CN116853809B - 一种自动落环机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及活塞环技术领域，公开了一种自动落环机，用于对砂箱内铸造的初级产品依次进行上料、定位、转运、落环和下料；初级产品包括龙骨以及沿竖向排布、连接在龙骨周围的多个活塞环毛坯，以及位于龙骨上端的、沿径向突出的浇道头部；其特征在于，自动落环机包括框架、上料结构、定位结构、转运结构、落环结构和下料结构。本发明能够自动地完成初级产品的上料、定位，以及转运、落环和下料，无需人工参与，生产效率高。

Description

一种自动落环机

技术领域

本发明涉及活塞环技术领域，具体涉及一种自动落环机。

背景技术

内燃机是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。活塞环是内燃机发动机中最为关键的零部件之一。活塞环按作用分主要包括气环和油环；气环主要用来防止气体泄漏，一般是由二至三道环组成，气环按照断面形状可分为平环、锥形环、扭曲环等；油环具有回油孔或等效结构，能从缸壁上刮下机油，一般油环采用普通油环、钢带组合油环或螺旋撑簧组合油环中的一种。

活塞环的品质取决于活塞环毛坯的质量，现有活塞环毛坯的制造是通过叠型砂型铸造，砂型上具有浇口，内部具有多个沿竖向排列的活塞环毛坯的型腔，向浇口内灌注铁水后，得到初级产品。初级产品包括龙骨以及沿竖向排布、连接在龙骨周围的多个活塞环毛坯，以及位于龙骨上端的、沿径向突出的浇道头部。

砂箱位于落砂机内，需要将龙骨以及活塞环毛坯从充满型砂的砂箱内取出、定位，才能进行后续的落环和下料。

现有技术中，从砂箱内取初级产品、定位、落环、下料都是通过人工方式，作业员的安全无法保证，且效率低下。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种自动落环机。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种自动落环机，用于对砂箱内铸造的初级产品依次进行上料、定位、转运、落环和下料；初级产品包括龙骨以及沿竖向排布、连接在龙骨周围的多个活塞环毛坯，以及位于龙骨上端的、沿径向突出的浇道头部；自动落环机包括框架、上料结构、定位结构、转运结构、落环结构和下料结构；

(1)上料结构包括：

横移机构，安装在框架上且具有能够进行横向移动的移动端；

升降机构，安装在横移机构的移动端上且具有能够进行竖向移动的移动端；

夹爪装置，包括与升降机构的移动端固定连接的安装板、竖向固设在安装板底部的抓手开闭气缸、与抓手开闭气缸的移动端固定连接的升降板、固设在升降板底部的冲击气缸，以及抓手；抓手的中部与升降板铰接、上部通过连杆机构与安装板连接、下部具有爪部；

(2)定位结构包括：

多个万向球，平铺设在框架上；

定位托板，放置在万向球上；

一对纵向校正板，位于定位托板上方、纵向两侧，能够沿纵向相互靠近或者相互远离；

一对横向校正板，位于定位托板上方、横向两侧，能够沿横向相互靠近或者相互远离；

(3)转运结构，用于将经定位结构定位过的初级产品转运至落环结构处；

(4)落环结构包括：

压顶气缸，竖向安装在框架上且位于初级产品的上方；

第一升降机构，安装在框架上且具有能够进行竖向移动的移动端；

门型框架，与第一升降机构的移动端固定连接；

第一冲击气缸，分别竖向安装在门型框架相对的两个内侧；

(5)下料结构包括：

接环滑道，倾斜设置在框架底部、位于龙骨下方，用于承接从龙骨上掉落的活塞环毛坯；

纵移机构，具有能够进行纵向平移的移动端；

第二升降机构，安装纵移机构的移动端上且具有能够进行竖向移动的移动端；

抓手翻转装置，安装在第二升降机构的移动端；

龙骨抓手，具有能够夹紧龙骨的夹爪，能够被抓手翻转装置带动进行沿纵向轴的旋转。

进一步地，夹爪装置还包括多个竖向固定在升降板底部防倒插杆、与安装板滑动连接的落砂感应杆、与落砂感应杆上部固定连接的阻挡件，以及固定在安装板上且朝向阻挡件的位置感应器。

