一种侧架整体芯自动组芯下芯系统的制作方法

本技术属于铸造，涉及侧架铸造过程的砂芯下芯，具体是一种侧架整体芯自动化下芯系统。

背景技术：

1、在侧架铸造生产过程中，侧架的组芯和下芯操作通常较为复杂且劳动强度大。传统的组芯下芯方式多依赖人工，不仅效率低下，而且组芯和下芯精度难以保证，如果操作不当容易影响铸件质量，同时由于整体芯尺寸大、重量大，在砂芯翻转过程容易破损导致砂芯报废进一步影响生产效率。随着工业自动化的不断发展，对铸造过程的自动化要求越来越高，因此，开发一种侧架整体芯自动组芯下芯系统具有重要的现实意义。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种侧架整体芯自动组芯下芯系统，能够实现侧架组芯下芯的自动化，提高生产效率和铸造加工精度。

2、本实用新型为了实现上述目的所采用的技术方案是：

3、一种侧架整体芯自动组芯下芯系统，包括砂型转运定位机构、砂芯组芯机构、砂芯下芯机构、砂芯工位、组芯胎具及控制系统；砂型转运定位机构包括砂箱、砂型底板、砂型轨道、砂型定位机构，砂型固定在砂箱内，砂箱两端加工有定位销孔和导向销孔，砂箱两端侧面设置有夹持定位孔，砂箱放置在砂型底板上，砂型底板与砂型轨道配合转运砂箱；砂型定位机构设置在砂箱底板的下芯工位上方，用于定位砂箱中的砂型；砂芯组芯机构包括组芯组件和第一转运机构，组芯组件与第一转运机构连接，第一转运机构在砂芯工位和组芯胎具之间的上方运行；砂型下芯机构包括下芯组件和第二转运机构，下芯组件与第二转运机构连接；第二转运机构在组芯胎具和砂型底板上方运行；组芯胎具包括组芯底板、支撑柱和定位触头，支撑柱和定位触头根据砂芯形状布置在组芯底板上，定位触头通过设置于组芯底板内的定位触头驱动机构驱动，用于定位砂芯在组芯胎具上的位置。

4、进一步的，砂型定位机构包括提升电机、提升齿轮、提升齿条、提升臂、提升伸缩杆、提升支架平台和夹持定位架、夹持定位卡爪，提升支架平台的下方通过伸缩杆滑动连接夹持定位架，夹持定位架上设置夹持定位卡爪；提升臂下端与夹持定位架固定，提升臂上固定有提升齿条，提升齿条与固定在提升支架平台上的提升电机驱动的提升齿轮啮合；砂型定位机构的夹持定位卡爪与砂箱上的夹持定位孔配合定位砂型。

5、进一步的，夹持定位卡爪根据砂箱上的夹持定位孔的坐标尺寸设置在两侧的卡爪座上，夹持定位卡爪采用液压定位机构驱动，液压定位机构包括定位伸缩杆、液压驱动杆以及卡爪座，定位伸缩杆的两端设置卡爪座，定位伸缩杆中部与夹持定位架连接固定，液压驱动杆设置于两侧的卡爪座之间，液压驱动杆内部两端设置两个油液腔，两个油液腔分别通过第一液压口和第二液压口连接液压泵供油。

6、进一步的，组芯组件包括抓取支架、翻转支架、组芯微型气缸、柔性夹持垫、翻转轴、翻转轴承、激光测距器、翻转驱动电机、组芯升降杆、组芯升降齿条、组芯升降齿轮、组芯升降驱动伺服电机，组芯升降驱动伺服电机连接驱动组芯升降齿轮，组芯升降齿轮与组芯升降杆上固定的组芯升降齿条啮合，翻转支架两端设置翻转轴，两端的翻转轴通过翻转轴承与抓取支架连接，抓取支架上根据砂芯形状设置组芯微型气缸，组芯微型气缸上安装有柔性夹持垫。

7、进一步的，组芯升降杆内部还设置有组芯旋转伺服电机，组芯旋转伺服电机的输出旋转轴套接并伸出组芯升降杆外与翻转支架连接固定。

8、进一步的，下芯组件包括下芯卡爪支架、下芯微型气缸、柔性垫、下芯升降杆、下芯升降齿条、下芯升降齿轮、下芯升降驱动伺服电机，下芯升降驱动伺服电机连接驱动下芯升降齿轮，下芯升降齿轮与下芯升降杆上固定的下芯升降齿条啮合，下芯升降杆下端连接下芯卡爪支架，下芯卡爪支架下部根据砂芯结构设置下芯微型气缸，每个下芯微型气缸伸缩端设置有柔性垫。

