CN115041633A - 一种机器人自动化砂芯组装三工位旋转台系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人砂芯自动化领域，具体是一种机器人自动化砂芯组装三工位旋转台系统，包括与外接的控制系统配合的支撑本体，与支撑本体连接的连续旋转三工位转台，还包括：工件定位工装，设置在连续旋转三工位转台上端，对机器人放到工装上的砂芯进行定位；自动组装机构，设置在连续旋转三工位转台下端且与工件定位工装配合，用于对砂芯进行自动组装，让机器人抓取到下一工位上，本发明通过连续旋转三工位转台来保障全自动化，自动化程度高、操作方便，定位精度高，解决了多产品混线生产的难题，实现了柔性自动化生产；通过工件定位工装对机器人放到工装上的砂芯进行定位，解决了人工劳动强度大、环境差，人员流失大类生产线根本问题。

Description

一种机器人自动化砂芯组装三工位旋转台系统

技术领域

本发明涉及机器人砂芯自动化领域，具体是一种机器人自动化砂芯组装三工位旋转台系统。

背景技术

随着科学技术的发展，越来越多的行业开始使用机器人替代人的工作。由于铸件砂芯制造行业工作环境差、劳动强度大、且有刺激性气体，且是职业病高发行业，这样就越来越多的企业迫切用自动化设备来代替人工生产，所以机器人自动化越来越多在砂芯行业中运用，由于一般砂芯结构都比较复杂，无法一次成型除所需要的形状，必须有多个砂芯组装而成一个合成砂芯，自动组装设备作为机器人自动化系统中一个必不可少设备，现有的设备都是人工进行组装，设备作为相应的辅助搬运等特点。

因此，现需提供自动化程度高、柔性化程度高的设备，来应满足现在机器人自动化系统上件交互设备的高要求。

如中国专利号为202020884567.0的砂芯组装系统中，包括若干机器人夹具和胎具；机器人夹具用于将多个砂芯沿水平方向排布在胎具上；机器人夹具还用于驱动被夹持的待组砂芯与胎具上的原有砂芯合拢，和/或，胎具包括驱动机构，驱动机构用于驱动被夹持的待组砂芯与胎具上的原有砂芯合拢。本实用新型提供的砂芯组装系统，便于对发生位置偏差的中间砂芯进行调整，不但能够提高组装效率，而且还能提高砂芯组件的质量，该专利为气动驱动组装无法很精确的控制起装配精度，很难实现不同产品的组装，同时不能根据不同的产品尺寸实现不同的装配位置控制。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种机器人自动化砂芯组装三工位旋转台系统。

一种机器人自动化砂芯组装三工位旋转台系统，包括与外接的控制系统配合的支撑本体，与支撑本体连接的连续旋转三工位转台，还包括：

工件定位工装，设置在连续旋转三工位转台上端，对机器人放到工装上的砂芯进行定位；

自动组装机构，设置在连续旋转三工位转台下端且与工件定位工装配合，用于对砂芯进行自动组装，让机器人抓取到下一工位上。

所述的支撑本体包括若干组调整地脚、设置在若干组调整地脚上的支撑框架。

作为本发明的进一步改进，所述的连续旋转三工位转台包括设置在支撑本体上的三工位凸轮分割器、与三工位凸轮分割器连接实现间歇式旋转的驱动电机、安装在三工位凸轮分割器上用于检测三工位凸轮分割器每次旋转到位检测的到位检测开关、与支撑本体配合的气电旋转接头、与气电旋转接头连接的旋转本体支撑、安装在旋转本体支撑上便于工装的定位和更换的若干组工装定位销。

作为本发明的进一步改进，所述的三工位凸轮分割器与驱动电机的间歇式旋转为每步旋转120°。

作为本发明的进一步改进，所述的气电旋转接头一端安装在支撑框架上，一端安装旋转本体支撑上，用于实现气路和电路的连续旋转。

作为本发明的进一步改进，所述的工件定位工装包括安装在自动组装机构上的固定手抓、左边砂芯工装支承板和右边砂芯工装支承板、安装在固定手抓上用于夹紧砂芯防止砂芯倒掉的定位夹块、安装在左边砂芯工装支承板上用于对砂芯进行精确定位的左边砂芯工装定位块、通过工装定位销安装在旋转本体支撑上用于对中间砂芯进行精确定位的中间砂芯工装支承板、安装在右边砂芯工装支承板上用于对砂芯进行精确定位的左边砂芯工装定位块。

作为本发明的进一步改进，所述的自动组装机构包括安装在旋转本体支撑上的支撑板和轴承座、安装在支撑板上的伺服电机固定安装板、安装在伺服电机固定安装板上的伺服电机、安装在轴承座上的滚珠丝杠、安装在旋转本体支撑上的滑动组件。

