一种舱体铸型自动合箱系统及合箱方法与流程

1.本发明涉及铸造合箱技术领域，更具体地说，涉及一种舱体铸型自动合箱系统及合箱方法。


背景技术：

2.砂型铸造是指在砂型中生产铸件的铸造方法，钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。
3.在砂型烘干后，将砂型和砂芯按铸造工艺图要求组合形成铸型的过程为合箱。合箱作为舱体砂型铸造中的一道重要工序，其作业质量直接影响最终舱体产品的质量，合箱的质量关系到铸件的形状、尺寸和表面质量，如果合箱质量不合格，就可能得到报废的铸件。因此，合箱必须遵循较为严格的程序和步骤。
4.传统手工作业下，操作人员往往使用行车对舱体各部分进行逐次叠加合箱，作业时至少需要两人，工作效率低，同时人工合箱质量一致性差，合箱过程中易因行车抖动导致铸型损坏，影响最终舱体产品的质量。


技术实现要素：

5.1．要解决的技术问题针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种舱体铸型自动合箱系统及合箱方法，本方案通过机械化设备的系统结合使用，有效解决了传统手工合箱效率较低、合箱质量一致性差的难题，减少了合箱工序的操作人数，降低了工人的劳动强度，同时该合箱系统将造型环节与浇注环节有机结合，提高了不同工序间的转移效率，实现了舱体产品的自动化生产。
6.2．技术方案为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
7.一种舱体铸型自动合箱系统及合箱方法，包括丝杆运输基台，所述丝杆运输基台上固定连接有合箱工作滑台，所述丝杆运输基台的左侧后方设置有铸型抓取机器人，所述铸型抓取机器人的后方设有铸型输送车，所述丝杆运输基台的右侧前方设有铸型转移浇注辊道，所述丝杆运输基台的左侧前方设有人工操作台，所述丝杆运输基台的后方设有合箱托盘输送装置；所述合箱工作滑台包括回转支承，所述丝杆运输基台的上端固定安装有回转支承，所述回转支承的上端固定安装有底架，所述底架的上端固定安装有装配辊道，所述装配辊道的上端前后两侧均固定安装有定位气缸，所述定位气缸的上端连接有装配托盘，且装配托盘的下端和装配辊道滑动连接，所述装配辊道的前端滑动连接有对位机构，所述装配托盘的前侧下端对称固定安装有对位杆，所述铸型转移浇注辊道的左侧上端对称固定安装有驱动滑轨，所述驱动滑轨上滑动连接有电动滑块，且电动滑块和对位杆相配合；通过机械
化设备的系统结合使用，有效解决了传统手工合箱效率较低、合箱质量一致性差的难题，减少了合箱工序的操作人数，降低了工人的劳动强度，同时该合箱系统将造型环节与浇注环节有机结合，提高了不同工序间的转移效率，实现了舱体产品的自动化生产。
8.进一步的，所述电动滑块的左侧中部开设有卡合槽，所述卡合槽的左半部分侧视截面呈梯形，所述卡合槽的右半部分侧视截面呈长方形，且卡合槽和对位杆相匹配；左侧开口的设计便于对位杆的进入，给对位杆便于调整的空间，同时对对位杆进行导向，有效提高对位杆进入电动滑块的顺利性，进而提高装配托盘顺利转移的精准性。
9.进一步的，所述电动滑块内靠近卡合槽的中部开设有多个紧固环放置槽，所述紧固环放置槽远离卡合槽的一侧内壁固定安装有可调电磁线圈，所述紧固环放置槽内滑动连接有永磁斥块，且永磁斥块和可调电磁线圈相配合，多个所述永磁斥块远离可调电磁线圈的一侧固定连接有形变限位圈，且永磁斥块位于可调电磁线圈和形变限位圈之间；当对位杆进入到卡合槽的右端时，可调电磁线圈可驱使永磁斥块带动形变限位圈从电动滑块内伸出，对对位杆进行限位，防止对位杆的脱落，有效保持对位杆随着电动滑块的移动的稳定性，进而提高装配托盘转移过程的稳定性。
10.进一步的，所述可调电磁线圈外套设有线圈护套，所述可调电磁线圈靠近永磁斥块的一端固定连接有磁推送块；线圈护套对可调电磁线圈进行保护，减少可调电磁线圈的磁力损耗，同时磁推送块的设置有效提高磁传导效率，并且通过控制可调电磁线圈上的电压大小，进而控制其的磁力大小，有效对永磁斥块的移动速度进行控制，进而便于调节形变限位圈的锁定速度。
