芯杆将气道砂芯组顶起，所述第一机器人根据相应程序动作，利用所述夹具夹持所述芯头，并提取所述气道砂芯组放置于临时托板上；

（4）修芯，所述临时托板通过辊道输送至修芯工位进行人工修补砂芯，修补砂芯后，所述临时托板通过所述辊道再次输送回原来位置；

（5）砂芯组装，所述第一机器人根据指示再次将步骤（4）中完成的气道砂芯组夹起并传送给所述第二机器人，所述第二机器人根据相应程序动作，将所述气道砂芯组组装到组芯托板上的对应位置。

2.根据权利要求1所述的缸盖气道砂芯组装方法，其特征在于，在所述步骤（2）中，所述夹具包括第一夹片与第二夹片，在安装夹具时，所述第一夹片固定安装，所述第二夹片活动安装；

在步骤（3）中，利用所述第一夹片卡在所述芯头一边，利用所述第二夹片移动来卡接在所述芯头另一边。

3.根据权利要求2所述的缸盖气道砂芯组装方法，其特征在于，所述第一机器人安装8个所述夹具，所述第二机器人安装2个所述夹具，在工作时，所述第一机器人一次夹持8个所述气道砂芯组，所述第二机器人一次夹取2个所述气道砂芯组进行组装。

4.根据权利要求1至3任一所述的缸盖气道砂芯组装方法，其特征在于，所述气道砂芯组包括3个或4个气道砂芯。

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