进一步地，定位结构还包括多个复位弹簧；所述复位弹簧固定安装在框架上，与定位托板高度相同并朝向定位托板，围设在定位托板一周；所述定位托板呈圆形；所述复位弹簧的长度方向沿定位托板的径向。

进一步地，定位结构还包括沿纵向固设在框架上的纵向夹爪气缸；两个纵向校正板分别与纵向夹爪气缸的两个移动端固定连接；定位结构还包括固定安装在框架上的旋转气缸以及与旋转气缸的转动端固定连接且横向设置的横向夹爪气缸；所述旋转气缸转动端的转轴方向为横向；两个横向校正板分别与横向夹爪气缸的两个移动端固定连接；一对横向校正板能以横向为轴进行翻转，横向校正板位于纵向校正板上方。

进一步地，所述门型框架包括水平板，以及固设在水平板横向两侧且位于水平板下方的竖直板；第一冲击气缸共有两个，分别竖向安装在两个竖直板的内侧；所述水平板上设置有开口，所述压顶气缸通过开口伸入到两个竖直板之间。

进一步地，所述龙骨上的活塞环毛坯从上到下有多层，每一层活塞环毛坯有多个，均匀的分布在龙骨四周；每个第一冲击气缸的移动端固设有两个冲击头，冲击头与初级产品的接触位置为活塞环毛坯与龙骨的连接点的对向180度。每一层活塞环毛坯可以有若干个，例如一个、两个、三个、四个或者五个以上，并设置对应数量的冲击头即可。

进一步地，所述接环滑道上设置有过滤网板和振动电机，过滤网板下方设置有砂粒输送带，振动电机安装在接环滑道上。

进一步地，所述抓手翻转装置包括竖向固设在第二升降机构移动端上的竖杆、与第二升降机构移动端铰接的翻转气缸；翻转气缸的移动端与龙骨抓手远离夹爪的一端铰接；竖杆与龙骨抓手的中部铰接。

进一步地，所述龙骨抓手还包括抓手框架、与抓手框架固定连接抓手气缸、纵向安装在抓手框架上的夹爪滑轨以及夹爪连杆；夹爪共有两个，安装在夹爪滑轨上，两个夹爪分别与一个夹爪连杆的一端铰接，两个夹爪连杆的另一端均与抓手气缸的移动端铰接。

进一步地，所述转运结构包括一对沿横向设置在框架上的搬运气缸、竖向安装在搬运气缸移动端的顶升气缸、与顶升气缸的移动端固定连接且纵向设置的撑爪气缸、与撑爪气缸的移动端固定连接龙骨撑爪；两个搬运气缸分别设置在框架纵向两侧，框架纵向两侧的撑爪气缸伸出时，龙骨撑爪能够相向运动、顶紧定位结构和落环结构处的龙骨。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：

本发明能够自动地完成初级产品的上料、定位，以及转运、落环和下料，无需人工参与，生产效率高。

附图说明

图1为本发明整体的结构示意图；

图2为本发明整体的结构示意图；

图3为本发明上料结构的结构示意图；

图4为本发明夹爪装置的结构示意图；

图5为本发明夹爪装置的结构示意图；

图6为本发明定位结构的结构示意图；

图7为本发明定位结构的结构示意图；

图8为本发明落环结构的结构示意图；

图9为本发明下料结构的结构示意图；

图10为本发明下料结构的结构示意图；

图11为本发明下料结构的结构示意图；

图12为本发明转运结构的结构示意图；

图13为本发明初级产品的结构示意图；

图14为本发明初级产品的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种优选实施方式作详细的说明。

本发明用于对砂箱内铸造的初级产品依次进行上料、定位、转运、落环和下料。如图13所示，初级产品1包括龙骨12以及沿竖向排布、连接在龙骨12周围的多个活塞环毛坯13，以及位于龙骨12上端的、沿径向突出的浇道头部11。砂箱放置在落砂机内进行落砂，本发明的作用是在落砂之后将龙骨12以及活塞环毛坯13从砂箱内取出，然后进行后续的落环，并分别收集龙骨12和活塞环毛坯13。