作为本发明的进一步改进，所述的滑动组件包括安装在旋转本体支撑上的若干组导轨、安装在导轨上滑动配合用于确保受力和保证精度的若干组滑块、安装在若干组滑块上的移动板。

作为本发明的进一步改进，所述的伺服电机和滚珠丝杠通过联轴器连接在一起，伺服电机旋转可以带动滚珠丝杠转动。

作为本发明的进一步改进，所述的移动板和滚珠丝杠通过连接块连接在一起，滚珠丝杠旋转带动移动板前后进行移动，并带动移动板上面的工装和砂芯一起运动。

本发明的有益效果是：本发明通过连续旋转三工位转台来保障全自动化，自动化程度高、操作方便，定位精度高，解决了多产品混线生产的难题，实现了柔性自动化生产；通过工件定位工装对机器人放到工装上的砂芯进行定位，解决了人工劳动强度大、环境差，人员流失大类生产线根本问题；通过自动组装机构对砂芯进行自动组装，让机器人抓取到下一工位上，提升了生产线节拍，节省占地空间，适用性广，灵活性强，实现了多功能于一体的自动组装交互设备系统。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的主视结构示意图；

图3为本发明的图2的B-B结构示意图；

图4为本发明的俯视结构示意图；

图5为本发明的图4的C-C结构示意图；

图6为本发明的俯视结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。

如图1至图6所示，一种机器人自动化砂芯组装三工位旋转台系统，包括与外接的控制系统配合的支撑本体1，与支撑本体1连接的连续旋转三工位转台2，还包括：

工件定位工装3，设置在连续旋转三工位转台2上端，对机器人放到工装上的砂芯进行定位；

自动组装机构4，设置在连续旋转三工位转台2下端且与工件定位工装3配合，用于对砂芯进行自动组装，让机器人抓取到下一工位上。

所述的支撑本体1包括若干组调整地脚1.2、设置在若干组调整地脚1.2上的支撑框架1.1。

所述的调整地脚1.2方便后期交换台的调平。

所述的支撑框架1.1主要是将所有部件支撑起来，作为一个安装平台和基准。

所述的连续旋转三工位转台2包括设置在支撑本体1上的三工位凸轮分割器2.1、与三工位凸轮分割器2.1连接实现间歇式旋转的驱动电机2.2、安装在三工位凸轮分割器2.1上用于检测三工位凸轮分割器2.1每次旋转到位检测的到位检测开关2.3、与支撑本体1配合的气电旋转接头2.4、与气电旋转接头2.4连接的旋转本体支撑2.5、安装在旋转本体支撑2.5上便于工装的定位和更换的若干组工装定位销2.6。

所述的三工位凸轮分割器2.1与驱动电机2.2的间歇式旋转为每步旋转120°。

本发明通过连续旋转三工位转台2来保障全自动化，自动化程度高、操作方便，定位精度高，解决了多产品混线生产的难题，实现了柔性自动化生产；通过工件定位工装3对机器人放到工装上的砂芯进行定位，解决了人工劳动强度大、环境差，人员流失大类生产线根本问题；通过自动组装机构4对砂芯进行自动组装，让机器人抓取到下一工位上，提升了生产线节拍，节省占地空间，适用性广，灵活性强，实现了多功能于一体的自动组装交互设备系统。

所述的气电旋转接头2.4一端安装在支撑框架1.1上，一端安装旋转本体支撑2.5上，用于实现气路和电路的连续旋转。

所述的工件定位工装3包括安装在自动组装机构4上的固定手抓3.1、左边砂芯工装支承板3.3和右边砂芯工装支承板3.7、安装在固定手抓3.1上用于夹紧砂芯防止砂芯倒掉的定位夹块3.2、安装在左边砂芯工装支承板3.3上用于对砂芯进行精确定位的左边砂芯工装定位块3.4、通过工装定位销2.6安装在旋转本体支撑2.5上用于对中间砂芯进行精确定位的中间砂芯工装支承板3.5、安装在右边砂芯工装支承板3.7上用于对砂芯进行精确定位的左边砂芯工装定位块3.8。

所述的固定手抓3.1、左边砂芯工装支承板3.3和右边砂芯工装支承板3.7均安装在移动板4.9上。

所述的固定手抓3.1随着移动板4.9一起运动。

所述的自动组装机构4包括安装在旋转本体支撑2.5上的支撑板4.1和轴承座4.5、安装在支撑板4.1上的伺服电机固定安装板4.2、安装在伺服电机固定安装板4.2上的伺服电机4.3、安装在轴承座4.5上的滚珠丝杠4.6、安装在旋转本体支撑2.5上的滑动组件。

所述的滑动组件包括安装在旋转本体支撑2.5上的若干组导轨4.7、安装在导轨4.7上滑动配合用于确保受力和保证精度的若干组滑块4.8、安装在若干组滑块4.8上的移动板4.9。

所述的导轨4.7和滑块4.8相互运动来确保受力和保证精度。

所述的导轨4.7设置有两组，所述的滑块4.8设置有四组。

所述的伺服电机4.3和滚珠丝杠4.6通过联轴器4.4连接在一起，伺服电机4.3旋转可以带动滚珠丝杠4.6转动。

所述的移动板4.9和滚珠丝杠4.6通过连接块4.10连接在一起，滚珠丝杠4.6旋转带动移动板4.9前后进行移动，并带动移动板4.9上面的工装和砂芯一起运动，来实现砂芯进行组装。

