一种气道砂芯自动去毛刺及自动搬送的装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种气道砂芯自动去毛刺及自动搬送的装置。属于汽车及其配件制造设备技术领域。


背景技术：

2.在汽车零部件的生产实践技术中，缸盖内部结构复杂，是汽车发动机的重要零部件之一。缸盖在铸造时需要结合砂芯才能塑造出各种形状孔状、通路的内部结构。由于砂芯通过模具造型后，在所述模具的合模处工件容易出现毛刺，这种毛刺如果不去掉即会产生不合格产品。
3.现有技术中，一是人工去除模具的合模处工件的毛刺，具体是由人工手动用锉刀、磨头、砂纸等工具辅助去毛刺。存在如下方面问题：(1)需要设置缸盖气道砂芯去毛刺生产线，从砂芯造型取出到去毛刺作业均由人手动操作，作业周期长、作业效率低，劳务成本高；(2)砂芯在砂芯造型时遇热会产生难闻的气味，污染环境，手动去毛刺作业设在砂芯造型机旁边，作业人员作业环境差，影响工人身体健康。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的，是为了解决现有技术人工去除工件毛刺存在作业周期长、作业效率低、作业环境差和影响工人身体健康等问题，提供一种气道砂芯自动去毛刺及自动搬送的装置。具有作业周期短、作业效率高和保障工人身体健康等突出的实质性特点和进步。
5.本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到：
6.一种气道砂芯自动去毛刺及自动搬送的装置，包括气道砂芯生产线，其结构特点在于：在气道砂芯生产线上设置有机器人和去毛刺台，所述机器人具有机械手，所述机械手通过机械手臂连接机器人的控制端，该机械手包括夹爪机构和去毛刺刀棒机构，夹爪机构具有两对手指式夹爪，所述两对手指式夹爪设置在夹爪座上，夹爪座通过法兰与连接座连接，形成易装拆式连接结构，以方便更换手指式夹爪；连接座与机械手臂活动连接，形成可旋转式连接结构；去毛刺刀棒机构与夹爪机构垂直设置，包括钢刀棒和刀座，钢刀棒设置在刀座上，去毛刺刀棒机构与连接座固定连接，形成可旋转式连接结构。
7.本实用新型的目的还可以通过采取如下技术方案达到：
8.进一步地，在去毛刺刀棒机构上连接有吹气结构，该吹气结构垂直设置在去毛刺刀棒机构上，形成与钢刀棒平行结构。
9.进一步地，所述两对手指式夹爪为两种规格，包括ex型砂芯规格和in型砂芯规格，以适应夹持ex型砂芯和in型砂芯。
10.进一步地，所述钢刀棒由钨钢制成。
11.本实用新型具有如下突出的实质性特点和技术进步：
12.1、本实用新型涉及的气道砂芯自动去毛刺及自动搬送的装置，包括气道砂芯生产
线，在气道砂芯生产线上设置有机器人和去毛刺台，所述机器人具有机械手，该机械手包括夹爪机构和去毛刺刀棒机构，夹爪机构具有两对手指式夹爪，所述两对手指式夹爪设置在夹爪座上，夹爪座通过法兰与连接座连接，形成易装拆式连接结构，以方便更换手指式夹爪；连接座与机械手臂活动连接，形成可旋转式连接结构；去毛刺刀棒机构与夹爪机构垂直设置，包括钢刀棒和刀座，钢刀棒设置在刀座上，去毛刺刀棒机构与连接座固定连接，形成可旋转式连接结构。因此能够解决现有技术人工去除工件毛刺存在作业周期长、作业效率低、作业环境差和影响工人身体健康等问题，具有结构简单、作业周期短、作业效率高和保障工人身体健康等实质性特点和进步。
13.2、应用本实用新型，通过机械手自动抓取工件、自动化去毛刺和自动搬送回流水线，实现气道砂芯去毛刺、搬送自动化，具有缩短作业周期、提高生产效率、减轻作业工人的负担，使人从恶劣的工作环境中解放出来，削减作业人数，减低劳务成本等特点。