如图1和图2所示，本发明中的自动落环机包括框架21、上料结构2、定位结构3、转运结构6、落环结构4和下料结构5。

如图3所示，本实施例中的上料结构，包括横移机构22、升降机构23、夹爪装置24。

如图3所示，横移机构22，安装在框架21上且具有能够进行横向移动的移动端；具体来说，横移机构22包括滑轨221、齿条222、横移板223、搬运伺服电机224、齿轮；滑轨221和齿条222横向固定在框架21上，横移板223与滑轨221进行滑动配合，搬运伺服电机224安装在横移板223上，齿轮设置在搬运伺服电机224转动端且与齿条222配合。搬运伺服电机224转动时，带动齿轮转动，齿轮与齿条222啮合，进而产生横向力，推动横移板223在滑轨221上横向运动。横移机构22的移动端，即横移板223。

如图3所示，升降机构23，安装在横移机构22的移动端上且具有能够进行竖向移动的移动端；具体来说，升降机构23包括提升伺服电机231、轴套232、丝杆233；提升伺服电机231和轴套232安装在横移板223上，丝杆233竖向设置，丝杆233与轴套232配合，提升伺服电机231转动时，通过同步带带动轴套232转动，进而使丝杆233进行升降运动。丝杆233的下端与安装板241固定连接，丝杆233进行升降运动时，能够带动安装板241进行升降运动。升降机构23的移动端即丝杆233的下端。

如图4和图5所示，夹爪装置24包括安装板241、抓手开闭气缸242、升降板243、冲击气缸244、抓手246、连杆机构、防倒插杆245、落砂感应杆247、阻挡件2471、位置感应器2472、夹紧感应杆248、第一阻挡件2481、第一位置传感器2482和下部板2483。

如图4和图5所示，抓手开闭气缸242的缸体竖向固定安装在安装板241下部，升降板243与抓手开闭气缸242的活塞杆固定连接；防倒插杆245和冲击气缸244的缸体竖向固定安装在升降板243下部，防倒插杆245位于冲击气缸244的外部一周。升降板243的两侧设置有缺口，抓手246的中部设置在缺口内且与升降板243铰接，抓手246的上部通过连杆机构与安装板241连接，抓手246的下部具有爪部。

连杆机构包括第一杆2463、第二杆2462；第一杆2463与安装板241固定连接,第二杆2462的一端与第一杆2463的下端铰接、另一端与抓手246的上部铰接。

如图4和图5所示，抓手开闭气缸242的活塞杆伸出时，在连杆机构的带动下，抓手246下部的爪部朝向浇道头部11运动，并能够伸入到浇道头部11的底部。因为浇道头部11相对龙骨12在径向方向突出，多个抓手246的爪部位于浇道头部11的底部时，后续便能够提起初级产品1。

如图4和图5所示，落砂感应杆247与安装板241滑动连接，在竖向力的推动下，落砂感应杆247能够相对安装板241滑动。落砂感应杆247的上端安装阻挡件2471，位置感应器2472朝向阻挡件2471。位置感应器2472是进行位置定位的常用器件，本领域的技术人员熟知其工作原理。

夹紧感应杆248与安装板241滑动连接，在竖向力的推动下，落砂感应杆247能够相对安装板241滑动。夹紧感应杆248的上端安装第一阻挡件2481、下端安装下部板2483，第一位置传感器2482朝向第一阻挡件2481。

夹爪装置24的工作原理包括以下内容：

升降机构23带动夹爪装置24向下运动，落砂感应杆247与砂箱内的型砂接触，落砂感应杆247顶起，阻挡件2471上升，位置感应器2472起作用，夹爪装置24停止下降，此时抓手246下部的爪部还无法伸入到浇道头部11的下方；

