專利名稱：三合一密封柔性下芯夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鑄造設(shè)備，是ー種三合一密封柔性下芯夾具。
背景技術(shù)：
目前，柔性下芯設(shè)備相對(duì)較少，人工勞動(dòng)占有很大的比重。手工作業(yè)放置砂芯存在位置擺放不準(zhǔn)確，制作出來(lái)的エ件薄厚不是很均勻，做出來(lái)的產(chǎn)品會(huì)存在質(zhì)量隱患；同吋，下芯工作勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作環(huán)境惡劣，對(duì)工人健康危害較大。在鋳造行業(yè)里下芯夾具的設(shè)計(jì)要求是很嚴(yán)格的，如果設(shè)計(jì)的不合理，由于エ件本身存在誤差，就會(huì)出現(xiàn)夾持不住或者砂芯的損壞情況?，F(xiàn)有技術(shù)的夾具本身防塵效果較差，易損件更換相對(duì)頻繁。由于經(jīng)常是多種產(chǎn)品在同一生產(chǎn)線生產(chǎn)，需要不斷更換夾具，如果更換卡具使得定位不準(zhǔn)確，會(huì)造成用戶使用維護(hù)困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明g在提供ー種克服上述已有技術(shù)不足之處的三合一密封柔性下芯夾具。為實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
三合一密封柔性下芯夾具，其特征在干整套夾具由ー個(gè)主體安裝板和搖枕砂芯夾具、側(cè)架砂芯夾具、方框砂芯夾具三套夾具組成，主體安裝板安裝在機(jī)器人上，三套夾具分別安裝在主體安裝板的三個(gè)不同的方向，搖枕砂芯夾具和側(cè)架砂芯夾具對(duì)稱安裝在主體安裝板上；搖枕砂芯夾具和側(cè)架砂芯夾具均為兩套氣動(dòng)夾爪構(gòu)成，一套安裝在主體安裝板上，另ー套安裝在密封柔性機(jī)構(gòu)上；方框砂芯夾具由ー個(gè)固定板安裝在主體安裝板上；
所述的搖枕砂芯夾具包括ー個(gè)固定夾爪和ー個(gè)柔性?shī)A爪，固定夾爪和柔性?shī)A爪對(duì)稱安裝在主體安裝板上，由氣爪I作為驅(qū)動(dòng)，固定夾爪和柔性?shī)A爪上設(shè)置夾持搖枕砂芯的氣爪手指I，氣爪手指I設(shè)置成夾持搖枕砂芯內(nèi)測(cè)加強(qiáng)筋位置形式，氣爪I與固定板、密封柔性機(jī)構(gòu)用螺釘連接并用銷釘定位；
所述的側(cè)架砂芯夾具包括ー個(gè)固定夾爪和ー個(gè)柔性?shī)A爪，固定夾爪和柔性?shī)A爪對(duì)稱安裝在主體安裝板上，由氣爪II作為驅(qū)動(dòng)，固定夾爪和柔性?shī)A爪上設(shè)置夾持側(cè)架砂芯的氣爪手指II，氣爪II與固定板、密封柔性機(jī)構(gòu)用螺釘連接并用銷釘定位；
所述的方框砂芯夾具構(gòu)由ー個(gè)固定板安裝在主體安裝架上，夾具本身由氣爪III作為驅(qū)動(dòng)，氣爪III上安裝有夾持方框砂芯的氣爪手指III，氣爪手指III設(shè)置了適應(yīng)エ件拔模斜度的傾斜面。所述的密封柔性機(jī)構(gòu)包括ー套直線導(dǎo)軌、兩套復(fù)位彈簧結(jié)構(gòu)，直線導(dǎo)軌與主體安裝板固定，導(dǎo)軌滑塊與防塵安裝腔固定；夾爪安裝在防塵安裝腔上，夾爪與主體安裝板柔性連接；兩側(cè)復(fù)位彈簧上設(shè)置了頂緊螺釘；防塵安裝腔與主體安裝板間的凹槽內(nèi)設(shè)置了密封膠圈；防塵安裝腔和滑塊間設(shè)置了定位頂絲。所述的復(fù)位彈簧旁邊設(shè)置了正壓孔，正壓孔通一路正壓氣體，密封腔能正壓防塵。