CN117583583B - 一种带有粗糙度可变辊体的舱体铸型自动合箱系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及应用于铸造合箱技术领域的一种带有粗糙度可变辊体的舱体铸型自动合箱系统，在合箱过程中，当输送的物体重力较大时，可通过变糙辊上带槽辊体和粗糙外延条超向外表面的替换，或者补糙组件的设置，可实现对变糙辊表面的粗糙度的改变，进而适应不同重力的物体，相较于现有技术中，变糙辊不论输送物体的重力表面粗糙度始终一致方式，有效保证对转动输送物体的稳定输送，有效保证合箱过程的稳定高效进行。

Description

一种带有粗糙度可变辊体的舱体铸型自动合箱系统

技术领域

本发明涉及的一种舱体铸型自动合箱系统，特别是涉及应用于铸造合箱技术领域的一种带有粗糙度可变辊体的舱体铸型自动合箱系统。

背景技术

合箱作为舱体砂型铸造中的一道重要工序，其作业质量直接影响最终舱体产品的质量。传统手工作业下，操作人员往往使用行车对舱体底箱、过渡箱、泥芯、中下箱、中上箱以及盖箱进行逐次叠加合箱，作业时至少需要两人，工作效率低，同时人工合箱质量一致性差，合箱过程中易因行车抖动导致铸型损坏，影响最终舱体产品的质量。

为解决上述问题，中国发明专利CN114559019A说明书公开了《一种舱体铸型自动合箱系统及合箱方法》，实现了自动化合箱，代替人工合箱。

上述专利中，在自动化合箱过程中，合箱的各个配件均需要通过辊输送，辊的输送一般利用其与物体之间的摩擦力实现传动，然而对于重力较大的物体来说，摩擦力较小难以传动，或者传动速度较慢，影响合箱过程的稳定进行，导致合箱效率变低。

申请内容

针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是输送辊表面粗糙度不能适应不同重力的物体，导致合箱的效率受到影响。

为解决上述问题，本发明提供了一种带有粗糙度可变辊体的舱体铸型自动合箱系统，包括合箱工作滑台、铸型抓取机器人、铸型输送辊道、合箱托盘输送装置、铸型转移浇注辊道和人工操作台，合箱托盘输送装置、合箱工作滑台和铸型转移浇注辊道依次排布，铸型抓取机器人位于合箱工作滑台和铸型输送辊道之间，人工操作台位于合箱工作滑台以及铸型转移浇注辊道相对处，合箱工作滑台上设有运送台，运送台下端安装有电动转盘，电动转盘与合箱工作滑台通过电动滑轨连接，运送台、合箱托盘输送装置和铸型转移浇注辊道上均安装有输送辊组件；

输送辊组件包括底板、固定连接在底板上端的两个侧板以及安装在两个侧板之间的变糙辊，沿着输送方向，第一个变糙辊上安装有重力传感器，变糙辊包括轴体以及固定连接在轴体中部的分区轴段，分区轴段包括带槽辊体以及多个分别与多个带槽辊体凹陷处匹配的粗糙外延条，带槽辊体凹陷处底部与对应的粗糙外延条之间安装有电动推杆。

在上述带有粗糙度可变辊体的舱体铸型自动合箱系统中，变糙辊表面的粗糙度可根据需要进行改变，进而适应不同重力的物体，有效保证对转动输送物体的稳定输送，有效保证合箱过程的稳定高效进行。

作为本申请的进一步改进，粗糙外延条的表面低于带槽辊体的表面，且粗糙外延条表面的粗糙度大于带槽辊体表面的粗糙度。

作为本申请的进一步改进，粗糙外延条朝向带槽辊体的左右两端均开凿有限位槽，限位槽内放置有压缩的补隙片，补隙片与带槽辊体抵触。

作为本申请的进一步改进，补隙片左右两端均固定连接有磁片，朝向粗糙外延条的磁片与粗糙外延条之间存在磁斥力，朝向带槽辊体的磁片与带槽辊体之间存在磁吸力。

作为本申请的又一种改进，两个侧板之间还安装有多个分别与多个变糙辊对应的补糙组件，补糙组件包括通过电动转轴安装在两个侧板之间的换向轴以及分别吸附在换向轴上下两端的粗糙柱面片，粗糙柱面片表面固定连接有多个均匀分布的凸点。