此时防倒插杆245插入砂中，并环绕在浇道头部11一周，防倒插杆245能够对浇道头部11进行固定，防止砂箱内型砂从砂箱中脱落时，初级产品1发生倾斜，导致抓手246后续无法抓取浇道头部11；

冲击气缸244按一定频率伸缩冲击浇道头部11进行辅助落砂，当型砂振掉之后，落砂感应杆247由于重力自动下落，位置感应器2472感应到阻挡件2471，升降机构23带动整个夹爪装置24继续下降一定距离，下部板2483被浇道头部顶起，第一阻挡件升起，第一位置感应器2482感应到第一阻挡件2481后，抓手开闭气缸242的活塞杆伸出，升降板243下降，多个抓手246合拢，爪部伸入到浇道头部11下方，抓住浇道头部11。

升降机构23带动夹爪装置24上升，完成取料动作；

横移机构22带动夹爪装置24进行横向移动，能够将初级产品1运送至定位结构处。

通过夹爪装置夹住浇道头部将初级产品从砂箱中取出并转运至下个工序的过程中，初级产品可能会发生小角度转动，横向和纵向的位置精度也不满足要求，故进行下个该工序前需要对初级产品进行定位。

如图6和图7所示，本发明中的定位结构，包括：万向球311、定位托板31、纵向校正机构32、横向校正机构33。

如图6和图7所示，万向球311安装在框架21上，定位托板31放置在万向球311上，定位托板31与多个万向球311接触，定位托板31受水平方向的外力时，能够在水平方向上平移。

如图6和图7所示，在一些优选的实施例中，在反复的定位过程中，为了防止定位托板31脱离框架21，在定位托板31周围设置复位弹簧312。定位托板31呈圆盘状，复位弹簧312安装在框架21上，复位弹簧312的高度与定位托板31的高度相同，且复位弹簧312朝向定位托板31的径向。

在定位校正过程中，由于定位托板31能够在水平方向进行自由运动，故初级产品1与定位托板31之间无相对运动，不会产生磨损，也不会导致校正机构受力过大而发生故障。

如图6和图7所示，纵向校正机构32，包括纵向设置的纵向夹爪气缸321和纵向校正板322；纵向夹爪气缸321的缸体与框架21固定连接，纵向夹爪气缸321有两个活塞杆，分别与两个纵向校正板322固定连接。当纵向夹爪气缸321对的活塞杆缩回时，两个纵向校正板322相互靠近，夹紧初级产品，实现初级产品在纵向方向上的定位。值得注意的是，龙骨上的活塞环毛坯从上到下有多层，每一层活塞环毛坯均匀的分布在龙骨四周，本实施例中，每一层有四个活塞环毛坯。所以当纵向校正板322夹紧初级产品时，不仅完成了对初级产品的纵向定位，也能够对初级产品的角度偏移进行校正。

如图6和图7所示，横向校正机构33，包括横向设置的横向夹爪气缸332和横向校正板333。横向夹爪气缸332有两个活塞杆，分别与两个横向校正板333固定连接。当横向夹爪气缸332的活塞杆缩回时，两个横向校正板333相互靠近，夹紧初级产品，实现初级产品在横向方向上的定位。为了方便完成定位的初级产品输送至落环结构处并保持定位精度，需要通过转运结构夹紧初级产品，并以横向平移的方式完成初级产品的运送，此时需要摆脱横向校正装置的干涉，故还设置有旋转气缸331。横向夹爪气缸332的缸体与旋转气缸331的转动端固定连接，旋转气缸331的转轴方向沿横向。当完成初级产品在纵向和横向的定位后，转运结构夹紧初级产品，横向校正机构和纵向校正机构松开初级产品，旋转气缸331转动，使横向校正板333向上转动，解除横向校正板333对初级产品在横向上的运动干涉。为了防止纵向校正板对横向校正板转动时产生阻碍，横向校正机构需要高于纵向校正机构。

