CN106862493A - 一种砂型自动定位装置及其定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的是自动化造型合型技术领域的一种砂型自动定位装置及其定位方法，该装置包括支撑架和位于支撑架上方用于放置砂芯的载物台，所述载物台的前端和左端设有挡板，载物台的后端和右端设有推动装置，所述挡板上设有压力传感器，推动装置的推杆推动砂芯触碰压力传感器后停止运动或缩回，完成砂芯定位。本发明的有益效果是：能够对砂型准确定位，避免了合型前人工消除砂型位置的误差，降低了人工劳动量，能够消除合型前的各流程误差积累，避免机器人在夹持砂型时因位置不准确，提高配合精度，从而有效解决了铸造过程中飞边、毛刺、偏芯、缺肉、跑火等问题，并且该定位装置适合不同形状、不同大小的砂型定位，灵活性较高。

Description

一种砂型自动定位装置及其定位方法

技术领域

本发明涉及自动化造型合型技术领域，具体涉及一种自动化合型前的外模、砂芯的定位装置及其定位方法。

背景技术

现行的自动化造型造芯工艺流程大多采用冷芯盒射芯，制造出铸件外模砂型和内腔砂芯，然后进行下芯、組芯、合型，浇注。整个过程采用机器人制芯、取芯、刷涂料和合型，辅以人工组小芯并射钉固定，然后机器人进行主体芯下芯和上下外模合型。使用一套合型机器人系统，将下型抓取到合型胎具上，然后抓取主体芯组到下型型腔里，最后将上型合到下型上，完成上型和下型的合型，机械手将型组放到空沙箱里，填砂设备自动填入干砂，等待浇注。

上述造芯組芯生产线对精度要求高，每一流程都会积累一定误差，到最后合型过程中，误差的积累可能导致：机器人在夹持过程中破坏砂型、定位孔；砂芯和上下外模不能准确配合，最终导致飞边、毛刺、偏芯、缺肉、跑火等问题。针对这些问题，传统解决方式是在合型前人工校正砂型位置，包括砂芯和外模，加大了人工劳动量，因此，需要研究一种有助于砂芯和外模快速定位的装置。

发明内容

为克服现有造芯工艺中采用人工校正砂芯位置导致生产效率低、劳动量大等不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种自动化程度高，能提高砂芯定位效率和准确度的砂型自动定位装置及其定位方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种砂型自动定位装置，包括支撑架和位于支撑架上方用于放置砂芯的载物台，所述载物台的左端和前端设有挡板，载物台的右端和后端设有推动装置，所述挡板上设有压力传感器，推动装置的推杆推动砂芯触碰压力传感器后停止运动或缩回，完成砂芯定位。

进一步的是，所述载物台上设有可拆卸更换的砂型垫块，所述砂型垫块具有不同的高度和宽度规格，所述砂芯可滑动的放置在砂型垫块上。

进一步的是，所述载物台前端和左端的挡板均为可拆卸更换，所述挡板包括多种规格，不同规格的挡板在竖直方向具有不同的倾斜角度。

进一步的是，所述挡板倾斜角度的范围为0～10°。

进一步的是，所述推动装置与载物台之间设有移动垫块，所述移动垫块可在载物台上进行横向或竖向移动。

进一步的是，所述移动垫块上设有识别装置，通过识别载物台上是否有砂芯来控制推动装置动作。

进一步的是，所述推动装置为液压、气压或者电动推杆。

进一步的是，所述推动装置推杆的前端设有橡胶块。

采用该砂型自动定位装置进行定位的方法，包括以下步骤：

A、根据砂芯的具体结构形状选择适当的砂型垫块和挡板；

B、启动装置后，识别装置通过识别载物台上是否有砂芯来发出信号，如果没有，不进行任何操作，如果有，则进行下一步操作；

C、载物台右端的推动装置向左伸出推杆，接触到砂芯后将其向左推动，直到砂芯触碰到载物台左端挡板上的压力传感器，压力传感器将信号反馈给推动装置，使推杆停止移动或缩回，完成砂芯横向定位；

D、载物台后端的推动装置向前伸出推杆，接触到砂芯后将其向前推动，直到砂芯触碰到载物台前端挡板上的压力传感器，压力传感器将信号反馈给推动装置，使推杆停止移动或缩回，完成砂芯竖向定位；

