CN112658239A - 一种带自检测功能的浇铸夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带自检测功能的浇铸夹具，安装在具有自动控制系统的机械臂上，包括用于水平方向上夹取产品的夹紧组件、用于为夹紧组件提供轴向夹取动力的动力执行组件、用于检测浇铸铁水量与模具放置的重力检测组件；重力检测组件安装在机械臂上，动力执行组件安装在重力检测组件上，夹紧组件安装在动力执行组件上；动力执行组件、重力检测组件分别与自动控制系统通信连接。本夹具通过气缸驱动拉杆，转化块将拉杆伸缩动作变为两个夹臂对中间轴的夹紧放松的动作，夹臂从两个方向向中心轴夹取，避免普通夹具的夹不准、夹不牢等问题；自检测夹具质量变化通过数据转换成是否浇铸完成、是否完成放置等关键信息，适应自动化浇铸生产线。

Description

一种带自检测功能的浇铸夹具

技术领域

本发明涉及生产浇铸成形金属产品夹具技术领域，尤其涉及一种带自检测功能的浇铸夹具。

背景技术

目前大部分夹具要么是单臂或单向出力的简易夹具、要么是驱动力复杂或成本昂贵的夹具。简易的夹具常常会出现夹不准、夹不牢、定位不准确等问题，对不同模具需要特殊设计，增加了设计成本。定位不准确对于自动化浇铸也是一个致命的缺陷。在浇铸时，根据时间来判断浇铸是否完成并不准确，因为浇铸的铁水的流速与浇铸熔炉的倾斜度相关，并不是均匀流速的。浇铸过多会溢出铁水，处理不便，浪费材料。浇铸不够难以成型又需要返工，浪费人力物力。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种带自检测功能的浇铸夹具。

本发明是通过以下技术方案来实现的：一种带自检测功能的浇铸夹具，安装在具有自动控制系统的机械臂上，包括用于水平方向上夹取产品的夹紧组件、用于为所述夹紧组件提供轴向夹取动力的动力执行组件、用于检测浇铸铁水量与模具放置的重力检测组件；所述重力检测组件安装在机械臂上，所述动力执行组件安装在所述重力检测组件上，所述夹紧组件安装在所述动力执行组件上；所述动力执行组件、所述重力检测组件分别与所述自动控制系统通信连接，机械臂将浇铸夹具移动至浇铸模具位置，所述夹紧组件从夹取点夹取模具并随机械臂移动至浇铸点进行浇铸，浇铸完成后将模具移动至放置区。

本装置的浇铸夹具安装在具有自动控制系统的机械臂上，机械臂控制浇铸夹具移动至浇铸模具位置(浇铸点)，并发信号给动力执行组件。控制夹紧组件在夹取点夹取模具，将模具送至浇铸口进行浇铸，重力检测组件将重力变化信号传输回自动控制系统，当铁水浇铸重量达标时，中断铁水浇铸；机械臂控制夹紧组件将模具移至放置区放置，当重力检测组件检测到重量降低到一定值，代表已正确放置，此时控制夹紧组件张开，放开模具并退出。

所述夹紧组件包括连接块、底板、转化块、线性导轨、夹臂和输出块；所述底板一端安装在所述连接板上，其另一端侧边设有所述线性导轨，所述线性导轨两端分别安装有可沿其滑动的滑块；所述输出块设有两个，分别设置在所述线性导轨两端的滑块上；所述夹臂设有两个，所述夹臂一端固定在所述输出块上，其另一端直接接触浇铸产品；所述转化块安装在所述底板上且可沿其滑动，所述转化块两侧各设有一条斜槽，两条所述斜槽以所述转化块垂直于所述线性导轨的中线为基准对称设置，所述斜槽的内端位于所述连接块一侧，所述斜槽外端位于所述线性导轨一侧，每条所述斜槽与所述转化块的中线形成夹角；两所述输出块底端分别用滚轮轴承安装在与所述输出块位于同一侧的所述斜槽内且可沿所述斜槽滑动；所述转化块与所述动力执行组件连接且由其控制迫使所述输出块在所述斜槽上滑动，所述输出块沿所述线性导轨相向或相背滑动，两所述夹臂随所述输出块的滑动而夹紧或松开产品。夹臂直接接触浇铸产品，输出块被限定在与线性导轨配合下的横向运动，转化块由动力执行组件控制同步纵向运动通过斜槽转化为两边夹臂的同步向中间轴向移动，由此可以很好的夹取模具。线性导轨可保证夹臂夹取时的平移。

