本發(fā)明涉及到汽車零部件鑄造生產(chǎn)，具體涉及到一種渦輪增壓器殼體自動化下芯工位及下芯方法。

背景技術(shù)：

1、渦輪增壓器是車輛的一個常用的零部件，其殼體通常是通過鑄造的方式生產(chǎn)。由于是中小件，一般會采取批量生產(chǎn)的方式進行生產(chǎn)。這類殼體在鑄造時需要向砂箱型腔中下入砂芯，以便能夠完整成型出鑄件毛坯，在下芯階段，經(jīng)常需要人工參入，需4人完成取芯、存放砂芯，以及向內(nèi)側(cè)員工輸送砂芯、下芯、下冒口等步驟，不僅操作時間緊迫，而且員工勞動強度較大。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種渦輪增壓器殼體自動化下芯工位及下芯方法。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

3、一種渦輪增壓器殼體自動化下芯工位，所述下芯工位處設(shè)有多個下芯單元，以及經(jīng)過多個所述下芯單元的砂型輸送線，所述砂型輸送線上設(shè)有若干砂箱；

4、還包括設(shè)置在所述下芯單元兩側(cè)的砂芯輸送帶和多個下芯機器人，每個所述下芯機器人至少對應(yīng)一個所述下芯單元，所述下芯機器人的操作端設(shè)有可拆換的取芯手爪，所述取芯手爪同時抓取所述砂芯輸送帶上的多個砂芯并轉(zhuǎn)移至所述砂箱中；

5、還包括設(shè)置在所述下芯單元上方的可移動的相機組件，每個下芯單元上的所述相機組件均在各自取芯位和下芯位之間運動，用于識別所述砂芯輸送帶上的多個砂芯，以及所述砂芯下入所述砂箱中的位置，并將識別的信號反饋至所述下芯機器人的控制器。

6、本渦輪增壓器殼體自動化下芯工位通過所述下芯機器人的布置，能夠根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍自動化地將砂芯輸送帶上的砂芯轉(zhuǎn)移至砂型輸送線上方，并根據(jù)所述砂箱及其內(nèi)部型腔的位置完成砂芯的下芯操作，全過程無需人工干預(yù)，降低了工人數(shù)和勞動強度，節(jié)約了人工成本；而且自動化下芯能夠提高下芯精準(zhǔn)度，特別是重復(fù)動作的精準(zhǔn)度，有利于產(chǎn)品質(zhì)量一致性的保持，還能夠降低擠型和檫砂風(fēng)險，提高了下芯質(zhì)量，降低了廢品率，降低了生產(chǎn)成本。

7、本渦輪增壓器殼體自動化下芯工位并不是讓機器人執(zhí)行單一的下芯動作，而是根據(jù)砂箱在砂型輸送線上的行進，完成多次下芯的動作，每次下芯動作均同時包含對多個砂芯進行操作，讓砂箱在經(jīng)過所述下芯工位時可以依次完成全部砂芯的下芯操作，這對于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，砂芯數(shù)量多且有放置順序要求的產(chǎn)品生產(chǎn)有極大的幫助作用，可以提升下芯的效率和準(zhǔn)確性。

8、多臺所述下芯機器人分別對應(yīng)多個所述下芯單元，能夠完成所在單元內(nèi)的下芯操作，均包括抓取砂芯，移動砂芯和放置砂芯的動作，當(dāng)生產(chǎn)線運轉(zhuǎn)起來后，這些機器人能夠同時操作，將需要分步下芯的砂芯在多個下芯單元上依次完成，對于生產(chǎn)線來說則是同時對多個位置的砂芯進行同步下芯操作，提高了設(shè)備運行的連貫性，提高了連續(xù)生產(chǎn)的效率。

9、所述相機組件的設(shè)置能夠識別砂芯及其位置，以及砂箱及其型腔所在位置，以便所述下芯機器人準(zhǔn)確抓取砂芯，并完成下芯操作。每個下芯單元內(nèi)的所述相機組件均可以在各自單元內(nèi)移動，在取芯位和下芯位之間往復(fù)移動，不與其它單元的相機產(chǎn)生干涉，可以獨立的同時進行工作。

10、進一步的，所述下芯單元至少包括第一下芯單元和第二下芯單元，所述砂芯輸送帶上至少設(shè)有兩組砂芯，當(dāng)一組砂芯被一臺下芯機器人夾取、轉(zhuǎn)移并在所述第一下芯單元下芯時，另一組砂芯同時被一臺下芯機器人夾取、轉(zhuǎn)移并在所述第二下芯單元下芯，所述第二下芯單元處的砂箱為所述第一下芯單元完成一組砂芯下芯后移動過來的砂箱。

11、進一步的，所述砂芯輸送帶靠近所述下芯工位的外側(cè)設(shè)置，所述砂芯輸送帶平行于所述砂型輸送線布置；所述砂芯輸送帶上在每個所述下芯單元的一次拍照處分別設(shè)有停止傳感器，所述砂型輸送線上在每個所述下芯單元的拍照處也分別設(shè)有停止傳感器。

12、進一步的，每個所述下芯單元的上下游還分別設(shè)有安全光柵。

13、進一步的，所述下芯工位上方設(shè)有相機支架，所述相機支架包括多根支架立桿，以及設(shè)置在相鄰所述支架立桿之間的支架橫梁，所述支架橫梁的同側(cè)還設(shè)有多根懸臂桿，每根所述支架橫梁對應(yīng)一個所述下芯單元所在區(qū)域；所述相機組件包括安裝于每根所述支架橫梁的懸臂桿上的移動模組，以及設(shè)置與所述移動模組下方的3d相機。所述雙工位換手架的設(shè)置能夠同時存放多個型號的取芯手爪，所述下芯機器人能夠在此處進行取芯手爪的自動切換，能夠提升所述下芯機器人的適用范圍，可以應(yīng)對不同鑄件產(chǎn)品的生產(chǎn)。

