CN112792298A - 一种气爪、砂芯下芯装置及砂芯下芯抓取方法 - Google Patents

Abstract

为了解决现有技术中砂芯下芯时采用的气爪无法对砂芯进行水平调整的问题，本发明提供一种气爪、砂芯下芯装置及砂芯下芯抓取方法，包括：基座、夹持爪组件、外扩爪组件以及控制组件；其中，夹持爪组件设置在所述基座上，用于从外向内夹持待取工件；外扩爪组件设置在所述基座上，用于在所述夹持爪组件从外向内夹持待取工件时从内向外移动从而保证所述待取工件的水平；所述控制组件与所述夹持爪组件和所述外扩爪组件同时电性接，用于控制所述夹持爪组件从外向内夹持待取工件时，所述外扩爪组件从内向外移动。本发明结构简单，具有成品率高的优点。

Description

一种气爪、砂芯下芯装置及砂芯下芯抓取方法

技术领域

本发明属于铸造领域，更具体的涉及一种气爪、砂芯下芯装置及砂芯下芯抓取方法。

背景技术

在科技突飞猛进的时代，对于铸造行业有很多简单而沉重的工作还是由人力来完成，这不仅降低了生产效率和质量，而且随着工人工资的增长大大增加了企业的经济负担。

目前下芯方式主要有两种，最直接的是采用人工下芯，由于模具温度高，设备较大等因素，一个工人下芯都要弯腰操作，由于质量较重，必须采用双手下芯，不能像下其他砂芯一样可以扶着设备单手操作，劳动强度很大；另一种是采用砂芯下芯桁架机器人进行操作。

砂芯下芯桁架机器人是一种建立在直角坐标系统基础上，对工件进行工位调整，或实现工件的轨迹运动等功能的全自动工业设备。通过控制器对各种输入信号的分析处理，做出一定的逻辑判断后，对各个输出元件下达执行命令，完成各轴之间的联合运动，以此实现一整套的全自动作业流程。

现有的，一般的砂芯下芯桁架机器人在抓取砂芯的过程中都采用到气爪，在气爪抓取砂芯的过程中，都是靠放置砂芯的基座保持砂芯的水平。所以，在使用时，必须保证砂芯的放置水平，甚至需要增加专门的人员进行检查，大大影响了生产效率。

发明内容

为了解决现有技术中砂芯下芯时采用的气爪无法对砂芯进行水平调整的问题，本发明提供一种气爪、砂芯下芯装置及砂芯下芯抓取方法，能够在气爪抓取砂芯的同时对砂芯进行水平调整。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种气爪，包括：

