CN107900633B - 一种自适应定位的组芯机械装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自适应定位的组芯机械装置，包括横梁，横梁上设置了沿横向的直线导轨，直线导轨上设置了沿其滑动的双出轴伺服电机滑块，双出轴伺服电机滑块上连接着双出轴伺服电机，双出轴伺服电机的两个输出轴分别连接着螺纹方向相反的左丝杆和右丝杆，并且左丝杆、右丝杆平行于直线导轨，所述的左丝杆、右丝杆上分别套装有丝杆螺母，丝杆螺母连接着机械手臂，机械手臂上连接着用于夹持砂芯的夹具。本发明所述的自适应定位的组芯机械装置结构简单、紧凑，可以使砂芯在组芯台定位块的定位斜面的作用下自动调整位置，有效避免砂芯受损，可以将砂芯一次性放好，提高工作效率。

Description

一种自适应定位的组芯机械装置

技术领域

本发明涉及机械夹取装置技术领域，尤其涉及一种自适应定位的组芯机械装置。

背景技术

随着铸造工艺的发展，出现了一种新的组芯工艺，是将制好的片状砂芯以竖立的方式放置在组芯台上，然后驱动组芯台让两片砂芯紧贴在一起，之后再用螺栓将两片砂芯固定，这样以一片紧贴一片的层状叠加方式来完成砂芯的组装。但是将砂芯的芯片精确的放置到组芯台上比较困难，采用行车放置砂芯的芯片容易出现来回摆动的状况，难以定位，组装效率低下；用机械手进行放置则会使砂芯与组芯台上定位块出现直接碰撞的状况，容易损坏砂芯，影响铸造质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种自适应定位的组芯机械装置，解决目前技术中的组芯方式组装效率低下，难以定位，容易碰撞损坏砂芯，影响铸造质量的问题。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：

一种自适应定位的组芯机械装置，包括横梁，其特征在于，所述的横梁上设置了沿横向的直线导轨，所述的直线导轨上设置了沿其滑动的双出轴伺服电机滑块，双出轴伺服电机滑块上连接着双出轴伺服电机，所述的双出轴伺服电机的两个输出轴分别连接着螺纹方向相反的左丝杆和右丝杆，并且左丝杆、右丝杆平行于直线导轨，所述的左丝杆、右丝杆上分别套装有丝杆螺母，丝杆螺母连接着机械手臂，机械手臂上连接着用于夹持砂芯的夹具，本发明所述的自适应定位的组芯机械装置利用双出轴伺服电机驱动机械手臂沿着左丝杆和右丝杆向中间移动通过夹具夹取砂芯，或驱动机械手臂沿着左丝杆和右丝杆向两侧移动从而放开砂芯，可以方便快捷的夹取和放开砂芯，使用方便、效率高，并且双出轴伺服电机、机械手臂以及夹具整体处于悬浮状态，可以整体沿着直线导轨滑动，可以灵活的微调砂芯沿横向的位置，从而使得砂芯适应组芯台定位块的实际位置，避免砂芯与组芯台定位块出现直接碰撞的状况，保障砂芯的完好性，保障铸造的质量。

进一步的，所述的横梁上还设置有电机复位锁定机构，所述的电机复位锁定机构驱动双出轴伺服电机沿着直线导轨滑动至初始位。使得双出轴伺服电机在每次放完砂芯的芯片之后再去夹取下个砂芯的芯片时能够复位到初始位置，保障夹取的精度，提高作业效率，也避免机械手臂、夹具对砂芯造成损害。

进一步的，所述的电机复位锁定机构包括设置在横梁上并且方向相对的两个定位气缸，所述定位气缸的动作方向沿着直线导轨，双出轴伺服电机滑块上连接着定位块，并且定位块位于两个定位气缸的活塞杆之间的区域内。结构简单、紧凑，定位气缸的活塞杆向两者之间伸出动作，最终夹住并固定好定位块，从而使得双出轴伺服电机回到并定位到初始位置，方便精确的进行下一次的夹取砂芯的操作

进一步的，所述的定位气缸以横梁的中心位置对称设置，使得双出轴伺服电机回到横梁的中心位置，机械手臂、夹具以横梁的中心位置对称分布。

进一步的，所述的机械手臂上连接着沿直线导轨滑动的机械手臂滑块，使得双出轴伺服电机在驱动左丝杆、右丝杆旋转时，机械手臂沿着左丝杆、右丝杆的轴向动作时也沿着直线导轨滑动，以直线导轨承载机械手臂、夹具以及砂芯的重量，提高组芯机械装置的结构稳定性，保障使用安全性。

