機(jī)器人自動(dòng)搬取砂芯操作線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種砂芯生產(chǎn)線，特別是涉及一種使用機(jī)器人自動(dòng)搬取砂芯的操作線。
【背景技術(shù)】
[0002]砂芯是用來(lái)形成鑄件的腔體。把砂芯固定在砂模中的特定位置，然后澆鑄，澆鑄完成后，砂芯就包裹在了鑄件中，敲碎砂芯，就形成了鑄件中的空腔部分。在鑄造生產(chǎn)中，砂芯的使用尤其重要。
[0003]砂芯由冷芯機(jī)成型之后，現(xiàn)多通過人工將成型后的砂芯搬出冷芯機(jī)。人工對(duì)冷芯機(jī)完成的砂芯進(jìn)行搬運(yùn)，由于冷芯機(jī)的工作平臺(tái)較高，每人每天搬運(yùn)累積達(dá)3.5噸，重復(fù)動(dòng)作引起的累積勞損和爬上爬下的運(yùn)動(dòng)模式會(huì)對(duì)操作人員的身體造成一定的損傷。
[0004]現(xiàn)今機(jī)械自動(dòng)化的普及，于是人們?cè)噲D用機(jī)器人代替原有的手動(dòng)作業(yè)方式，通過機(jī)器人來(lái)替換人工實(shí)現(xiàn)自動(dòng)搬運(yùn)的工作方式，減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少安全隱患。中國(guó)專利201210037858.6公開了一種機(jī)器人自動(dòng)化組芯生產(chǎn)線，設(shè)有搬運(yùn)機(jī)器人，由六軸機(jī)器人和搬運(yùn)夾具構(gòu)成。它在砂芯搬運(yùn)及組芯過程中，大大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。但是由于機(jī)器人的機(jī)械操作，此技術(shù)方案僅僅用普通的圍欄對(duì)機(jī)器人的操作空間和人員操作空間隔開，安全性能不高。而且現(xiàn)有的機(jī)器人結(jié)構(gòu)無(wú)法直接搬取砂芯，同時(shí)急需一種與機(jī)器人連接并可夾取砂芯的專用模具。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]鑒于上述的機(jī)器人自動(dòng)生產(chǎn)線存在隱藏的安全隱患，本實(shí)用新型的目的在于提供一種安全性能更高的機(jī)器人自動(dòng)搬取砂芯操作線。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供機(jī)器人自動(dòng)搬取砂芯操作線，包括冷芯機(jī)，冷芯機(jī)的工作臺(tái)的外側(cè)設(shè)有機(jī)器人和修芯臺(tái)，機(jī)器人上安裝有砂芯夾具，冷芯機(jī)的工作平臺(tái)外設(shè)有封閉式的安全圍欄，安全圍欄將機(jī)器人、冷芯機(jī)的工作平臺(tái)包圍在內(nèi)，安全圍欄上設(shè)有光柵，異物觸碰到光柵進(jìn)入到安全圍欄內(nèi)，機(jī)器人停止工作。在機(jī)器人的工作區(qū)域周邊設(shè)置安全圍欄，用來(lái)防止出現(xiàn)機(jī)器人在自動(dòng)運(yùn)動(dòng)過程中由于人員的意外闖入而造成的安全事故。安全圍欄周邊設(shè)置有安全光柵，當(dāng)需要檢修設(shè)備時(shí)，人員可由安全光柵處進(jìn)入機(jī)器人動(dòng)作區(qū)域，而此時(shí)安全光柵會(huì)將機(jī)器人的安全開關(guān)斷開，禁止機(jī)器人的自動(dòng)啟動(dòng)，保障人員的安全。退出安全光柵位置后，需復(fù)位此故障。
[0007]作為優(yōu)選，修芯臺(tái)被安全圍欄分為兩部分，包圍在安全圍欄內(nèi)的修芯臺(tái)兩側(cè)也設(shè)有光柵。修芯臺(tái)的功能是存放砂芯，在存放砂芯裝置處配置檢測(cè)限位，告知機(jī)器人能否放置泥芯，同時(shí)修芯臺(tái)配置有急停、啟動(dòng)、暫停、故障復(fù)位等信號(hào)，方便操作人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作。修芯臺(tái)兩側(cè)也設(shè)有光柵，同樣避免了事故的產(chǎn)生。
[0008]作為優(yōu)選，機(jī)器人的控制器、冷芯機(jī)的控制器和安全圍欄的控制器均連接到系統(tǒng)控制器，所述機(jī)器人的控制器、冷芯機(jī)的控制器、安全圍欄的控制器和系統(tǒng)控制器均設(shè)置在安全圍欄以外。本實(shí)用新型中，采用FANUC 2000iA機(jī)器人本體、J3IB機(jī)器人B控制柜控制系統(tǒng)，采用S7-200外部控制系統(tǒng)與冷芯機(jī)S7-300控制系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)機(jī)，通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0009]作為優(yōu)選，系統(tǒng)控制器的操作部件為觸摸屏。
[0010]作為優(yōu)選，砂芯夾具包括夾具底座，夾具底座的側(cè)邊設(shè)有與機(jī)器人連接的連接部，夾具底座上設(shè)有至少一組夾緊組件，每組夾緊組件包括兩個(gè)夾緊部分，通過夾緊部分夾持砂芯，夾緊部分設(shè)置在夾具底座的兩側(cè)，每個(gè)夾緊部分與氣缸的氣缸桿連接，通過氣缸桿帶動(dòng)夾緊部分移動(dòng)，夾緊部分設(shè)有多個(gè)夾緊塊，包括第一夾緊塊，第一夾緊塊與連接板固定連接，連接板固定連接氣缸桿，第一夾緊塊的左右兩側(cè)分別固定連接第二夾緊塊、第三夾緊塊，第二夾緊塊、第三夾緊塊的下方向前凸出均設(shè)有臺(tái)階，第二夾緊塊、第三夾緊塊的上方分別固定設(shè)有蓋板。通過臺(tái)階、夾緊塊和蓋板夾持在砂芯的三個(gè)方向，保證砂芯不會(huì)在夾持中晃動(dòng)。