9、进一步的，第一转运机构的结构与第二转运机构的结构相同，分别包括纵向驱动伺服电机，第一纵向驱动齿轮、第二纵向驱动齿轮、纵向驱动轴、驱动轴支撑轴承、第三纵向驱动齿轮、纵向移动齿条、纵向滑轨、纵向滑块、横向支撑架、横向滑轨、横向驱动伺服电机、横向驱动齿轮、横向驱动齿条；横向支撑架的两端通过纵向滑块连接在纵向滑轨上，纵向滑轨下方设置纵向驱动齿条，横向支撑架上方设置横向滑轨，横向支撑架下方设置驱动轴支撑轴承与纵向驱动轴转动连接，纵向驱动轴的两端设置第三纵向驱动齿轮，纵向驱动轴的中部设置第二纵向驱动齿轮，纵向驱动伺服电机固定在横向支撑架的中部，纵向驱动伺服电机驱动轴连接驱动第一纵向驱动齿轮，第一纵向驱动齿轮与第二纵向驱动齿轮啮合，第三纵向驱动齿轮与纵向驱动齿条啮合，横向滑轨上方滑动连接升降支撑架，升降支撑架一侧固定有横向驱动伺服电机，横向驱动伺服电机驱动轴连接驱动横向驱动齿轮，横向驱动齿轮与横向支撑架上固定的横向驱动齿条啮合。

10、进一步的，定位触头驱动机构包括气缸座、气缸缸体、滑杆、压缩弹簧，气缸缸体通过气缸座与组芯底板连接固定，气缸缸体内设置滑杆和压缩弹簧，滑杆和压缩弹簧配合高压空气实现定位触头的往复运动，气压缸体尾部设置高压空气接口连接高压空气。

11、进一步的，控制系统包括可编程逻辑控制器、触摸屏及传感器；可编程逻辑控制器与砂型转运定位机构、砂芯组芯机构、砂芯下芯机构、组芯胎具的微型气缸和驱动伺服电机电连接，用于控制砂芯组芯和砂型下芯的操作。

12、本实用新型的有益效果是：

13、下芯精度高；通过精确的机械结构和先进的系统控制，精确的定位砂型和砂芯，确保砂芯准确无误地放置到砂型内指定位置，避免人工下芯依靠人工定位可能出现的位置偏差，提高产品尺寸精度和一致性，减少因下芯质量导致的产品缺陷；

14、下芯速度快；机械系统将复杂的下芯过程合理的分配为几部分，各部分之间协调运动，极大的缩短了整个下芯过程的时间；

15、减少人工消耗，降低劳动强度；整个过程侧架铸造过程无需人工干预，只需要在砂芯修正工位人工作业，极大的减少了砂芯组芯和砂型下芯过程中的的人工劳动强度；

16、改善工作环境，提高作业安全性；将工人从恶劣的工作条件中解放出来，改善了工作环境；避免了人工下芯过程中可能出现的重物搬运、机械碰撞等安全风险，降低了工伤事故的发生率，提高了生产过程的安全性。

17、数据可追溯性强；自动组芯下芯系统可配备生产数据记录功能，相比传统的组芯下芯操作过程，新系统能够详细记录每个砂芯的下芯时间、位置、操作人员等信息。方便对生产过程进行追溯和质量监控，一旦出现问题可以快速准确的查找原因并采取改善措施。

1.一种侧架整体芯自动组芯下芯系统，其特征在于：包括砂型转运定位机构、砂芯组芯机构、砂芯下芯机构、砂芯工位、组芯胎具及控制系统；砂型转运定位机构包括砂箱、砂型底板、砂型轨道、砂型定位机构，砂型固定在砂箱内，砂箱两端加工有定位销孔和导向销孔，砂箱两端侧面设置有夹持定位孔，砂箱放置在砂型底板上，砂型底板与砂型轨道配合转运砂箱；砂型定位机构设置在砂箱底板的下芯工位上方，用于定位砂箱中的砂型；砂芯组芯机构包括组芯组件和第一转运机构，组芯组件与第一转运机构连接，第一转运机构在砂芯工位和组芯胎具之间的上方运行；砂型下芯机构包括下芯组件和第二转运机构，下芯组件与第二转运机构连接；第二转运机构在组芯胎具和砂型底板上方运行；组芯胎具包括组芯底板、支撑柱和定位触头，支撑柱和定位触头根据砂芯形状布置在组芯底板上，定位触头通过设置于组芯底板内的定位触头驱动机构驱动，用于定位砂芯在组芯胎具上的位置。

2.根据权利要求1所述的一种侧架整体芯自动组芯下芯系统，其特征在于：所述砂型定位机构包括提升电机、提升齿轮、提升齿条、提升臂、提升伸缩杆、提升支架平台和夹持定位架、夹持定位卡爪，提升支架平台的下方通过伸缩杆滑动连接夹持定位架，夹持定位架上设置夹持定位卡爪；提升臂下端与夹持定位架固定，提升臂上固定有提升齿条，提升齿条与固定在提升支架平台上的提升电机驱动的提升齿轮啮合；砂型定位机构的夹持定位卡爪与砂箱上的夹持定位孔配合定位砂型。

