CN107626889B - 一种3d打印砂芯的吊抓机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及砂芯吊运装置技术领域，特别涉及一种3D打印砂芯的吊抓机构，包括固定在砂芯外周的至少两只吊把和用于与吊把配合套接的抓手，所述吊把与抓手配合套接的横截面为多边形，所述抓手沿吊把的轴向配合套接在吊把的外周，所述抓手与机械手连接。本发明的3D打印砂芯在砂芯的外周设置多边形横截面的吊把，通过与吊把配合套接的抓手实现对砂芯的准确抓取，多边形配合结构的吊把和抓手可以防止砂芯翻转时抓取部位打滑、偏移，减小配合部位的抓取夹持力，避免吊把部位损坏；通过机械手的动作实现砂芯的抓取、转运和翻转，提高砂芯的运转效率，降低砂芯转动的劳动强度，提高砂芯转运的机械化自动化水平。
Description
技术领域
本发明涉及铸造用砂芯的吊运技术领域，特别涉及一种用于3D打印砂芯的机械化、自动化抓取、吊运和翻转砂芯的吊抓机构。
背景技术
3D打印技术即增材制造方法给传统制造领域带来了革命性影响，在多个领域体现了强大的优势。铸造3D打印技术以直接打印砂芯的形式，省去模具制作、制芯、造型过程的巨大优势正在逐渐实现产业化生产3D砂芯。相比于传统铸造砂芯，由于其不能在内部埋入吊运芯鼻，因此需要在砂芯上设置吊运装置或者吊把。3D打印砂芯在打印完成后需要经过出箱、清砂、施涂、烘干、组芯等过程，在以上操作过程中均需对砂芯进行吊运。同时，砂芯吊把随着砂芯结构、需要实现的动作、砂芯重量等因素而各不相同，不能进行标准化设置。
现有技术中，大型砂芯的吊运主要是通过挂在天车上的吊带吊运砂芯吊把实现。在操作过程中，人为参与过程多，很难实现砂芯的机械化自动化翻转，翻转过程复杂，劳动强度大，生产效率低，无法实现产业化生产，更不能形成砂芯自动化生产线。
发明内容
本发明的针对现有技术中3D打印砂芯吊运翻转过程中存在的不便，提供一种砂芯的吊抓机构，以实现砂芯的机械化自动抓取、吊运和翻转，提高砂芯转运的效率，便于砂芯的自动化生产。
本发明的目的是这样实现的，一种3D打印砂芯的吊抓机构，包括固定在砂芯外周的至少两只吊把和用于与吊把配合套接的抓手，所述吊把与抓手配合套接的横截面为多边形，所述抓手沿吊把的轴向配合套接在吊把的外周，所述抓手与机械手连接。
本发明的3D打印砂芯在砂芯的外周设置多边形横截面的吊把，通过与吊把配合套接的抓手实现对砂芯的准确抓取，多边形配合结构的吊把和抓手可以防止砂芯翻转时抓取部位打滑、偏移，减小配合部位的抓取夹持力，避免吊把部位损坏；通过机械手的动作实现砂芯的抓取、转运和翻转，提高砂芯的运转效率，降低砂芯转动的劳动强度，提高砂芯转运的机械化自动化水平。
为使吊抓机构适合不同大小的砂芯产品的吊抓中，所述吊把的规格有大小不同的两种或两种以上，所述抓手包括用于配合套接最大规格吊把的多边形的抓手外框，所述抓手外框各框板的内侧分别设有配合夹持除最大规格外的其它规格吊把的卡爪，除最小吊把外的其它规格的吊把外侧沿轴向设有与卡爪导向配合的卡槽，所述卡爪内端与最小规格的吊把外周配合夹持。本发明的吊抓机构，针对不同大小和重量规格的砂芯，可以设置不同规格的吊把，而用于抓持吊把的同一结构尺寸的抓手，可以与上述不同规格的吊把配合套接以实现对吊把的抓持。当抓手用于配合抓持最小规格的吊把时，抓手外框内侧的卡爪正好与最小规格的吊把的外周配合夹持，实现抓手与吊把的配合抓持；当抓手用于配合抓持最大规格的吊把时，抓手外框与最大规格的吊把配合套接，为避开外框内侧的卡爪的位置，在大规格的吊把外部配合设置与卡爪配合的卡槽，当抓手沿轴向与吊把配合套接过程中，卡爪正好与卡槽嵌合；当抓手抓取除最大和最小规格的吊把时，抓手的卡爪与吊把的卡槽配合卡装实现砂芯吊把的抓取。
作为本发明的吊把和卡爪结构的一种优选方案，所述吊把的横截面为四边形，所述抓手外框横截面形状为与吊把间隙配合的四边形外框，所述卡爪沿四边形外框各框板内壁的中间向内部伸出，所述卡爪的横截面为向内延伸的一叠或一叠以上的T形。本发明的结构中，当吊把有大小不同的两种规格时，抓手上的卡爪横截面为向内延伸的一叠T形，当吊把有大小不同的两种以上的规格时，卡爪的横截面为向内延伸的两叠或多叠T形。