[0011]作為優(yōu)選，第二夾緊塊或(和)第三夾緊塊上設(shè)有缺口，第二夾緊塊與第三夾緊塊的臺(tái)階齊平，第二夾緊塊和第三夾緊塊上方的蓋板齊平。缺口按照被夾持的砂芯的形狀設(shè)計(jì)，避免夾緊塊與砂芯結(jié)構(gòu)形成干涉，在夾持過程中造成砂芯的損壞。
[0012]作為優(yōu)選，夾具底座為矩形框架，同組夾持組件的夾緊部分分別設(shè)在框架的一組平行邊上。設(shè)計(jì)成框架，減輕了夾具本身的重量，降低了機(jī)器人的工作強(qiáng)度。將夾持組件設(shè)置在框架邊上，通過夾持組件夾緊砂芯，由于框架的鏤空設(shè)計(jì)，也避免實(shí)心底座會(huì)與砂芯發(fā)生干涉。
[0013]作為優(yōu)選，連接部設(shè)在夾緊部分所在框架邊的相鄰邊上，連接部為所在框架邊加寬設(shè)置的部分，連接部上還設(shè)有安裝孔。連接部一體設(shè)計(jì)在框架邊上，使得結(jié)構(gòu)緊湊，直接連接在機(jī)器人的法蘭盤上，操作中不會(huì)晃動(dòng)。
[0014]作為優(yōu)選，夾具底座上平行設(shè)有兩組夾緊組件。設(shè)置的組數(shù)按照配套使用冷芯機(jī)的工作規(guī)格，如果冷芯機(jī)一次成型兩個(gè)砂芯，為了提高工作效率，夾具底座上同時(shí)設(shè)置兩組夾緊組件，同時(shí)夾取兩個(gè)砂芯。
[0015]如上所述，本實(shí)用新型的機(jī)器人自動(dòng)搬取砂芯操作線，具有如下有益效果:
[0016]配套與機(jī)器人連接，夾取砂芯。用機(jī)器人代替原有的手動(dòng)作業(yè)方式，減輕了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0017]通過安全圍欄隔離機(jī)器人和人員活動(dòng)區(qū)域，減少安全隱患。設(shè)有的光柵，防止出現(xiàn)機(jī)器人在自動(dòng)運(yùn)動(dòng)過程中由于人員的意外闖入而造成的安全事故。
[0018]增加通過在機(jī)器人第六軸上增加專門的夾具，使得機(jī)器人在工作的時(shí)候更有針對(duì)性、效率更高。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)施例的操作線的布局圖。
[0020]圖2為本實(shí)施例的操作線的模塊圖。
[0021]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的砂芯夾具的俯視示意圖，夾具位于夾緊狀態(tài)，可見氣缸桿。
[0022]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的砂芯夾具的結(jié)構(gòu)示意圖，夾具位于松開狀態(tài)，不可見氣缸桿。
[0023]零件標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0024]100-夾具底座，
[0025]200-機(jī)器人，
[0026]300-冷芯機(jī)
[0027]400-修芯臺(tái)，
[0028]500-安全圍欄，
[0029]510-安全光柵，
[0030]520-修芯臺(tái)光柵，
[0031]110-夾緊組件，
[0032]130-夾緊部分，
[0033]131-連接板，
[0034]132-氣缸，
[0035]133-氣缸桿，
[0036]140-夾緊塊，
[0037]141-第一夾緊塊，
[0038]142-第二夾緊塊，
[0039]143-第三夾緊塊，
[0040]144-臺(tái)階，
[0041]145-蓋板，
[0042]146-缺口，
[0043]120-連接部，
[0044]121-安裝孔。
【具體實(shí)施方式】
[0045]以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0046]為了能夠詳細(xì)地描述本實(shí)用新型，首先，接下來(lái)對(duì)本實(shí)用新型的機(jī)器人自動(dòng)搬取砂芯操作線作具體說(shuō)明:
[0047]根據(jù)附圖1所示，機(jī)器人自動(dòng)搬取砂芯操作線，包括冷芯機(jī)300，冷芯機(jī)300的工作臺(tái)的外側(cè)6m左右的位置設(shè)有機(jī)器人200，工作臺(tái)的外側(cè)7m左右的位置修芯臺(tái)400，修芯臺(tái)400與機(jī)器人200前后、左右均相距Im左右。修芯臺(tái)400寬1.4m左右，長(zhǎng)1.8m左右，橫向布置，修芯臺(tái)400的功能是存放砂芯，在存放砂芯裝置處配置檢測(cè)限位，告知機(jī)器人200能否放置泥芯，同時(shí)修芯臺(tái)400配置有急停、啟動(dòng)、暫停、故障復(fù)位等信號(hào)，方便操作人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作。
[0048]機(jī)器人200上安裝有砂芯夾具100，機(jī)器人200通過砂芯夾具100伸入到冷芯機(jī)300的工作平臺(tái)上夾取砂芯搬至修芯臺(tái)400，冷芯機(jī)300的工作平臺(tái)外設(shè)有封閉式的安全圍欄500，安