CN117463956B - 一种自动化树脂砂铸造生产线 - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract
本申请涉及一种自动化树脂砂铸造生产线，属于铸造设备的技术领域，其包括：模具库系统，用于存放上模具和下模具；砂箱库系统，用于存放上砂箱和下砂箱；转运系统，用于上模具、下模具、上砂箱、下砂箱以及底板的运输流转；造型系统，所述造型系统包括依次设置的套箱机、灌砂机、刮砂装置、翻转起模机、流涂机、合箱装置和锁箱装置；铸件库系统，用于存放完成锁箱的合型砂箱以及完成浇铸的铸型砂箱；其中，锁箱装置包括锁箱输送料辊，锁箱输送料辊的一侧设有用于提供锁箱所需卡子的卡子供料机构，锁箱输送料辊上方跨设有固定架，固定架上设有锁箱机器人。本申请能够减小劳动强度，提高锁箱效率，进而具有提高整体铸造生产效率的效果。
Description
技术领域
本申请涉及铸造设备的领域，尤其是涉及一种自动化树脂砂铸造生产线。
背景技术
铸造是制造业的基础行业，是机械制造工业的重要基础，砂型铸造是在砂型中生产铸件的铸造方法。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。树脂砂造型工艺以其生产的铸件表面轮廓清晰、光洁，几何精度、尺寸精度高；生产工艺简单易于控制，而越来越为铸造企业接受和应用。这几年随着机械产品质量要求的不断提高，包括材质、尺寸精度，尤其是表面质量要求的提高，树脂砂这一较先进工艺得到了大力的推广。
在树脂砂的铸造工艺中，砂箱合箱完成以后浇铸铁水，由于浇铸铁水以后会产生涨箱，涨箱以后会造成铸件形变过大，良品率不高，造成工业资源以及人力浪费。传统控制涨箱问题主要是依靠人工进行锁箱，利用螺钉将上砂箱和下砂箱进行紧固，从而减小发生涨箱的可能性。
针对上述技术方案，发明人认为人工锁箱，一方面不安全，劳动力成本较大，并且浇铸铁水后，砂箱上螺纹孔会有铁水进入，造成螺纹孔损坏等现象，劳动强度高，效率不高。
发明内容
为了减小劳动强度，提高锁箱效率，进而提高整体铸造生产线的生产效率，本申请提供一种自动化树脂砂铸造生产线。
本申请提供的一种自动化树脂砂铸造生产线，采用如下的技术方案：
一种自动化树脂砂铸造生产线，包括：
模具库系统，用于存放上模具和下模具；
砂箱库系统，用于存放上砂箱和下砂箱；
转运系统，用于上模具、下模具、上砂箱、下砂箱以及底板的运输流转；
造型系统，所述造型系统包括依次设置的套箱机、灌砂机、刮砂装置、翻转起模机、流涂机、合箱装置和锁箱装置；
铸件库系统，用于存放完成锁箱的合型砂箱以及完成浇铸的铸型砂箱；
其中，所述锁箱装置包括锁箱输送料辊，所述锁箱输送料辊的一侧设有用于提供锁箱所需卡子的卡子供料机构，所述锁箱输送料辊上方跨设有固定架，所述固定架上设有锁箱机器人，所述锁箱机器人的操作端设有锁箱操作手爪，所述锁箱操作手爪的输出端设有用于抓取卡子的抓取爪和用于锁紧卡子的锁紧爪。
通过采用上述技术方案，转运系统可将从模具库系统出库的上模具、下模具和从砂箱库系统出库的上砂箱、下砂箱运送至造型系统，依次经过套箱、灌砂、刮砂、翻转起模、流涂、合箱、锁箱的工艺后，转运系统将合型砂箱运送至铸件库系统进行保存；等到夜晚时，转运系统再将铸件库系统内的合型砂箱运出并进行铁水的浇铸，完成浇铸后的铸型砂箱再运送至铸件库系统内进行冷却成型，最后进行开箱操作，完成铸件的生产。在进行锁箱时，转运系统将合型砂箱运送至锁箱输送料辊上，与此同时，锁箱机器人利用抓取爪抓取卡子供料系统所提供的卡子，并将卡子装配到合型砂箱上，随后再利用锁紧爪锁紧卡子，使得合型砂箱完成锁紧，从而减小后续进行浇铸时发生涨箱的可能性。通过设置锁箱机器人以及相应的锁箱操作手爪，以机器代替人工进行锁箱，减小了锁箱操作中的安全隐患，减小了劳动强度，同时锁箱机器人的动作通过程序进行控制，其操作精度较高，提高了该铸造生产线的自动化程度，有利于提高该铸造生产线的生产效率。
可选的，所述卡子供料机构包括第一手推车和用于放置若干卡子的料盘，所述料盘设有多个，多个所述料盘层叠设置于第一手推车上，所述料盘的底部角端设有定位杆，所述第一手推车上设有与定位杆相适配的第一定位孔，所述料盘的顶部设有与定位杆相适配的第二定位孔，所述第一手推车靠近锁箱输送料辊的一侧设有供料架，所述供料架上设有用于夹取料盘的夹取机构，所述供料架上还设有用于驱动夹取机构进行升降的升降机构。
通过采用上述技术方案，利用第一手推车将卡子运输至指定位置后，夹取机构夹取料盘，升降机构可将料盘移动至指定高度，从而方便抓取爪对料盘上的卡子进行抓取。通过层叠设置的料盘，可以大幅度增加第一手推车一次性运送的卡子的数量，提高卡子的运输效率。通过定位杆与第一定位孔、第二定位孔的配合关系，便于料盘的定位，进而便于抓取爪精准抓取卡子；同时通过定位杆和第一定位孔、第二定位孔插接配合，减小料盘从第一手推车上掉落的可能性，提高料盘运输过程中的稳定性。