如图12所示，转运结构包括搬运气缸61、顶升气缸62、撑爪气缸63、龙骨撑爪64；搬运气缸61、顶升气缸62、撑爪气缸63、龙骨撑爪64有两组。两个搬运气缸61分别设置在框架纵向两侧，搬运气缸61沿横向设置在框架上，两个顶升气缸62分别竖向安装在两个搬运气缸61的移动端，两个撑爪气缸63纵向设置且分别与两个顶升气缸的移动端固定连接，两个龙骨撑爪64分别与两个撑爪气缸63的移动端固定连接；两侧的撑爪气缸伸出时，龙骨撑爪64能够相向运动、顶紧定位结构6处初级产品的龙骨。

转运结构的工作原理如下：

两侧的撑爪气缸63伸出，龙骨撑爪64相向运动、顶紧定位结构处初级产品的龙骨；为了在将初级产品从定位结构横向转运至落环结构处的过程中，初级产品与框架无摩擦，顶升气缸62将撑爪气缸63向上顶起，此时初级产品向上运动，与定位托板31脱离，搬运气缸61横向运动，将初级产品从定位结构横向转运至落环结构处，顶升气缸62的活塞杆向下缩回，将初级产品放置在落环结构处的框架上。

如图8所示，落环结构，包括：压顶气缸41、第一升降机构42、门型框架43、第一冲击气缸44。

压顶气缸41竖向安装在框架21上，位于初级产品的上方；当压顶气缸41伸出时，顶紧浇道头部，使初级产品保持竖直方向不动，不会因后续冲击活塞环而发生移动。此时转运机构的龙骨撑爪64依然顶紧龙骨，增加落环时龙骨的稳定性。

如图8所示，第一升降机构42，包括第一提升伺服电机421、第一轴套422、第一丝杆423。第一提升伺服电机421和第一轴套422安装在框架21上；第一丝杆423竖向设置且与第一轴套422配合，第一丝杆423的下端与门型框架43固定连接；第一提升伺服电机421带动第一轴套422转动时，第一丝杆423带动门型框架43进行升降运动。

如图8所示，门型框架43包括水平板431和竖直板432；水平板431与第一丝杆423固定连接，竖直板432位于横向两侧，与水平板431固定连接，初级产品位于两个竖直板432之间。水平板431上设置开口，压顶气缸41通过水平板431上的开口伸入到两个竖直板432之间。门型框架43与框架21之间还具有多个导向轴，以便第一升降机构42带到门型框架43进行升降运动时更加稳定。

第一冲击气缸44有两个，分别竖向安装在两个竖直板432的内侧，竖直板432的内侧即朝向初级产品的一侧。

每个第一冲击气缸44的移动端固设有两个冲击头441，冲击头441与初级产品的接触位置为活塞环毛坯与龙骨的连接点对侧180度处。如图14所示，龙骨12与活塞环毛坯13的连接处材料较少，冲击活塞环毛坯与龙骨的连接点的对向180度的位置(即活塞环毛坯上与龙骨连接点最远的位置处)，可以很方便地将活塞环毛坯与龙骨分离，且不会造成活塞环毛坯的变形。

如图9和图10所示，下料结构用于对龙骨12以及从龙骨12上敲落的活塞环毛坯13进行分别收集，包括：第二升降机构52、接环滑道55、抓手翻转装置53、龙骨抓手54、砂粒输送带56、振动电机、过滤网板551。

将活塞环毛坯13从龙骨12上敲落后，龙骨12依然放置在框架21上，活塞环毛坯13在重力的作用下，经过框架21上的开口掉落到龙骨12下方的接环滑道55中。

如图9和图10所示，接环滑道55，倾斜设置在框架21底部、位于龙骨12下方，用于承接从龙骨12上掉落的活塞环毛坯13。振动电机安装在接环滑道55上，在振动电机的振动作用下，活塞环毛坯13更容易沿着接环滑道55滑动，接环滑道55末尾设置活塞环收集车58，集中收集活塞环毛坯13。