基座；

夹持爪组件，设置在所述基座上，用于从外向内夹持待取工件；

外扩爪组件，设置在所述基座上，用于在所述夹持爪组件从外向内夹持待取工件时从内向外移动从而保证所述待取工件的水平。

上述的一种气爪，还包括，控制组件；

所述控制组件与所述夹持爪组件和所述外扩爪组件同时电性接，用于控制所述夹持爪组件从外向内夹持待取工件时，所述外扩爪组件从内向外移动。

所述夹持爪组件，包括：

第一连接体，设置在所述基座上；

至少3个夹持气缸，均布在所述第一连接体的侧面；

至少3个夹持爪体，分别设置在所述夹持气缸的输出端，用于在所述夹持气缸收缩时夹持所述待取工件；

所述控制组件与所述夹持气缸电性连接。

所述外扩爪组件，包括：

第二连接体，设置在所述第一连接体上；

至少3个外扩气缸，均布在所述第二连接体的侧面；

至少3个外扩爪体，分别设置在所述外扩气缸的输出端，用于在所述外扩气缸伸出时与所述待取工件的表面接触，保证所述待取工件的水平。

上述的一种气爪，还包括，控制组件；

所述控制组件与所述夹持爪组件电性接，用于控制所述夹持爪组件从外向内夹持待取工件；

所述夹持爪组件与所述外扩爪组件连接，用于在所述夹持爪组件向内夹持时带动所述外扩爪组件向外移动。

所述夹持爪组件，包括：

第一连接体，设置在所述基座上；

至少3个夹持气缸，均布在所述第一连接体的侧面；

至少3个夹持爪体，分别设置在所述夹持气缸的输出端，用于在所述夹持气缸收缩时夹持所述待取工件；

所述控制组件与所述夹持气缸电性连接。

所述外扩爪组件，包括：

第二连接体，设置在所述第一连接体上；

至少3个外扩爪体，可活动的设置在所述第二连接体上；

连杆，设置在所述第二连接体与所述第一连接体之间；

所述第二连接体为圆台形且靠近所述夹持气缸的一端的直径小于远离所述夹持气缸的一端的直径。

所述第二连接体的侧面设置均布有T型槽；

所述外扩爪体上设置与所述T型槽对应的滑块。

一种砂芯下芯装置，包括：

如权利要求1～7中任一项权利要求所述的气爪。

一种砂芯下芯抓取方法，包括：

通过所述夹持爪组件从外向内夹持砂芯；

并且在所述夹持爪组件从外向内夹持砂芯的同时，使外扩爪组件从内向外移动，扩大与所述砂芯的接触面积，从而保证所述砂芯的水平。

有益效果：本发明通过设置在所述基座上的夹持爪组件夹持砂芯的同时，由外扩爪组件从内向外移动从而保证所述砂芯的水平。

本发明结构简单，通过外扩爪组件的端部构成一个水平面，并且该水平面不断增加其与砂芯的接触面积，在夹持爪组件夹紧的过程中，调整砂芯水平；本发明具有成品率高的优点。

附图说明

图1为本发明的一种实施例。

图2为图1的主视图。

图3为图2的仰视图。

图4为图1的控制系统框图。

图5为本发明的另一种实施例。

图6为图4的主视图。

图7为图5的俯视图。

图8为图5的控制系统框图。

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。

具体实施例I：如图1～4，一种气爪，包括：基座1、夹持爪组件2、外扩爪组件3以及控制组件4；其中，夹持爪组件2设置在所述基座1上，用于从外向内夹持待取工件；外扩爪组件3设置在所述基座1上，用于在所述夹持爪组件2从外向内夹持待取工件时从内向外移动从而保证所述待取工件的水平；所述控制组件4与所述夹持爪组件2和所述外扩爪组件3同时电性接，用于控制所述夹持爪组件2从外向内夹持待取工件时，所述外扩爪组件3从内向外移动。

所述夹持爪组件2表示收缩时夹持待取工件，如砂芯；外扩爪组件3的运动轨迹与所述夹持爪组件2的运动轨迹相反，即：在夹持爪组件2收缩时，外扩爪组件3向外扩张。

所述夹持爪组件2，包括：第一连接体201、至少3个夹持气缸202、至少3个夹持爪体203；其中，第一连接体201设置在所述基座1上；至少3个夹持气缸202均布在所述第一连接体201的侧面；至少3个夹持爪体203分别设置在所述夹持气缸202的输出端，用于在所述夹持气缸202收缩时夹持所述待取工件；所述控制组件4与所述夹持气缸202电性连接。

优选的，所述第一连接体201可以是三棱柱状，3个夹持气缸202分别设置在三棱柱状的三个侧面上，形成夹角为120°的均布结构；夹持爪体203可以根据需要进行设定，通过与夹持气缸202连接完成张开或夹紧动作；控制组件4与三个夹持气缸202并联，控制三个夹持气缸202同步运动。

所述外扩爪组件3，包括：第二连接体301、至少3个外扩气缸302以及至少3个外扩爪体303；其中，第二连接体301设置在所述第一连接体201上；至少3个外扩气缸302均布在所述第二连接体301的侧面；至少3个外扩爪体303分别设置在所述外扩气缸302的输出端。

优选的，所述第二连接体301可以是三棱柱状，但截面小于第一连接体201，3个外扩气缸302分别设置在三棱柱状的三个侧面上，形成夹角为120°的均布结构；外扩爪体303可以根据需要进行设定，通过与外扩气缸302连接完成张开或夹紧动作；控制组件4与三个外扩气缸302并联，控制三个外扩气缸302同步运动。

优选的，三个外扩爪体303的端部构成水平面，与砂芯接触后，随着外扩爪体303的张开，与砂芯接触面变大，使砂芯趋于水平。

在上述的具体实施例中，由于外扩爪体303固定在第二连接体301上，相当于被动的与砂芯接触，而且由于外扩爪体303固定不动，容易在张开的过程中使砂芯损坏。

具体实施例II:如图5～8，一种气爪，包括：基座1、夹持爪组件2、外扩爪组件3以及控制组件4；所述控制组件4与所述夹持爪组件2电性接，用于控制所述夹持爪组件2从外向内夹持待取工件；所述夹持爪组件2与所述外扩爪组件3连接，用于在所述夹持爪组件2向内夹持时带动所述外扩爪组件3向外移动。

所述夹持爪组件2表示收缩时夹持待取工件，如砂芯；外扩爪组件3在所述夹持爪组件2向外扩张时，向上移动，并收缩；同理，外扩爪组件3在所述夹持爪组件2夹持砂芯时，向下移动，并扩张。

所述夹持爪组件2，包括：第一连接体201、至少3个夹持气缸202以及至少3个夹持爪体203；其中，第一连接体201设置在所述基座1上；至少3个夹持气缸202均布在所述第一连接体201的侧面；至少3个夹持爪体203分别设置在所述夹持气缸202的输出端，用于在所述夹持气缸202收缩时夹持所述待取工件；所述控制组件4与所述夹持气缸202电性连接。

优选的，所述第一连接体201可以是三棱柱状，3个夹持气缸202分别设置在三棱柱状的三个侧面上，形成夹角为120°的均布结构；夹持爪体203可以根据需要进行设定，通过与夹持气缸202连接完成张开或夹紧动作；控制组件4与三个夹持气缸202并联，控制三个夹持气缸202同步运动。