附图说明
14.图1是本实用新型具体实施例1的机械手的结构示意图。
15.图2是本实用新型具体实施例1的去毛刺台的结构示意图。
具体实施方式
16.下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
17.具体实施例1：
18.参照图1至图2，本实施例涉及的气道砂芯自动去毛刺及自动搬送的装置，包括气道砂芯生产线，在气道砂芯生产线上设置有机器人和去毛刺台2，所述机器人具有机械手1，所述机械手1通过机械手臂连接机器人的控制端，该机械手1包括夹爪机构1-1和去毛刺刀棒机构1-2，夹爪机构1-1具有两对手指式夹爪1-1-1，所述两对手指式夹爪1-1-1设置在夹爪座1-1-2上，夹爪座1-1-2通过法兰1-1-3与连接座1-3 连接，形成易装拆式连接结构，以方便更换手指式夹爪1-1-1；连接座1-3与机械手臂活动连接，形成可旋转式连接结构；去毛刺刀棒机构1-2与夹爪机构1-1垂直设置，包括钢刀棒1-2-1和刀座1-2-2，钢刀棒1-2-1设置在刀座1-2-2上，去毛刺刀棒机构1-2与连接座1-3固定连接，形成可旋转式连接结构。
19.本实施例中：
20.在去毛刺刀棒机构1-2上连接有吹气结构1-4，该吹气结构1-4垂直设置在去毛刺刀棒机构1-2上，形成与钢刀棒1-2-1平行结构。
21.所述两对手指式夹爪1-1-1为两种规格，包括ex型砂芯规格和in型砂芯规格，以适应夹持ex型砂芯和in型砂芯。
22.所述钢刀棒1-2-1由钨钢制成。
23.本实施例涉及的气道砂芯自动去毛刺及自动搬送的方法，其特征在于：
24.1)在气道砂芯的生产流水线中设置去毛刺台2和机器人，该机器人具有机械手1，所述机械手1通过机械手臂连接机器人的控制端，该机械手1包括夹爪机构1-1和去毛刺刀棒机构1-2；
25.2)首先利用机械手1的夹爪机构1-1抓取工件，放置在去毛刺台2并定位于固定，然后利用机械手1的去毛刺刀棒机构1-2自动去除工件中的毛刺，完成自动去毛刺过程；所述
机械手1通过机械手臂连接机器人的控制端；构成自动控制机构；
26.3)再由夹爪机构1-1抓取所述工件放置到输送带，传送至出料口；完成自动搬送过程；所述机械手1通过机械手臂连接机器人的控制端；构成自动控制机构。
27.进一步地，所述机器人为中型机器人，以方便实现搬送及去毛刺功能；由机器人的机械手1负责将造型后的气道砂芯自动取出后将砂芯放置在去毛刺台2定位，然后机器人控制去毛刺刀棒机构1-2对砂芯去毛刺；再由机器人的机械手1将去毛刺砂芯搬送至输送带。
28.进一步地，第2)点所述利用夹爪机构1-1抓取工件，是指机器人的机械手1进入气道砂芯造型机内的取件区，同时抓取两个气道砂芯，所述二个气道砂芯包括ex 型气道砂芯和in型气道砂芯。
29.进一步地，第2)点所述利用毛刺刀棒机构1-2自动去除工件中的毛刺，是指机械手1同时抓取夹紧ex型砂芯及in型砂芯后，移送到砂芯去毛刺台2的夹具定位处，当机械手将所述气道砂芯放置在去毛刺刀棒机构的夹具定位处后，机械手将夹爪机构 1-1的夹爪松开；由毛刺棒状态检知确认ex型砂芯及in型砂芯；通过去毛刺刀棒确认无误后开始进行去毛刺作业，先进行ex型砂芯去毛刺，再进行in型砂芯去毛刺，去毛刺完成机器人旋转转换为夹爪位置。
30.进一步地，第3)点所述夹爪机构1-1抓取所述工件放置到输送带，是指进行已去毛刺砂芯抓取，由机械手抓取气道砂芯后移动到输送带松夹放料后，机械手返回气道砂芯造型机内的取件区进行下一次取件。
31.进一步地，由机械手抓取气道砂芯后移动到输送带松夹放料后，工件进入到输送带并传送至出料口，由目视人员进行目视检查及装车。