所述的搖枕砂芯夾具中的氣爪手指I、側(cè)架砂芯夾具中的氣爪手指II和方框砂芯夾具中的氣爪手指III為砂芯的隨形設(shè)計(jì)，氣爪手指面與砂芯接觸面完全貼合；側(cè)架砂芯夾具和方框砂芯夾具防滑耐磨墊安裝采用錐形墊圈、鑲嵌套和沉頭螺釘組合緊固形式。所述方框砂芯夾具的夾爪設(shè)置了適應(yīng)エ件拔模斜度的傾斜面；夾爪上設(shè)置了防滑耐磨軟墊，防滑耐磨軟墊與夾爪用錐面墊圈和沉頭螺釘固定，在錐面墊圈和耐磨墊間設(shè)置了耐磨墊緊固套。所述方框砂芯夾具的夾爪上設(shè)置了 ー套用于檢測(cè)有無(wú)砂芯的對(duì)射式傳感器。氣動(dòng)部分設(shè)置了精密氣壓調(diào)節(jié)裝置和氣控單元。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)第一，設(shè)計(jì)為搖枕砂芯、側(cè)架砂芯、方框砂芯三種不同エ件的三合一夾具，適應(yīng)多エ件同夾具的形式。提高了夾具的使用范圍，降低了成本，同時(shí)也減
少了換裝夾具帶來(lái)的定位不準(zhǔn)等一系列問(wèn)題，在使用中，可根據(jù)生產(chǎn)線上搖枕砂芯、側(cè)架砂芯、方框砂芯三種不同エ件的生產(chǎn)，選擇對(duì)應(yīng)的夾具作業(yè)，提高了定位精度；第二，柔性結(jié)構(gòu)避免了剛性?shī)A具與砂芯夾持時(shí)過(guò)定位現(xiàn)象的出現(xiàn)，補(bǔ)償砂芯形位誤差，增大夾具與砂芯的接觸面積，減少對(duì)砂芯的損壞。第三，在柔性機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)上，設(shè)置了密封防塵裝置，通過(guò)密封，正壓空氣接入等形式，降低了環(huán)境對(duì)柔性機(jī)構(gòu)的損壞，提高了夾具的使用壽命。第四，搖枕設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)采用內(nèi)部夾持的先進(jìn)設(shè)計(jì)理念，大大提高了夾持穩(wěn)定性。第五，防滑耐磨軟墊安裝采用沉頭螺釘配合錐形墊圈及緊固套結(jié)構(gòu)形式，有效的增加了軟墊與夾爪手指安裝的接觸面積，有效防止了軟墊擰緊時(shí)的翹曲，增強(qiáng)了軟墊使用時(shí)的可靠性。


圖I、圖2分別為三合一密封柔性下芯夾具主視圖、俯視圖。圖3、圖4分別為搖枕砂芯夾具機(jī)構(gòu)主視圖、俯視圖。圖5、圖6為夾具柔性單元主視圖、左視圖。圖7、圖8為側(cè)架砂芯夾具機(jī)構(gòu)主視圖、仰視圖。圖9、圖10為方框砂芯主視圖、左視圖。圖11為圖9的局部視圖。圖中1-主體安裝板、2-搖枕砂芯夾具機(jī)構(gòu)固定式夾爪、3-搖枕砂芯夾具機(jī)構(gòu)柔性?shī)A爪、4-方框砂芯夾具機(jī)構(gòu)、5-側(cè)架砂芯夾具機(jī)構(gòu)固定式夾爪、6-側(cè)架砂芯夾具機(jī)構(gòu)柔性?shī)A爪、7-氣控單元、8-線纜安裝架、201-搖枕砂芯夾爪防滑耐磨墊、202-氣爪手指
I、203_氣缸調(diào)速閥、204-氣爪I、205_安裝固定板、206-內(nèi)定位螺釘、207-光學(xué)傳感器、301-搖枕柔性單元、302-外限位板、303-內(nèi)限位螺釘、30101-注油ロ、30102-直線導(dǎo)軌、30103-導(dǎo)軌滑塊、30104-防塵安裝腔、30105-復(fù)位彈簧、30106-復(fù)位調(diào)節(jié)頂絲、30107-滑塊定位頂絲、30108-防塵密封膠圈、30109-正壓孔、501-安裝固定板、502-氣爪II ,503-氣爪手指II、504_墊板、505-上耐磨軟墊、506-下耐磨軟墊、507-夾持手指、601-側(cè)架柔性單元、602-氣缸調(diào)速閥、603-光學(xué)傳感器、604-外限位板、401-氣爪111、402_氣爪手指111、403_氣缸調(diào)速閥、404-光學(xué)傳感器、405-防滑耐磨墊、406-耐磨墊緊固套、407-沉頭螺釘、408-錐面墊圈。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明做一個(gè)詳細(xì)的描述。