为上述优先方案中的卡爪配合，所述卡槽为与抓手形状和位置配合的一叠或一叠以上的T形槽。
作为上述优选方案的一种实施方式，当所述吊把的规格有大小不同的两种，较小规格的吊把为四边形；较大规格的吊把的横截面为四边形，较大规格吊把各侧向沿轴向的卡槽为T形。
作为上述优选方案的另一种实施方式，所述吊把的规格有大中小不同的三种，小规格的吊把为四边形；其它两规格的吊把外形横截面为四边形，其中中规格的吊把各侧向沿轴向的卡槽为一叠T形槽，大规格的吊把各侧向沿轴向的卡槽为二叠T形槽，所述抓手的各卡爪为与各二叠T形槽配合的二叠T形卡爪。
为便于实现吊把和抓手的导向配合，所述卡槽与各配合的卡爪之间的配合间隙为1—2mm。
为便于实现砂芯的可靠平衡吊运，所述吊把沿砂芯外周的两相对外侧对应设置。
附图说明
图1为本发明的砂芯的吊抓机构的结构示意图。
图2为本发明的砂芯的吊抓机构抓持砂芯后翻转砂芯的示意图。
图3为与两种规格吊把配合的抓手的实施例的示意图。
图4为与图3中的抓手配合抓持的大规格的吊把的横截面示意图。
图5为与小规格的吊把抓持配合的示意图。
图6为图3中的抓手与大规格的吊把抓持配合的示意图。
图7为吊把有三种规格时的抓手与最小规格的吊把抓持配合的示意图。
图8为吊把有三种规格时的抓手与较大规格的吊把抓持配合的示意图。
图9为吊把有三种规格时的抓手与最大规格的吊把抓持配合的示意图。
具体实施方式
下面以同一抓手分别与配合抓持两种规格的吊把和三种规格的吊把为实施方式，详细说明本发明的砂芯的吊抓机构。
实施例1
如图1-图6所示，为本发明的砂芯的吊抓机构的一种实施方式，包括固定在砂芯1外周的至少两只吊把2和用于与吊把2配合套接的抓手3，吊把2与抓手3配合套接的横截面为多边形，抓手3沿吊把2的轴向配合套接在吊把2的外周，抓手3与机械手4连接实现抓手的精准动作。
为使吊抓机构适合不同大小的砂芯产品的吊抓中，本实施例中，吊把2的规格有大小不同的两种，同一砂芯结构中一般在砂芯两侧便于吊运的部位分别设置相同规格尺寸的吊把。本实施例中的两种不同规格尺寸的吊把在不同砂芯中的使用方式如图5所示的小规格的吊把2A和图6所示的大规格的吊把2B，并且两吊把的横截面外形均为四边形，相应的，与两规格的吊把配合的抓手如图3所示，包括用于配合套接最大规格吊把2B的四边形的抓手外框301，抓手外框301各框板中部的内侧分别设有配合夹持两吊把中小规格的吊把2A的卡爪302，大规格的吊把2B的外侧沿轴向设有与卡爪302轴向导向配合的卡槽。当抓手3抓持小规格的吊把2A时，卡爪302的内端与小规格的吊把2A的外周配合夹持。当抓手3用于抓持大规格的吊把2B时，通过机械手将抓手3与吊把轴向对准配合套接时，抓手的四边形方框301与大规格的吊把的外壁导向配合，同时，卡爪与吊把上的卡槽导向配合，抓手与吊把导向配合到位后，两机械手的动作可以实现砂芯的转运，翻转和吊运工作。本实施例中，为方便吊把上卡槽与抓手上卡爪302的配合，卡爪302的横截面形状为T形，相应的，吊把上卡槽的截面形状也为与卡爪间隙配合T形，其配合间隙为1-2mm。本实施例中的上述吊抓机构，针对不同大小和重量规格的砂芯，同一结构尺寸的砂芯可以设置两种不同大小规格的四边形吊把，当抓手用于抓持小规格的吊把2A时，抓手外框301内侧的T形的卡爪302正好与最小规格的吊把2A的外周配合夹持，实现抓手与吊把的配合抓持；当抓手3用于配合抓持大规格的吊把2B时，抓手外框301与大规格的吊把2B配合套接，为避开外框内侧的卡爪302的位置，在大规格的吊把2B的外部配合设置与卡爪302配合的卡槽，当抓手沿轴向与吊把配合套接过程中，卡爪302正好与卡槽导向嵌合。
