CN104815968A - 冷芯机取件装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种冷芯机取件装置及其方法，至少由手爪横移机构、手爪升降机构、抓取机构及控制系统构成：手爪横移机构，包括顶芯平台上方固定的导轨梁、导轨梁侧面设置的横移导轨、以及设于横移导轨上的滑台，滑台底部连接在同步带上，同步带通过第一电机驱动滑台沿横移导轨来回水平滑动；手爪升降机构包括滑台上设置的纵向导轨以及设于纵向导轨上的抓取臂，抓取机构，包括设于抓取臂靠近顶芯平台一端的多个手爪摆台，手爪摆台底部设有可同步相对或相背移动且可翻转的多对手爪。本发明大大减轻了操作工人的劳动强度，提高了生产安全性，由原来两人一机改为一人一机，提高了生产效率。

Description

冷芯机取件装置及其方法

技术领域

本发明涉及铸造设备，尤其涉及一种冷芯机取件装置。

本发明还涉及一种冷芯机取件装置的取件方法。

背景技术

冷芯机应用于铸造领域，通过吹气使砂芯在芯盒内快速硬化。冷芯是一种高效制芯工艺，与热芯、壳芯比较具有高效、节能等优点。

现有技术中，取芯流程完全靠操作工上踏步到机器里从模具里将砂芯取出。砂芯的重量大，造成操作工劳动强度大，且生产效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种冷芯机取件装置及其方法，用于解决现有技术中的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种冷芯机取件装置，冷芯机内设有用于将砂芯顶出的顶芯平台，顶芯平台前侧设有组芯平台，所述取件装置至少由手爪横移机构、手爪升降机构、抓取机构及控制系统构成：

手爪横移机构，包括顶芯平台上方固定的导轨梁、导轨梁侧面设置的横移导轨、以及设于横移导轨上的滑台，滑台底部连接在同步带上，同步带通过第一电机驱动滑台沿横移导轨来回水平滑动；

手爪升降机构，包括滑台上设置的纵向导轨以及设于纵向导轨上的抓取臂，滑台上设有第二电机，第二电机连接有齿轮，齿轮与竖直设置的齿条啮合，齿条连接在抓取臂一端，齿条另一端通过齿条架设置在纵向导轨上，第二电机驱动抓取臂沿纵向导轨来回纵向滑动；

抓取机构，包括设于抓取臂靠近顶芯平台一端的多个手爪摆台，手爪摆台底部设有可同步相对或相背移动且可翻转的多对手爪。

进一步地，所述手爪由平行设置且可相对或相背移动的两块夹持板构成。

进一步地，外芯手爪由两块水平设置的夹持板构成。

进一步地，芯手爪由两块竖直设置的夹持板构成，每块夹持板上设有至少两个夹持片，夹持片内侧设有缓冲橡胶。

进一步地，所述第一电机及第二电机为步进电机、直流永磁电机、交流伺服电机中的一种或几种组合。

进一步地，所述控制系统采用PLC与冷芯机一体控制。

本发明还提供一种冷芯机取件装置的取件方法，包括以下步骤：

砂芯由顶芯平台顶出；

第一电机驱动滑台沿横移导轨水平滑动至砂芯上方；

第二电机驱动抓取臂沿纵向导轨向下滑动至接近砂芯；

手爪摆台两侧的手爪同步相对运动，将砂芯夹紧；

第二电机驱动抓取臂沿纵向导轨向上滑动，手爪上升至顶位使砂芯脱离顶芯平台；

第一电机驱动滑台沿横移导轨水平滑动至组芯平台上方；

手爪翻转将砂芯翻转180°；

第二电机驱动抓取臂沿纵向导轨向下滑动至砂芯放置到组芯台平台上；

手爪松开砂芯，且摆台两侧的手爪同步相背运动；

第二电机驱动抓取臂沿纵向导轨向上滑动至顶位，手爪反向翻转180°复位，等待下一循环。

通过以上技术方案，本发明大大减轻了操作工人的劳动强度，提高了生产安全性，由原来两人一机改为一人一机，提高了生产效率。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为外芯手爪的结构示意图；

图4为内芯手爪的结构示意图。

元件标号说明：

1         砂芯

2         顶芯平台

3         导轨梁

4         滑台

5         抓取臂

6         手爪摆台

7         手爪

71        外芯手爪

72        内芯手爪

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图4。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

基于现有技术中缺乏针对冷芯机的机械式取件装置，为了最大限度地减轻冷芯机操作人员的劳动强度，参阅图1及图2所示，本发明提供一种冷芯机取件装置，自动抓取从顶芯平台2顶出的砂芯1，并将砂芯1移出机外，放置到组芯平台8上。取件装置至少由手爪横移机构、手爪升降机构、抓取机构及控制系统构成：

手爪横移机构，主要由导轨梁3、横移导轨、滑台4、传动结构及电机构成。导轨梁设于顶芯平台上方，通过加固支架与上部钢平台固定。导轨梁侧面设置横移导轨，横移导轨上装设滑台，滑台底部连接传动结构，传动结构通过第一电机驱动滑台沿横移导轨来回水平滑动，实现水平向快速移进或移出。传动结构可根据实际需要选择同步带或齿轮齿条传动或其它传动结构。

手爪升降机构包括滑台上设置的纵向导轨以及设于纵向导轨上的抓取臂5，滑台上设有第二电机，第二电机连接有齿轮，齿轮与竖直设置的齿条啮合，齿条连接在抓取臂一端，齿条另一端通过齿条架设置在纵向导轨上，第二电机驱动抓取臂沿纵向导轨来回纵向滑动。