进一步的，所述的每个机械手臂上设置有沿直线导轨方向的若干个机械手臂滑块，提高结构稳定性。

进一步的，所述的左丝杆和右丝杆上设置有丝杠轴承，丝杠轴承连接在沿直线导轨滑动的丝杠轴承滑块上，确保左丝杆和右丝杆始终与直线导轨平行，保障传动的顺滑性，避免出现卡滞导致无法正常夹取、放开砂芯的状况。

进一步的，所述的直线导轨设置有平行的两条，提高组芯机械装置的结构稳定性，确保能可靠的夹取、放开砂芯。

进一步的，所述的直线导轨的两端设置有滑块挡块，避免机械手臂从直线导轨的两端脱出，提高使用可靠性。

进一步的，还包括组芯台，所述的组芯台上对称设置有组芯台定位块，并且对称设置的组芯台定位块的内侧设置了定位斜面，在将砂芯下降放置到组芯台上时，组芯台定位块的定位斜面对砂芯产生向对称设置的组芯台定位块的中心位置的作用力，由于双出轴伺服电机、机械手臂以及夹具整体处于悬浮状态，可自由的沿直线导轨滑动，从而定位斜面能够推动砂芯向组芯台定位块的中心位置移动，从而避免砂芯与组芯台定位块发生硬碰硬的状况，确保砂芯准确、平稳、高效的放置在组芯台上。

与现有技术相比，本发明优点在于：

本发明所述的自适应定位的组芯机械装置结构简单、紧凑，可以使砂芯(机械手)在组芯台定位块的定位斜面的作用下自动调整位置，并且砂芯与组芯台定位块之间的作用力较小，砂芯不会受到损坏，解决了一般机械手放砂芯放不准导致砂芯受损的问题，保障砂芯的完好性；可以将砂芯一次性放好，解决了一般机械手放砂芯时需要反复微调、对准的问题，定位精度高，大大提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1右侧视结构示意图；

图3为电机复位锁定机构的实施例二的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开的一种自适应定位的组芯机械装置，组芯效率高，定位精度高，能有效避免砂芯与组芯台上的定位块发生碰撞，保障砂芯的完好性，保障铸造质量。

如图1和图2所示，一种自适应定位的组芯机械装置，主要包括横梁14，横梁14连接在升降、行走、水平旋转等驱动结构上，由其带动进行大范围的搬运动作，并且横梁14上设置了沿横向的直线导轨2，直线导轨2上设置了可以沿其滑动的双出轴伺服电机滑块18，双出轴伺服电机滑块18上连接着双出轴伺服电机20，双出轴伺服电机20的两个输出轴分别连接着螺纹方向相反的左丝杆1和右丝杆15，并且左丝杆1、右丝杆15平行于直线导轨2，左丝杆1、右丝杆15上分别套装有丝杆螺母8，丝杆螺母8连接着机械手臂9，机械手臂9上连接着用于夹持砂芯的夹具10；还包括有组芯台12，组芯台12上对称设置有组芯台12定位块，并且对称设置的组芯台定位块11的内侧设置了定位斜面，双出轴伺服电机20驱动机械手臂9沿着左丝杆1和右丝杆15向中间移动夹取砂芯防止到组芯台12上，或驱动机械手臂9沿着左丝杆1和右丝杆15向两侧移动放开砂芯。

机械手臂9上连接在沿直线导轨2滑动的机械手臂9滑块上，并且每个机械手臂9上设置有沿直线导轨2方向的若干个机械手臂滑块6；左丝杆1和右丝杆15的端部设置有丝杠轴承5，丝杠轴承5连接在沿直线导轨2滑动的丝杠轴承滑块4上；直线导轨2设置有平行的两条，直线导轨2的两端设置有滑块挡块3。

横梁14上还设置有电机复位锁定机构，所述的电机复位锁定机构驱动双出轴伺服电机20沿着直线导轨2滑动至初始位，使得双出轴伺服电机20在每次放完砂芯的芯片之后再去夹取下个砂芯的芯片时能够复位到精确的初始位置，保障下一次夹取的精度，提高作业效率。

电机复位锁定机构可以采用方向相对的两个定位气缸来实现，左定位气缸19、右定位气缸16设置在横梁14上开设的空腔内部，并且左定位气缸19、右定位气缸16的动作方向沿着直线导轨2的方向，双出轴伺服电机滑块18上连接着定位块17，并且定位块17位于左定位气缸19、右定位气缸16的活塞杆之间的区域内，左定位气缸19、右定位气缸16以横梁14的中心位置对称设置，则双出轴伺服电机20的初始位置为横梁14的中心位置，确保夹取操作的精确性。由于双出轴伺服电机20，机械手臂9也都安装在滑块上，因此在左定位气缸19、右定位气缸16松开定位块17时机械手臂9可以整体沿直线导轨2移动，实现自适应移动的功能。

