本發(fā)明涉及自動(dòng)化造型合型技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自動(dòng)化合型前的外模、砂芯的定位裝置及其定位方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)行的自動(dòng)化造型造芯工藝流程大多采用冷芯盒射芯，制造出鑄件外模砂型和內(nèi)腔砂芯，然后進(jìn)行下芯、組芯、合型，澆注。整個(gè)過(guò)程采用機(jī)器人制芯、取芯、刷涂料和合型，輔以人工組小芯并射釘固定，然后機(jī)器人進(jìn)行主體芯下芯和上下外模合型。使用一套合型機(jī)器人系統(tǒng)，將下型抓取到合型胎具上，然后抓取主體芯組到下型型腔里，最后將上型合到下型上，完成上型和下型的合型，機(jī)械手將型組放到空沙箱里，填砂設(shè)備自動(dòng)填入干砂，等待澆注。

上述造芯組芯生產(chǎn)線對(duì)精度要求高，每一流程都會(huì)積累一定誤差，到最后合型過(guò)程中，誤差的積累可能導(dǎo)致：機(jī)器人在夾持過(guò)程中破壞砂型、定位孔；砂芯和上下外模不能準(zhǔn)確配合，最終導(dǎo)致飛邊、毛刺、偏芯、缺肉、跑火等問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，傳統(tǒng)解決方式是在合型前人工校正砂型位置，包括砂芯和外模，加大了人工勞動(dòng)量，因此，需要研究一種有助于砂芯和外?？焖俣ㄎ坏难b置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有造芯工藝中采用人工校正砂芯位置導(dǎo)致生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)量大等不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種自動(dòng)化程度高，能提高砂芯定位效率和準(zhǔn)確度的砂型自動(dòng)定位裝置及其定位方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種砂型自動(dòng)定位裝置，包括支撐架和位于支撐架上方用于放置砂芯的載物臺(tái)，所述載物臺(tái)的左端和前端設(shè)有擋板，載物臺(tái)的右端和后端設(shè)有推動(dòng)裝置，所述擋板上設(shè)有壓力傳感器，推動(dòng)裝置的推桿推動(dòng)砂芯觸碰壓力傳感器后停止運(yùn)動(dòng)或縮回，完成砂芯定位。

進(jìn)一步的是，所述載物臺(tái)上設(shè)有可拆卸更換的砂型墊塊，所述砂型墊塊具有不同的高度和寬度規(guī)格，所述砂芯可滑動(dòng)的放置在砂型墊塊上。

進(jìn)一步的是，所述載物臺(tái)前端和左端的擋板均為可拆卸更換，所述擋板包括多種規(guī)格，不同規(guī)格的擋板在豎直方向具有不同的傾斜角度。

進(jìn)一步的是，所述擋板傾斜角度的范圍為0～10°。

進(jìn)一步的是，所述推動(dòng)裝置與載物臺(tái)之間設(shè)有移動(dòng)墊塊，所述移動(dòng)墊塊可在載物臺(tái)上進(jìn)行橫向或豎向移動(dòng)。

進(jìn)一步的是，所述移動(dòng)墊塊上設(shè)有識(shí)別裝置，通過(guò)識(shí)別載物臺(tái)上是否有砂芯來(lái)控制推動(dòng)裝置動(dòng)作。

進(jìn)一步的是，所述推動(dòng)裝置為液壓、氣壓或者電動(dòng)推桿。

進(jìn)一步的是，所述推動(dòng)裝置推桿的前端設(shè)有橡膠塊。

采用該砂型自動(dòng)定位裝置進(jìn)行定位的方法，包括以下步驟：

A、根據(jù)砂芯的具體結(jié)構(gòu)形狀選擇適當(dāng)?shù)纳靶蛪|塊和擋板；

B、啟動(dòng)裝置后，識(shí)別裝置通過(guò)識(shí)別載物臺(tái)上是否有砂芯來(lái)發(fā)出信號(hào)，如果沒(méi)有，不進(jìn)行任何操作，如果有，則進(jìn)行下一步操作；

C、載物臺(tái)右端的推動(dòng)裝置向左伸出推桿，接觸到砂芯后將其向左推動(dòng)，直到砂芯觸碰到載物臺(tái)左端擋板上的壓力傳感器，壓力傳感器將信號(hào)反饋給推動(dòng)裝置，使推桿停止移動(dòng)或縮回，完成砂芯橫向定位；

