CN111482560A - 一种无模铸造用大型砂块上料系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无模铸造用大型砂块上料系统，涉及无模铸造技术领域，具体包括机器人和三轴加工设备，所述机器人固定连接在三轴加工设备的顶部，机器人的远离三轴加工设备的一端设置有自动抓取机构，三轴加工设备的正面设置有上料装置，三轴加工设备的左侧设置有五轴加工设备，五轴加工设备的正面设置有砂型翻转台。通过设置砂型翻转台、机器人和上料装置，实现大型砂块进出三轴加工设备和五轴加工设备的转运，减轻了操作人员的劳动强度，降低砂块搬运过程中损坏的几率，本发明能够全自动完成砂块、砂型的抓取、转运、翻转等工序，不仅提高了生产效率，还缩短了砂块加工周期，解决了无模铸造生产线中大型砂块人工上料困难的问题。

Description

一种无模铸造用大型砂块上料系统

技术领域

本发明涉及一种无模铸造，具体是一种无模铸造用大型砂块上料系统。

背景技术

传统的砂型铸造，使用木模或金属模具放置在砂箱中填充砂子和粘接树脂的混合物，树脂固化后，取出模具，然后将上模、下模和砂芯人工合型成浇注用铸型。

无模铸造是先制作砂块，然后将砂块通过切削加工成砂型，砂型合型成所需的铸型，进行铸造，省去了使用木模的制作、人工合模。对于大型复杂铸件，所需的砂块较大，且重量较重，人工无法搬运至切削加工设备中进行砂块的切削加工。砂型加工设备由于切削加工砂块时，产生的砂子和粉尘污染环境，所以，切削加工设备需要防护罩将设备隔离，故无法通过行车吊运至加工设备进行大型砂块的切削加工，需要上料系统将砂块放置在切削加工设备上，以便进行砂块的切削加工成所需砂型。

目前尚无砂块上料机构用于大型砂块的上料，因此，砂型加工设备就不方便切削加工砂块。

本发明将制作好的砂块通过上料装置输送到砂型加工设备旁，机器人抓手机构抓取砂块搬运到加工设备内进行切削加工。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无模铸造用大型砂块上料系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种无模铸造用大型砂块上料系统，包括机器人和三轴加工设备，所述机器人固定连接在三轴加工设备的顶部，机器人的远离三轴加工设备的一端设置有自动抓取机构，三轴加工设备的正面设置有上料装置，三轴加工设备的左侧设置有五轴加工设备，五轴加工设备的正面设置有砂型翻转台。

作为本发明进一步的方案：所述上料装置包括上料小车、上料气缸、小车导轨和限位支架，上料小车的底部活动连接在小车导轨的表面，上料气缸设置在导轨的内侧，上料气缸的一端固定连接在上料小车的一侧，两个限位支架设置在上料气缸的两侧，两个限位支架均靠近小车导轨的背面设置。

作为本发明进一步的方案：所述自动抓取机构的包括伺服传动机构、抓手、视觉系统和机架，机架固定连接在机器人远离三轴加工设备的一端，伺服传动机构固定连接在机架的底部，抓手活动连接在伺服传动机构的底部，视觉系统固定连接在机架的正面。

作为本发明进一步的方案：所述砂型翻转台包括翻转台台架、翻转台支架和翻转台气缸，翻转台支架和翻转台气缸均固定连接在翻转台台架的上表面。

作为本发明进一步的方案：所述伺服传动机构的底部设置有导向杆，抓手活动套接在导向杆的表面。

作为本发明进一步的方案：所述抓手的一侧设置有防滑板。

1.作为本发明再进一步的方案：所述操作步骤如下：

步骤一、上料装置将砂块放到三轴加工设备中进行加工，通过砂型翻转台对砂块进行翻转加工其另一面，直至加工完成；

步骤二、机器人上的自动抓取机构通过视觉系统对砂块进行抓取和放置；

步骤三、翻转台支架和翻转台气缸设置在翻转台台架上，所述自动抓取机构将砂块放置在所述翻转台台架上后，所述翻转台气缸推动砂块使其靠向所述翻转台支架，以便精确砂块位置，便于机器人抓取砂块。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过设置砂型翻转台、机器人和上料装置，实现大型砂块进出三轴加工设备和五轴加工设备的转运，减轻了操作人员的劳动强度，降低砂块搬运过程中损坏的几率。本发明能够全自动完成砂块、砂型的抓取、转运、翻转等工序，不仅提高了生产效率，还缩短了砂块加工周期，解决了无模铸造生产线中大型砂块人工上料困难的问题。