如图9和图10所示，另外，初级产品是通过向型砂内浇筑铁水铸造而成的，故初级产品表面会存在残余型砂，敲落活塞环毛坯13时，会将型砂一并敲落。而且在活塞环毛坯13落在接环滑道55时的冲击力作用下，以及振动电机的振动作用下，活塞环毛坯13上残存的型砂会进一步地与活塞环毛坯13分离。将过滤网板551设置在接环滑道55上，砂粒输送带56位于过滤网板551下方，型砂会通过过滤网板551从接环滑道55上落下，落入砂粒输送带56上，对型砂进行收集，以便循环使用。

如图9、图10和图11所示，第二升降机构52，安装在框架21上且具有能够进行竖向移动的移动端。具体来说，第二升降机构52包括第二提升伺服电机521、第二轴套523、第二丝杆522；第二提升伺服电机521和第二轴套523安装在框架上，第二丝杆522竖向设置，第二丝杆522与轴套配合，第二提升伺服电机521转动时，通过同步带带动第二轴套523转动，进而使第二丝杆522进行升降运动。第二丝杆522的下端与抓手翻转装置53固定连接，第二丝杆522进行升降运动时，能够带动抓手翻转装置53进行升降运动。第二升降机构52的移动端即第二丝杆522的下端。在一些优选的实施例中，可以在第二丝杆522的下端安装第二升降板524，则第二升降板524即为第二升降机构52的移动端。

如图9、图10和图11所示，在一些优选的实施例中，本发明还包括纵移机构51，纵移机构51包括纵向滑轨511、纵向齿条512、纵移板513、第一搬运伺服电机514、第一齿轮；纵向滑轨511和纵向齿条512均沿纵向设置并安装在框架21上；第一搬运伺服电机514安装在纵移板513上，第一齿轮设置在第一搬运伺服电机514转动端上且与纵向齿条512配合；第二升降机构52安装在纵移板513上。当第一搬运伺服电机514带动第一齿轮转动时，第一齿轮与纵向齿条512配合，对纵移板513产生纵向力，能够带动纵移板513、第二升降机构52进行纵向位移。设置纵移机构51的目的在于，当龙骨抓手54夹取龙骨12后、将龙骨12放置在龙骨收集车57上前，可以通过纵移机构51带动龙骨抓手54进行纵向位移，可以选择性地将龙骨12放置在龙骨收集车57的不同纵向位置上，便可以整齐地码放龙骨12。

如图9、图10和图11所示，抓手翻转装置53安装在第二升降板524的下方，包括竖杆531、翻转气缸532；竖杆531竖向固定安装在第二升降板524下方，翻转气缸532的缸体与第二升降板524铰接，翻转气缸532的活塞杆与龙骨抓手54远离夹爪544的一端铰接，竖杆531与龙骨抓手54的中部铰接。竖杆531、翻转气缸532、龙骨抓手54形成了连杆结构，当翻转气缸532的活塞杆伸出时，龙骨抓手54由竖向转动至横向，当翻转气缸532的活塞杆缩回时，龙骨抓手54由横向转动至竖向。

如图9、图10和图11所示，龙骨抓手54包括抓手框架541、抓手气缸542、夹爪滑轨543、夹爪连杆545以及夹爪544；抓手框架541是龙骨抓手54的主体结构，抓手框架541与抓手翻转装置53连接；抓手气缸542的缸体固定安装在抓手框架541上；夹爪滑轨543纵向安装在抓手框架541上，夹爪544共有两个，均安装在夹爪滑轨543上，能够沿夹爪滑轨543进行纵向移动；夹爪连杆545共有两个，夹爪连杆545的一端与抓手气缸542的活塞杆铰接，另一端与一个夹爪544铰接。当抓手气缸542的活塞杆缩回时，夹爪连杆545带动两个夹爪544相互靠近，两个夹爪544便能夹紧龙骨12；当抓手气缸542的活塞杆伸出时，夹爪连杆545带动两个夹爪544相互远离，两个夹爪544便能够松开龙骨12。