32.本实用新型由同一台机器人配置去毛刺刀棒机构，进行气道砂芯的去毛刺作业。气道砂芯去毛刺刀采用一体化固定式钨钢刀棒。各机种单独配置夹爪机构，夹爪底座与机械手中心法兰以自动换刀的方式进行快速转换夹爪。可通过更换爪夹，对应不同机种的砂芯生产。机械手采用4根手指状夹爪，带硅胶外套防止刮伤砂芯。去毛刺机构平稳牢固，去毛刺动作顺畅，制品与夹具定位配合良好，避免发生因夹紧力度过大损坏砂芯制品的问题。采用皮带式输送将砂芯由打磨区域输送至下料区，由作业人员完成外观检查及装笼作业。
33.具体动作流程如下：
34.机器人进入砂芯造型机内的取件区
→
两个砂芯同时顶出(气道砂芯分ex型及in 型，铸造时组合使用)，机器人同时抓取夹紧ex型及in型砂芯
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机器人取出砂芯，移动到砂芯毛刺定位夹具台
→
机器人将砂芯放置在去毛刺机夹具定位并夹爪松开
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机器人旋转7轴翻转到去毛刺轴
→
移动至去毛刺棒状态检知
→
去毛刺刀棒确认无误后开始进行去毛刺作业
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先进行ex型砂芯去毛刺，再进行in型砂芯去毛刺
→
去毛刺完成机器人旋转转换为夹爪位置，进行已去毛刺砂芯抓取
→
机器人抓取砂芯后移动到输送带松夹放料
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机器人返回砂芯待取料。
35.气道砂芯去毛刺刀头机构采用一体化固定式刀头加钨钢刀棒的组合。机械手的夹爪机构根据各机种单独配置，夹爪底座与机械手中心法兰以自动换刀的方式进行快速转换夹爪。通过更换爪夹，对应不同机种的砂芯生产，夹爪压力可调整。砂芯抓取机器人夹爪采用4根手指状手爪，带硅胶外套防止刮伤砂芯。取件带有料检测功能，当出现漏夹时能够报警停机。装去毛刺刀具的手爪上带有吹气功能，可实现边去毛刺边吹气，防止去毛刺砂堆积
在砂芯上。
36.去毛刺定位机构(图2)平稳牢固，去毛刺时制品与砂芯定位机构配合良好。粗定位后由气缸推至限位处，再夹紧时砂芯能放置稳定不位移。去毛刺台夹具带漏砂功能，防止砂芯堆积。去毛刺机构下方带残砂收集箱。
37.在去毛刺台上设置去毛刺棒状态检知机构，每次去毛刺前必须进行去毛刺刀棒确认，确认去毛刺刀棒有无偏中心、有无折损，确认无误后开始进行去毛刺作业。
38.采用皮带式输送将砂芯由打磨区域输送至下料区，由作业人员完成外观检查及装笼作业。使用钢绳芯高强度橡胶带，皮带耐高温200℃以上。皮带输送线采用半自动及全自动两种模式，并且具有有料检测，与下料机器人实现安全互锁。皮带输送线具有自动张紧和自动纠偏功能。
39.配合自动化搬送，改造现有砂芯造型机，使设备门开启方式、设备门大小能适合机械手的搬送动作。
40.经申请人应用本实用新型证明具有如下对比效果：原手动生产线需要配置专职去毛刺作业人员1名/班，合计需要工人3名/天。该专职去毛刺作业人员负责将气道造型砂芯从砂芯造型机中取出，并到手动去毛刺作业台利用砂轮磨棒、挫、砂纸等工具手动去除气道砂芯上规定去毛刺部位的毛刺。通过应用本实用新型在实际生产中，导入气道砂芯自动去毛刺、自动搬送生产线，可实现由机器人进行气道造型砂芯取出及去毛刺部位自动去毛刺的作业。削减气道去毛刺作业要员1人/线/班，一天可削减3 名要员。削减了劳务费用，降低了劳务成本。