CN107598132B - 用于砂芯组装的注胶工作台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于砂芯组装的注胶工作台，包括机架、注胶工位、注胶机构，特征在于：注胶工位由并排布置的两个工位构成，每个工位上设有可翻转台体，可翻转台体上对应冒口芯的注胶区域设有开孔，连接有冒口芯夹紧机构和油道芯夹紧机构，在并排的两个工位两侧分别在机架上部设置直线导轨，注胶机构为跨越工位并分别与两个直线导轨配合的移动式注胶机构；冒口芯夹紧机构为翻转式机构，松开状态时冒口芯夹紧端位于可翻转台体的上表面的下方，油道芯夹紧机构中设有升降装置，下降至最低位时，油道芯夹紧端位于可翻转台体的上表面的下方。本发明实现了从上芯、组芯、注胶、取芯整个过程的全自动作业；充分利用了凝胶时间，提高了工作效率。

Description

用于砂芯组装的注胶工作台

技术领域

本发明涉及金属铸造中的砂芯的制备，具体涉及一种对砂芯进行注胶组合用的装置。

背景技术

在发动机缸盖铸造时，通常采用砂芯低压铸造工艺。其中，制备的冒口芯需要与油道芯进行组装，通过注胶使油道芯与冒口芯组合在一起，以便铸造工艺中使用。

现有技术中，通常采用半自动操作，即由人工进行下芯、组芯和取芯作业，注胶工作台完成注胶工序。通常，油道芯安放到冒口芯上后，需要将整套砂芯进行翻转，从冒口芯背侧进行注胶，因此，人工组芯工序劳动强度大、操作费时；此外，注胶后需要等待胶体初步凝固，一般需要40～50秒时间，这也影响了操作速度。因此，有必要考虑采用全自动作业。

但是，在全自动作业中，由于需要对砂芯进行翻转作业，涉及到冒口芯和油道芯的夹紧，而采用的夹紧机构与放置冒口芯的机器人的工作路径可能产生干涉。因此，如何设计注胶工作台，解决上述各种问题，是本领域关注的一个焦点。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种用于砂芯组装的注胶工作台，通过结构设计，实现从上芯、组芯、注胶、取芯整个过程的全自动作业，并提高注胶工序的工作效率。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种用于砂芯组装的注胶工作台，包括机架、设置在机架上的注胶工位、注胶机构，所述注胶工位由并排布置的两个工位构成，每个工位上设有可翻转台体，所述可翻转台体上对应冒口芯的注胶区域设有开孔，可翻转台体上连接有冒口芯夹紧机构和油道芯夹紧机构，在并排的两个工位两侧分别在机架上部设置直线导轨，所述注胶机构为跨越工位并分别与两个直线导轨配合的移动式注胶机构；以可翻转台体放置冒口芯的一面为上方，另一面为下方，所述冒口芯夹紧机构为翻转式机构，松开状态时冒口芯夹紧端位于可翻转台体的上表面的下方，所述油道芯夹紧机构中设有升降装置，下降至最低位时，油道芯夹紧端位于可翻转台体的上表面的下方。

工作时，两个工位依次作业，第一个工位，首先使冒口芯夹紧机构和油道芯夹紧机构处于松开状态，机器人将冒口芯放置到可翻转台体的对应位置，放好冒口芯后，冒口芯夹紧机构翻转夹紧，再放置油道芯，此后油道芯夹紧机构上升，并平移夹紧油道芯；可翻转台体旋转180°，使组芯后的砂芯反应向上，注胶机构平移至砂芯上方，进行注胶作业；注胶完成后，第一个工位处于待凝胶状态，此时，对第二个工位依次进行上芯、组芯、注胶作业，在此过程中，第一个工位完成凝胶，进行取芯作业，并重复上芯、组芯、注胶作业。依次循环，实现两个工位的注胶作业。

优选的技术方案，每个工位的可翻转台体上并列设有两个冒口芯夹紧位，可翻转台体对应每个冒口芯夹紧位的注胶区域分别设有开孔、冒口芯夹紧机构和油道芯夹紧机构。每个工位可以同时进行两组砂芯的注胶作业，该组合方式使得凝胶时间的利用达到最优化，能有效提高注胶效率。

上述技术方案中，所述冒口芯夹紧机构由对应于冒口芯四角的4个锁紧钩构成，每一锁紧钩经一转轴与可翻转台体的下部转动连接，锁紧钩端部设有压紧件，锁紧钩由气缸驱动，在松开状态时，所述压紧件位于可翻转台体的上表面之下，在锁紧状态时，所述压紧件转动至可翻转台体的上方并夹紧冒口芯。

所述压紧件由安装在锁紧钩端部的压块和调节尼龙垫构成。

上述技术方案中，所述油道芯夹紧机构由两组相对的夹紧装置构成，每一夹紧装置包括连接在可翻转台体下部的升降装置和位于升降装置上的平移夹紧板，松开状态时，平移夹紧板收拢至升降装置上方，升降装置下降使平移夹紧板位于可翻转台体上表面的下方；夹紧状态时，升降装置上升，平移夹紧板推出，两侧相对夹紧油道芯。