可选的，所述夹取机构包括升降安装板，所述升降机构与升降安装板连接，所述升降安装板沿料盘的宽度方向设置，所述升降安装板沿竖直方向滑动设置于供料架上，所述升降安装板靠近第一手推车的一侧设有外罩盒，所述外罩盒长度方向的两端设有夹持板，所述外罩盒内设有驱动两个夹持板进行对向靠近或背向远离的驱动组件。
通过采用上述技术方案，在夹取料盘之前，驱动组件驱动夹持板背向远离，使得两个夹持板保持较大间距，随后升降机构驱动升降安装板升降移动，直至两个夹持板分别位于待夹取料盘的两侧后，驱动组件驱动夹持板对向靠近，直至将料盘的两侧夹紧，从而实现对料盘进行夹取的目的。
可选的，所述驱动组件包括驱动齿轮和驱动齿条，所述驱动齿轮转动设置于外罩盒内，所述驱动齿条沿外罩盒的长度方向与外罩盒滑动连接，所述驱动齿条设有两个且两个所述驱动齿条同时与驱动齿轮啮合，两个所述驱动齿条相互远离的一端分别穿出外罩盒且与相邻对应的夹持板固定，所述外罩盒上设有驱动源，所述驱动源的伸缩端设有主动齿条，所述主动齿条沿驱动齿轮的厚度方向和驱动齿条错位设置且所述主动齿条与驱动齿轮啮合。
通过采用上述技术方案，当驱动源启动时，可以带动主动齿条移动，主动齿条移动可以带动驱动齿轮转动，驱动齿轮转动可以同步带动两个驱动齿条移动，驱动齿条移动带动夹持板移动，进而实现驱动两个夹持板进行对向靠近或背向远离的同步对中控制。且采用一个驱动源驱动两个夹持板进行同步对中运动，一方面减少了驱动源的数量，提高能效，另一方面便于夹取机构实现对料盘的对中夹持，减小两个夹持板因移动距离不一致导致料盘夹持松动或夹取料盘时造成料盘歪斜，进而发生料盘松脱或料盘从第一手推车上倾倒的情况，从而提高料盘的夹持效果。
可选的，所述料盘长度方向的两侧设有若干定位开口槽，所述定位开口槽呈半圆形，所述夹持板的内侧设有定位块，所述定位块与定位开口槽一一对应设置，所述定位块的内侧角端设有与定位开口槽相适配的导向弧面，所述定位块的下端设有用于对料盘底部进行支承的支承块，所述定位块靠近相邻夹持板的一侧设有燕尾块，所述夹持板的内侧设有与燕尾块相适配的燕尾槽，所述燕尾槽与夹持板的上端连通，与夹持板的下端不连通。
通过采用上述技术方案，在夹取料盘时，支承块对料盘进行支承，减小料盘松脱掉落的可能性；通过定位块与定位开口槽的设置，减小了夹取过程中料盘沿夹持板的长度方向发生窜动的可能性，防止料盘从夹持板远离升降安装板的一端滑落，同时便于料盘升降高度到位后抓取爪能够准确抓取料盘上的卡子，进一步保证料盘夹取过程中的夹持稳定性。通过导向弧面的设置以及将定位开口槽设置为半圆形，使得料盘位置的容错率得到提升，降低定位块与定位开口槽的对准难度。当导向弧面产生较大磨损导致定位块在定位开口槽内窜动时，将定位块向上拔出并更换新的定位块，更换时将定位块的燕尾块直接插入夹持板上的燕尾槽中即可，利用定位块及支承块的自身重力即可实现定位块较为稳定的插接安装。
可选的，所述升降安装板靠近外罩盒的一侧设有水平导轨，所述水平导轨沿升降安装板的长度方向设置，所述外罩盒靠近升降安装板的一侧设有第一滑块，所述第一滑块沿水平导轨的长度方向与水平导轨滑动连接，所述夹持板靠近升降安装板的一端设有与水平导轨滑动适配的第二滑块，所述升降安装板上设有驱动外罩盒沿水平导轨的长度方向进行滑动的驱动件，所述第一手推车沿升降安装板长度方向的一侧设有第二手推车，所述第二手推车上设有与定位杆相适配的第三定位孔。
通过采用上述技术方案，驱动件可以驱动外罩盒在升降安装板上沿升降安装板的长度方向移动，当最上层料盘中的卡子被全部取用后，驱动件驱动外罩盒朝向第二手推车移动，当空料盘移动到第二手推车的正上方时，升降机构驱动升降安装板下降，将空料盘放置于第二手推车上，并使得空料盘上的定位杆对准第三定位孔，以减小第二手推车上的空料盘堆因最底层的空料盘在运输时位置偏移造成整体的空料盘倾倒的可能性。通过将外罩盒设置成可横向移动，便于机器对空料盘进行转移，无需人工进行转移，进一步减小劳动强度。
可选的，所述定位杆的底端边缘设有导向锥面，所述第一定位孔、第二定位孔以及第三定位孔的上端设有与导向锥面相适配的导向内缩槽口。
通过采用上述技术方案，考虑到实际操作中第一手推车和第二手推车是人为推进指定位置，且第一手推车和第二手推车时常要进行推进或推出以实现卡子的搬运，难以确保每次推入后第二手推车的位置都能始终一致，通过导向锥面和第三定位孔上的导向内缩槽口的设置相当于提高了第二手推车摆放位置的容错率，使得空料盘的定位杆能够顺利插入第三定位孔。同时在对装满卡子的料盘进行层叠摆放时，通过导向锥面和第一定位孔上端以及第二定位孔上端的导向内缩槽口的设置，降低了定位杆分别与第一定位孔、第二定位孔对准难度，提高了第一手推车上料盘的摆盘效率。
可选的，所述锁箱输送料辊的一侧设有第三手推车，所述第三手推车上设有若干浇口杯本体，所述第三手推车上设有供浇口杯本体的底端插入的限位槽，所述限位槽的上端设有喇叭状的导向开口，所述限位槽内设有用于限制浇口杯本体上下窜动的定位锁紧机构。