E、砂芯横向和竖向定位完成后，由机械手夹持砂芯进行后续的下芯、合型等操作。

本发明的有益效果是：通过在放置砂芯的载物台上设置挡板、推动装置和压力传感器，利用推动装置和挡板对砂芯进行定位，能够消除合型前的各流程误差积累，避免机器人在夹持砂型时因位置不准确，而破环砂型、定位孔，方便下芯、合型，提高配合精度，从而有效解决了铸造过程中飞边、毛刺、偏芯、缺肉、跑火等问题。采用该砂型定位装置，能够对砂型准确定位，避免了合型前人工消除砂型位置的误差，降低了人工劳动量，自动化程度高，提高了生产效率。并且该定位装置适合不同形状、不同大小的砂型定位，灵活性较高。

附图说明

图1是本发明结构的主视图。

图2是本发明结构的左视图。

图3是本发明结构的俯视图。

图中标记为，支撑架1、载物台2、挡板3、压力传感器4、砂型垫块5、砂芯6、砂型垫块7、橡胶块8、推动装置9、移动垫块10、识别装置11、挡板12、移动垫块13、推动装置14、橡胶块15、压力传感器16。

具体实施方式

以下通过附图对本发明作进一步描述。

如图1、图2、图3所示，本发明包括支撑架1和位于支撑架1上方用于放置砂芯6的载物台2，所述载物台2的左端和前端设有挡板3、12，载物台2的右端和后端设有推动装置9、14，所述挡板上设有压力传感器4、16，推动装置9、14的推杆推动砂芯6触碰压力传感器4、16后停止运动或缩回，完成砂型定位。传统造芯工艺中，在合型前一般都通过人工来校正砂型的位置，人为操作必然存在误差，并且一般需要反复调节，劳动强度较大。本发明通过在载物台上设置挡板和推动装置，推动装置的推杆将砂芯推动到挡板上实现定位，并且通过压力传感器来实现自动化控制，大大提高了砂型定位的效率和精度，节约了人力物力。

所述载物台2上设有可拆卸更换的砂型垫块5、7，所述砂型垫块5、7具有不同的高度和宽度规格，所述砂芯6可滑动的放置在砂型垫块5、7上。由于砂芯6一般具有不规则的外形，通过设置不同高度和宽度的砂型垫块5、7，可适用于不同形状的砂芯6，使其能平稳的放置在载物台2上，并且可供砂芯6在推动装置9、14的作用下前后左右移动，从而提高本发明的适用范围。

所述载物台2左端和前端的挡板3、12均为可拆卸更换，所述挡板3、12包括多种规格，不同规格的挡板3、12在竖直方向具有不同的倾斜角度。不同规格的挡板3、12也同样是为了适应不同的砂芯形状，能够提高挡板3、12与砂芯6的接触面积，从而提高定位的准确性，使该定位装置更加灵活。根据生产中常用砂芯的情况，挡板倾斜角度在0～10°之间时便能满足绝大部分砂芯的定位。

进一步的，所述推动装置9、14与载物台2之间设有移动垫块10、13，所述移动垫块10、13可在载物台2上进行横向或竖向移动。由于横向和竖向上均只有一个推动装置来推动砂芯移动，为了避免在推动过程中砂芯因受力不均出现偏移或旋转，在推动装置工作之前可事先调整好移动垫块的位置，使推动装置大致对准砂芯的重心位置，避免砂芯出现较大的偏转，提高砂芯定位的准确性。

所述移动垫块10上设有识别装置11，识别装置11通过识别载物台2上是否有砂芯来控制推动装置9、14动作。设置识别装置的目的是进一步实现定位装置的自动化运行，当砂芯放置到载物台上后，能够迅速进行定位操作，提高生产效率。

所述推动装置9、14为液压、气压或者电动推杆。推动装置9、14需要动作迅速，控制稳定精确。所述推动装置9、14推杆的前端设有橡胶块8、15，设置橡胶块8、15可减缓冲击，避免刚性接触用力过大对砂芯造成破坏。

采用该砂型自动定位装置进行定位的方法，包括以下步骤：

A、根据砂芯的具体结构形状选择适当的砂型垫块和挡板；

B、启动装置后，识别装置通过识别载物台上是否有砂芯来发出信号，如果没有，不进行任何操作，如果有，则进行下一步操作；

C、载物台右端的推动装置向左伸出推杆，接触到砂芯后将其向左推动，直到砂芯触碰到载物台左端挡板上的压力传感器，压力传感器将信号反馈给推动装置，使推杆停止移动或缩回，完成砂芯横向定位；