所述升降装置由油道芯夹紧机构升降气缸和固定在气缸活塞杆顶端的过渡板构成，所述过渡板上设有推夹紧板气缸，所述平移夹紧板固定在所述推夹紧板气缸的活塞杆上。

所述平移夹紧板上设有与油道芯配合的4个压头。

进一步的技术方案，所述可翻转台体一侧中部设有锁紧销，对应所述锁紧销在机架两侧分别设有定位孔，锁紧销分别与定位孔配合锁定，使可翻转台体在正、反翻转180°时分别具有一稳定状态。通过该设置，可以防止注胶和放置砂芯时的位置变化，并保证操作安全。

上述技术方案中，每一所述可翻转台体由一异步伺服电机驱动翻转。

所述移动式注胶机构由一异步伺服电机驱动沿直线导轨平移，移动式注胶机构上设有具有上下运动自由度的注胶枪。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1、本发明通过设置可翻转台体和移动式注胶机构，实现了自动组合注胶，同时，在松开状态时，冒口芯夹紧机构和油道芯夹紧机构位于可翻转台体上表面的下方，保证了机器人在安放冒口芯时，路径上不存在干涉物体，由此，本发明实现了从上芯、组芯、注胶、取芯整个过程的全自动作业。

2、本发明设置了并排布置的两个工位，并使直线导轨位于两个工位的两侧，移动式注胶机构跨越工位并分别与两个直线导轨配合，由此，移动式注胶机构可以在两个工位间轮流转换位置，在一侧工位进行注胶时，另一侧工位可以进行上芯、组芯等作业，充分利用了凝胶时间，提高了工作效率。

3、本发明采用异步伺服电机驱动可翻转台体，翻转稳定、定位准确。

4、移动式注胶机构由异步伺服电机带动，移动平稳，启动停止平缓，无拉动，定位准确，满足节拍要求。

5、冒口芯夹紧机构采用翻转式装置，夹持砂芯牢固，油道芯夹紧机构采用平移式夹紧，不会断芯。

附图说明

图1是本发明实施例的注胶工作台结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的左视图；

图4是注胶工作台的立体示意图；

图5是图2的A-A局部剖视示意图（旋转方向）；

图6是冒口芯夹紧机构的示意图；

图7是图2的C部放大示意图；

图8是图2的D-D局部剖视示意图；

图9是图2的E-E局部剖视示意图。

其中：1、机架；2、可翻转台体；3、开孔；4、冒口芯夹紧机构；5、油道芯夹紧机构；6、异步伺服电机；7、锁紧销；8、定位孔；9、小气缸；10、移动式注胶机构；11、直线导轨；12、减速电机；13、注胶枪；14、锁紧钩；15、转轴；16、压紧件；17、冒口夹紧气缸；18、升降装置；19、平移夹紧板；20、过渡板；21、推夹紧板气缸。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：参见图1至图4所示，一种用于砂芯组装的注胶工作台，包括机架1、设置在机架1上的注胶工位，所述注胶工位由并排布置的两个工位构成，每个工位上设有可翻转台体2，每个工位的可翻转台体2上并列设有两个冒口芯夹紧位，可翻转台体对应每个冒口芯夹紧位的注胶区域分别设有开孔3、冒口芯夹紧机构4和油道芯夹紧机构5。

可翻转台体2具有翻转轴，翻转轴一端由异步伺服电机6驱动翻转。另一端采用轴承座连接。并且柔性电缆和气管等从连接轴中心穿过，解决旋转的问题。

可翻转台体2一侧中部设有锁紧销7，参见附图8，对应所述锁紧销7在机架两侧分别设有定位孔8，锁紧销7分别与定位孔8配合锁定，使可翻转台体在正、反翻转180°时分别具有一稳定状态。在具体实施时，如图8所示，锁紧销7可以由小气缸9驱动锁紧或放松。工作台翻转机构每次翻转180度都采用锁紧销锁紧，防止注胶和放置砂芯时位置变化；另一方面也能保证操作安全。

与注胶工位配合设有移动式注胶机构10，参见图2，在并排的两个工位两侧分别在机架上部设置直线导轨11，所述移动式注胶机构10跨越工位并分别与两个直线导轨配合；参见图5，所述移动式注胶机构10由减速电机12经布置在机架侧面的齿轮齿条装置驱动沿直线导轨11平移，参见图9，移动式注胶机构上设有具有上下运动自由度的注胶枪13。采用两侧直线导轨导向，并且直线导轨布置在机架上平面，导轨安装面加工时可保证在同一平面，平行度也可保证。