通过采用上述技术方案，当合型砂箱完成卡子的锁紧后，在合型砂箱的直浇口处打胶并加浇口杯本体，即可完成锁箱工作的全部流程。通过第三手推车进行浇口杯本体的搬运，由于浇口杯本体的高度较高，运输时容易摇晃而产生位置偏移，限位槽能够对浇口杯进行定位，减小运输过程中浇口杯本体水平方向上发生位移导致相邻浇口杯本体发生磕碰的可能性，通过导向开口能够降低浇口杯本体与限位槽的对准难度，提高浇口杯本体在第三手推车上的摆放效率。最后通过定位锁紧机构限制浇口杯本体在限位槽中上下窜动，减小运输过程中浇口杯本体发生跳动而脱离限位槽的可能性，进一步提高浇口杯本体在运输中的稳定性。
可选的，所述锁箱机器人的操作端设有快换手爪公头，所述固定架上设有手爪放置板，所述手爪放置板上的外边缘上设有若干手爪放置槽，其中一个所述手爪放置槽用于放置锁箱操作手爪，另外其中一个所述手爪放置槽内设有用于夹取浇口杯本体的浇口杯快换手爪，所述锁箱操作手爪和浇口杯快换手爪的上端均设有与快换手爪公头相适配的快换手爪母头。
通过采用上述技术方案，当合型砂箱完成卡子的锁紧后，锁箱机器人的操作端移动至与锁箱操作手爪相对应的手爪放置槽，将锁箱操作手爪进行快拆，并将其悬放于手爪放置槽中；随后锁箱机器人的操作端移动至浇口杯快换手爪的上方，将快换手爪公头与浇口杯快换手爪上的快换手爪母头进行对接装配，实现手爪的快换操作，便于锁箱机器人对浇口杯本体进行夹取，减少了机器人的需求数量，降低该铸造生产线的造价成本。
可选的，所述浇口杯本体的侧壁底端设有若干安装槽，若干所述安装槽沿浇口杯本体的周向均匀设置，所述定位锁紧机构包括设于安装槽中的锁定块和弹性件，所述弹性件的一端与安装槽的底壁固定，另一端与锁定块的内端固定，所述锁定块的外端伸出安装槽，所述限位槽的槽壁上设有与锁定块伸出安装槽外部的部分相适配的锁定槽，所述锁定块包括一体成型的四分之一圆柱部和八分之一球体部，所述八分之一球体部的其中一个平面与四分之一圆柱部的外侧端面贴合设置，另外其中一个平面水平设置且位于八分之一球体部的上端，当所述弹性件处于自然状态时，所述四分之一圆柱部全部位于安装槽内，当所述弹性件处于压缩极限状态时，所述锁定块全部位于安装槽内。
通过采用上述技术方案，在进行浇口杯的摆放时，将浇口杯本体向下插入限位槽中，当八分之一球体部的球面受到限位槽槽壁边缘的挤压时，弹性件逐渐收缩，直至八分之一球体部全部缩入安装槽内，向下继续插入浇口杯本体，直至浇口杯本体与限位槽底壁抵接后，转动浇口杯本体直至安装槽与锁定槽的位置相对时，弹性件复位，将八分之一球体部弹入锁定槽内，实现对浇口杯本体的锁定。再对浇口杯本体进行试探性的顺时针旋转和逆时针旋转，施加一定扭力后能够继续转动的转动方向为解锁方向。将第三手推车运送到指定位置后，利用浇口杯快换手爪将浇口杯本体的上端夹紧后，锁箱机器人沿着解锁方向转动浇口杯快换手爪，八分之一球体部的球面受到锁定槽槽壁的挤压后逐渐缩入安装槽中，当锁定块完全缩回安装槽后，即可对浇口杯本体解除锁定，从而便于将浇口杯本体取出限位槽。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过锁箱机器人和锁箱操作手爪的设置，以机器代替人工进行锁箱，减小了锁箱操作中的安全隐患，减小了劳动强度，同时锁箱机器人的动作通过程序进行控制，其操作精度较高，提高了该铸造生产线的自动化程度，有利于提高该铸造生产线的生产效率；
2.通过定位块与定位开口槽的设置，减小了夹取过程中料盘沿夹持板的长度方向发生窜动的可能性，防止料盘从夹持板远离升降安装板的一端滑落，同时便于料盘升降高度到位后抓取爪能够准确抓取料盘上的卡子，进一步保证料盘夹取过程中的夹持稳定性。通过导向弧面的设置以及将定位开口槽设置为半圆形，使得料盘位置的容错率得到提升，降低定位块与定位开口槽的对准难度。
3.通过限位槽和定位锁紧机构的设置，限位槽能够对浇口杯进行定位，减小运输过程中浇口杯本体水平方向上发生位移导致相邻浇口杯本体发生磕碰的可能性，通过导向开口能够降低浇口杯本体与限位槽的对准难度，提高浇口杯本体在第三手推车上的摆放效率。最后通过定位锁紧机构限制浇口杯本体在限位槽中上下窜动，减小运输过程中浇口杯本体发生跳动而脱离限位槽的可能性，进一步提高浇口杯本体在运输中的稳定性。
附图说明
图1是本申请实施例一种自动化树脂砂铸造生产线的整体结构示意图。
图2是体现本申请实施例中锁箱装置的结构示意图。
图3是体现本申请实施例中锁箱机器人和锁箱操作手爪连接关系的结构示意图。
图4是体现本申请实施例中卡子供料机构的结构示意图。
图5是体现本申请实施例中夹取机构的结构示意图。
图6是体现本申请实施例中驱动组件的结构示意图。
图7是体现本申请实施例中单个料盘具体构件的结构示意图。
图8是体现本申请实施例中定位块与夹持板装配关系的结构示意图。
图9是体现本申请实施例中第一定位孔、第二定位孔、第三定位孔和导向内缩槽口的结构示意图。
图10体现本申请实施例中定位锁紧机构结构组成的剖切图。
图11体现本申请实施例中手爪放置板和手爪放置槽的结构示意图。
图12体现本申请实施例中定位块具体结构的爆炸图，其中，浇口杯本体已做剖切处理。