D、載物臺(tái)后端的推動(dòng)裝置向前伸出推桿，接觸到砂芯后將其向前推動(dòng)，直到砂芯觸碰到載物臺(tái)前端擋板上的壓力傳感器，壓力傳感器將信號(hào)反饋給推動(dòng)裝置，使推桿停止移動(dòng)或縮回，完成砂芯豎向定位；

E、砂芯橫向和豎向定位完成后，由機(jī)械手夾持砂芯進(jìn)行后續(xù)的下芯、合型等操作。

本發(fā)明的有益效果是：通過(guò)在放置砂芯的載物臺(tái)上設(shè)置擋板、推動(dòng)裝置和壓力傳感器，利用推動(dòng)裝置和擋板對(duì)砂芯進(jìn)行定位，能夠消除合型前的各流程誤差積累，避免機(jī)器人在夾持砂型時(shí)因位置不準(zhǔn)確，而破環(huán)砂型、定位孔，方便下芯、合型，提高配合精度，從而有效解決了鑄造過(guò)程中飛邊、毛刺、偏芯、缺肉、跑火等問(wèn)題。采用該砂型定位裝置，能夠?qū)ι靶蜏?zhǔn)確定位，避免了合型前人工消除砂型位置的誤差，降低了人工勞動(dòng)量，自動(dòng)化程度高，提高了生產(chǎn)效率。并且該定位裝置適合不同形狀、不同大小的砂型定位，靈活性較高。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)的主視圖。

圖2是本發(fā)明結(jié)構(gòu)的左視圖。

圖3是本發(fā)明結(jié)構(gòu)的俯視圖。

圖中標(biāo)記為，支撐架1、載物臺(tái)2、擋板3、壓力傳感器4、砂型墊塊5、砂芯6、砂型墊塊7、橡膠塊8、推動(dòng)裝置9、移動(dòng)墊塊10、識(shí)別裝置11、擋板12、移動(dòng)墊塊13、推動(dòng)裝置14、橡膠塊15、壓力傳感器16。

具體實(shí)施方式

以下通過(guò)附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明包括支撐架1和位于支撐架1上方用于放置砂芯6的載物臺(tái)2，所述載物臺(tái)2的左端和前端設(shè)有擋板3、12，載物臺(tái)2的右端和后端設(shè)有推動(dòng)裝置9、14，所述擋板上設(shè)有壓力傳感器4、16，推動(dòng)裝置9、14的推桿推動(dòng)砂芯6觸碰壓力傳感器4、16后停止運(yùn)動(dòng)或縮回，完成砂型定位。傳統(tǒng)造芯工藝中，在合型前一般都通過(guò)人工來(lái)校正砂型的位置，人為操作必然存在誤差，并且一般需要反復(fù)調(diào)節(jié)，勞動(dòng)強(qiáng)度較大。本發(fā)明通過(guò)在載物臺(tái)上設(shè)置擋板和推動(dòng)裝置，推動(dòng)裝置的推桿將砂芯推動(dòng)到擋板上實(shí)現(xiàn)定位，并且通過(guò)壓力傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，大大提高了砂型定位的效率和精度，節(jié)約了人力物力。

所述載物臺(tái)2上設(shè)有可拆卸更換的砂型墊塊5、7，所述砂型墊塊5、7具有不同的高度和寬度規(guī)格，所述砂芯6可滑動(dòng)的放置在砂型墊塊5、7上。由于砂芯6一般具有不規(guī)則的外形，通過(guò)設(shè)置不同高度和寬度的砂型墊塊5、7，可適用于不同形狀的砂芯6，使其能平穩(wěn)的放置在載物臺(tái)2上，并且可供砂芯6在推動(dòng)裝置9、14的作用下前后左右移動(dòng)，從而提高本發(fā)明的適用范圍。

所述載物臺(tái)2左端和前端的擋板3、12均為可拆卸更換，所述擋板3、12包括多種規(guī)格，不同規(guī)格的擋板3、12在豎直方向具有不同的傾斜角度。不同規(guī)格的擋板3、12也同樣是為了適應(yīng)不同的砂芯形狀，能夠提高擋板3、12與砂芯6的接觸面積，從而提高定位的準(zhǔn)確性，使該定位裝置更加靈活。根據(jù)生產(chǎn)中常用砂芯的情況，擋板傾斜角度在0～10°之間時(shí)便能滿(mǎn)足絕大部分砂芯的定位。

