CN113263147B - 一种自动砂芯转运设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种自动砂芯转运设备，包括底座、转运架和机械手，底座上设置有配合支撑砂芯的模具块，转运架能够对底座上的砂芯进行夹持，机械手用于搬运转运架，转运架上设置有多个内夹具和外夹具，内夹具能够伸至砂芯内进行夹持，外夹具能够从砂芯两侧进行夹持，内夹具和外夹具皆具有充气夹头和进气阀，充气夹头和进气阀一一对应设置，充气夹头包括充气柱和弹性套，弹性套套设于充气柱的下端，充气柱内开设有进气通道，进气通道两端分别连通进气阀和弹性套；气体能够从进气阀处进入，通过进气通道后进入弹性套内部，使弹性套膨胀并夹持砂芯，转运效率高，可进行快速定位夹持，稳定性强，不易损坏砂芯。

Description

一种自动砂芯转运设备

技术领域

本申请涉及模具生产设备技术领域，具体涉及一种自动砂芯转运设备。

背景技术

在铸造业中，铸造时通常需要用到砂芯，砂芯是铸造生产中用于制造型芯的材料，由铸造砂、型砂粘结剂等组成，砂芯的下芯是一道关键工序，其搬运质量往往决定了产品的质量，现有的砂芯通常由人力或者机器进行转运。

但是，现有的砂芯转运设备存在以下缺陷：砂芯的人力转运效率低下，砂芯在转运过程中容易发生破损，砂芯安装的精度较低，不适用于较高精度的产品铸造，当砂芯体积较大时，则难以进行人力转运，此时需要使用机器进行转运，虽然机器的转运效率较高，但机器在转运不规则形状或体积较大较重的砂芯时，夹持装置与砂芯的接触部位容易受挤压碰撞发生磨损和损坏，影响铸造效率。

发明内容

本申请的一个目的在于提供一种转运效率高，可进行快速定位夹持，稳定性强，不易损坏砂芯的自动砂芯转运设备。

10.为达到以上目的，本申请采用的技术方案为：一种自动砂芯转运设备，包括底座、转运架和机械手，所述底座上设置有配合支撑砂芯的模具块，所述转运架能够对所述底座上的砂芯进行夹持，所述机械手用于搬运所述转运架，所述转运架上设置有多个内夹具和外夹具，所述内夹具能够伸至砂芯内进行夹持，所述外夹具能够从砂芯两侧进行夹持，所述内夹具和所述外夹具皆具有充气夹头和进气阀，所述充气夹头和所述进气阀一一对应设置，所述充气夹头包括充气柱和弹性套，所述弹性套套设于所述充气柱的下端，所述充气柱内开设有进气通道，所述进气通道两端分别连通所述进气阀和所述弹性套；气体能够从所述进气阀处进入，通过所述进气通道后进入所述弹性套内部，使所述弹性套膨胀并夹持砂芯，所述充气柱的底端设置有固定帽，所述固定帽能够阻止所述弹性套向所述充气柱的下方膨胀，所述弹性套的外部开设有多个环形卡接槽；

所述外夹具还包括连接杆和连接座，所述连接杆的顶部与所述转运架固定连接，所述连接杆的底部与所述连接座连接，所述连接座的两端皆设置有所述充气夹头和所述进气阀，所述充气夹头上设置有引导罩，所述引导罩套设于所述弹性套外侧，并在朝向砂芯侧设置有引导开口。

具体的，所述内夹具还包括延长杆，所述延长杆的顶部与所述转运架固定连接，所述进气阀设置于所述延长杆的顶部，所述充气柱设置于所述延长杆的底部，所述延长杆内设置有气体延长通道，所述气体延长通道连通所述进气阀和所述进气通道。

作为改进，所述充气柱上设置有密封环，所述密封环将所述弹性套卡接固定于所述充气柱上。

作为改进，所述底座的四周设置有多个定位销套，所述转运架的四周设置有可沿所述转运架垂线方向滑动的定位销，所述定位销的底部设置有锥形定位头，所述定位销外侧套设有弹性复位件，通过所述定位销和所述定位销套的配合，可使所述转运架和所述底座进行连接定位，所述弹性复位件能够在定位时对所述转运架起到缓冲作用。