附图标记说明：1、模具库系统；2、砂箱库系统；3、转运系统；4、造型系统；41、套箱机；42、灌砂机；43、刮砂装置；44、翻转起模机；45、流涂机；46、合箱装置；47、锁箱装置；471、锁箱输送料辊；472、固定架；4721、手爪放置板；4722、手爪放置槽；4723、浇口杯快换手爪；473、锁箱机器人；474、锁箱操作手爪；4741、抓取爪；4742、锁紧爪；4743、快换手爪母头；475、快换手爪公头；48、卡子供料机构；481、第一手推车；4811、第一定位孔；4812、导向内缩槽口；482、料盘；4821、定位杆；4822、第二定位孔；4823、导向锥面；4824、定位开口槽；483、供料架；4831、升降机构；484、第二手推车；4841、第三定位孔；49、夹取机构；491、升降安装板；4911、水平导轨；4912、驱动件；492、外罩盒；4921、驱动源；4922、主动齿条；4923、第一滑块；4924、连接板；493、夹持板；4931、定位块；4932、导向弧面；4933、支承块；4934、燕尾块；4935、燕尾槽；4936、第二滑块；494、驱动组件；4941、驱动齿轮；4942、驱动齿条；5、铸件库系统；6、第三手推车；61、浇口杯本体；611、安装槽；62、限位槽；621、导向开口；622、锁定槽；63、定位锁紧机构；631、锁定块；6311、四分之一圆柱部；6312、八分之一球体部；632、弹性件。
具体实施方式
以下结合附图1-12，对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种自动化树脂砂铸造生产线。参照图1，一种自动化树脂砂铸造生产线，包括模具库系统1、砂箱库系统2、转运系统3、造型系统4和铸件库系统5。其中模具库系统1用于存放上模具和下模具，砂箱库系统2用于存放上砂箱和下砂箱，转运系统3用于上模具、下模具、上砂箱、下砂箱以及底板的运输流转，铸件库系统5用于存放完成合箱的合型砂箱以及完成浇铸的铸型砂箱。
参照图1，造型系统4包括依次设置的套箱机41、灌砂机42、刮砂装置43、翻转起模机44、流涂机45、合箱装置46和锁箱装置47。转运系统3可将从模具库系统1出库的上模具、下模具和从砂箱库系统2出库的上砂箱、下砂箱运送至造型系统4，依次经过套箱、灌砂、刮砂、翻转起模、流涂、合箱的工艺后，转运系统3将合型砂箱运送至铸件库系统5进行保存；等到夜晚时，转运系统3再将铸件库系统5内的合型砂箱运出并转运至锁箱装置47处进行锁箱，转运系统3再将铸件库系统5内的合型砂箱运出并进行铁水的浇铸，完成浇铸后的铸型砂箱再运送至铸件库系统5内进行冷却成型，最后进行开箱操作，完成铸件的生产。之所以选择夜间进行浇铸，一方面是因为夜间温度较低且较为稳定，便于对铸造温度进行控制；另一方面是因为夜间空气中的含氧浓度较低，减小铸造时产生的氧化反应，有利于提高铸件的材料性能，从而提高铸件的产品质量。
参照图2和图3，锁箱装置47包括锁箱输送料辊471，锁箱输送料辊471的一侧设有用于提供锁箱所需卡子的卡子供料机构48，锁箱输送料辊471上方跨设有固定架472，固定架472上固定有锁箱机器人473，锁箱机器人473的操作端安装有锁箱操作手爪474，锁箱操作手爪474的输出端安装有用于抓取卡子的抓取爪4741和用于锁紧卡子的锁紧爪4742。在进行锁箱时，转运系统3将合型砂箱运送至锁箱输送料辊471上，与此同时，锁箱机器人473利用抓取爪4741抓取卡子供料系统所提供的卡子，并将卡子装配到合型砂箱上，随后再利用锁紧爪4742锁紧卡子，使得合型砂箱完成锁紧，从而减小后续进行浇铸时发生涨箱的可能性。通过设置锁箱机器人473以及相应的锁箱操作手爪474，以机器代替人工进行锁箱，减小了锁箱操作中的安全隐患，减小了劳动强度，同时锁箱机器人473的动作通过程序进行控制，其操作精度较高，提高了该铸造生产线的自动化程度，有利于提高该铸造生产线的生产效率。
参照图2和图4，卡子供料机构48包括第一手推车481和用于放置若干卡子的料盘482，料盘482设置有多个，多个料盘482层叠设置于第一手推车481上，料盘482的底部角端固定有定位杆4821，第一手推车481上开设有与定位杆4821相适配的第一定位孔4811，料盘482的顶部开设有与定位杆4821相适配的第二定位孔4822。第一手推车481靠近锁箱输送料辊471的一侧设有供料架483，供料架483固定于车间地面上，供料架483上设有用于夹取料盘482的夹取机构49，供料架483上还设有用于驱动夹取机构49进行升降的升降机构4831。通过第一手推车481将卡子运输至指定位置后，夹取机构49夹取料盘482，升降机构4831可将料盘482移动至指定高度，从而方便抓取爪4741对料盘482上的卡子进行抓取。通过层叠设置的料盘482，可以大幅度增加第一手推车481一次性运送的卡子的数量，提高卡子的运输效率。通过定位杆4821与第一定位孔4811、第二定位孔4822的配合关系，便于料盘482的定位，进而便于抓取爪4741精准抓取卡子；同时通过定位杆4821和第一定位孔4811、第二定位孔4822插接配合，减小料盘482从第一手推车481上掉落的可能性，提高料盘482运输过程中的稳定性。