11.进一步的，所述形变限位圈内设有柔性偏向条，所述柔性偏向条包括左主动形变层、导电薄片和右主动形变层，所述左主动形变层、导电薄片和右主动形变层在永磁斥块远离可调电磁线圈的一侧自左向右依次连接，且左主动形变层与右主动形变层和导电薄片相配合；当形变限位圈延伸出电动滑块内时，柔性偏向条可控制形变限位圈的转动，进而使得形变限位圈可偏向对位杆进行形变，有效提高对对位杆的限位稳定性，进而提高装配托盘转移的精准度和移动的平稳性。
12.进一步的，所述对位机构包括驱动板，所述装配辊道的左右两端前侧对称滑动连接有驱动板，两个所述驱动板之间固定连接有推送杆，所述装配托盘的前侧下端中部固定安装有阻挡块，所述阻挡块靠近推送杆一侧的中部开设有半圆槽，且半圆槽和推送杆相匹配，所述装配辊道的前端对称固定安装有微型电推杆，两个所述驱动板相互靠近的一侧均固定安装有支撑条，且相对应的微型电推杆的输出端和支撑条固定连接，所述装配辊道左右两端前侧对称开设有限位滑槽，两个所述驱动板相互靠近的一侧均固定安装有防脱滑块，且防脱滑块在限位滑槽内构成滑动结构；当装配托盘随着回转支承的转动而对准铸型转移浇注辊道时，微型电推杆可推动推送杆向前运动，进而带动装配托盘向铸型转移浇注辊道的方向移动，同时对位杆与电动滑块配合，完成对接，有效提高转移工作的自动化程度，减少人员操作，提高工作效率。
13.进一步的，一种舱体铸型自动合箱方法，包括如下步骤：s1.铸型输送车将铸型运送至抓取工位，铸型抓取机器人从铸型输送车处接收信号抓取舱体零件并放置于合箱工作滑台上；s2.舱体零件放置完成后，丝杆运输基台接收铸型抓取机器人信号开始工作，使得
合箱工作滑台沿着丝杆运输基台的滑轨向前运动，移动至人工操作台处后停止；s3.操作人员从人工操作台进入合箱工作滑台上放置工艺要求的相关材料；s4.合箱工作滑台接收人工操作台的信号，丝杆运输基台开始工作，承载合箱工作滑台沿滑轨，移动至初始位置后停止；s5.重复s1、s2和s3的操作，直到工作人员将锁箱操作完成；s6.合箱工作滑台接收到人工操作台的信号，启动回转支承，带动装配托盘旋转90
°
，此时定位气缸松开，对位机构启动，使得对位杆与电动滑块对准，并将电动滑块启动对对位杆进行锁定，将装配托盘输送到铸型转移浇注辊道上；s7.合箱工作滑台接收到铸型转移浇注辊道的完成信号后，启动回转支承将合箱工作滑台旋转至初始位置，再由丝杆运输基台带动合箱工作滑台沿滑轨运动，移动至初始位置后停止；s8.合箱托盘输送装置接收到合箱工作滑台的输入请求信号后，启动辊道将新的装配托盘进行传送，装配托盘接触前侧的定位气缸后停止，同时定位气缸启动将装配托盘定位；通过设定好的系统配合人工较少的操作，实现舱体铸型的自动合箱，有效提高了合箱的难度和效率，便于后续生产的批量进行，提高经济效益。
14.3．有益效果相比于现有技术，本发明的优点在于：（1）本方案通过机械化设备的系统结合使用，有效解决了传统手工合箱效率较低、合箱质量一致性差的难题，减少了合箱工序的操作人数，降低了工人的劳动强度，同时该合箱系统将造型环节与浇注环节有机结合，提高了不同工序间的转移效率，实现了舱体产品的自动化生产。
15.（2）左侧开口的设计便于对位杆的进入，给对位杆便于调整的空间，同时对对位杆进行导向，有效提高对位杆进入电动滑块的顺利性，进而提高装配托盘顺利转移的精准性。
16.（3）当对位杆进入到卡合槽的右端时，可调电磁线圈可驱使永磁斥块带动形变限位圈从电动滑块内伸出，对对位杆进行限位，防止对位杆的脱落，有效保持对位杆随着电动滑块的移动的稳定性，进而提高装配托盘转移过程的稳定性。
17.（4）线圈护套对可调电磁线圈进行保护，减少可调电磁线圈的磁力损耗，同时磁推送块的设置有效提高磁传导效率，并且通过控制可调电磁线圈上的电压大小，进而控制其的磁力大小，有效对永磁斥块的移动速度进行控制，进而便于调节形变限位圈的锁定速度。