所述动力执行组件包括支架、导套、浮动接头、气缸和拉杆；所述气缸安装在所述支架中间，所述导套固定在所述支架中间，所述气缸的活塞杆通过所述浮动接头与所述拉杆的一端联接，所述拉杆的另一端穿过所述导套后可拆卸固定在所述转化块上；所述连接块可拆卸地固定在所述支架一端上。浮动接头的使用，可消除活塞杆与拉杆的连接误差，提高拉杆的工作精度，保证拉杆的往复运动，使用拉杆可避免过于靠近夹臂让高温破坏气缸组件上的零部件。夹臂通过转化块和输出块将拉杆输出的力变成两边夹臂的夹取力。

所述重力检测组件包括连接板、保护壳、以及用于检测所述夹紧组件与所述动力执行组件整个前部分结构质量变化的重力传感器；所述连接板可拆卸连接在机械臂上，所述支架另一端可拆卸地安装在所述连接板上；所述连接板与所述保护壳扣合连接，所述重力传感器安装在所述连接板和所述保护壳形成的内部空间；所述重力传感器与所述自动控制系统通信连接。重力传感器检测整个前部分结构(夹具整体)的质量变化，通过质量变化结合自动控制系统的控制程序判断浇铸完成信号和完成放置信号；保护壳可保证重力传感器在恶劣的条件下正常工作，避免重力传感器工作时受到损坏。

所述底板一侧设有凹台，所述凹台靠近所述连接块一侧设有两个第一倾斜面，所述第一倾斜面分别朝向所述转化块的中心；所述转化块设有斜槽的两侧分别设有第二倾斜面，所述第二倾斜面与所述第一倾斜面位置相对且朝向相对；所述转化块滑动设置在所述凹台上且可沿其滑动。第一倾斜面与第二倾斜面的配合，可防止转化块被拉伸过度，出现脱离；凹台为转化块提供了滑动空间。

两所述夹臂的夹持端相对一侧分别设有夹持槽，所述夹持槽上端槽口大于其下端槽口。上大下小的夹持槽，可避免模具脱落。

与现有技术对比，本发明的优点在于：本浇铸夹具定位准确，对模具夹持牢固，自检测夹具质量变化通过数据转换成是否浇铸完成、是否完成放置等关键信息，适应自动化浇铸生产线。对不同的浇铸模具只需要更换夹头部分即可。本夹具通过气缸驱动拉杆，转化块将拉杆伸缩动作变为两个夹臂对中间轴的夹紧放松的动作，夹臂从两个方向向中心轴夹取，避免普通夹具的夹不准、夹不牢等问题。重力检测组件可根据夹臂重力变化的情况判断浇铸铁水是否够量、已浇铸产品是否放下。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例浇铸时的运动路线示意图；

图3为本发明实施例夹紧组件的结构示意图；

图4为本发明实施例动力执行组件的结构示意图；

图5为本发明实施例重力检测组件的结构示意图。

图中附图标记含义：100、夹紧组件；101、连接块；102、底板；103、转化块；104、线性导轨；105、夹臂；106、输出块；107、斜槽；108、夹持槽；200、动力执行组件；201、拉杆；202、导套；203、浮动接头；204、支架；205、气缸；300、重力检测组件；301、保护壳；302、重力传感器；303、连接板；400、模具；500、放置区；600、夹取点；700、浇铸点。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。

实施例

参阅图1至图5，为一种带自检测功能的浇铸夹具，安装在具有自动控制系统的机械臂上，包括用于水平方向上夹取产品的夹紧组件100、用于为夹紧组件100提供轴向夹取动力的动力执行组件200、用于检测浇铸铁水量与模具400放置的重力检测组件300；重力检测组件300安装在机械臂上，动力执行组件200安装在重力检测组件300上，夹紧组件100安装在动力执行组件200上；动力执行组件200、重力检测组件300分别与自动控制系统通信连接，机械臂将浇铸夹具移动至浇铸模具400位置，夹紧组件100从夹取点600夹取模具400并随机械臂移动至浇铸点700进行浇铸，浇铸完成后将模具400移动至放置区500。