参照图4和图5，夹取机构49包括升降安装板491，升降机构4831与升降安装板491连接，升降安装板491沿料盘482的宽度方向设置，升降安装板491沿竖直方向滑动设置于供料架483靠近第一手推车481的一侧，升降安装板491靠近第一手推车481的一侧安装有外罩盒492，外罩盒492长度方向的两端设置有夹持板493，外罩盒492内设有驱动两个夹持板493进行对向靠近或背向远离的驱动组件494。在夹取料盘482之前，驱动组件494驱动夹持板493背向远离，使得两个夹持板493保持较大间距，随后升降机构4831驱动升降安装板491升降移动，直至两个夹持板493分别位于待夹取料盘482的两侧后，驱动组件494驱动夹持板493对向靠近，直至将料盘482的两侧夹紧，从而实现对料盘482进行夹取的目的。
参照图5和图6，驱动组件494包括驱动齿轮4941和驱动齿条4942，驱动齿轮4941转动设置于外罩盒492内，驱动齿条4942沿外罩盒492的长度方向与外罩盒492的内壁滑动连接，驱动齿条4942设置有两个且两个驱动齿条4942同时与驱动齿轮4941啮合，两个驱动齿条4942相互远离的一端分别穿出外罩盒492且与相邻对应的夹持板493固定。外罩盒492上固定有驱动源4921，驱动源4921的伸缩端固定有主动齿条4922，主动齿条4922沿外罩盒492的高度方向与外罩盒492的内壁滑动连接，主动齿条4922沿驱动齿轮4941的厚度方向和驱动齿条4942错位设置，且主动齿条4922与驱动齿轮4941啮合。本实施例中，驱动源4921可以是气缸、电缸、液压缸中的其中一种。
当驱动源4921启动时，可以带动主动齿条4922移动，主动齿条4922移动可以带动驱动齿轮4941转动，驱动齿轮4941转动可以同步带动两个驱动齿条4942移动，驱动齿条4942移动带动夹持板493移动，进而实现驱动两个夹持板493进行对向靠近或背向远离的同步对中控制。且采用一个驱动源4921驱动两个夹持板493进行同步对中运动，一方面减少了驱动源4921的数量，提高能效，另一方面便于夹取机构49实现对料盘482的对中夹持，减小两个夹持板493因移动距离不一致导致料盘482夹持松动或夹取料盘482时造成料盘482歪斜，进而发生料盘482松脱或料盘482从第一手推车481上倾倒的情况，从而提高料盘482的夹持效果。
参照图6、图7和图8，料盘482长度方向的两侧开设有若干定位开口槽4824，定位开口槽4824呈半圆形，夹持板493的内侧安装有定位块4931，定位块4931与定位开口槽4824一一对应设置，定位块4931的内侧角端设有与定位开口槽4824相适配的导向弧面4932。定位块4931的下端固定有用于对料盘482底部进行支承的支承块4933，定位块4931靠近相邻夹持板493的一侧一体成型有燕尾块4934，夹持板493的内侧开设有与燕尾块4934相适配的燕尾槽4935，燕尾槽4935与夹持板493的上端连通，与夹持板493的下端不连通。
在夹取料盘482时，支承块4933对料盘482进行支承，减小料盘482松脱掉落的可能性；通过定位块4931与定位开口槽4824的设置，减小了夹取过程中料盘482沿夹持板493的长度方向发生窜动的可能性，防止料盘482从夹持板493远离升降安装板491的一端滑落，同时便于料盘482升降高度到位后抓取爪4741能够准确抓取料盘482上的卡子，进一步保证料盘482夹取过程中的夹持稳定性。通过导向弧面4932的设置以及将定位开口槽4824设置为半圆形，使得料盘482位置的容错率得到提升，降低定位块4931与定位开口槽4824的对准难度。当导向弧面4932产生较大磨损导致定位块4931在定位开口槽4824内窜动时，将定位块4931向上拔出并更换新的定位块4931，更换时将定位块4931的燕尾块4934直接插入夹持板493上的燕尾槽4935中即可，利用定位块4931及支承块4933的自身重力即可实现定位块4931较为稳定的插接安装。
参照图4、图5和图9，升降安装板491靠近外罩盒492的一侧固定有水平导轨4911，水平导轨4911沿升降安装板491的长度方向设置。外罩盒492靠近升降安装板491的一侧固定有第一滑块4923，第一滑块4923沿水平导轨4911的长度方向与水平导轨4911滑动连接，夹持板493靠近升降安装板491的一端固定有与水平导轨4911滑动适配的第二滑块4936，升降安装板491上安装有驱动外罩盒492沿水平导轨4911的长度方向进行滑动的驱动件4912，第一手推车481沿升降安装板491长度方向的一侧设置有第二手推车484，第二手推车484上开设有与定位杆4821相适配的第三定位孔4841。本实施例中，驱动件4912为无杆气缸，无杆气缸的长度方向与水平导轨4911的长度方向相同，外罩盒492的下端固定有连接板4924，连接板4924与无杆气缸的滑动部固定连接。
