CN104999039A - 用于上、下料工位砂芯托盘的精确定位系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于上、下料工位砂芯托盘的精确定位系统，包括机架，所述机架上设置由变频电机控制的输送辊道，所述输送辊道两侧分别设置有至少两组成对安装的侧方夹紧装置和侧方定位装置，所述输送辊道两端沿行进方向分别设置有行进定位装置和行进夹紧装置。本发明机构简单，使用方便。特别适合应用在连续生产的砂芯自动化生产线上。经试验，在40～80盘/小时的生产率情况下，没有出现因托盘定位不精确导致机器人夹具损坏砂芯的现象，具有较高的可靠性，能够满足机器人在托盘上抓取和放置砂芯的要求。

Description

用于上、下料工位砂芯托盘的精确定位系统

技术领域

本发明涉及铸造砂芯自动化生产技术领域，尤其是涉及一种用于上、下料工位砂芯托盘的精确定位系统。

背景技术

随着自动化程度的提高，现代铸造工厂中使用大量机器人代替人工操作。在铸造厂制芯车间的砂芯自动化生产线中，设置有使用机器人进行砂芯抓取的上料工位和下料工位。在上料工位，机器人抓取砂芯放置在工位上的托盘中；在下料工位，机器人抓取砂芯将其从托盘中移出。在上、下料工位，砂芯托盘均需在输送辊道上进行精确定位。现有托盘大多采用在底部和/或两侧设置插销，在机架上设置与其相配合的销孔，由于销孔十分微小，托盘上的定位销需要精确地停止在销孔的开口范围之内。这种定位方式对托盘的停止位置有很高要求，定位精度要求高达0.3mm，托盘停止位置稍有偏差就会造成托盘无法夹紧，严重时可能造成机器人夹具损坏砂芯。同时，为了安装定位销还将增加托盘的厚度或者宽度，增加了制造成本。

发明内容

本发明提供一种用于上、下料工位砂芯托盘的精确定位系统，目的在于解决砂芯托盘使用插销、销孔配合的定位方式容易造成定位偏差和机器人夹具损坏砂芯的问题。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述用于上、下料工位砂芯托盘的精确定位系统，包括机架，所述机架上设置由变频电机控制的输送辊道，所述输送辊道两侧分别设置有至少两组成对安装的侧方夹紧装置和侧方定位装置，所述输送辊道两端沿行进方向分别设置有行进定位装置和行进夹紧装置；

所述行进定位装置和行进夹紧装置的结构相同，均包括行进气缸和固定在所述机架上的行进气缸支架，所述行进气缸缸体两侧通过销轴与所述行进气缸支架活动连接，行进气缸的活塞杆端部铰接有T型推杆，所述T型推杆的垂直臂铰连在双耳支座上，所述双耳支座固定在所述机架上，所述T型推杆的自由端设置有第一抱紧机构；

在所述机架上设置有位于行进定位装置的行进气缸活塞杆行进方向上的限位块。

所述侧方夹紧装置包括固定在所述机架上的侧推气缸支架，水平设置的侧推气缸固连在所述侧推气缸支架上，侧推气缸的活塞杆连接水平推杆，所述水平推杆的端部设置有第二抱紧机构。

所述侧方定位装置包括固定在所述机架上的侧推支架，所述侧推支架连接水平挡杆，所述水平挡杆的端部设置有第三抱紧机构。

所述第一抱紧机构、第二抱紧机构和第三抱紧机构的结构相同，在所述推杆端部均设置有凹槽，在所述凹槽内设置有连接在销轴上的活动轴承，在所述轴承两侧设置有垫片，在销轴端部设置有弹簧挡圈。

本发明提供的用于上、下料工位砂芯托盘的精确定位系统，机构简单，使用方便。通过变频输送辊道对砂芯托盘进行初次粗定位，然后利用分布在砂芯托盘四周的侧方定位、夹紧装置和行进定位、夹紧装置对砂芯托盘再次进行精确定位，最终使砂芯托盘准确停止在上、下料工位，便于机器人夹具抓取砂芯。本发明特别适合应用在连续生产的砂芯自动化生产线上。经试验，在40～80盘/小时的生产率情况下，没有出现因托盘定位不精确导致机器人夹具损坏砂芯的现象，具有较高的可靠性，能够满足机器人在托盘上抓取和放置砂芯的要求。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的左视示意图。

图3是图1的俯视示意图。

图4是本发明的侧方夹紧装置结构示意图。

图5是本发明的侧方定位装置结构示意图。

图6是本发明的行进定位/夹紧装置结构示意图。

图7是本发明的抱紧机构结构示意图。

图8是本发明的气动控制系统结构示意图。

具体实施方式

如图1-8所示，本发明所述用于上、下料工位砂芯托盘的精确定位系统，包括机架1，所述机架1位于上/下料工位处设置一段由变频电机控制的输送辊道2，所述输送辊道2两侧分别设置有两组成对安装的侧方夹紧装置3和侧方定位装置4，根据输送辊道2，可以增加或者减少侧方夹紧装置3和侧方定位装置4的数量，以能够准确进行侧方定位为准。所述输送辊道2两端沿行进方向分别设置有行进定位装置5和行进夹紧装置6。