如圖I所示主體安裝板I上設(shè)置了 5組夾具裝置，分別為搖枕砂芯夾具機(jī)構(gòu)固定式夾爪2、搖枕砂芯夾具機(jī)構(gòu)柔性?shī)A爪3、方框砂芯夾具機(jī)構(gòu)4、側(cè)架砂芯夾具機(jī)構(gòu)固定式夾爪5、側(cè)架砂芯夾具機(jī)構(gòu)柔性?shī)A爪6、氣控單元7、線纜安裝架8。如圖2、圖3、圖4所示搖枕砂芯夾具機(jī)構(gòu)固定式夾爪2、搖枕砂芯夾具機(jī)構(gòu)柔性?shī)A爪3為搖枕砂芯的夾爪，搖枕砂芯夾具機(jī)構(gòu)固定式夾爪2、搖枕砂芯夾具機(jī)構(gòu)柔性?shī)A爪3所設(shè)置的氣爪均為氣爪I 204。所述兩個(gè)氣爪I 204分別與安裝固定板205和柔性單元301固定，并固定在主體安裝板I上。搖枕砂芯夾具機(jī)構(gòu)固定式夾爪2、搖枕砂芯夾具機(jī)構(gòu)柔性?shī)A爪3上分別設(shè)置有4個(gè)氣爪手指I 202，4個(gè)搖枕砂芯夾爪防滑耐磨墊201又分別與每個(gè)氣爪手指I 202熱壓成型。所述搖枕砂芯夾具機(jī)構(gòu)柔性?shī)A爪3上設(shè)置有兩個(gè)外限位板302和兩個(gè)內(nèi)限位螺釘303。如圖5、圖6所示搖枕柔性單元301包括注油ロ 30101、直線導(dǎo)軌30102、導(dǎo)軌滑 塊30103、防塵安裝腔30104、復(fù)位彈簧30105、復(fù)位調(diào)節(jié)頂絲30106、滑塊定位頂絲30107、防塵密封膠圈30108。直線導(dǎo)軌30102與主體安裝板I用螺釘固定，導(dǎo)軌滑塊30103與防塵安裝腔30104固定，通過(guò)滑塊定位頂絲30107確定導(dǎo)軌滑塊的位置和間隙。如圖6所示防塵密封膠圈30108鑲嵌在防塵安裝腔30104的凹槽內(nèi)，并凸出一部分，形成防塵安裝腔30104于主體安裝板I間的密封。通過(guò)注油ロ 30101給導(dǎo)軌添加潤(rùn)滑油脂，通過(guò)正壓孔30109給密封腔打入正壓，并密封。如圖7、圖8所示側(cè)架砂芯夾具機(jī)構(gòu)固定式夾爪5、側(cè)架砂芯夾具機(jī)構(gòu)柔性?shī)A爪6為側(cè)架砂芯夾爪，兩組夾爪均設(shè)置氣爪II 502，兩組氣爪分別與固定安裝板501、側(cè)架柔性單元601固定。并固定在主體安裝板I上。夾爪5、夾爪6上對(duì)稱設(shè)置了氣爪手指II 503和夾持手指507，4支夾持手指上均設(shè)置了墊板504、防滑耐磨墊505和506。如圖9、圖10所示方框砂芯夾具機(jī)構(gòu)4的氣爪III 401直接固定在主體安裝板I上。兩個(gè)氣爪手指III402設(shè)置在氣爪III401上。兩個(gè)防滑耐磨墊405設(shè)置在氣爪手指III402上，連接形式為沉頭螺釘407將錐面墊圈408、耐磨墊緊固套406及防滑耐磨墊405 —起固定在氣爪手指III 402上。在生產(chǎn)使用中，根據(jù)生產(chǎn)線生產(chǎn)產(chǎn)品的不同在三種夾具間進(jìn)行選擇，選擇完成后調(diào)入相應(yīng)機(jī)器人程序。以生產(chǎn)搖枕為例進(jìn)行描述選定搖枕生產(chǎn)線砂芯搬運(yùn)程序，啟動(dòng)設(shè)備。