所述冒口芯夹紧机构由对应于冒口芯四角的4个锁紧钩14构成，参见图6，每一锁紧钩14经一转轴15与可翻转台体的下部转动连接，锁紧钩端部设有压紧件16，锁紧钩由冒口夹紧气缸17驱动，在松开状态时，所述压紧件位于可翻转台体的上表面之下，在锁紧状态时，所述压紧件转动至可翻转台体的上方并夹紧冒口芯。压紧件由安装在锁紧钩端部的压块和调节尼龙垫构成。通过调整压块的位置可以调节压紧力，采用尼龙垫不会损坏砂芯。

所述油道芯夹紧机构由两组相对的夹紧装置构成，参见图1和图7所示，每一夹紧装置包括连接在可翻转台体下部的升降装置18和位于升降装置上的平移夹紧板19，松开状态时，平移夹紧板收拢至升降装置上方，升降装置下降使平移夹紧板位于可翻转台体上表面的下方；夹紧状态时，升降装置上升，平移夹紧板推出，两侧相对夹紧油道芯。具体地，升降装置可以由油道芯夹紧机构升降气缸和固定在气缸活塞杆顶端的过渡板20构成，所述过渡板20上设有推夹紧板气缸21，所述平移夹紧板19固定在所述推夹紧板气缸21的活塞杆上。

根据油道芯的外形特点及组芯要求，平移夹紧板首先用气缸推进与冒口芯贴合，再用两个小气缸（共4个点）在下部压紧油道芯的4个射嘴点，推动距离5mm。即可将油道芯和冒口芯组合。压紧油道芯的4个点顶部由橡胶压头、压紧弹簧（最大压紧力1公斤）和导杆组成。

Claims (10)

1.一种用于砂芯组装的注胶工作台，包括机架、设置在机架上的注胶工位、注胶机构，其特征在于：所述注胶工位由并排布置的两个工位构成，每个工位上设有可翻转台体，所述可翻转台体上对应冒口芯的注胶区域设有开孔，可翻转台体上连接有冒口芯夹紧机构和油道芯夹紧机构，在并排的两个工位两侧分别在机架上部设置直线导轨，所述注胶机构为跨越工位并分别与两个直线导轨配合的移动式注胶机构；以可翻转台体放置冒口芯的一面为上方，另一面为下方，所述冒口芯夹紧机构为翻转式机构，松开状态时冒口芯夹紧端位于可翻转台体的上表面的下方，所述油道芯夹紧机构中设有升降装置，下降至最低位时，油道芯夹紧端位于可翻转台体的上表面的下方。

2.根据权利要求1所述的用于砂芯组装的注胶工作台，其特征在于：每个工位的可翻转台体上并列设有两个冒口芯夹紧位，可翻转台体对应每个冒口芯夹紧位的注胶区域分别设有开孔、冒口芯夹紧机构和油道芯夹紧机构。

3.根据权利要求1或2所述的用于砂芯组装的注胶工作台，其特征在于：所述冒口芯夹紧机构由对应于冒口芯四角的4个锁紧钩构成，每一锁紧钩经一转轴与可翻转台体的下部转动连接，锁紧钩端部设有压紧件，锁紧钩由气缸驱动，在松开状态时，所述压紧件位于可翻转台体的上表面之下，在锁紧状态时，所述压紧件转动至可翻转台体的上方并夹紧冒口芯。

4.根据权利要求3所述的用于砂芯组装的注胶工作台，其特征在于：所述压紧件由安装在锁紧钩端部的压块和调节尼龙垫构成。

5.根据权利要求1或2所述的用于砂芯组装的注胶工作台，其特征在于：所述油道芯夹紧机构由两组相对的夹紧装置构成，每一夹紧装置包括连接在可翻转台体下部的升降装置和位于升降装置上的平移夹紧板，松开状态时，平移夹紧板收拢至升降装置上方，升降装置下降使平移夹紧板位于可翻转台体上表面的下方；夹紧状态时，升降装置上升，平移夹紧板推出，两侧相对夹紧油道芯。

6.根据权利要求5所述的用于砂芯组装的注胶工作台，其特征在于：所述升降装置由油道芯夹紧机构升降气缸和固定在气缸活塞杆顶端的过渡板构成，所述过渡板上设有推夹紧板气缸，所述平移夹紧板固定在所述推夹紧板气缸的活塞杆上。

7.根据权利要求6所述的用于砂芯组装的注胶工作台，其特征在于：所述平移夹紧板上设有与油道芯配合的4个压头。

8.根据权利要求1所述的用于砂芯组装的注胶工作台，其特征在于：所述可翻转台体一侧中部设有锁紧销，对应所述锁紧销在机架两侧分别设有定位孔，锁紧销分别与定位孔配合锁定，使可翻转台体在正、反翻转180°时分别具有一稳定状态。

9.根据权利要求1所述的用于砂芯组装的注胶工作台，其特征在于：每一所述可翻转台体由一异步伺服电机驱动翻转。

10.根据权利要求1所述的用于砂芯组装的注胶工作台，其特征在于：所述移动式注胶机构由一异步伺服电机驱动沿直线导轨平移，移动式注胶机构上设有具有上下运动自由度的注胶枪。