抓取机构包括设于抓取臂靠近顶芯平台一端的多个手爪摆台6，手爪摆台底部设有可同步相对或相背移动且可翻转的多对手爪7。旋转臂用以驱动手爪翻转，进而将砂芯翻转180°。在正常工作状态时，旋转臂和手爪处在工作位置，由旋转臂定位装置锁定位置。当冷芯机需要更换芯盒模具时，为了给吊装模具的电动葫芦让出空间，首先将旋转臂定位装置释放，由人工将旋转臂和手爪旋转到旋出位，并由旋转臂定位装置将旋转臂锁定在旋出位置，然后再更换模具。

砂芯通常包括内芯和外芯两种类型，两种类型的形状及断面均不相同，例如缸盖冒口芯就分为内冒口芯和外冒口芯。因此，作为本发明的进一步改进，针对上述情况，手爪分为内芯手爪和外芯手爪，两种手爪均由平行设置且可相对或相背移动的两块夹持板构成。如图3所示，其中，外芯手爪71由两块水平设置的夹持板构成，直接夹持于砂芯两端的上下侧。如图4所示，内芯手爪72由两块竖直设置的夹持板构成，每块夹持板上设有至少两个夹持片，夹持片内侧设有缓冲橡胶。用于夹持砂芯上表面的突出部。

控制系统采用单独的电气控制柜，通过西门子PLC与冷芯机的电控系统联机、通信实现一体控制，操作界面采用触摸屏。所有气动控制元件、气源处理元件、气缸等均采用Festo产品；摆台和手爪均采用SMC产品。

作为本发明的另一改进，第一电机及第二电机为步进电机、直流永磁电机、交流伺服电机中的一种或几种组合。本实施例中，优选使用伺服电机驱动，可保证整个机构运行速度快，动作更平稳，而且位置准确。

冷芯机内设有用于将砂芯顶出的顶芯平台2，顶芯平台前侧设有组芯平台8，顶芯平台满足砂芯从下芯盒顶出高度≥120mm。

以下结合本发明冷芯机取件装置的取件流程做进一步详述：

冷芯机前门打开(冷芯机控制)，砂芯由顶芯平台顶出；

第一电机驱动滑台沿横移导轨水平滑动至砂芯上方；

第二电机驱动抓取臂沿纵向导轨向下滑动至接近砂芯；

手爪摆台两侧的手爪同步相对运动，将砂芯夹紧；

第二电机驱动抓取臂沿纵向导轨向上滑动，手爪上升至顶位使砂芯脱离顶芯平台；

第一电机驱动滑台沿横移导轨水平滑动至组芯平台上方；

手爪翻转将砂芯翻转180°；

第二电机驱动抓取臂沿纵向导轨向下滑动至砂芯放置到组芯台平台上；

手爪松开砂芯，且摆台两侧的手爪同步相背运动；

第二电机驱动抓取臂沿纵向导轨向上滑动至顶位，手爪反向翻转180°复位，等待下一循环。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种冷芯机取件装置，冷芯机内设有用于将砂芯顶出的顶芯平台，顶芯平台前侧设有组芯平台，其特征在于，所述取件装置至少由手爪横移机构、手爪升降机构、抓取机构及控制系统构成：

手爪横移机构，包括顶芯平台上方固定的导轨梁、导轨梁侧面设置的横移导轨、以及设于横移导轨上的滑台，滑台底部连接在同步带上，同步带通过第一电机驱动滑台沿横移导轨来回水平滑动；

手爪升降机构，包括滑台上设置的纵向导轨以及设于纵向导轨上的抓取臂，滑台上设有第二电机，第二电机连接有齿轮，齿轮与竖直设置的齿条啮合，齿条连接在抓取臂一端，齿条另一端通过齿条架设置在纵向导轨上，第二电机驱动抓取臂沿纵向导轨来回纵向滑动；

抓取机构，包括设于抓取臂靠近顶芯平台一端的多个手爪摆台，手爪摆台底部设有可同步相对或相背移动且可翻转的多对手爪。

2.根据权利要求1所述的冷芯机取件装置，其特征在于，所述手爪由平行设置且可相对或相背移动的两块夹持板构成。

3.根据权利要求2所述的冷芯机取件装置，其特征在于，外芯手爪由两块水平设置的夹持板构成。

4.根据权利要求2所述的冷芯机取件装置，其特征在于，内芯手爪由两块竖直设置的夹持板构成，每块夹持板上设有至少两个夹持片，夹持片内侧设有缓冲橡胶。

5.根据权利要求1所述的冷芯机取件装置，其特征在于，所述第一电机及第二电机为步进电机、直流永磁电机、交流伺服电机中的一种或几种组合。

6.根据权利要求1所述的冷芯机取件装置，其特征在于，所述控制系统采用PLC与冷芯机一体控制。

7.一种权利要求1所述的冷芯机取件装置的取件方法，其特征在于，包括以下步骤：

砂芯由顶芯平台顶出；

第一电机驱动滑台沿横移导轨水平滑动至砂芯上方；

第二电机驱动抓取臂沿纵向导轨向下滑动至接近砂芯；

手爪摆台两侧的手爪同步相对运动，将砂芯夹紧；

第二电机驱动抓取臂沿纵向导轨向上滑动，手爪上升至顶位使砂芯脱离顶芯平台；

第一电机驱动滑台沿横移导轨水平滑动至组芯平台上方；

手爪翻转将砂芯翻转180°；

第二电机驱动抓取臂沿纵向导轨向下滑动至砂芯放置到组芯台平台上；

手爪松开砂芯，且摆台两侧的手爪同步相背运动；

第二电机驱动抓取臂沿纵向导轨向上滑动至顶位，手爪反向翻转180°复位，等待下一循环。