14、進一步的，所述取芯手爪包括手爪架，所述手爪架的中部設(shè)有手爪中心連接孔，所述手爪架的下方并排間隔的設(shè)有多個夾爪氣缸，以及設(shè)置在所述夾爪氣缸上的夾爪。

15、進一步的，所述下芯機器人遠(yuǎn)離所述砂型輸送線的一側(cè)還設(shè)有多個雙工位換手架，所述雙工位換手架上至少設(shè)有兩種型號的取芯手爪，所述下芯機器人根據(jù)待抓取砂芯的類型不同在所述雙工位換手架處自動更換取芯手爪。

16、進一步的，所述雙工位換手架包括多根換手架立柱，所述換手架立柱之間在長寬方向上分別設(shè)有換手架長橫梁和換手架短橫梁，所述換手架立柱的端部還設(shè)有與所述換手架長橫梁平行的輔助支撐板，一對所述輔助支撐板及其下方的所述換手架長橫梁形成一個取芯手爪存放處，每個所述取芯手爪存放處的上方還分別設(shè)有可移動的防塵擋板，所述防塵擋板用于遮擋存放的取芯手爪的中心連接孔。

17、進一步的，所述下芯工位處還設(shè)有plc控制柜，以及與所述plc控制柜連接的多個機器人控制柜、相機控制柜和皮帶機柜。

18、作為本技術(shù)的另一個方面，提供了一種渦輪增壓器殼體自動化下芯方法，所述下芯方法包括如下步驟：

19、啟動所述砂型輸送線和所述砂芯輸送帶，第一模砂箱和多組砂芯被輸送至第一個下芯單元處，到達(dá)一次拍照處后停止移動，所述下芯機器人同時切換好取芯手爪；

20、前一個下芯單元和后一個下芯單元處的所述相機組件分別在一次拍照處對所述砂芯進行拍照，并將一次拍照信號傳遞至所述下芯機器人，所述下芯機器人根據(jù)一次拍照信號給出的信息同時抓取兩組不同的砂芯；

21、在完成一次拍照后的相機組件移動至二次拍照處，進行二次拍照，并將二次拍照信號傳遞至所述下芯機器人，所述下芯機器人根據(jù)二次拍照信號給出的信息進行砂芯轉(zhuǎn)移，將砂芯轉(zhuǎn)移至下芯單元處第一模砂箱的型腔處；

22、對于首次下芯，第一模砂箱還未達(dá)到前一個下芯單元處，第一模砂箱處于后一個下芯單元處，與后一個下芯單元對應(yīng)的下芯機器人完成一組砂芯的下芯動作，前一個下芯機器人處于首次等待狀態(tài)；

23、持續(xù)下芯時，第一模砂箱移動至前一個下芯單元處，與前一個下芯單元對應(yīng)的下芯機器人完成另一組砂芯的下芯動作，第一模砂箱的下芯完成；與此同時第二模砂箱跟進移動至后一個下芯單元處，重復(fù)上述一次拍照和二次拍照的動作，與后一個下芯單元對應(yīng)的下芯機器人對第二模砂箱進行下芯，如此循環(huán)跟進完成后續(xù)各模砂箱的下芯。

24、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：1、本渦輪增壓器殼體自動化下芯工位通過所述下芯機器人的布置，能夠根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍自動化地將砂芯輸送帶上的砂芯轉(zhuǎn)移至砂型輸送線上方，并根據(jù)所述砂箱及其內(nèi)部型腔的位置完成砂芯的下芯操作，全過程無需人工干預(yù)，降低了工人數(shù)和勞動強度，節(jié)約了人工成本；2、自動化下芯能夠提高下芯精準(zhǔn)度，特別是重復(fù)動作的精準(zhǔn)度，有利于產(chǎn)品質(zhì)量一致性的保持，還能夠降低擠型和檫砂風(fēng)險，提高了下芯質(zhì)量，降低了廢品率，降低了生產(chǎn)成本；3、多臺所述下芯機器人分別對應(yīng)多個所述下芯單元，能夠完成所在單元內(nèi)的下芯操作，均包括抓取砂芯，移動砂芯和放置砂芯的動作，當(dāng)生產(chǎn)線運轉(zhuǎn)起來后，這些機器人能夠同時操作，將需要分步下芯的砂芯在多個下芯單元上依次完成，對于生產(chǎn)線來說則是同時對多個位置的砂芯進行同步下芯操作，提高了設(shè)備運行的連貫性，提高了連續(xù)生產(chǎn)的效率；特別是對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，砂芯數(shù)量多且有放置順序要求的產(chǎn)品生產(chǎn)有極大的提升作用；4、所述下芯機器人的取芯手爪為可拆卸結(jié)構(gòu)，所述雙工位換手架的設(shè)置能夠同時存放多個型號的取芯手爪，所述下芯機器人能夠在此處進行取芯手爪的自動切換，能夠提升所述下芯機器人的適用范圍，可以應(yīng)對不同鑄件產(chǎn)品的生產(chǎn)；5、所述相機組件的設(shè)置能夠識別砂芯及其位置，以及砂箱及其型腔所在位置，以便所述下芯機器人準(zhǔn)確抓取砂芯，并完成下芯操作；6、所述防塵擋板的設(shè)置能夠遮擋所述手爪中心連接孔，以免灰塵和雜物落入孔洞內(nèi)；所述防塵擋板可以翻轉(zhuǎn)升起，不影響取芯手爪的取放。