如图9、图10和图11所示，初级产品放置在框架21上，经过落环工艺后龙骨12依然放置在框架21上，活塞环毛坯13落到框架21底部的接环滑道55上，沿着接环滑道55滑落到末端的活塞环收集车58上，进而完成活塞环毛坯13的下料收集；第二升降机构52带动抓手翻转装置53和龙骨抓手54下降，通过抓手翻转装置53将龙骨抓手54旋转至水平状态后，龙骨抓手54夹紧龙骨12，定位结构的龙骨撑爪松开龙骨，第二升降机构52带动抓手翻转装置53和龙骨抓手54上升，避免后续抓手翻转装置53带动龙骨抓手54旋转时，龙骨12与框架21发生碰撞；抓手翻转装置53将龙骨抓手54旋转至竖直状态后(此时龙骨12处于水平状态)，第二升降机构52带动抓手翻转装置53和龙骨抓手54下降至一定高度，龙骨抓手54松开龙骨12，将龙骨12放置到龙骨收集车57中，完成龙骨12的下料收集。本发明还设置纵移机构51，将龙骨12放置到龙骨收集车57前，纵移机构51能够带动龙骨抓手54进行纵向移动，将龙骨12码放在特定位置，可以实现龙骨12在龙骨收集车57中的整齐码放，提高龙骨收集车57的容纳效率，也便于后续龙骨12的拿取。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种自动落环机，用于对砂箱内铸造的初级产品依次进行上料、定位、转运、落环和下料；初级产品包括龙骨以及沿竖向排布、连接在龙骨周围的多个活塞环毛坯，以及位于龙骨上端的、沿径向突出的浇道头部；其特征在于，自动落环机包括框架、上料结构、定位结构、转运结构、落环结构和下料结构；

(1)上料结构包括：

横移机构，安装在框架上且具有能够进行横向移动的移动端；横移机构包括滑轨、齿条、横移板、搬运伺服电机、齿轮；滑轨和齿条横向固定在框架上，横移板与滑轨进行滑动配合，搬运伺服电机安装在横移板上，齿轮设置在搬运伺服电机转动端且与齿条配合；横移机构的移动端即横移板；

升降机构，安装在横移机构的移动端上且具有能够进行竖向移动的移动端；升降机构包括提升伺服电机、轴套、丝杆；提升伺服电机和轴套安装在横移板上，丝杆竖向设置，丝杆与轴套配合，提升伺服电机转动时，通过同步带带动轴套转动；丝杆的下端与安装板固定连接，升降机构的移动端即丝杆的下端；

夹爪装置，包括与升降机构的移动端固定连接的安装板、竖向固设在安装板底部的抓手开闭气缸、与抓手开闭气缸的移动端固定连接的升降板、固设在升降板底部的冲击气缸，以及抓手；抓手的中部与升降板铰接、上部通过连杆机构与安装板连接、下部具有爪部；

(2)定位结构包括：

多个万向球，平铺设在框架上；

定位托板，放置在万向球上；

一对纵向校正板，位于定位托板上方、纵向两侧，能够沿纵向相互靠近或者相互远离；

一对横向校正板，位于定位托板上方、横向两侧，能够沿横向相互靠近或者相互远离；

定位结构还包括沿纵向固设在框架上的纵向夹爪气缸；两个纵向校正板分别与纵向夹爪气缸的两个移动端固定连接；定位结构还包括固定安装在框架上的旋转气缸以及与旋转气缸的转动端固定连接且横向设置的横向夹爪气缸；所述旋转气缸转动端的转轴方向为横向；两个横向校正板分别与横向夹爪气缸的两个移动端固定连接；一对横向校正板能以横向为轴进行翻转，横向校正板位于纵向校正板上方；

(3)转运结构，用于将经定位结构定位过的初级产品转运至落环结构处；所述转运结构包括一对沿横向设置在框架上的搬运气缸、竖向安装在搬运气缸移动端的顶升气缸、与顶升气缸的移动端固定连接且纵向设置的撑爪气缸、与撑爪气缸的移动端固定连接龙骨撑爪；两个搬运气缸分别设置在框架纵向两侧，框架纵向两侧的撑爪气缸伸出时，龙骨撑爪能够相向运动、顶紧定位结构和落环结构处的龙骨；