通过驱动件4912可以驱动外罩盒492在升降安装板491上沿升降安装板491的长度方向移动，当最上层料盘482中的卡子被全部取用后，驱动件4912驱动外罩盒492朝向第二手推车484移动，当空料盘482移动到第二手推车484的正上方时，升降机构4831驱动升降安装板491下降，将空料盘482放置于第二手推车484上，并使得空料盘482上的定位杆4821对准第三定位孔4841，以减小第二手推车484上的空料盘482堆因最底层的空料盘482在运输时位置偏移造成整体的空料盘482倾倒的可能性。通过将外罩盒492设置成可横向移动，便于机器对空料盘482进行转移，无需人工进行转移，进一步减小劳动强度。
参照图7和图9，定位杆4821的底端边缘设有导向锥面4823，第一定位孔4811、第二定位孔4822以及第三定位孔4841的上端设有与导向锥面4823相适配的导向内缩槽口4812。考虑到实际操作中第一手推车481和第二手推车484是人为推进指定位置，且第一手推车481和第二手推车484时常要进行推进或推出以实现卡子的搬运，难以确保每次推入后第二手推车484的位置都能始终一致，通过导向锥面4823和第三定位孔4841上的导向内缩槽口4812的设置相当于提高了第二手推车484摆放位置的容错率，使得空料盘482的定位杆4821能够顺利插入第三定位孔4841。同时在对装满卡子的料盘482进行层叠摆放时，通过导向锥面4823和第一定位孔4811上端以及第二定位孔4822上端的导向内缩槽口4812的设置，降低了定位杆4821分别与第一定位孔4811、第二定位孔4822对准难度，提高了第一手推车481上料盘482的摆盘效率。
参照图2和图10，锁箱输送料辊471的一侧设有第三手推车6，第三手推车6上设置有若干浇口杯本体61，为减小运输线路的铺设，第三手推车6与第一手推车481、第二手推车484位于锁箱输送料辊471的同侧。第三手推车6上开设有供浇口杯本体61的底端插入的限位槽62，限位槽62的上端设有喇叭状的导向开口621，限位槽62内设有用于限制浇口杯本体61上下窜动的定位锁紧机构63。
当合型砂箱完成卡子的锁紧后，在合型砂箱的直浇口处打胶并加浇口杯本体61，即可完成锁箱工作的全部流程。通过第三手推车6进行浇口杯本体61的搬运，由于浇口杯本体61的高度较高，运输时容易摇晃而产生位置偏移，限位槽62能够对浇口杯进行定位，减小运输过程中浇口杯本体61水平方向上发生位移导致相邻浇口杯本体61发生磕碰的可能性，通过导向开口621能够降低浇口杯本体61与限位槽62的对准难度，提高浇口杯本体61在第三手推车6上的摆放效率。最后通过定位锁紧机构63限制浇口杯本体61在限位槽62中上下窜动，减小运输过程中浇口杯本体61发生跳动而脱离限位槽62的可能性，进一步提高浇口杯本体61在运输中的稳定性。
参照图2、图3和图11，锁箱机器人473的操作端固定有快换手爪公头475，固定架472的顶端固定有手爪放置板4721，手爪放置板4721上的外边缘上开设有若干手爪放置槽4722，其中一个手爪放置槽4722用于放置锁箱操作手爪474，另外其中一个手爪放置槽4722内设置有用于夹取浇口杯本体61的浇口杯快换手爪4723，锁箱操作手爪474和浇口杯快换手爪4723的上端均固定有与快换手爪公头475相适配的快换手爪母头4743。当合型砂箱完成卡子的锁紧后，锁箱机器人473的操作端移动至与锁箱操作手爪474相对应的手爪放置槽4722，将锁箱操作手爪474进行快拆，并将其悬放于手爪放置槽4722中；随后锁箱机器人473的操作端移动至浇口杯快换手爪4723的上方，将快换手爪公头475与浇口杯快换手爪4723上的快换手爪母头4743进行对接装配，实现手爪的快换操作，便于锁箱机器人473对浇口杯本体61进行夹取，减少了机器人的需求数量，降低该铸造生产线的造价成本。
参照图10和图12，浇口杯本体61的侧壁底端开设有若干安装槽611，若干安装槽611沿浇口杯本体61的周向均匀设置。定位锁紧机构63包括设于安装槽611中的锁定块631和弹性件632，弹性件632的一端与安装槽611的底壁固定，另一端与锁定块631的内端固定，锁定块631的外端伸出安装槽611，限位槽62的槽壁上开设有与锁定块631伸出安装槽611外部的部分相适配的锁定槽622。锁定块631包括一体成型的四分之一圆柱部6311和八分之一球体部6312，八分之一球体部6312的其中一个平面与四分之一圆柱部6311的外侧端面贴合设置，另外其中一个平面水平设置且位于八分之一球体部6312的上端。当弹性件632处于自然状态时，四分之一圆柱部6311全部位于安装槽611内；当弹性件632处于压缩极限状态时，锁定块631全部位于安装槽611内。本实施例中，弹性件632为压簧。