本装置的浇铸夹具安装在具有自动控制系统的机械臂上，机械臂控制浇铸夹具移动至浇铸模具400位置(浇铸点700)，并发信号给动力执行组件200。控制夹紧组件100在夹取点600夹取模具400，将模具400送至浇铸口进行浇铸，重力检测组件300将重力变化信号传输回自动控制系统，当铁水浇铸重量达标时，中断铁水浇铸；机械臂控制夹紧组件100将模具400移至放置区500放置，当重力检测组件300检测到重量降低到一定值，代表已正确放置，此时控制夹紧组件100张开，放开模具400并退出。

参阅图1，所有组件都安装在一个架子上，各组件根据夹取运动的转化路线规划合理固定在连接架，重力传感器302装在尾部，用于检测前端质量变化。当气缸205动作时带动拉杆201，拉杆201另一头固定在转化块103，当气缸205活塞杆伸出，转化块103在底板102的凹台上向移动，利用斜槽107带动输出块106产生横向运动，固定在输出块106的夹臂105向中心移动夹取模具400，机器人带动夹臂105浇铸模具400，传感器检测铁水质量完成浇铸，当放置模具400后夹臂105质量回到最初值。

参阅图2，为浇铸时运动路线示意图；浇铸夹具在夹取点600夹取模具400和浇铸点700浇铸模具400的路线为半圆弧端点，从放置区500到取件位(夹取点600)是直线运动，保证铁水不会因幅度太大洒出。

参阅图3，夹紧组件100包括连接块101、底板102、转化块103、线性导轨104、夹臂105和输出块106；底板102一端安装在连接板303上，其另一端侧边设有线性导轨104，线性导轨104两端分别安装有可沿其滑动的滑块；输出块106设有两个，分别设置在线性导轨104两端的滑块上；夹臂105设有两个，夹臂105一端固定在输出块106上，其另一端直接接触浇铸产品；转化块103安装在底板102上且可沿其滑动，转化块103两侧各设有一条斜槽107，两条斜槽107以转化块103垂直于线性导轨104的中线为基准对称设置，斜槽107的内端位于连接块101一侧，斜槽107外端位于线性导轨104一侧，每条斜槽107与转化块103的中线形成夹角；两输出块106底端分别用滚轮轴承安装在与输出块106位于同一侧的斜槽107内且可沿斜槽107滑动，滚轮轴承的设置可使运动时减小摩擦；转化块103与动力执行组件200连接且由其控制迫使输出块106在斜槽107上滑动，输出块106沿线性导轨104相向或相背滑动，两夹臂105随输出块106的滑动而夹紧或松开产品。夹臂105直接接触浇铸产品，输出块106被限定在与线性导轨104配合下的横向运动，转化块103由动力执行组件200控制同步纵向运动通过斜槽107转化为两边夹臂105的同步向中间轴向移动，由此可以很好的夹取模具400。线性导轨104可保证夹臂105夹取时的平移。由转化块103受竖轴的气缸205推动力，输出块106被限制在斜槽107，利用在斜槽107上的合运动产生分运动的效果，两边的输出块106带动滑块同时向中心的水平运动，带动夹臂105做夹取动作。

参阅图4，动力执行组件200包括支架204、导套202、浮动接头203、气缸205和拉杆201；气缸205安装在支架204中间，导套202固定在支架204中间，气缸205的活塞杆通过浮动接头203与拉杆201的一端联接，拉杆201的另一端穿过导套202后可拆卸固定在转化块103上；连接块101可拆卸地固定在支架204一端上。浮动接头203的使用，可消除活塞杆与拉杆201的连接误差，提高拉杆201的工作精度，保证拉杆201的往复运动，使用拉杆201可避免过于靠近夹臂105让高温破坏气缸205组件上的零部件。夹臂105通过转化块103和输出块106将拉杆201输出的力变成两边夹臂105的夹取力。

参阅图5，重力检测组件300包括连接板303、保护壳301、以及用于检测夹紧组件100与动力执行组件200整个前部分结构质量变化的重力传感器302；连接板303可拆卸连接在机械臂上，支架204另一端可拆卸地安装在连接板303上；连接板303与保护壳301扣合连接，重力传感器302安装在连接板303和保护壳301形成的内部空间；重力传感器302与自动控制系统通信连接。重力传感器302检测整个前部分结构(夹具整体)的质量变化，通过质量变化结合自动控制系统的控制程序判断浇铸完成信号和完成放置信号；保护壳301可保证重力传感器302在恶劣的条件下正常工作，避免重力传感器302工作时受到损坏。