如圖I所示搖枕砂芯夾具機(jī)構(gòu)固定式夾爪2、搖枕砂芯夾具機(jī)構(gòu)柔性?shī)A爪3均設(shè)置在主體安裝板I上，如圖2所示兩夾爪高度一致。在進(jìn)行搖枕砂芯搬運(yùn)時(shí)，兩套夾爪由氣動(dòng)控制，同時(shí)開閉。搖枕定位完成后，機(jī)器人將夾具運(yùn)動(dòng)到搖枕砂芯上方，透過(guò)搖枕砂芯中間加強(qiáng)筋的孔，深入到砂芯內(nèi)部，兩氣爪同時(shí)夾緊，將砂芯上下兩半同時(shí)夾起。本發(fā)明在氣動(dòng)控制上具有自鎖功能，當(dāng)意外斷氣的情況下，能夠?qū)庾Ρ３衷谠瓉?lái)狀態(tài)，避免造成砂芯損壞或意外事故的發(fā)生。柔性單元301在作業(yè)時(shí)，能夠根據(jù)エ件間的誤差，自動(dòng)調(diào)整夾爪的位置，既避免了エ件間的誤差造成定位不準(zhǔn)的情況，還能避免因過(guò)定位造成エ件損壞的情況。內(nèi)部抓緊形式，環(huán)形結(jié)構(gòu)，減少了需要浮動(dòng)定位的形式，節(jié)省了成本。復(fù)位彈簧30105和復(fù)位頂絲30106在夾具夾持中，既保證柔性單元有足夠的空間消除誤差，又能在エ件放置后將夾爪復(fù)位。復(fù)位頂絲30106能夠調(diào)整復(fù)位彈簧的位置，進(jìn)而調(diào)整兩夾爪的間距，使其適應(yīng)砂芯夾持部位的間距。夾爪防滑耐磨墊和夾爪采用仿形設(shè)計(jì)，保證夾持時(shí)的最大接觸面積，減少對(duì)砂芯的損壞。柔性單元中正壓氣的接入和密封膠圈的30108的設(shè)置，保證了柔性単元在鋳造車間非常惡劣的環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)的穩(wěn)定性。側(cè)架砂芯搬運(yùn)、方框砂芯搬運(yùn)過(guò)程與搖枕砂芯搬運(yùn)過(guò)程相同，在防滑耐磨墊的安裝上，采用耐磨墊內(nèi)部鑲套的形式，既保證了耐磨墊安裝時(shí)的穩(wěn)固，又放置在擰緊過(guò)程中耐磨墊的翹曲。在夾爪設(shè)計(jì)上，根據(jù)側(cè)架砂芯形狀制作成外八字結(jié)構(gòu)，并増大砂芯與夾爪的接觸面積，増大摩擦力，保證搬運(yùn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行可靠性，防止因壓強(qiáng)多大造成砂芯損壞。 在三套夾具上均設(shè)置了光學(xué)傳感器，檢測(cè)砂芯和機(jī)器人的狀態(tài)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行智能控制。
權(quán)利要求
1.三合一密封柔性下芯夾具，其特征在干由ー個(gè)主體安裝板和搖枕砂芯夾具、側(cè)架砂芯夾具、方框砂芯夾具三套夾具組成，主體安裝板安裝在機(jī)器人上，三套夾具分別安裝在主體安裝板的三個(gè)不同的方向，搖枕砂芯夾具和側(cè)架砂芯夾具對(duì)稱安裝在主體安裝板上；搖枕砂芯夾具和側(cè)架砂芯夾具均為兩套氣動(dòng)夾爪構(gòu)成，一套安裝在主體安裝板上，另ー套安裝在密封柔性機(jī)構(gòu)上；方框砂芯夾具由ー個(gè)固定板安裝在主體安裝板上； 所述的搖枕砂芯夾具包括ー個(gè)固定夾爪和ー個(gè)柔性?shī)A爪，固定夾爪和柔性?shī)A爪對(duì)稱安裝在主體安裝板上，由氣爪I作為驅(qū)動(dòng)，固定夾爪和柔性?shī)A爪上設(shè)置夾持搖枕砂芯的氣爪手指I，氣爪手指I設(shè)置成夾持搖枕砂芯內(nèi)測(cè)加強(qiáng)筋位置形式，氣爪I與固定板、密封柔性機(jī)構(gòu)用螺釘連接并用銷釘定位； 