D、载物台后端的推动装置向前伸出推杆，接触到砂芯后将其向前推动，直到砂芯触碰到载物台前端挡板上的压力传感器，压力传感器将信号反馈给推动装置，使推杆停止移动或缩回，完成砂芯竖向定位；

E、再一次同时启动横向和竖向的推动装置，利用推杆对砂芯进行最后定位确认，随后再由机械手夹持砂芯进行后续的下芯、合型等操作。

步骤A中选择砂型垫块和挡板时应保证砂芯水平放置，挡板与砂芯具有较大的接触面积，并且挡板上的压力传感器能够与砂芯有效接触。识别装置主要用于大批量生产时使用，避免人为反复启停推动装置，提高其自动化程度。定位过程中应采用一个方向定位完成后再进行另一个方向的定位，待两个方向都完成粗定位后再进行一次最后的同时定位操作，以确保定位的准确性。

本发明结构较为简单，安装使用方便，自动化程度高，能够快速准确的对砂芯进行定位，避免了合型前人工消除砂型位置的误差，降低了人工劳动量，提高了生产效率，具有很好的实用性和应用前景。

Claims (9)

1.一种砂型自动定位装置，其特征是：包括支撑架(1)和位于支撑架(1)上方用于放置砂芯(6)的载物台(2)，所述载物台(2)的左端和前端设有挡板(3、12)，载物台(2)的右端和后端设有推动装置(9、14)，所述挡板(3、12)上设有压力传感器(4、16)，推动装置(9、14)的推杆推动砂芯(6)触碰压力传感器(4、16)后停止运动或缩回，完成砂型定位。

2.如权利要求1所述的砂型自动定位装置，其特征是：所述载物台(2)上设有可拆卸更换的砂型垫块(5、7)，所述砂型垫块(5、7)具有不同的高度和宽度规格，所述砂芯(6)可滑动的放置在砂型垫块(5、7)上。

3.如权利要求1所述的砂型自动定位装置，其特征是：所述载物台(2)前端和左端的挡板(3、12)均为可拆卸更换，所述挡板(3、12)包括多种规格，不同规格的挡板(3、12)在竖直方向具有不同的倾斜角度。

4.如权利要求3所述的砂型自动定位装置，其特征是：所述挡板(3、12)倾斜角度的范围为0～10°。

5.如权利要求1～4任意一项权利要求所述的砂型自动定位装置，其特征是：所述推动装置(9、14)与载物台(2)之间设有移动垫块(10、13)，所述移动垫块(10、13)可在载物台(2)上进行横向或竖向移动。

6.如权利要求5所述的砂型自动定位装置，其特征是：所述移动垫块(10)上设有识别装置(11)，识别装置(11)通过识别载物台(2)上是否有砂芯来控制推动装置(9、14)动作。

7.如权利要求6所述的砂型自动定位装置，其特征是：所述推动装置(9、14)为液压、气压或者电动推杆。

8.如权利要求7所述的砂型自动定位装置，其特征是：所述推动装置(9、14)推杆的前端设有橡胶块(8、15)。

9.采用如权利要求8所述的砂型自动定位装置进行定位的方法，其特征是，包括以下步骤：

A、根据砂芯的具体结构形状选择适当的砂型垫块和挡板；

B、启动装置后，识别装置通过识别载物台上是否有砂芯来发出信号，如果没有，不进行任何操作，如果有，则进行下一步操作；

C、载物台右端的推动装置向左伸出推杆，接触到砂芯后将其向左推动，直到砂芯触碰到载物台左端挡板上的压力传感器，压力传感器将信号反馈给推动装置，使推杆停止移动或缩回，完成砂芯横向定位；

D、载物台后端的推动装置向前伸出推杆，接触到砂芯后将其向前推动，直到砂芯触碰到载物台前端挡板上的压力传感器，压力传感器将信号反馈给推动装置，使推杆停止移动或缩回，完成砂芯竖向定位；

E、砂芯横向和竖向定位完成后，由机械手夹持砂芯进行后续的下芯、合型等操作。