如图6所示，整个系统被分为三个工位，分别为OP10、OP20、OP30，具体的操作流程如下：

1、OP10工位的机器人线将三个砂芯分别放到工件定位工装3上，上面的左边砂芯工装定位块3.4和左边砂芯工装支承板3.3、中间砂芯工装支承板3.5、左边砂芯工装定位块3.8和右边砂芯工装支承板3.7上面，固定手抓3.1和定位夹块3.2将左右砂芯进行夹紧固定；

2、OP10工位通过连续旋转三工位转台2上面的三工位凸轮分割器2.1，旋转120°到达OP20工位；

3、在OP20工位通过自动组装机构4自动进行组装砂芯；

4、组装完成后通过连续旋转三工位转台2上面的三工位凸轮分割器2.1，旋转120°到达OP30工位，机器人抓取走。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明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发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明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发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种机器人自动化砂芯组装三工位旋转台系统，包括与外接的控制系统配合的支撑本体(1)，与支撑本体(1)连接的连续旋转三工位转台(2)，其特征在于：还包括：

工件定位工装(3)，设置在连续旋转三工位转台(2)上端，对机器人放到工装上的砂芯进行定位；

自动组装机构(4)，设置在连续旋转三工位转台(2)下端且与工件定位工装(3)配合，用于对砂芯进行自动组装，让机器人抓取到下一工位上。

2.根据权利要求1所述的一种机器人自动化砂芯组装三工位旋转台系统，其特征在于：所述的支撑本体(1)包括若干组调整地脚(1.2)、设置在若干组调整地脚(1.2)上的支撑框架(1.1)。

3.根据权利要求2所述的一种机器人自动化砂芯组装三工位旋转台系统，其特征在于：所述的连续旋转三工位转台(2)包括设置在支撑本体(1)上的三工位凸轮分割器(2.1)、与三工位凸轮分割器(2.1)连接实现间歇式旋转的驱动电机(2.2)、安装在三工位凸轮分割器(2.1)上用于检测三工位凸轮分割器(2.1)每次旋转到位检测的到位检测开关(2.3)、与支撑本体(1)配合的气电旋转接头(2.4)、与气电旋转接头(2.4)连接的旋转本体支撑(2.5)、安装在旋转本体支撑(2.5)上便于工装的定位和更换的若干组工装定位销(2.6)。

4.根据权利要求3所述的一种机器人自动化砂芯组装三工位旋转台系统，其特征在于：所述的三工位凸轮分割器(2.1)与驱动电机(2.2)的间歇式旋转为每步旋转120°。

5.根据权利要求3所述的一种机器人自动化砂芯组装三工位旋转台系统，其特征在于：所述的气电旋转接头(2.4)一端安装在支撑框架(1.1)上，一端安装旋转本体支撑(2.5)上，用于实现气路和电路的连续旋转。

6.根据权利要求2所述的一种机器人自动化砂芯组装三工位旋转台系统，其特征在于：所述的工件定位工装(3)包括安装在自动组装机构(4)上的固定手抓(3.1)、左边砂芯工装支承板(3.3)和右边砂芯工装支承板(3.7)、安装在固定手抓(3.1)上用于夹紧砂芯防止砂芯倒掉的定位夹块(3.2)、安装在左边砂芯工装支承板(3.3)上用于对砂芯进行精确定位的左边砂芯工装定位块(3.4)、通过工装定位销(2.6)安装在旋转本体支撑(2.5)上用于对中间砂芯进行精确定位的中间砂芯工装支承板(3.5)、安装在右边砂芯工装支承板(3.7)上用于对砂芯进行精确定位的左边砂芯工装定位块(3.8)。

7.根据权利要求6所述的一种机器人自动化砂芯组装三工位旋转台系统，其特征在于：所述的自动组装机构(4)包括安装在旋转本体支撑(2.5)上的支撑板(4.1)和轴承座(4.5)、安装在支撑板(4.1)上的伺服电机固定安装板(4.2)、安装在伺服电机固定安装板(4.2)上的伺服电机(4.3)、安装在轴承座(4.5)上的滚珠丝杠(4.6)、安装在旋转本体支撑(2.5)上的滑动组件。

8.根据权利要求7所述的一种机器人自动化砂芯组装三工位旋转台系统，其特征在于：所述的滑动组件包括安装在旋转本体支撑(2.5)上的若干组导轨(4.7)、安装在导轨(4.7)上滑动配合用于确保受力和保证精度的若干组滑块(4.8)、安装在若干组滑块(4.8)上的移动板(4.9)。

9.根据权利要求7所述的一种机器人自动化砂芯组装三工位旋转台系统，其特征在于：所述的伺服电机(4.3)和滚珠丝杠(4.6)通过联轴器(4.4)连接在一起，伺服电机(4.3)旋转可以带动滚珠丝杠(4.6)转动。

10.根据权利要求8所述的一种机器人自动化砂芯组装三工位旋转台系统，其特征在于：所述的移动板(4.9)和滚珠丝杠(4.6)通过连接块(4.10)连接在一起，滚珠丝杠(4.6)旋转带动移动板(4.9)前后进行移动，并带动移动板(4.9)上面的工装和砂芯一起运动。

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