所述的側(cè)架砂芯夾具包括ー個(gè)固定夾爪和ー個(gè)柔性?shī)A爪，固定夾爪和柔性?shī)A爪對(duì)稱安裝在主體安裝板上，由氣爪II作為驅(qū)動(dòng)，固定夾爪和柔性?shī)A爪上設(shè)置夾持側(cè)架砂芯的氣爪手指II，氣爪II與固定板、密封柔性機(jī)構(gòu)用螺釘連接并用銷釘定位； 所述的方框砂芯夾具構(gòu)由ー個(gè)固定板安裝在主體安裝架上，夾具本身由氣爪III作為驅(qū)動(dòng)，氣爪III上安裝有夾持方框砂芯的氣爪手指III，氣爪手指III設(shè)置了適應(yīng)エ件拔模斜度的傾斜面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的三合一密封柔性下芯夾具，其特征在于所述的密封柔性機(jī)構(gòu)包括ー套直線導(dǎo)軌、兩套復(fù)位彈簧結(jié)構(gòu)，直線導(dǎo)軌與主體安裝板固定，導(dǎo)軌滑塊與防塵安裝腔固定；夾爪安裝在防塵安裝腔上，夾爪與主體安裝板柔性連接；兩側(cè)復(fù)位彈簧上設(shè)置了頂緊螺釘；防塵安裝腔與主體安裝板間的凹槽內(nèi)設(shè)置了密封膠圈；防塵安裝腔和滑塊間設(shè)置了定位頂絲。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的三合一密封柔性下芯夾具，其特征在于所述的復(fù)位彈簧旁邊設(shè)置了正壓孔，正壓孔通一路正壓氣體，密封腔能正壓防塵。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的三合一密封柔性下芯夾具，其特征在于所述的搖枕砂芯夾具中的氣爪手指I、側(cè)架砂芯夾具中的氣爪手指II和方框砂芯夾具中的氣爪手指III為砂芯的隨形設(shè)計(jì)，氣爪手指面與砂芯接觸面完全貼合；側(cè)架砂芯夾具和方框砂芯夾具防滑耐磨墊安裝采用錐形墊圈、鑲嵌套和沉頭螺釘組合緊固形式。
5.根據(jù)權(quán)利要求I的三合一密封柔性下芯夾具，其特征在于所述方框砂芯夾具的夾爪設(shè)置了適應(yīng)エ件拔模斜度的傾斜面；夾爪上設(shè)置了防滑耐磨軟墊，防滑耐磨軟墊與夾爪用錐面墊圈和沉頭螺釘固定,在錐面墊圈和耐磨墊間設(shè)置了耐磨墊緊固套。
6.根據(jù)權(quán)利要求I的三合一密封柔性下芯夾具，其特征在于所述方框砂芯夾具的夾爪上設(shè)置了 ー套用于檢測(cè)有無(wú)砂芯的對(duì)射式傳感器。
全文摘要
三合一密封柔性下芯夾具，由搖枕砂芯夾具、側(cè)架砂芯夾具、方框砂芯夾具三套夾具組合而成；其中搖枕砂芯夾具和側(cè)架砂芯夾具均為兩套氣動(dòng)夾爪構(gòu)成；夾持結(jié)構(gòu)形式為一套氣動(dòng)夾爪固定，另一套夾爪為柔性機(jī)構(gòu)的形式；柔性機(jī)構(gòu)設(shè)置為密封式結(jié)構(gòu)，內(nèi)部正壓防塵，頂部注油潤(rùn)滑。搖枕砂芯夾具設(shè)置為夾持加強(qiáng)筋位置的結(jié)構(gòu)較之以前結(jié)構(gòu)夾具夾緊更加穩(wěn)定，并且由于是內(nèi)部夾緊，客戶砂芯制作上減少了以前外部夾緊時(shí)需要配的活塊，降低了客戶制備砂芯時(shí)的成本。側(cè)架砂芯夾具、方框砂芯夾具夾爪耐磨軟墊安裝方式摩擦接觸面積增大，耐磨墊安裝的更加牢固，夾具工作更加穩(wěn)定、可靠。
文檔編號(hào)B22D29/00GK102688991SQ20121019574
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月14日
發(fā)明者崔世海, 張峰, 徐巖, 徐長(zhǎng)輝, 楊靖玉, 高金銳 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙長(zhǎng)泰機(jī)械股份有限公司