在进行浇口杯的摆放时，将浇口杯本体61向下插入限位槽62中，当八分之一球体部6312的球面受到限位槽62槽壁边缘的挤压时，弹性件632逐渐收缩，直至八分之一球体部6312全部缩入安装槽611内，向下继续插入浇口杯本体61，直至浇口杯本体61与限位槽62底壁抵接后，转动浇口杯本体61直至安装槽611与锁定槽622的位置相对时，弹性件632复位，将八分之一球体部6312弹入锁定槽622内，实现对浇口杯本体61的锁定。再对浇口杯本体61进行试探性的顺时针旋转和逆时针旋转，施加一定扭力后能够继续转动的转动方向为解锁方向。将第三手推车6运送到指定位置后，利用浇口杯快换手爪4723将浇口杯本体61的上端夹紧后，锁箱机器人473沿着解锁方向转动浇口杯快换手爪4723，八分之一球体部6312的球面受到锁定槽622槽壁的挤压后逐渐缩入安装槽611中，当锁定块631完全缩回安装槽611后，即可对浇口杯本体61解除锁定，从而便于将浇口杯本体61取出限位槽62。
本申请实施例一种自动化树脂砂铸造生产线的实施原理为：转运系统3可将从模具库系统1出库的上模具、下模具和从砂箱库系统2出库的上砂箱、下砂箱运送至造型系统4，依次经过套箱、灌砂、刮砂、翻转起模、流涂、合箱的工艺后，转运系统3将合型砂箱运送至铸件库系统5进行保存；等到夜晚时，转运系统3再将铸件库系统5内的合型砂箱运出并转运至锁箱装置47处进行锁箱，转运系统3再将铸件库系统5内的合型砂箱运出并进行铁水的浇铸，完成浇铸后的铸型砂箱再运送至铸件库系统5内进行冷却成型，最后进行开箱操作，完成铸件的生产。
在进行锁箱时，转运系统3将合型砂箱运送至锁箱输送料辊471上，与此同时，锁箱机器人473利用抓取爪4741抓取卡子供料系统所提供的卡子，并将卡子装配到合型砂箱上，随后再利用锁紧爪4742锁紧卡子，使得合型砂箱完成锁紧，从而减小后续进行浇铸时发生涨箱的可能性。通过设置锁箱机器人473以及相应的锁箱操作手爪474，以机器代替人工进行锁箱，减小了锁箱操作中的安全隐患，减小了劳动强度，同时锁箱机器人473的动作通过程序进行控制，其操作精度较高，提高了该铸造生产线的自动化程度，有利于提高该铸造生产线的生产效率。
当合型砂箱完成卡子的锁紧后，在合型砂箱的直浇口处打胶并加浇口杯本体61，即可完成锁箱工作的全部流程。锁箱机器人473的操作端可进行手爪的快换操作，利用浇口杯快换手爪4723对浇口杯本体61进行夹取，可以减少机器人的需求数量，降低该铸造生产线的造价成本。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种自动化树脂砂铸造生产线，其特征在于，包括：
模具库系统(1)，用于存放上模具和下模具；
砂箱库系统(2)，用于存放上砂箱和下砂箱；
转运系统(3)，用于上模具、下模具、上砂箱、下砂箱以及底板的运输流转；
造型系统(4)，所述造型系统(4)包括依次设置的套箱机(41)、灌砂机(42)、刮砂装置(43)、翻转起模机(44)、流涂机(45)、合箱装置(46)和锁箱装置(47)；
铸件库系统(5)，用于存放完成合箱的合型砂箱以及完成浇铸的铸型砂箱；
其中，所述锁箱装置(47)包括锁箱输送料辊(471)，所述锁箱输送料辊(471)的一侧设有用于提供锁箱所需卡子的卡子供料机构(48)，所述锁箱输送料辊(471)上方跨设有固定架(472)，所述固定架(472)上设有锁箱机器人(473)，所述锁箱机器人(473)的操作端设有锁箱操作手爪(474)，所述锁箱操作手爪(474)的输出端设有用于抓取卡子的抓取爪(4741)和用于锁紧卡子的锁紧爪(4742)；
所述卡子供料机构(48)包括第一手推车(481)和用于放置若干卡子的料盘(482)，所述料盘(482)设有多个，多个所述料盘(482)层叠设置于第一手推车(481)上，所述料盘(482)的底部角端设有定位杆(4821)，所述第一手推车(481)上设有与定位杆(4821)相适配的第一定位孔(4811)，所述料盘(482)的顶部设有与定位杆(4821)相适配的第二定位孔(4822)，所述第一手推车(481)靠近锁箱输送料辊(471)的一侧设有供料架(483)，所述供料架(483)上设有用于夹取料盘(482)的夹取机构(49)，所述供料架(483)上还设有用于驱动夹取机构(49)进行升降的升降机构(4831)；
所述夹取机构(49)包括升降安装板(491)，所述升降机构(4831)与升降安装板(491)连接，所述升降安装板(491)沿料盘(482)的宽度方向设置，所述升降安装板(491)沿竖直方向滑动设置于供料架(483)上，所述升降安装板(491)靠近第一手推车(481)的一侧设有外罩盒(492)，所述外罩盒(492)长度方向的两端设有夹持板(493)，所述外罩盒(492)内设有驱动两个夹持板(493)进行对向靠近或背向远离的驱动组件(494)；
所述驱动组件(494)包括驱动齿轮(4941)和驱动齿条(4942)，所述驱动齿轮(4941)转动设置于外罩盒(492)内，所述驱动齿条(4942)沿外罩盒(492)的长度方向与外罩盒(492)滑动连接，所述驱动齿条(4942)设有两个且两个所述驱动齿条(4942)同时与驱动齿轮(4941)啮合，两个所述驱动齿条(4942)相互远离的一端分别穿出外罩盒(492)且与相邻对应的夹持板(493)固定，所述外罩盒(492)上设有驱动源(4921)，所述驱动源(4921)的伸缩端设有主动齿条(4922)，所述主动齿条(4922)沿驱动齿轮(4941)的厚度方向和驱动齿条(4942)错位设置且所述主动齿条(4922)与驱动齿轮(4941)啮合；