本实施例的3D打印砂芯在砂芯的外周设置多边形横截面的吊把，通过与吊把配合套接的抓手实现对砂芯的准确抓取，多边形配合结构的吊把和抓手可以防止砂芯翻转时抓取部位打滑、偏移，减小配合部位的抓取夹持力，避免吊把部位过度受力而损坏；通过吊把与抓手配合结构的巧妙设计，可以实现一种规格的抓手配合抓持不同砂芯尺寸上不同规格尺寸的吊把，以适应砂芯大小和吊把大小的变化；通过机械手的动作实现砂芯的抓取、转运和翻转，提高砂芯的运转效率，降低砂芯转动的劳动强度，提高砂芯转运的机械化自动化水平。
实施例2
本实施例中，与实施1不同之处，如图7、图8和图9所示，同一结构的吊把，可以配合抓持大中小三种规格的吊把，以适应更多规格的砂芯吊把的配合抓持吊运中。具体地，吊把的规格有大中小不同的三种，小规格的吊把2A’的横截面开状为四边形，其抓持方式如图7所示；中规格的吊把2C’的抓持方式如图8所示，大规格的吊把2B’的抓持方式如图9所示，与三种规格的吊把配合的抓手包括四边形的抓手外框301’和卡爪302，该抓手外框301的内框壁与大规格的吊把3B’配合套接，卡爪302的横截面形状为向框壁内侧延伸的二叠T形部，当抓手3’用于抓持小规格的吊把3A’时，各卡爪302’的内端正好顶靠小规格的吊把2A’的外壁，实现吊把与抓手的配合抓持；中规格的吊把2C’各侧向沿轴向设置有T形槽，该T形槽的正好与卡爪的第二叠T形部位导向配合，当抓手302’用于抓持中规格的吊把2C’时，卡爪302’的第二叠T形部与中规格的吊把2C’的T形槽导向配合到位后实现吊把和抓手的配合抓持；大规格的吊把2B’各侧向沿轴向的卡槽为与卡爪配合的二叠T形槽，当抓手302’用于抓持大规格的吊把2B’时，抓手302’的外框与大规格的吊把2B’导向配合，二叠的T形卡爪与二叠的T形槽导向配合实现吊把和抓手的抓持。
本实施例中，可以实现一种规格的抓手配合抓持三种不同规格尺寸的吊把，以适应更多规格的砂芯吊运中。
本发明并不局限于上述实施例，例如，吊把的横截面可以选用其它多边形结构，抓手的卡爪和吊把上配合的卡槽也可以是其它便于配合的截面形状。凡是在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明保护的范围内。
Claims (7)
1.一种3D打印砂芯的吊抓机构，其特征在于，包括固定在砂芯外周的至少两只吊把和用于与吊把配合套接的抓手，所述吊把与抓手配合套接的横截面为多边形，所述抓手沿吊把的轴向配合套接在吊把的外周，所述抓手与机械手连接；所述吊把的规格有大小不同的两种以上，所述抓手包括用于配合套接最大规格吊把的多边形外框，所述多边形外框各框板的内侧分别设有配合夹持除最大规格外的其它规格吊把的卡爪，除最小吊把外的其它规格的吊把外侧沿轴向设有与卡爪导向配合的卡槽，所述卡爪内端与最小规格的吊把外周配合夹持。
2.根据权利要求1所述的3D打印砂芯的吊抓机构，其特征在于，所述吊把的横截面为四边形，所述抓手外框横截面形状为与吊把间隙配合的四边形的抓手外框，所述卡爪沿抓手外框各框板内壁的中间向内部伸出，所述卡爪的横截面为向内延伸的一叠以上的T形。
3.根据权利要求2所述的3D打印砂芯的吊抓机构，其特征在于，所述卡槽为与抓手形状和位置配合的一叠以上的T形槽。
4.根据权利要求3所述的3D打印砂芯的吊抓机构，其特征在于，所述吊把的规格有大小不同的两种，较小规格的吊把为四边形；较大规格的吊把的横截面为四边形，较大规格吊把各侧向沿轴向的卡槽为T形。
5.根据权利要求3所述的3D打印砂芯的吊抓机构，其特征在于，所述吊把的规格有大中小不同的三种，小规格的吊把为四边形；其它两规格的吊把外形横截面为四边形，其中中规格的吊把各侧向沿轴向的卡槽为一叠T形槽，大规格的吊把各侧向沿轴向的卡槽为二叠T形槽，所述抓手的各卡爪为与各二叠T形槽配合的二叠T形卡爪。
6.根据权利要求3所述的3D打印砂芯的吊抓机构，其特征在于，所述卡槽与各配合的卡爪之间的配合间隙为1—2mm。
7.根据权利要求4所述的3D打印砂芯的吊抓机构，其特征在于，所述吊把沿砂芯外周的两相对外侧对应设置。
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