18.（5）当形变限位圈延伸出电动滑块内时，柔性偏向条可控制形变限位圈的转动，进而使得形变限位圈可偏向对位杆进行形变，有效提高对对位杆的限位稳定性，进而提高装配托盘转移的精准度和移动的平稳性。
19.（6）当装配托盘随着回转支承的转动而对准铸型转移浇注辊道时，微型电推杆可推动推送杆向前运动，进而带动装配托盘向铸型转移浇注辊道的方向移动，同时对位杆与电动滑块配合，完成对接，有效提高转移工作的自动化程度，减少人员操作，提高工作效率。
20.（7）通过设定好的系统配合人工较少的操作，实现舱体铸型的自动合箱，有效提高了合箱的难度和效率，便于后续生产的批量进行，提高经济效益。
附图说明
21.图1为本发明的整体结构示意图；图2为本发明合箱工作滑台的爆炸结构示意图；图3为本发明对位机构的爆炸结构示意图；图4为本发明对位杆和电动滑块分离状态的侧视剖面结构示意图；图5为本发明对位杆和电动滑块卡合状态的侧视剖面结构示意图；图6为本发明对位杆和电动滑块卡合状态侧视剖面的放大结构示意图；图7为本发明电动滑块的剖面结构示意图；图8为本发明可调电磁线圈的爆炸结构示意图；图9为本发明柔性偏向条未形变状态的结构示意图；图10为本发明柔性偏向条形变状态的结构示意图。
22.图中附图标记说明：1、丝杆运输基台；2、合箱工作滑台；201、回转支承；202、底架；203、装配辊道；204、定位气缸；205、装配托盘；3、铸型抓取机器人；4、铸型输送车；5、铸型转移浇注辊道；6、人工操作台；7、合箱托盘输送装置；8、对位机构；801、驱动板；802、推送杆；803、阻挡块；804、微型电推杆；805、支撑条；806、限位滑槽；807、防脱滑块；9、对位杆；10、电动滑块；1001、卡合槽；11、可调电磁线圈；1101、线圈护套；1102、磁推送块；12、永磁斥块；13、形变限位圈；14、柔性偏向条；1401、左主动形变层；1402、导电薄片；1403、右主动形变层；15、驱动滑轨。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
26.实施例：请参阅图1-10，一种舱体铸型自动合箱系统及合箱方法，包括丝杆运输基台1，丝杆运输基台1上固定连接有合箱工作滑台2，丝杆运输基台1的左侧后方设置有铸型抓取机器人3，铸型抓取机器人3的后方设有铸型输送车4，丝杆运输基台1的右侧前方设有铸型转移浇注辊道5，丝杆运输基台1的左侧前方设有人工操作台6，丝杆运输基台1的后方设有合
箱托盘输送装置7；合箱工作滑台2包括回转支承201，丝杆运输基台1的上端固定安装有回转支承201，回转支承201的上端固定安装有底架202，底架202的上端固定安装有装配辊道203，装配辊道203的上端前后两侧均固定安装有定位气缸204，定位气缸204的上端连接有装配托盘205，且装配托盘205的下端和装配辊道203滑动连接，装配辊道203的前端滑动连接有对位机构8，装配托盘205的前侧下端对称固定安装有对位杆9，铸型转移浇注辊道5的左侧上端对称固定安装有驱动滑轨15，驱动滑轨15上滑动连接有电动滑块10，且电动滑块10和对位杆9相配合；通过机械化设备的系统结合使用，有效解决了传统手工合箱效率较低、合箱质量一致性差的难题，减少了合箱工序的操作人数，降低了工人的劳动强度，同时该合箱系统将造型环节与浇注环节有机结合，提高了不同工序间的转移效率，实现了舱体产品的自动化生产。
27.请参阅图4和图5，电动滑块10的左侧中部开设有卡合槽1001，卡合槽1001的左半部分侧视截面呈梯形，卡合槽1001的右半部分侧视截面呈长方形，且卡合槽1001和对位杆9相匹配；左侧开口的设计便于对位杆9的进入，给对位杆9便于调整的空间，同时对对位杆9进行导向，有效提高对位杆9进入电动滑块10的顺利性，进而提高装配托盘205顺利转移的精准性。