组芯机械装置抓取砂芯13到组芯台12上方后，左定位气缸19、右定位气缸16松开定位块17，从而定位块17可沿直线导轨2方向在左定位气缸19、右定位气缸16之间滑动，即双出轴伺服电机20、左丝杠1和右丝杆15、机械手臂9和16可以沿直线导轨2在一定范围内移动；在左定位气缸19、右定位气缸16松开后，组芯机械装置下降，使砂芯13慢慢落向组芯台定位块11之间，若砂芯13相对组芯台12中心偏左，则砂芯13的左下角部位会提前与组芯台定位块11的定位斜面接触，随着砂芯的下降，定位斜面会给砂芯13一个向右的作用力，这个作用力会推动砂芯13、机械手臂9和16、左丝杠1和右丝杆15、双出轴伺服电机20整体沿轨道2向右移动，直至砂芯13完全放置在组芯台12上，这样砂芯13就准确、平稳、高效的放置在组芯台12上；砂芯13相对组芯台12中心偏右时亦然。砂芯放好之后,双出轴伺服电机20驱动左丝杠1和右丝杆15反向转动，丝杆螺母8带动机械手臂9张开，夹具10松开砂芯13，当机械手臂9张开到位后，左定位气缸19、右定位气缸16的活塞杆伸出到位，将定位块17顶到横梁14中心位置，即机械手臂9也回复到关于横梁14中心对称的位置，然后就可以方便精准的其夹取下一片砂芯。

电机复位锁定机构还可以采用导向滑块21的结构，如图3所示，导向滑块21位于定位块17的上方，并且导向滑块21的下侧开设了导向滑槽22，所述的导向滑槽22呈槽口宽槽底窄的梯形结构，并且槽底宽度与定位块的宽度相同，导向滑块21由升降气缸驱动上下动作。在需要将双出轴伺服电机20固定时，导向滑块21向下动作，使得定位块滑动至导向滑槽22的槽底，升降气缸维持此刻的状态，从而定位块无法左右动作，从而固定双出轴伺服电机20的位置，确保夹取砂芯的精确度；在放置砂芯时，则导向滑块21向上动作解除对定位块的锁定，从而双出轴伺服电机20可自由的沿直线滑轨滑动，从而砂芯能自由的沿着定位斜面下滑至组芯台定位块11的中心位置，避免砂芯与组芯台定位块11发生硬碰硬的状况，使得砂芯准确、平稳、高效的放置在组芯台12上。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种自适应定位的组芯机械装置，包括横梁，其特征在于，所述的横梁上设置了沿横向的直线导轨，所述的直线导轨上设置了沿其滑动的双出轴伺服电机滑块，双出轴伺服电机滑块上连接着双出轴伺服电机，所述的双出轴伺服电机的两个输出轴分别连接着螺纹方向相反的左丝杆和右丝杆，并且左丝杆、右丝杆平行于直线导轨，所述的左丝杆、右丝杆上分别套装有丝杆螺母，丝杆螺母连接着机械手臂，机械手臂上连接着用于夹持砂芯的夹具，双出轴伺服电机工作时驱动机械手臂沿着左丝杆和右丝杆向中间移动夹取砂芯或沿着左丝杆和右丝杆向两侧移动放开砂芯，还包括组芯台，所述的组芯台上对称设置有组芯台定位块，并且对称设置的组芯台定位块的内侧设置了定位斜面。

2.根据权利要求1所述的自适应定位的组芯机械装置，其特征在于，所述的横梁上还设置有电机复位锁定机构，所述的电机复位锁定机构驱动双出轴伺服电机沿着直线导轨滑动至初始位。

3.根据权利要求2所述的自适应定位的组芯机械装置，其特征在于，所述的电机复位锁定机构包括设置在横梁上并且方向相对的两个定位气缸，所述定位气缸的动作方向沿着直线导轨，双出轴伺服电机滑块上连接着定位块，并且定位块位于两个定位气缸的活塞杆之间的区域内。

4.根据权利要求3所述的自适应定位的组芯机械装置，其特征在于，所述的定位气缸以横梁的中心位置对称设置。

5.根据权利要求1所述的自适应定位的组芯机械装置，其特征在于，所述的机械手臂上连接着沿直线导轨滑动的机械手臂滑块。

6.根据权利要求5所述的自适应定位的组芯机械装置，其特征在于，所述的每个机械手臂上设置有沿直线导轨方向的若干个机械手臂滑块。

7.根据权利要求1所述的自适应定位的组芯机械装置，其特征在于，所述的左丝杆和右丝杆上设置有丝杠轴承，丝杠轴承连接在沿直线导轨滑动的丝杠轴承滑块上。

8.根据权利要求1所述的自适应定位的组芯机械装置，其特征在于，所述的直线导轨设置有平行的两条。

9.根据权利要求1所述的自适应定位的组芯机械装置，其特征在于，所述的直线导轨的两端设置有滑块挡块。