作为本申请的又一种改进的补充，换向轴包括两个电磁段、固定连接在两个电磁段之间的隔磁层以及分别连接在两个电磁段以及对应粗糙柱面片之间电磁吸附片。

作为本申请的又一种改进的补充，电磁吸附片包括与电磁段端部固定的定吸附位以及与粗糙柱面片表面固定的动吸附位，动吸附位的厚度不大于凸点的最大厚度。

作为本申请的又一种改进的补充，变糙辊表现粗糙度增加方法为：

首先控制变糙辊通电，使其具备磁吸力，然后控制靠近变糙辊一端的电磁段断电，此时在变糙辊磁吸力作用下，上方的粗糙柱面片转移至变糙辊表面；而后，同向转动对应的换向轴和变糙辊，转动角度为180度的奇数倍，使变糙辊另一端以及另一个粗糙柱面片相对，此时再次控制另一个电磁段断电，使粗糙柱面片转移至变糙辊另一端表面，此时变糙辊表面被两个粗糙柱面片均匀包裹，实现粗糙度的增加。

综上，在合箱过程中，当输送的物体重力较大时，可通过变糙辊上带槽辊体和粗糙外延条超向外表面的替换，或者补糙组件的设置，可实现对变糙辊表面的粗糙度的改变，进而适应不同重力的物体，相较于现有技术中，变糙辊不论输送物体的重力表面粗糙度始终一致方式，有效保证对转动输送物体的稳定输送，有效保证合箱过程的稳定高效进行。

附图说明

图1为本申请第一种实施方式的立体图；

图2为本申请第一种实施方式的合箱工作滑台的侧面图；

图3为本申请第一种实施方式的输送辊组件的俯视图；

图4为本申请第一种实施方式的变糙辊的立体图；

图5为本申请第一种实施方式的变糙辊径向截面示意图；

图6为本申请第一种实施方式的粗糙外延条的立体图；

图7为本申请第一种实施方式的粗糙外延条的截面示意图；

图8为本申请第一种实施方式的补隙片的截面图；

图9为本申请第二种实施方式中输送辊组件的侧面图；

图10为本申请第二种实施方式的变糙组件的截面图；

图11为图10中A处的示意图；

图12为本申请第二种实施方式中变糙辊表面粗糙度改变前后的对比图；

图13为本申请第二种实施方式的变糙辊粗糙度改变过程的示意图。

图中标号说明：

1合箱工作滑台、2铸型抓取机器人、3铸型输送辊道、4合箱托盘输送装置、5铸型转移浇注辊道、6人工操作台、7输送辊组件、701底板、702侧板、703变糙辊、71带槽辊体、72粗糙外延条、73电动推杆、8补隙片、81磁片、9换向轴、91电磁段、92隔磁层、931定吸附位、932动吸附位、10粗糙柱面片。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的两种实施方式作详细说明。

第一种实施方式：

图1-2示出一种带有粗糙度可变辊体的舱体铸型自动合箱系统，图中a表示电动转盘，包括合箱工作滑台1、铸型抓取机器人2、铸型输送辊道3、合箱托盘输送装置4、铸型转移浇注辊道5和人工操作台6以及控制上述设备的PLC控制器，合箱托盘输送装置4、合箱工作滑台1和铸型转移浇注辊道5依次排布，铸型抓取机器人2位于合箱工作滑台1和铸型输送辊道3之间，人工操作台6位于合箱工作滑台1以及铸型转移浇注辊道5相对处，合箱工作滑台1上设有运送台，运送台下端安装有电动转盘，电动转盘与合箱工作滑台1通过电动滑轨连接，运送台、合箱托盘输送装置4和铸型转移浇注辊道5上均安装有输送辊组件7；

如图3,，输送辊组件7包括底板701、固定连接在底板701上端的两个侧板702以及安装在两个侧板702之间的变糙辊703，沿着输送方向，第一个变糙辊703上安装有重力传感器，如图4-5，变糙辊703包括轴体以及固定连接在轴体中部的分区轴段，分区轴段包括带槽辊体71以及多个分别与多个带槽辊体71凹陷处匹配的粗糙外延条72，带槽辊体71凹陷处底部与对应的粗糙外延条72之间安装有电动推杆73，粗糙外延条72的表面低于带槽辊体71的表面，如图6，且粗糙外延条72表面的粗糙度大于带槽辊体71表面的粗糙度，其中粗糙外延条72表面固定有多个凸点，在输送物体时，当物体经过第一个变糙辊703处时，检测到物体重力较大时，PLC控制器自动控制电动推杆73伸长，使粗糙外延条72逐渐向外移动直至其表面突出至带槽辊体71外或者与带槽辊体71平齐，此时变糙辊703在转动时，粗糙度更大的粗糙外延条72直接与物体接触，使对物体的反向摩擦力更大，即推动力更大，便于物体的稳定运输。