作为改进，所述转运架上还设置有用于检测所述转运架与砂芯之间距离关系的位置感应器，所述位置感应器包括压力传感器或光电接近开关。

作为改进，所述转运架的中部设置有旋转装置，所述旋转装置与所述机械手连接。

作为改进，所述连接杆的顶部设置有用于增强所述连接杆稳定性的固定组件，所述固定组件包括固定法兰、连接套管和固定螺栓，所述固定法兰和所述连接套管分别固定设置于所述转运架的上下两侧，所述连接杆穿过所述连接套管和所述固定法兰与所述固定螺栓螺纹连接，所述固定螺栓和所述连接杆分别卡接于所述固定法兰两侧，所述连接杆的顶部一侧设置有定位缺口，所述固定法兰设置有配合卡接所述定位缺口的卡接部。

作为改进，所述底座上均匀排布有多个安装孔，所述安装孔之间设置有固定所述模具块安装朝向的定位柱，所述模具块通过所述安装孔和所述定位柱可拆卸的安装在所述底座上。

作为改进，所述底座的两侧设置有搬运用的把手。

与现有技术相比，本申请的有益效果在于：

1、将传统机器的机械手更换为充气夹头，有效的解决了传统机械手在夹持时容易损坏夹持部位的问题，使用充气夹头能够增加夹持接触面并具有一定的弹性，在提升夹持力度的同时不会对砂芯造成更大的压力，另外通过设置多个外夹具和内夹具，在砂芯结构强度较高的几个位置进行夹持，即可实现对不规则形状砂芯的安全转运，极大的增加了生产效率，另外充气夹头通过引导结构设计能够实现定向膨胀夹持，增加夹持结构的稳定性，在夹持过程中不会发生掉落。

2、为了保证充气夹头在转运时不会与砂芯发生接触碰撞，转运架和底座之间通过定位销和定位销套进行配合连接，通过定位销的引导，能够将充气夹头放置至预设位置，另外定位销上还设置有弹性复位件进行缓冲，避免充气夹头的放置速度过快发生冲击，转运架上还设置有位置感应器，增加充气夹头位置的准确性，充气夹头在冲击砂芯之前，位置感应器即可接触砂芯发送感应信号，控制机械手停止操作转运架。

附图说明

图1是根据本申请的一个优选实施例的转运架连接时的整体结构视图；

图2是根据本申请的一个优选实施例的转运架连接前的整体结构视图；

图3是根据本申请的一个优选实施例的俯视图；

图4是根据本申请的一个优选实施例图3中A-A方向的剖面示意图；

图5是根据本申请的一个优选实施例的外夹具的内部结构视图；

图6是根据本申请的一个优选实施例的外夹具的充气夹头的立体图；

图7是根据本申请的一个优选实施例的内夹具的内部结构视图；

图8是根据本申请的一个优选实施例的仰视图。

图中：1、底座；11、模具块；12、定位销套；13、安装孔；14、定位柱；2、转运架；21、定位销；211、锥形定位头；212、弹性复位件；22、位置传感器；23、旋转装置；3、内夹具；31、延长杆；311、气体延长通道；4、外夹具；41、连接杆；411、定位缺口；42、连接座；43、引导罩；431、引导开口；5、充气夹头；51、充气柱；511、进气通道；512、密封环；52、弹性套；521、环形卡接槽；53、固定帽；6、进气阀；7、把手；8、固定组件；81、固定法兰；82、连接套管；821、卡接部；83、固定螺栓；9、砂芯。

具体实施方式

下面，结合具体实施方式，对本申请做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本申请的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”、“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本申请和简化描述，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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本申请的具体保护范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本申请做进一步说明：

如图1至5所示，本申请的一个优选实施例包括底座1、转运架2和机械手，底座1上设置有配合支撑砂芯9的模具块11，转运架2能够对底座1上的砂芯9进行夹持，机械手用于搬运转运架2，转运架2上设置有多个内夹具3和外夹具4，内夹具3能够伸至砂芯9内进行夹持，外夹具4能够从砂芯9两侧进行夹持，内夹具3和外夹具4皆具有充气夹头5和进气阀6，充气夹头5和进气阀6一一对应设置，充气夹头5包括充气柱51和弹性套52，弹性套52优选使用橡胶套，弹性套52套设于充气柱51的下端，充气柱51内开设有进气通道511，进气通道511两端分别连通进气阀6和弹性套52；气体能够从进气阀6处进入，通过进气通道511后进入弹性套52内部，使弹性套52膨胀并夹持砂芯9。