3.根据权利要求2所述的一种侧架整体芯自动组芯下芯系统，其特征在于：所述夹持定位卡爪根据砂箱上的夹持定位孔的坐标尺寸设置在两侧的卡爪座上，夹持定位卡爪采用液压定位机构驱动，液压定位机构包括定位伸缩杆、液压驱动杆以及卡爪座，定位伸缩杆的两端设置卡爪座，定位伸缩杆中部与夹持定位架连接固定，液压驱动杆设置于两侧的卡爪座之间，液压驱动杆内部两端设置两个油液腔，两个油液腔分别通过第一液压口和第二液压口连接液压泵供油。

4.根据权利要求1所述的一种侧架整体芯自动组芯下芯系统，其特征在于：所述组芯组件包括抓取支架、翻转支架、组芯微型气缸、柔性夹持垫、翻转轴、翻转轴承、激光测距器、翻转驱动电机、组芯升降杆、组芯升降齿条、组芯升降齿轮、组芯升降驱动伺服电机，组芯升降驱动伺服电机连接驱动组芯升降齿轮，组芯升降齿轮与组芯升降杆上固定的组芯升降齿条啮合，翻转支架两端设置翻转轴，两端的翻转轴通过翻转轴承与抓取支架连接，抓取支架上根据砂芯形状设置组芯微型气缸，组芯微型气缸上安装有柔性夹持垫。

5.根据权利要求4所述的一种侧架整体芯自动组芯下芯系统，其特征在于：所述组芯升降杆内部还设置有组芯旋转伺服电机，组芯旋转伺服电机的输出旋转轴套接并伸出组芯升降杆外与翻转支架连接固定。

6.根据权利要求1所述的一种侧架整体芯自动组芯下芯系统，其特征在于：所述下芯组件包括下芯卡爪支架、下芯微型气缸、柔性垫、下芯升降杆、下芯升降齿条、下芯升降齿轮、下芯升降驱动伺服电机，下芯升降驱动伺服电机连接驱动下芯升降齿轮，下芯升降齿轮与下芯升降杆上固定的下芯升降齿条啮合，下芯升降杆下端连接下芯卡爪支架，下芯卡爪支架下部根据砂芯结构设置下芯微型气缸，每个下芯微型气缸伸缩端设置有柔性垫。

7.根据权利要求1所述的一种侧架整体芯自动组芯下芯系统，其特征在于：所述第一转运机构与第二转运机构的结构相同，分别包括纵向驱动伺服电机，第一纵向驱动齿轮、第二纵向驱动齿轮、纵向驱动轴、驱动轴支撑轴承、第三纵向驱动齿轮、纵向移动齿条、纵向滑轨、纵向滑块、横向支撑架、横向滑轨、横向驱动伺服电机、横向驱动齿轮、横向驱动齿条；横向支撑架的两端通过纵向滑块连接在纵向滑轨上，纵向滑轨下方设置纵向驱动齿条，横向支撑架上方设置横向滑轨，横向支撑架下方设置驱动轴支撑轴承与纵向驱动轴转动连接，纵向驱动轴的两端设置第三纵向驱动齿轮，纵向驱动轴的中部设置第二纵向驱动齿轮，纵向驱动伺服电机固定在横向支撑架的中部，纵向驱动伺服电机驱动轴连接驱动第一纵向驱动齿轮，第一纵向驱动齿轮与第二纵向驱动齿轮啮合，第三纵向驱动齿轮与纵向驱动齿条啮合，横向滑轨上方滑动连接升降支撑架，升降支撑架一侧固定有横向驱动伺服电机，横向驱动伺服电机驱动轴连接驱动横向驱动齿轮，横向驱动齿轮与横向支撑架上固定的横向驱动齿条啮合。

8.根据权利要求1所述的一种侧架整体芯自动组芯下芯系统，其特征在于：所述定位触头驱动机构包括气缸座、气缸缸体、滑杆、压缩弹簧，气缸缸体通过气缸座与组芯底板连接固定，气缸缸体内设置滑杆和压缩弹簧，滑杆和压缩弹簧配合高压空气实现定位触头的往复运动，气压缸体尾部设置高压空气接口用于连接高压空气。

9.根据权利要求1所述的一种侧架整体芯自动组芯下芯系统，其特征在于：所述控制系统包括可编程逻辑控制器、触摸屏及传感器；可编程逻辑控制器与砂型转运定位机构、砂芯组芯机构、砂芯下芯机构、组芯胎具的微型气缸和驱动伺服电机电连接，用于控制砂芯组芯和砂型下芯的操作。