如图7-8，粗糙外延条72朝向带槽辊体71的左右两端均开凿有限位槽，限位槽内放置有压缩的补隙片8，补隙片8与带槽辊体71抵触，补隙片8左右两端均固定连接有磁片81，朝向粗糙外延条72的磁片81与粗糙外延条72之间存在磁斥力，朝向带槽辊体71的磁片81与带槽辊体71之间存在磁吸力，当电动推杆73推动粗糙外延条72向外移动时，带槽辊体71和粗糙外延条72由相互接触的状态逐渐分离产生空隙，此时由于带槽辊体71对磁片81的吸附力，以及粗糙外延条72对其的排斥力，使补隙片8具有朝向带槽辊体71表面移动的趋势，使磁片81与带槽辊体71接触，进而有效封堵带槽辊体71和粗糙外延条72相互之间的空隙，使外界的杂物不易进入到二者之间，进而有效保证在运输较轻物体的时，粗糙外延条72还能正常回缩。另外，此部分为选择性设置，具体实施时也可选择不设置。

在上述带有粗糙度可变辊体的舱体铸型自动合箱系统中，变糙辊703表面的粗糙度可根据需要进行改变，进而适应不同重力的物体，有效保证对转动输送物体的稳定输送，有效保证合箱过程的稳定高效进行。

第二种实施方式：

在本实施方式中，变糙辊703既可以是一个完整的圆柱结构，此时变糙辊703表面可发生一次粗糙度的变化，也可以与第一种实施方式保持一致，由于带槽辊体71、粗糙外延条72和电动推杆73共同组成，另外本实施方式中新增补糙组件，变糙辊703表面可发生两次粗糙度的变化。

另外值得注意的是，本实施例中的圆柱变糙辊703或者带槽辊体71为电磁材料制成。

图9示出，两个侧板702之间还安装有多个分别与多个变糙辊703对应的补糙组件，补糙组件包括通过电动转轴安装在两个侧板702之间的换向轴9以及分别吸附在换向轴9上下两端的粗糙柱面片10，粗糙柱面片10表面固定连接有多个均匀分布的凸点，使粗糙柱面片10表面的粗糙度大于变糙辊703表面的粗糙度。

值得注意的是，当变糙辊703与第一种实施方式保持一致时，粗糙柱面片10的粗糙度比带槽辊体71表面的粗糙度大。

如图10-11，换向轴9包括两个电磁段91、固定连接在两个电磁段91之间的实施隔磁层92以及分别连接在两个电磁段91以及对应粗糙柱面片10之间电磁吸附片，电磁吸附片的设置使粗糙柱面片10与换向轴9之间存在稳定的吸附点，便于度粗糙柱面片10在换向轴9和变糙辊703之间的稳定转移，电磁吸附片包括与电磁段91端部固定的定吸附位931以及与粗糙柱面片10表面固定的动吸附位932，动吸附位932的厚度不大于凸点的最大厚度，使变糙辊703在转动时，动吸附位932不易直接与被输送的物体接触，其中粗糙柱面片10硬质铁磁性金属材料制成。

如图13，变糙辊703表现粗糙度增加方法为：

首先控制变糙辊703通电，使其具备磁吸力，然后控制靠近变糙辊703一端的电磁段91断电，使其与对应的粗糙柱面片10的吸附力小时，此时在变糙辊703磁吸力作用下，会吸附上方的粗糙柱面片10，使其被转移至变糙辊703表面；

而后，PLC控制器控制换向轴9和变糙辊703同向转动，转动角度为180度的奇数倍，使变糙辊703另一端以及另一个粗糙柱面片10相对，此时再次控制另一个电磁段91断电，使粗糙柱面片10转移至变糙辊703另一端表面，如图12，此时变糙辊703表面被两个粗糙柱面片10均匀包裹，实现粗糙度的增加。

由于变糙辊703的磁吸力可使两个粗糙柱面片10稳定被吸附在变糙辊703表面，使其转动时不易与变糙辊703发生相对移动，便于输送质量较大的物体。

另外，当需要脱附粗糙柱面片10时，先控制换向轴9通电，后控制变糙辊703断电，粗糙柱面片10在重力以及换向轴9的吸附力作用下下落至换向轴9处并被定位，为保证粗糙柱面片10的稳定转移，还可设置一个控制换向轴9纵向位置变化的升降组件，使脱附粗糙柱面片10时，换向轴9可上移使动吸附位932直接与定吸附位931直接接触，然后再进行换向轴9通电，变糙辊703断电的操作。

综上，在合箱过程中，当输送的物体重力较大时，可通过变糙辊703表面补糙组件的设置，可实现对变糙辊703表面的粗糙度的改变，进而适应不同重力的物体，相较于现有技术中，变糙辊703不论输送物体的重力表面粗糙度始终一致方式，有效保证对转动输送物体的稳定输送，有效保证合箱过程的稳定高效进行。