底板102一侧设有凹台，凹台靠近连接块101一侧设有两个第一倾斜面，第一倾斜面分别朝向转化块103的中心；转化块103设有斜槽107的两侧分别设有第二倾斜面，第二倾斜面与第一倾斜面位置相对且朝向相对；转化块103滑动设置在凹台上且可沿其滑动。第一倾斜面与第二倾斜面的配合，可防止转化块103被拉伸过度，出现脱离；凹台为转化块103提供了滑动空间。

两夹臂105的夹持端相对一侧分别设有夹持槽108，夹持槽108上端槽口大于其下端槽口。上大下小的夹持槽108，可避免模具400脱落。

上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (6)

1.一种带自检测功能的浇铸夹具，安装在具有自动控制系统的机械臂上，其特征在于：包括用于水平方向上夹取产品的夹紧组件、用于为所述夹紧组件提供轴向夹取动力的动力执行组件、用于检测浇铸铁水量与模具放置的重力检测组件；所述重力检测组件安装在机械臂上，所述动力执行组件安装在所述重力检测组件上，所述夹紧组件安装在所述动力执行组件上；所述动力执行组件、所述重力检测组件分别与所述自动控制系统通信连接，机械臂将浇铸夹具移动至浇铸模具位置，所述夹紧组件从夹取点夹取模具并随机械臂移动至浇铸点进行浇铸，浇铸完成后将模具移动至放置区。

2.根据权利要求1所述的带自检测功能的浇铸夹具，其特征在于：所述夹紧组件包括连接块、底板、转化块、线性导轨、夹臂和输出块；所述底板一端安装在所述连接板上，其另一端侧边设有所述线性导轨，所述线性导轨两端分别安装有可沿其滑动的滑块；所述输出块设有两个，分别设置在所述线性导轨两端的滑块上；所述夹臂设有两个，所述夹臂一端固定在所述输出块上，其另一端直接接触浇铸产品；所述转化块安装在所述底板上且可沿其滑动，所述转化块两侧各设有一条斜槽，两条所述斜槽以所述转化块垂直于所述线性导轨的中线为基准对称设置，所述斜槽的内端位于所述连接块一侧，所述斜槽外端位于所述线性导轨一侧，每条所述斜槽与所述转化块的中线形成夹角；两所述输出块底端分别用滚轮轴承安装在与所述输出块位于同一侧的所述斜槽内且可沿所述斜槽滑动；所述转化块与所述动力执行组件连接且由其控制迫使所述输出块在所述斜槽上滑动，所述输出块沿所述线性导轨相向或相背滑动，两所述夹臂随所述输出块的滑动而夹紧或松开产品。

3.根据权利要求2所述的带自检测功能的浇铸夹具，其特征在于：所述动力执行组件包括支架、导套、浮动接头、气缸和拉杆；所述气缸安装在所述支架中间，所述导套固定在所述支架中间，所述气缸的活塞杆通过所述浮动接头与所述拉杆的一端联接，所述拉杆的另一端穿过所述导套后可拆卸固定在所述转化块上；所述连接块可拆卸地固定在所述支架一端上。

4.根据权利要求3所述的带自检测功能的浇铸夹具，其特征在于：所述重力检测组件包括连接板、保护壳、以及用于检测所述夹紧组件与所述动力执行组件整个前部分结构质量变化的重力传感器；所述连接板可拆卸连接在机械臂上，所述支架另一端可拆卸地安装在所述连接板上；所述连接板与所述保护壳扣合连接，所述重力传感器安装在所述连接板和所述保护壳形成的内部空间；所述重力传感器与所述自动控制系统通信连接。

5.根据权利要求2所述的带自检测功能的浇铸夹具，其特征在于：所述底板一侧设有凹台，所述凹台靠近所述连接块一侧设有两个第一倾斜面，所述第一倾斜面分别朝向所述转化块的中心；所述转化块设有斜槽的两侧分别设有第二倾斜面，所述第二倾斜面与所述第一倾斜面位置相对且朝向相对；所述转化块滑动设置在所述凹台上且可沿其滑动。

6.根据权利要求2所述的带自检测功能的浇铸夹具，其特征在于：两所述夹臂的夹持端相对一侧分别设有夹持槽，所述夹持槽上端槽口大于其下端槽口。

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