進(jìn)一步的，所述推動(dòng)裝置9、14與載物臺(tái)2之間設(shè)有移動(dòng)墊塊10、13，所述移動(dòng)墊塊10、13可在載物臺(tái)2上進(jìn)行橫向或豎向移動(dòng)。由于橫向和豎向上均只有一個(gè)推動(dòng)裝置來(lái)推動(dòng)砂芯移動(dòng)，為了避免在推動(dòng)過(guò)程中砂芯因受力不均出現(xiàn)偏移或旋轉(zhuǎn)，在推動(dòng)裝置工作之前可事先調(diào)整好移動(dòng)墊塊的位置，使推動(dòng)裝置大致對(duì)準(zhǔn)砂芯的重心位置，避免砂芯出現(xiàn)較大的偏轉(zhuǎn)，提高砂芯定位的準(zhǔn)確性。

所述移動(dòng)墊塊10上設(shè)有識(shí)別裝置11，識(shí)別裝置11通過(guò)識(shí)別載物臺(tái)2上是否有砂芯來(lái)控制推動(dòng)裝置9、14動(dòng)作。設(shè)置識(shí)別裝置的目的是進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)定位裝置的自動(dòng)化運(yùn)行，當(dāng)砂芯放置到載物臺(tái)上后，能夠迅速進(jìn)行定位操作，提高生產(chǎn)效率。

所述推動(dòng)裝置9、14為液壓、氣壓或者電動(dòng)推桿。推動(dòng)裝置9、14需要?jiǎng)幼餮杆?，控制穩(wěn)定精確。所述推動(dòng)裝置9、14推桿的前端設(shè)有橡膠塊8、15，設(shè)置橡膠塊8、15可減緩沖擊，避免剛性接觸用力過(guò)大對(duì)砂芯造成破壞。

采用該砂型自動(dòng)定位裝置進(jìn)行定位的方法，包括以下步驟：

A、根據(jù)砂芯的具體結(jié)構(gòu)形狀選擇適當(dāng)?shù)纳靶蛪|塊和擋板；

B、啟動(dòng)裝置后，識(shí)別裝置通過(guò)識(shí)別載物臺(tái)上是否有砂芯來(lái)發(fā)出信號(hào)，如果沒(méi)有，不進(jìn)行任何操作，如果有，則進(jìn)行下一步操作；

C、載物臺(tái)右端的推動(dòng)裝置向左伸出推桿，接觸到砂芯后將其向左推動(dòng)，直到砂芯觸碰到載物臺(tái)左端擋板上的壓力傳感器，壓力傳感器將信號(hào)反饋給推動(dòng)裝置，使推桿停止移動(dòng)或縮回，完成砂芯橫向定位；

D、載物臺(tái)后端的推動(dòng)裝置向前伸出推桿，接觸到砂芯后將其向前推動(dòng)，直到砂芯觸碰到載物臺(tái)前端擋板上的壓力傳感器，壓力傳感器將信號(hào)反饋給推動(dòng)裝置，使推桿停止移動(dòng)或縮回，完成砂芯豎向定位；

E、再一次同時(shí)啟動(dòng)橫向和豎向的推動(dòng)裝置，利用推桿對(duì)砂芯進(jìn)行最后定位確認(rèn)，隨后再由機(jī)械手夾持砂芯進(jìn)行后續(xù)的下芯、合型等操作。

步驟A中選擇砂型墊塊和擋板時(shí)應(yīng)保證砂芯水平放置，擋板與砂芯具有較大的接觸面積，并且擋板上的壓力傳感器能夠與砂芯有效接觸。識(shí)別裝置主要用于大批量生產(chǎn)時(shí)使用，避免人為反復(fù)啟停推動(dòng)裝置，提高其自動(dòng)化程度。定位過(guò)程中應(yīng)采用一個(gè)方向定位完成后再進(jìn)行另一個(gè)方向的定位，待兩個(gè)方向都完成粗定位后再進(jìn)行一次最后的同時(shí)定位操作，以確保定位的準(zhǔn)確性。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，安裝使用方便，自動(dòng)化程度高，能夠快速準(zhǔn)確的對(duì)砂芯進(jìn)行定位，避免了合型前人工消除砂型位置的誤差，降低了人工勞動(dòng)量，提高了生產(chǎn)效率，具有很好的實(shí)用性和應(yīng)用前景。