CN103978165A - 发动机缸体砂芯精确定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及定位装置技术领域，具体涉及发动机缸体砂芯精确定位装置，包括一次定位托板、二次定位托板以及定位顶升机构；首先采用一次定位托板对缸盖顶盖芯和缸盖底盖芯第一次定位，其次采用二次定位托板对缸盖顶盖芯和缸盖底盖芯第二次定位，最后在合型时采用定位顶升机构进行精确定位，该定位顶升机构能够根据设定的生产节拍自动升降，通过定位顶升机构顶部的两个定位长圆锥销轴在随顶升机升起时能穿过二次定位托板的空挡，经过与缸盖砂芯的另外两个工艺孔（较深）初步定位后。该定位装置中由于顶升机构位置是始终不变的，所以每次被顶升起来的砂芯位置是唯一的，完全能够满足机器人的抓取精度和合型精度。

Description

发动机缸体砂芯精确定位装置

技术领域

本发明涉及定位装置技术领域，具体涉及发动机缸体砂芯精确定位装置。

背景技术

铸造是人类掌握最早的热加工工艺，铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。铸造毛坯因近乎成形，而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了制作时间．铸造是现代装置制造工业的基础工艺之一。在现代化的铸造行业中，由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。砂型铸造生产分为五大工部：熔炼工部、造型工部、制芯工部，砂处理工部，和清理工部。

制芯工部制芯机生产出缸盖顶盖芯和缸盖底盖芯，合型成一个完整缸盖砂芯过程中需要经过组芯、浸涂、烘干、合型等工序。许多铸造厂一直希望以上工序能够在自动化生产线上实现，由机器人代替人工进行砂芯搬运等工作。但是由于，1、为顶盖芯和底盖芯组芯过程必须人工参与，容易改变砂芯位置；2、表干炉烘干砂芯时，砂芯和普通定位销的热膨胀系数不同，此处定位销与砂芯工艺孔配合过紧容易破损砂芯，配合过松则砂芯在表干炉内输送时容易改变位置；3、最后的合型工序要求缸盖顶盖芯和缸盖底盖芯的位置严格对应，否则会破损砂芯，有以上几个难点存在，所以此前一直未能实现缸盖砂芯的自动化生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种制造成本低、结构简单、便于维护，且定位准确、安全可靠性极高的发动机缸体砂芯精确定位装置。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：发动机缸体砂芯精确定位装置，包括一次定位托板、二次定位托板以及定位顶升机构。

进一步地，所述一次定位托板为钢制焊接托板，所述一次定位托板上对角位置设有两个第一定位销轴，所述两个第一定位销轴分别与缸盖顶盖芯和缸盖底盖芯的工艺孔间隙配合，其间隙配合为δ≤1mm。

进一步地，所述二次定位托板为钢制焊接托板，所述二次定位托板上对角位置设有四个第二定位销轴，所述四个第二定位销轴分别与缸盖顶盖芯和缸盖底盖芯的工艺孔间隙配合，其间隙配合为1≤δ≤3mm。

进一步地，所述定位顶升机构包括支撑平台、两只油缸、以及设置在所述两只油缸之间的导杆，所述支撑平台的上方通过托架水平设有顶板，所述顶板上对角位置设有两个定位长圆锥销轴。

本发明具有以下有益效果：本发明所述的发动机缸体砂芯精确定位装置，包括一次定位托板、二次定位托板以及定位顶升机构；本发明首先采用一次定位托板对缸盖顶盖芯和缸盖底盖芯第一次定位，其次采用二次定位托板对缸盖顶盖芯和缸盖底盖芯第二次定位，最后在合型时采用定位顶升机构进行精确定位，该定位顶升机构能够根据设定的生产节拍自动升降，通过定位顶升机构顶部的两个定位长圆锥销轴在随顶升机升起时能穿过二次定位托板的空挡，经过与缸盖砂芯的另外两个工艺孔（较深）初步定位后，在随后的上升行程中逐渐将缸盖砂芯举升至脱离二次定位托板，此时两个定位长圆锥销轴已经与缸盖砂芯的工艺孔严密配合，该定位装置中由于顶升机构位置是始终不变的，所以每次被顶升起来的砂芯位置是唯一的，完全能够满足机器人的抓取精度和合型精度。综上所述，该定位装置首先有梯度的逐渐放松对前面两次砂芯的定位精度，保证每一次砂芯转移都能够有足够宽松的位置要求，其次在最后合型要求精度最高时采用修正的方式，将前面放松的位置精度重新纠正到绝对位置，从而保证了合型精度，提高了产品质量。另外，该定位装置制造成本低、结构简单、便于维护，且定位准确、安全可靠性极高，易于推广和使用。