附图说明

图1为一种无模铸造用大型砂块上料系统的正视图。

图2为一种无模铸造用大型砂块上料系统的整体结构示意图。

图3为一种无模铸造用大型砂块上料系统中上料装置的整体结构示意图。

图4为一种无模铸造用大型砂块上料系统中自动抓取机构的整体结构示意图。

图5为一种无模铸造用大型砂块上料系统中砂型翻转台的整体结构图。

如图所示：1、机器人；2、上料装置；2-1、上料小车；2-2、上料气缸；2、3、小车导轨；2-4、限位支架；3、自动抓取机构；3-1、伺服传动机构；3-2、抓手；3-3、视觉系统；3-4、机架；4、砂型翻转台；4-1、翻转台台架；4-2、翻转台支架；4-3、翻转台气缸；5、三轴加工设备；6、五轴加工设备。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

2.请参阅图1～5，本发明实施例中，一种无模铸造用大型砂块上料系统，包括机器人1和三轴加工设备5，三轴加工设备5和五轴加工设备6均对砂块进行加工，为原有装置，这里不作赘述，机器人1固定连接在三轴加工设备5的顶部，机器人1的远离三轴加工设备5的一端设置有自动抓取机构3，自动抓取机构3的包括伺服传动机构3-1、抓手3-2、视觉系统3-3和机架3-4，伺服传动机构3-1的底部设置有导向杆，抓手3-2活动套接在导向杆的表面，抓手3-2的一侧设置有防滑板，增加与砂块的摩擦力，防止砂块滑落，机器人1运动到上料装置旁，伺服传动机构3-1动作，把抓手3-2打开，通过视觉系统3-3拍照，通过处理器运算得出砂块的位置，抓手3-2将砂块夹紧抓取，机器人将砂块放入三轴加工设备5和五轴加工设备6中，机架3-4是砂块自动抓取机构的安装基础，机架3-4固定连接在机器人1远离三轴加工设备5的一端，伺服传动机构3-1固定连接在机架3-4的底部，抓手3-2活动连接在伺服传动机构3-1的底部，视觉系统3-3固定连接在机架3-4的正面，三轴加工设备5的正面设置有上料装置2，上料装置2包括上料小车2-1、上料气缸2-2、小车导轨2-3和限位支架2-4，上料小车2-1的底部活动连接在小车导轨2-3的表面，上料气缸2-2设置在导轨的内侧，上料气缸2-2的一端固定连接在上料小车2-1的一侧，两个限位支架2-4设置在上料气缸2-2的两侧，两个限位支架2-4均靠近小车导轨2-3的背面设置，三轴加工设备5的左侧设置有五轴加工设备6，五轴加工设备6的正面设置有砂型翻转台4，砂型翻转台4的顶部也设置有自动抓取机构3，共两个自动抓取机构3，砂型翻转台4包括翻转台台架4-1、翻转台支架4-2和翻转台气缸4-3，翻转台支架4-2和翻转台气缸4-3均固定连接在翻转台台架4-1的上表面，砂型翻转台4由翻转台台架4-1、翻转台支架4-2、翻转台气缸4-3组成。翻转台支架4-2和翻转台气缸4-3设置在翻转台台架4-1上，抓手机构3将砂块放置在翻转台台架4-1上后，翻转台气缸4-3推动砂块使其靠向翻转台支架4-2，以便精确砂块位置，便于机器人1抓取砂块，其操作步骤如下：

步骤一、上料装置2将砂块放到三轴加工设备5中进行加工，通过砂型翻转台4对砂块进行翻转加工其另一面，直至加工完成；

步骤二、机器人1上的自动抓取机构3通过视觉系统3-3对砂块进行抓取和放置；

步骤三、翻转台支架4-2和翻转台气缸4-3设置在翻转台台架4-1上，所述自动抓取机构3将砂块放置在所述翻转台台架4-1上后，所述翻转台气缸4-3推动砂块使其靠向所述翻转台支架4-2，以便精确砂块位置，便于机器人1抓取砂块；