将传统机器的机械手更换为充气夹头5，有效的解决了传统机械手在夹持时容易损坏夹持部位的问题，使用充气夹头5能够增加夹持接触面并具有一定的弹性，在提升夹持力度的同时不会对砂芯9造成更大的压力，充气夹头5还能够适应砂芯9的结构误差，减少误差可能出现的夹持磨损和损坏。

底座1的两侧设置有搬运用的把手7，可用于提拉和搬运整个底座1，方便对其位置进行移动放置。

底座1的四周设置有多个定位销套12，转运架2的四周设置有可沿转运架2垂线方向滑动的定位销21，定位销21的底部设置有锥形定位头211，锥形定位头211能够引导定位销21插入定位销套12，定位销21外侧套设有弹性复位件212，弹性复位件212优选使用压簧，结构简单，安装方便，通过定位销21和定位销套12的配合，可使转运架2和底座1进行连接定位，弹性复位件212能够在定位时对转运架2起到缓冲作用，避免内夹具3和外夹具4冲击砂芯9造成损伤。

如图7所示，内夹具3还包括延长杆31，延长杆31的顶部与转运架2固定连接，进气阀6设置于延长杆31的顶部，充气柱51设置于延长杆31的底部，延长杆31内设置有气体延长通道311，气体延长通道311连通进气阀6和进气通道511，内夹具3能够对砂芯9的孔位进行适应性填充，利用弹性套52的摩擦力实现夹持，在不损伤砂芯9的情况下，提升夹持稳定性。

如图3至5所示，外夹具4还包括连接杆41和连接座42，连接杆41的顶部与转运架2固定连接，连接杆41的底部与连接座42连接，连接座42的两端皆设置有充气夹头5和进气阀6，充气夹头5上设置有引导罩43，引导罩43套设于弹性套52外侧，并在朝向砂芯9侧设置有引导开口431，引导罩43能够起到支撑的作用，避免充气夹头5在夹持时向另一侧变形导致砂芯9脱离外夹具4。

充气柱51上设置有密封环512，密封环512将弹性套52卡接固定于充气柱51上，提升弹性套52膨胀时稳定性，避免受挤压导致漏气，充气柱51的底端设置有固定帽53，固定帽53能够阻止弹性套52向充气柱51的下方膨胀，避免弹性套52变形损伤砂芯9或脱离夹持位置，弹性套52的外部开设有多个环形卡接槽521，能够使弹性套52更易变形，增加摩擦力，使充气夹头5与砂芯之间的连接更加稳固。

连接杆41的顶部设置有用于增强连接杆41稳定性的固定组件8，固定组件8包括固定法兰81、连接套管82和固定螺栓83，固定法兰81和连接套管82分别固定设置于转运架2的上下两侧，连接杆41穿过连接套管82和固定法兰81与固定螺栓83螺纹连接，固定螺栓83和连接杆41分别卡接于固定法兰81两侧，连接杆41的顶部一侧设置有定位缺口411，固定法兰81设置有配合卡接定位缺口411的卡接部821，通过固定组件8能够强化外夹具4的连接结构，避免外夹具4发生偏移变形。

如图4所示，转运架2上还设置有用于检测转运架2与砂芯之间距离关系的位置感应器，位置感应器可使用压力传感器或光电接近开关等装置，转运架2在到达指定位置接触砂芯9时，位置传感器22可以产生信号，控制机械手及时停止，避免损伤砂芯9，并提升夹持的精准性。

转运架2的中部设置有旋转装置23，旋转装置23与机械手连接，使机械手能够控制转运架2进行旋转，转运架2能够将砂芯9更顺利的进行输送，若砂芯9的结构强度较低，还可通过旋转调整中心，避免砂芯9受损。

如图8所示，底座1上均匀排布有多个安装孔13，安装孔13之间设置有固定模具块11安装朝向的定位柱14，模具块11通过安装孔13和定位柱14可拆卸的安装在底座1上，模具块11可根据砂芯9的形状和结构进行替换安装，定位柱14能够帮助模具块11进行定位，避免模具块11安装错误，降低安装效率。