所述外扩爪组件3，包括：第二连接体301、至少3个外扩爪体302以及连杆304；第二连接体301设置在所述第一连接体201上；至少3个外扩爪体302可活动的设置在所述第二连接体301上；连杆304设置在所述第二连接体301与所述第一连接体201之间；优选的，所述第二连接体301为圆台形且靠近所述夹持气缸202的一端的直径小于远离所述夹持气缸202的一端的直径。

外扩爪体303的形状可以根据需要进行设定，但是，三个外扩爪体303与砂芯接触的端部构成水平面。

优选的，所述第二连接体301的侧面设置均布有T型槽；所述外扩爪体302上设置与所述T型槽对应的滑块，形成相互夹角为120度的外扩爪体302；同时，每个外扩爪体302均与所述夹持爪体203通过连杆304连接，在夹持爪体203进行夹持时，外扩爪体302从第二连接体301上滑下，逐渐向砂芯接触，从而在接触砂芯时达到一个较大的接触面，使砂芯水平。

与具体实施例I相比，具体实施例II中的外扩爪体302是动态的向砂芯靠近，防止外扩爪体302与砂芯的强压，保护砂芯。

优选的，外扩爪体302与砂芯接触的端部为光滑的圆弧面；三个圆弧面的水平切面重合并水平设置；控制组件可以包括单片机、PLC等。

一种砂芯下芯装置，包括：如上所述的气爪、下降气缸等，可以保证砂芯的水平，保证成品率；所述基座1可以通过下降气缸安装在桁架上，构成桁架机器人，用于抓取砂芯。

一种砂芯下芯抓取方法，包括：通过所述夹持爪组件2从外向内夹持砂芯；并且在所述夹持爪组件2从外向内夹持砂芯的同时，使外扩爪组件3从内向外移动，扩大与所述砂芯的接触面积，从而保证所述砂芯的水平。

2020年1-9月份某厂生产制动盘铸件67275件，合格件62867件，综合成品率为93.4％，较2019年度提升4.8％。

以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易变化或替换，都属于本发明的保护范围之内。因此本发明的保护范围以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种气爪，其特征在于，包括：

基座；

夹持爪组件，设置在所述基座上，用于从外向内夹持待取工件；

外扩爪组件，设置在所述基座上，用于在所述夹持爪组件从外向内夹持待取工件时从内向外移动从而保证所述待取工件的水平。

2.根据权利要求1所述的一种气爪，其特征在于，还包括，控制组件；

所述控制组件与所述夹持爪组件和所述外扩爪组件同时电性接，用于控制所述夹持爪组件从外向内夹持待取工件时，所述外扩爪组件从内向外移动。

3.根据权利要求2所述的一种气爪，其特征在于，所述夹持爪组件，包括：

第一连接体，设置在所述基座上；

至少3个夹持气缸，均布在所述第一连接体的侧面；

至少3个夹持爪体，分别设置在所述夹持气缸的输出端，用于在所述夹持气缸收缩时夹持所述待取工件；

所述控制组件与所述夹持气缸电性连接。

4.根据权利要求3所述的一种气爪，其特征在于，所述外扩爪组件，包括：

第二连接体，设置在所述第一连接体上；

至少3个外扩气缸，均布在所述第二连接体的侧面；

至少3个外扩爪体，分别设置在所述外扩气缸的输出端，用于在所述外扩气缸伸出时与所述待取工件的表面接触，保证所述待取工件的水平。

5.根据权利要求1所述的一种气爪，其特征在于，还包括，控制组件；

所述控制组件与所述夹持爪组件电性接，用于控制所述夹持爪组件从外向内夹持待取工件；

所述夹持爪组件与所述外扩爪组件连接，用于在所述夹持爪组件向内夹持时带动所述外扩爪组件向外移动。

6.根据权利要求5所述的一种气爪，其特征在于，所述夹持爪组件，包括：

第一连接体，设置在所述基座上；

至少3个夹持气缸，均布在所述第一连接体的侧面；

至少3个夹持爪体，分别设置在所述夹持气缸的输出端，用于在所述夹持气缸收缩时夹持所述待取工件；

所述控制组件与所述夹持气缸电性连接。

7.根据权利要求6所述的一种气爪，其特征在于，所述外扩爪组件，包括：

第二连接体，设置在所述第一连接体上；

至少3个外扩爪体，可活动的设置在所述第二连接体上；

连杆，设置在所述第二连接体与所述第一连接体之间；

所述第二连接体为圆台形且靠近所述夹持气缸的一端的直径小于远离所述夹持气缸的一端的直径。

8.根据权利要求7所述的一种气爪，其特征在于：

所述第二连接体的侧面设置均布有T型槽；

所述外扩爪体上设置与所述T型槽对应的滑块。

9.一种砂芯下芯装置，其特征在于，包括：

如权利要求1～7中任一项权利要求所述的气爪。

10.一种砂芯下芯抓取方法，其特征在于，包括：

通过所述夹持爪组件从外向内夹持砂芯；

并且在所述夹持爪组件从外向内夹持砂芯的同时，使外扩爪组件从内向外移动，扩大与所述砂芯的接触面积，从而保证所述砂芯的水平。

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