结合当前实际需求，本申请采用的上述实施方式，保护范围并不局限于此，在本领域技术人员所具备的知识范围内，不脱离本申请构思作出的各种变化，仍落在本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种带有粗糙度可变辊体的舱体铸型自动合箱系统，其特征在于：包括合箱工作滑台（1）、铸型抓取机器人（2）、铸型输送辊道（3）、合箱托盘输送装置（4）、铸型转移浇注辊道（5）、人工操作台（6）以及PLC控制器，所述合箱托盘输送装置（4）、合箱工作滑台（1）和铸型转移浇注辊道（5）依次排布，所述铸型抓取机器人（2）位于合箱工作滑台（1）和铸型输送辊道（3）之间，所述人工操作台（6）位于合箱工作滑台（1）以及铸型转移浇注辊道（5）相对处，所述合箱工作滑台（1）上设有运送台，所述运送台下端安装有电动转盘，所述电动转盘与合箱工作滑台（1）通过电动滑轨连接，所述运送台、合箱托盘输送装置（4）和铸型转移浇注辊道（5）上均安装有输送辊组件（7）；

所述输送辊组件（7）包括底板（701）、固定连接在底板（701）上端的两个侧板（702）以及安装在两个侧板（702）之间的变糙辊（703），沿着输送方向，第一个变糙辊（703）上安装有重力传感器，所述变糙辊（703）包括轴体以及固定连接在轴体中部的分区轴段，所述分区轴段包括带槽辊体（71）以及多个分别与多个带槽辊体（71）凹陷处匹配的粗糙外延条（72），所述带槽辊体（71）凹陷处底部与对应的粗糙外延条（72）之间安装有电动推杆（73）；

所述粗糙外延条（72）的表面低于带槽辊体（71）的表面，且粗糙外延条（72）表面的粗糙度大于带槽辊体（71）表面的粗糙度，在输送物体时，当物体经过第一个变糙辊（703）处时，检测到物体重力较大时，PLC控制器自动控制电动推杆（73）伸长，使粗糙外延条（72）逐渐向外移动直至粗糙外延条（72）表面突出至带槽辊体（71）外或者与带槽辊体（71）平齐，此时变糙辊（703）在转动时，粗糙度更大的粗糙外延条（72）直接与物体接触。

2.根据权利要求1所述的一种带有粗糙度可变辊体的舱体铸型自动合箱系统，其特征在于：所述粗糙外延条（72）朝向带槽辊体（71）的左右两端均开凿有限位槽，所述限位槽内放置有压缩的补隙片（8），所述补隙片（8）与带槽辊体（71）抵触。

3.根据权利要求2所述的一种带有粗糙度可变辊体的舱体铸型自动合箱系统，其特征在于：所述补隙片（8）左右两端均固定连接有磁片（81），朝向粗糙外延条（72）的磁片（81）与粗糙外延条（72）之间存在磁斥力，朝向带槽辊体（71）的磁片（81）与带槽辊体（71）之间存在磁吸力。

4.根据权利要求1所述的一种带有粗糙度可变辊体的舱体铸型自动合箱系统，其特征在于：两个所述侧板（702）之间还安装有多个分别与多个变糙辊（703）对应的补糙组件，所述补糙组件包括通过电动转轴安装在两个侧板（702）之间的换向轴（9）以及分别吸附在换向轴（9）上下两端的粗糙柱面片（10），所述粗糙柱面片（10）表面固定连接有多个均匀分布的凸点。

5.根据权利要求4所述的一种带有粗糙度可变辊体的舱体铸型自动合箱系统，其特征在于：所述换向轴（9）包括两个电磁段（91）、固定连接在两个电磁段（91）之间的隔磁层（92）以及分别连接在两个电磁段（91）以及对应粗糙柱面片（10）之间电磁吸附片。

6.根据权利要求5所述的一种带有粗糙度可变辊体的舱体铸型自动合箱系统，其特征在于：所述电磁吸附片包括与电磁段（91）端部固定的定吸附位（931）以及与粗糙柱面片（10）表面固定的动吸附位（932），所述动吸附位（932）的厚度不大于凸点的最大厚度。

7.根据权利要求6所述的一种带有粗糙度可变辊体的舱体铸型自动合箱系统，其特征在于：所述变糙辊（703）表现粗糙度增加方法为：

首先控制变糙辊（703）通电，使其具备磁吸力，然后控制靠近变糙辊（703）一端的电磁段（91）断电，此时在变糙辊（703）磁吸力作用下，上方的粗糙柱面片（10）转移至变糙辊（703）表面；而后，同向转动对应的换向轴（9）和变糙辊（703），转动角度为180度的奇数倍，使变糙辊（703）另一端以及另一个粗糙柱面片（10）相对，此时再次控制另一个电磁段（91）断电，使粗糙柱面片（10）转移至变糙辊（703）另一端表面，此时变糙辊（703）表面被两个粗糙柱面片（10）均匀包裹，实现粗糙度的增加。