所述料盘(482)长度方向的两侧设有若干定位开口槽(4824)，所述定位开口槽(4824)呈半圆形，所述夹持板(493)的内侧设有定位块(4931)，所述定位块(4931)与定位开口槽(4824)一一对应设置，所述定位块(4931)的内侧角端设有与定位开口槽(4824)相适配的导向弧面(4932)，所述定位块(4931)的下端设有用于对料盘(482)底部进行支承的支承块(4933)，所述定位块(4931)靠近相邻夹持板(493)的一侧设有燕尾块(4934)，所述夹持板(493)的内侧设有与燕尾块(4934)相适配的燕尾槽(4935)，所述燕尾槽(4935)与夹持板(493)的上端连通，与夹持板(493)的下端不连通。
2.根据权利要求1所述的一种自动化树脂砂铸造生产线，其特征在于：所述升降安装板(491)靠近外罩盒(492)的一侧设有水平导轨(4911)，所述水平导轨(4911)沿升降安装板(491)的长度方向设置，所述外罩盒(492)靠近升降安装板(491)的一侧设有第一滑块(4923)，所述第一滑块(4923)沿水平导轨(4911)的长度方向与水平导轨(4911)滑动连接，所述夹持板(493)靠近升降安装板(491)的一端设有与水平导轨(4911)滑动适配的第二滑块(4936)，所述升降安装板(491)上设有驱动外罩盒(492)沿水平导轨(4911)的长度方向进行滑动的驱动件(4912)，所述第一手推车(481)沿升降安装板(491)长度方向的一侧设有第二手推车(484)，所述第二手推车(484)上设有与定位杆(4821)相适配的第三定位孔(4841)。
3.根据权利要求2所述的一种自动化树脂砂铸造生产线，其特征在于：所述定位杆(4821)的底端边缘设有导向锥面(4823)，所述第一定位孔(4811)、第二定位孔(4822)以及第三定位孔(4841)的上端设有与导向锥面(4823)相适配的导向内缩槽口(4812)。
4.根据权利要求1所述的一种自动化树脂砂铸造生产线，其特征在于：所述锁箱输送料辊(471)的一侧设有第三手推车(6)，所述第三手推车(6)上设有若干浇口杯本体(61)，所述第三手推车(6)上设有供浇口杯本体(61)的底端插入的限位槽(62)，所述限位槽(62)的上端设有喇叭状的导向开口(621)，所述限位槽(62)内设有用于限制浇口杯本体(61)上下窜动的定位锁紧机构(63)。
5.根据权利要求4所述的一种自动化树脂砂铸造生产线，其特征在于：所述锁箱机器人(473)的操作端设有快换手爪公头(475)，所述固定架(472)上设有手爪放置板(4721)，所述手爪放置板(4721)上的外边缘上设有若干手爪放置槽(4722)，其中一个所述手爪放置槽(4722)用于放置锁箱操作手爪(474)，另外其中一个所述手爪放置槽(4722)内设有用于夹取浇口杯本体(61)的浇口杯快换手爪(4723)，所述锁箱操作手爪(474)和浇口杯快换手爪(4723)的上端均设有与快换手爪公头(475)相适配的快换手爪母头(4743)。
6.根据权利要求4所述的一种自动化树脂砂铸造生产线，其特征在于：所述浇口杯本体(61)的侧壁底端设有若干安装槽(611)，若干所述安装槽(611)沿浇口杯本体(61)的周向均匀设置，所述定位锁紧机构(63)包括设于安装槽(611)中的锁定块(631)和弹性件(632)，所述弹性件(632)的一端与安装槽(611)的底壁固定，另一端与锁定块(631)的内端固定，所述锁定块(631)的外端伸出安装槽(611)，所述限位槽(62)的槽壁上设有与锁定块(631)伸出安装槽(611)外部的部分相适配的锁定槽(622)，所述锁定块(631)包括一体成型的四分之一圆柱部(6311)和八分之一球体部(6312)，所述八分之一球体部(6312)的其中一个平面与四分之一圆柱部(6311)的外侧端面贴合设置，另外其中一个平面水平设置且位于八分之一球体部(6312)的上端，当所述弹性件(632)处于自然状态时，所述四分之一圆柱部(6311)全部位于安装槽(611)内，当所述弹性件(632)处于压缩极限状态时，所述锁定块(631)全部位于安装槽(611)内。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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2023
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Patent Citations (6)
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