以上描述了本申请的基本原理、主要特征和本申请的优点。本行业的技术人员应该了解，本申请不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本申请的原理，在不脱离本申请精神和范围的前提下本申请还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本申请的范围内。本申请要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (9)

1.一种自动砂芯转运设备，包括底座、转运架和机械手，所述底座上设置有配合支撑砂芯的模具块，所述转运架能够对所述底座上的砂芯进行夹持，所述机械手用于搬运所述转运架，其特征在于：所述转运架上设置有多个内夹具和外夹具，所述内夹具能够伸至砂芯内进行夹持，所述外夹具能够从砂芯两侧进行夹持，所述内夹具和所述外夹具皆具有充气夹头和进气阀，所述充气夹头和所述进气阀一一对应设置，所述充气夹头包括充气柱和弹性套，所述弹性套套设于所述充气柱的下端，所述充气柱内开设有进气通道，所述进气通道两端分别连通所述进气阀和所述弹性套；气体能够从所述进气阀处进入，通过所述进气通道后进入所述弹性套内部，使所述弹性套膨胀并夹持砂芯，所述充气柱的底端设置有固定帽，所述固定帽能够阻止所述弹性套向所述充气柱的下方膨胀，所述弹性套的外部开设有多个环形卡接槽；

所述外夹具还包括连接杆和连接座，所述连接杆的顶部与所述转运架固定连接，所述连接杆的底部与所述连接座连接，所述连接座的两端皆设置有所述充气夹头和所述进气阀，所述充气夹头上设置有引导罩，所述引导罩套设于所述弹性套外侧，并在朝向砂芯侧设置有引导开口。

2.如权利要求1所述的一种自动砂芯转运设备，其特征在于：所述内夹具还包括延长杆，所述延长杆的顶部与所述转运架固定连接，所述进气阀设置于所述延长杆的顶部，所述充气柱设置于所述延长杆的底部，所述延长杆内设置有气体延长通道，所述气体延长通道连通所述进气阀和所述进气通道。

3.如权利要求1至2任一权利要求所述的一种自动砂芯转运设备，其特征在于：所述充气柱上设置有密封环，所述密封环将所述弹性套卡接固定于所述充气柱上。

4.如权利要求1所述的一种自动砂芯转运设备，其特征在于：所述底座的四周设置有多个定位销套，所述转运架的四周设置有可沿所述转运架垂线方向滑动的定位销，所述定位销的底部设置有锥形定位头，所述定位销外侧套设有弹性复位件，通过所述定位销和所述定位销套的配合，可使所述转运架和所述底座进行连接定位，所述弹性复位件能够在定位时对所述转运架起到缓冲作用。

5.如权利要求1所述的一种自动砂芯转运设备，其特征在于：所述转运架上还设置有用于检测所述转运架与砂芯之间距离关系的位置感应器，所述位置感应器包括压力传感器或光电接近开关。

6.如权利要求1所述的一种自动砂芯转运设备，其特征在于：所述转运架的中部设置有旋转装置，所述旋转装置与所述机械手连接。

7.如权利要求3所述的一种自动砂芯转运设备，其特征在于：所述连接杆的顶部设置有用于增强所述连接杆稳定性的固定组件，所述固定组件包括固定法兰、连接套管和固定螺栓，所述固定法兰和所述连接套管分别固定设置于所述转运架的上下两侧，所述连接杆穿过所述连接套管和所述固定法兰与所述固定螺栓螺纹连接，所述固定螺栓和所述连接杆分别卡接于所述固定法兰两侧，所述连接杆的顶部一侧设置有定位缺口，所述固定法兰设置有配合卡接所述定位缺口的卡接部。

8.如权利要求1所述的一种自动砂芯转运设备，其特征在于：所述底座上均匀排布有多个安装孔，所述安装孔之间设置有固定所述模具块安装朝向的定位柱，所述模具块通过所述安装孔和所述定位柱可拆卸的安装在所述底座上。

9.如权利要求1所述的一种自动砂芯转运设备，其特征在于：所述底座的两侧设置有搬运用的把手。

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