所述行进定位装置5和行进夹紧装置6的结构相同，均包括行进气缸和固定在所述机架1上的行进气缸支架7，所述行进气缸缸体8两侧通过销轴与所述行进气缸支架7活动连接，行进气缸的活塞杆9端部铰接有T型推杆10，所述T型推杆10的垂直臂铰连在双耳支座11上，所述双耳支座11固定在所述机架1上，所述T型推杆10的自由端设置有第一抱紧机构；在所述机架1上还设置有位于行进定位装置5的行进气缸活塞杆9行进方向上的限位块12，用于限定T型推杆10伸出的长度，精确定位第一抱紧机构与砂芯托盘的接触位置。

所述侧方夹紧装置3包括固定在所述机架1上的侧推气缸支架13，水平设置的侧推气缸14固连在所述侧推气缸支架13上，侧推气缸14的活塞杆连接水平推杆15，所述水平推杆15的端部设置有第二抱紧机构。所述侧方定位装置包括固定在所述机架1上的侧推支架16，所述侧推支架16连接水平挡杆17，所述水平挡杆17的端部设置有第三抱紧机构。上述水平推杆15和水平挡杆17的高度和砂芯托盘底部平齐，使第二抱紧机构和第三抱紧机构在侧推气缸14作用下能够夹紧砂芯托盘。

上述第一抱紧机构、第二抱紧机构和第三抱紧机构的结构相同，即所述推杆端部均设置有凹槽，在所述凹槽内设置有连接在销轴18上的活动轴承19，在所述轴承19两侧设置有垫片20，在销轴18端部设置有弹簧挡圈21。以能够绕销轴18滚动的活动轴承19与砂芯托盘相接触，降低抱紧机构与砂芯托盘接触时的作用力，减小对砂芯托盘的碰撞。同时，使用垫片20和弹簧挡圈21减缓活动轴承19与推杆之间的作用力。

上述变频输送辊道2设置一个减速位和一个停止位，当砂芯托盘到达减速位后，输送辊道2运行速度通过变频控制降到额定速度的30%左右，缓慢运行达到停止位停止，保证砂芯托盘能够相对精确地停在四面夹紧机构气缸能够夹紧的行程范围之内。

之后，安装在砂芯托盘一侧的两个侧方夹紧装置3的侧推气缸14启动，使砂芯托盘到达另一侧的侧方定位装置4所设定的位置完成对砂芯托盘的定位夹紧；行进方向的行进定位装置5的行进气缸启动，使T型推杆10到达限位挡块12限定好的设定位置，然后行进夹紧装置6的行进气缸启动，使砂芯托盘到达定位装置所设定的位置完成行进方向上砂芯托盘的夹紧。

气动控制系统如图8所示，由气源三联件、电磁阀、调压器、气缸、磁性开关等组成。行进方向的两个行进气缸的供气压力可以通过调压器单独调节，行进定位装置5的行进气缸所使用的压缩空气压力调整较高，行进夹紧装置6的行进气缸的所使用的压缩空气压力较低，使砂芯托盘在受到行进夹紧装置6行进气缸的推力时只到达定位装置限定好的设定位置，从而准确定位砂芯托盘前进方向的位置。

至此，砂芯托盘完成了精确定位和夹紧，机器人完成夹取工作后，各抱紧机构松开，砂芯托盘通过输送辊道2进入下一个工位；然后新的托盘到达，夹紧机构重复上述工作过程。

Claims (4)

1.一种用于上、下料工位砂芯托盘的精确定位系统，包括机架（1），其特征在于：所述机架（1）上设置由变频电机控制的输送辊道（2），所述输送辊道（2）两侧分别设置有至少两组成对安装的侧方夹紧装置（3）和侧方定位装置（4），所述输送辊道（2）两端沿行进方向分别设置有行进定位装置（5）和行进夹紧装置（6）；

所述行进定位装置（5）和行进夹紧装置（6）的结构相同，均包括行进气缸和固定在所述机架（1）上的行进气缸支架（7），所述行进气缸缸体（8）两侧通过销轴与所述行进气缸支架（7）活动连接，行进气缸的活塞杆（9）端部铰接有T型推杆（10），所述T型推杆（10）的垂直臂铰连在双耳支座（11）上，所述双耳支座（11）固定在所述机架（1）上，所述T型推杆（10）的自由端设置有第一抱紧机构；

在所述机架（1）上设置有位于行进定位装置（5）的行进气缸活塞杆（9）行进方向上的限位块（12）。

2.根据权利要求1所述用于上、下料工位砂芯托盘的精确定位系统，其特征在于：所述侧方夹紧装置包括固定在所述机架（1）上的侧推气缸支架（13），水平设置的侧推气缸（14）固连在所述侧推气缸支架（13）上，侧推气缸（14）的活塞杆连接水平推杆（15），所述水平推杆（15）的端部设置有第二抱紧机构。

3.根据权利要求2所述用于上、下料工位砂芯托盘的精确定位系统，其特征在于：所述侧方定位装置包括固定在所述机架（1）上的侧推支架（16），所述侧推支架（16）连接水平挡杆（17），所述水平挡杆（17）的端部设置有第三抱紧机构。

4.根据权利要求3所述用于上、下料工位砂芯托盘的精确定位系统，其特征在于：所述第一抱紧机构、第二抱紧机构和第三抱紧机构的结构相同，在所述推杆端部均设置有凹槽，在所述凹槽内设置有连接在销轴（18）上的活动轴承（19），在所述轴承（19）两侧设置有垫片（20），在销轴（18）端部设置有弹簧挡圈（21）。