(4)落环结构包括：

压顶气缸，竖向安装在框架上且位于初级产品的上方；

第一升降机构，安装在框架上且具有能够进行竖向移动的移动端；第一升降机构，包括第一提升伺服电机、第一轴套、第一丝杆；第一提升伺服电机和第一轴套安装在框架上；第一丝杆竖向设置且与第一轴套配合，第一丝杆的下端与门型框架固定连接；第一提升伺服电机带动第一轴套转动时，第一丝杆带动门型框架进行升降运动；

门型框架，与第一升降机构的移动端固定连接；门型框架包括水平板和竖直板；水平板与第一丝杆固定连接，竖直板位于横向两侧，与水平板固定连接；水平板上设置开口，压顶气缸通过水平板上的开口伸入到两个竖直板之间；

第一冲击气缸，分别竖向安装在门型框架相对的两个内侧；

(5)下料结构包括：

接环滑道，倾斜设置在框架底部、位于龙骨下方，用于承接从龙骨上掉落的活塞环毛坯；

纵移机构，具有能够进行纵向平移的移动端；纵移机构包括纵向滑轨、纵向齿条、纵移板、第一搬运伺服电机、第一齿轮；纵向滑轨和纵向齿条均沿纵向设置并安装在框架上；第一搬运伺服电机安装在纵移板上，第一齿轮设置在第一搬运伺服电机转动端上且与纵向齿条配合；第二升降机构安装在纵移板上；

第二升降机构，安装纵移机构的移动端上且具有能够进行竖向移动的移动端；第二升降机构包括第二提升伺服电机、第二轴套、第二丝杆；第二提升伺服电机和第二轴套安装在框架上，第二丝杆竖向设置，第二丝杆与轴套配合，第二提升伺服电机转动时，通过同步带带动第二轴套转动，进而使第二丝杆进行升降运动；第二丝杆的下端与抓手翻转装置固定连接，第二升降机构的移动端即第二丝杆的下端；

抓手翻转装置，安装在第二升降机构的移动端；所述抓手翻转装置包括竖向固设在第二升降机构移动端上的竖杆、与第二升降机构移动端铰接的翻转气缸；翻转气缸的移动端与龙骨抓手远离夹爪的一端铰接；竖杆与龙骨抓手的中部铰接；

龙骨抓手，具有能够夹紧龙骨的夹爪，能够被抓手翻转装置带动进行沿纵向轴的旋转；所述龙骨抓手还包括抓手框架、与抓手框架固定连接抓手气缸、纵向安装在抓手框架上的夹爪滑轨以及夹爪连杆；夹爪共有两个，安装在夹爪滑轨上，两个夹爪分别与一个夹爪连杆的一端铰接，两个夹爪连杆的另一端均与抓手气缸的移动端铰接。

2.根据权利要求1所述的自动落环机，其特征在于：夹爪装置还包括多个竖向固定在升降板底部防倒插杆、与安装板滑动连接的落砂感应杆、与落砂感应杆上部固定连接的阻挡件，以及固定在安装板上且朝向阻挡件的位置感应器。

3.根据权利要求1所述的自动落环机，其特征在于：定位结构还包括多个复位弹簧；所述复位弹簧固定安装在框架上，与定位托板高度相同并朝向定位托板，围设在定位托板一周；所述定位托板呈圆形；所述复位弹簧的长度方向沿定位托板的径向。

4.根据权利要求1所述的自动落环机，其特征在于：所述龙骨上的活塞环毛坯从上到下有多层，每一层活塞环毛坯有四个，均匀的分布在龙骨四周；每个第一冲击气缸的移动端固设有两个冲击头，冲击头与初级产品的接触位置为活塞环毛坯与龙骨的连接点的对向180度。

5.根据权利要求1所述的自动落环机，其特征在于：所述接环滑道上设置有过滤网板和振动电机，过滤网板下方设置有砂粒输送带，振动电机安装在接环滑道上。