附图说明

图1为本发明中一次定位托板的结构示意图。

图2为本发明中二次定位托板的结构示意图。

图3为本发明中第一定位销轴的结构示意图。

图4为本发明中第二定位销轴的结构示意图。

图5为本发明中定位顶升机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

如图1、图2、图3、图4、图5所示，发动机缸体砂芯精确定位装置，包括一次定位托板1、二次定位托板2以及定位顶升机构。

其中，如图1、图3所示，所述一次定位托板1为钢制焊接托板，所述一次定位托板1上对角位置设有两个第一定位销轴1-1，该两个第一定位销轴1-1采用螺栓与一次定位托板1固定连接，所述两个第一定位销轴1-1分别与缸盖顶盖芯和缸盖底盖芯的工艺孔间隙配合，其间隙配合为δ≤1mm。本实施例中，该一次定位托板1用于承载制芯机刚生产出来的缸盖盖芯和缸盖底盖芯，由机器人从制芯机处抓取后摆放到一次定位托板1，同时该一次定位托板1将砂芯运送到第二个机器人处进行浸涂，在运送过程中完成人工组芯，即分别对缸盖顶盖芯和缸盖底盖芯组上小砂芯。

如图2、图4所示，所述二次定位托板2为钢制焊接托板，所述二次定位托板2上对角位置设有四个第二定位销轴2-1，该四个第二定位销轴2-1采用螺栓与二次定位托板2固定连接，所述四个第二定位销轴2-1分别与缸盖顶盖芯和缸盖底盖芯的工艺孔间隙配合，其间隙配合为1≤δ≤3mm。本实施例中，该二次定位托板2用于承载浸涂后的砂芯，由第二个机器人从一次定位托板1抓取砂芯，浸涂后摆放在二次定位托板2上，进入表干炉烘干，其中，二次定位托板2用于将缸盖顶盖芯和缸盖底盖芯运送到第三个机器人处进行合型。

如图5所示，所述定位顶升机构包括支撑平台3、两只油缸4、以及设置在所述两只油缸4之间的导杆5，所述支撑平台3的上方通过托架6水平设有顶板7，所述顶板7上对角位置设有两个定位长圆锥销轴7-1。其中，两只油缸4以及导杆5起到驱动定位顶升机构顶升的作用，导杆5的顶端与托架6连接，托架6对顶板7起到承托作用；本实施例中，该二次定位托板2到达第三个机器人处的精确定位顶升机构时，该定位顶升机构能够根据设定的生产节拍自动升降，通过定位顶升机构顶部的两个定位长圆锥销轴7-1在随顶升机升起时能穿过二次定位托板2的空挡，经过与缸盖砂芯8的另外两个工艺孔（较深）初步定位后，在随后的上升行程中逐渐将缸盖砂芯8举升至脱离二次定位托板2，此时两个定位长圆锥销轴7-1已经与缸盖砂芯8的工艺孔严密配合，该定位装置中由于顶升机构位置是始终不变的，所以每次被顶升起来的砂芯位置是唯一的，完全能够满足机器人的抓取精度和合型精度。

综上所述，该定位装置首先有梯度的逐渐放松对前面两次砂芯的定位精度，保证每一次砂芯转移都能够有足够宽松的位置要求，其次在最后合型要求精度最高时采用修正的方式，将前面放松的位置精度重新纠正到绝对位置，从而保证了合型精度，提高了产品质量。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.发动机缸体砂芯精确定位装置，其特征在于，包括一次定位托板（1）、二次定位托板（2）以及定位顶升机构。

2.根据权利要求1所述发动机缸体砂芯精确定位装置，其特征在于，所述一次定位托板（1）为钢制焊接托板，所述一次定位托板（1）上对角位置设有两个第一定位销轴（1-1），所述两个第一定位销轴（1-1）分别与缸盖顶盖芯和缸盖底盖芯的工艺孔间隙配合，其间隙配合为δ≤1mm。

3.根据权利要求1所述发动机缸体砂芯精确定位装置，其特征在于，所述二次定位托板（2）为钢制焊接托板，所述二次定位托板（2）上对角位置设有四个第二定位销轴（2-1），所述四个第二定位销轴（2-1）分别与缸盖顶盖芯和缸盖底盖芯的工艺孔间隙配合，其间隙配合为1≤δ≤3mm。

4.根据权利要求1所述发动机缸体砂芯精确定位装置，其特征在于，所述定位顶升机构包括支撑平台（3）、两只油缸（4）、以及设置在所述两只油缸（4）之间的导杆（5），所述支撑平台（3）的上方通过托架（6）水平设有顶板（7），所述顶板（7）上对角位置设有两个定位长圆锥销轴（7-1）。