对于需两面加工的复杂砂块，当加工设备加工完砂块一个型面后，机器人1将砂块抓取出三轴加工设备5和五轴加工设备6，并将砂块竖直摆放在翻转台台架4-1上，翻转台气缸4-3将其推送至预定位置后，搬运机器人1从翻转台支架4-2的另一侧抓取砂块，实现砂块翻转的功能，然后将砂块放入三轴(五轴)数控加工设备，加工砂块的另一个型面。

在使用时，机器人1将砂块上料装置2输送的砂块通过所述自动抓取机构3抓取到三轴加工设备和五轴加工设备中加工成砂型，砂型由机器人1送至砂型翻转台4翻转后再抓取送回三轴(五轴)数控加工设备加工另一面，完成整个砂块的加工成型，上料小车2-1通过上料气缸2-2驱动沿小车导轨2-3往复移动，对砂块进行运输送料，两个限位支架2-4对上料小车2-1进行限位，自动抓取机构3安装在所述机器人1手臂上，伺服传动机构3-1动作，将抓手3-2打开和夹紧，通过视觉系统3-3拍照，确定砂块抓取位置，抓手3-2将砂块夹紧和放开，然后自动抓取机构3将砂块放置在翻转台台架4-1上后，翻转台气缸4-3推动砂块使其靠向翻转台支架4-2，以便精确砂块位置，便于机器人1抓取砂块，从而实现大型砂块进出三轴加工设备和五轴加工设备的转运，减轻了操作人员的劳动强度。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内，且本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (7)

1.一种无模铸造用大型砂块上料系统，包括机器人(1)和三轴加工设备(5)，其特征在于，所述机器人(1)固定连接在三轴加工设备(5)的顶部，机器人(1)的远离三轴加工设备(5)的一端设置有自动抓取机构(3)，三轴加工设备(5)的正面设置有上料装置(2)，三轴加工设备(5)的左侧设置有五轴加工设备(6)，五轴加工设备(6)的正面设置有砂型翻转台(4)。

2.根据权利要求1所述的一种无模铸造用大型砂块上料系统，其特征在于，所述上料装置(2)包括上料小车(2-1)、上料气缸(2-2)、小车导轨(2-3)和限位支架(2-4)，上料小车(2-1)的底部活动连接在小车导轨(2-3)的表面，上料气缸(2-2)设置在导轨()的内侧，上料气缸(2-2)的一端固定连接在上料小车(2-1)的一侧，两个限位支架(2-4)设置在上料气缸(2-2)的两侧，两个限位支架(2-4)均靠近小车导轨(2-3)的背面设置。

3.根据权利要求1所述的一种无模铸造用大型砂块上料系统，其特征在于，所述自动抓取机构(3)的包括伺服传动机构(3-1)、抓手(3-2)、视觉系统(3-3)和机架(3-4)，机架(3-4)固定连接在机器人(1)远离三轴加工设备(5)的一端，伺服传动机构(3-1)固定连接在机架(3-4)的底部，抓手(3-2)活动连接在伺服传动机构(3-1)的底部，视觉系统(3-3)固定连接在机架(3-4)的正面。

4.根据权利要求1所述的一种无模铸造用大型砂块上料系统，其特征在于，所述砂型翻转台(4)包括翻转台台架(4-1)、翻转台支架(4-2)和翻转台气缸(4-3)，翻转台支架(4-2)和翻转台气缸(4-3)均固定连接在翻转台台架(4-1)的上表面。

5.根据权利要求3所述的一种无模铸造用大型砂块上料系统，其特征在于，所述伺服传动机构(3-1)的底部设置有导向杆，抓手(3-2)活动套接在导向杆的表面。

6.根据权利要求3所述的一种无模铸造用大型砂块上料系统，其特征在于，所述抓手(3-2)的一侧设置有防滑板。

7.根据权利要求1所述的一种无模铸造用大型砂块上料系统，其特征在于，所述操作步骤如下：

步骤一、上料装置(2)将砂块放到三轴加工设备(5)中进行加工，通过砂型翻转台(4)对砂块()进行翻转加工其另一面，直至加工完成；

步骤二、机器人(1)上的自动抓取机构(3)通过视觉系统(3-3)对砂块进行抓取和放置；

步骤三、翻转台支架(4-2)和翻转台气缸(4-3)设置在翻转台台架(4-1)上，所述自动抓取机构(3)将砂块放置在所述翻转台台架(4-1)上后，所述翻转台气缸(4-3)推动砂块使其靠向所述翻转台支架(4-2)，以便精确砂块位置，便于机器人(1)抓取砂块。

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