28.请参阅图4、图5和图7，电动滑块10内靠近卡合槽1001的中部开设有多个紧固环放置槽，紧固环放置槽远离卡合槽1001的一侧内壁固定安装有可调电磁线圈11，紧固环放置槽内滑动连接有永磁斥块12，且永磁斥块12和可调电磁线圈11相配合，多个永磁斥块12远离可调电磁线圈11的一侧固定连接有形变限位圈13，且永磁斥块12位于可调电磁线圈11和形变限位圈13之间；当对位杆9进入到卡合槽1001的右端时，可调电磁线圈11可驱使永磁斥块12带动形变限位圈13从电动滑块10内伸出，对对位杆9进行限位，防止对位杆9的脱落，有效保持对位杆9随着电动滑块10的移动的稳定性，进而提高装配托盘205转移过程的稳定性。
29.请参阅图8，可调电磁线圈11外套设有线圈护套1101，可调电磁线圈11靠近永磁斥块12的一端固定连接有磁推送块1102；线圈护套1101对可调电磁线圈11进行保护，减少可调电磁线圈11的磁力损耗，同时磁推送块1102的设置有效提高磁传导效率，并且通过控制可调电磁线圈11上的电压大小，进而控制其的磁力大小，有效对永磁斥块12的移动速度进行控制，进而便于调节形变限位圈13的锁定速度。
30.请参阅图9和图10，形变限位圈13内设有柔性偏向条14，柔性偏向条14包括左主动形变层1401、导电薄片1402和右主动形变层1403，左主动形变层1401、导电薄片1402和右主动形变层1403在永磁斥块12远离可调电磁线圈11的一侧自左向右依次连接，且左主动形变层1401与右主动形变层1403和导电薄片1402相配合；当形变限位圈13延伸出电动滑块10内时，柔性偏向条14可控制形变限位圈13的转动，进而使得形变限位圈13可偏向对位杆9进行形变，有效提高对对位杆9的限位稳定性，进而提高装配托盘205转移的精准度和移动的平稳性。
31.请参阅图3，对位机构8包括驱动板801，装配辊道203的左右两端前侧对称滑动连接有驱动板801，两个驱动板801之间固定连接有推送杆802，装配托盘205的前侧下端中部固定安装有阻挡块803，阻挡块803靠近推送杆802一侧的中部开设有半圆槽，且半圆槽和推
送杆802相匹配，装配辊道203的前端对称固定安装有微型电推杆804，两个驱动板801相互靠近的一侧均固定安装有支撑条805，且相对应的微型电推杆804的输出端和支撑条805固定连接，装配辊道203左右两端前侧对称开设有限位滑槽806，两个驱动板801相互靠近的一侧均固定安装有防脱滑块807，且防脱滑块807在限位滑槽806内构成滑动结构；当装配托盘205随着回转支承201的转动而对准铸型转移浇注辊道5时，微型电推杆804可推动推送杆802向前运动，进而带动装配托盘205向铸型转移浇注辊道5的方向移动，同时对位杆9与电动滑块10配合，完成对接，有效提高转移工作的自动化程度，减少人员操作，提高工作效率。
32.请参阅图1-2，一种舱体铸型自动合箱方法，包括如下步骤：s1.铸型输送车4将铸型运送至抓取工位，铸型抓取机器人3从铸型输送车4处接收信号抓取舱体零件并放置于合箱工作滑台2上；s2.舱体零件放置完成后，丝杆运输基台1接收铸型抓取机器人3信号开始工作，使得合箱工作滑台2沿着丝杆运输基台1的滑轨向前运动，移动至人工操作台6处后停止；s3.操作人员从人工操作台6进入合箱工作滑台2上放置工艺要求的相关材料；s4.合箱工作滑台2接收人工操作台6的信号，丝杆运输基台1开始工作，承载合箱工作滑台2沿滑轨，移动至初始位置后停止；s5.重复s1、s2和s3的操作，直到工作人员将锁箱操作完成；s6.合箱工作滑台2接收到人工操作台6的信号，启动回转支承201，带动装配托盘205旋转90
°
，此时定位气缸204松开，对位机构8启动，使得对位杆9与电动滑块10对准，并将电动滑块10启动对对位杆9进行锁定，将装配托盘205输送到铸型转移浇注辊道5上；s7.合箱工作滑台2接收到铸型转移浇注辊道5的完成信号后，启动回转支承201将合箱工作滑台2旋转至初始位置，再由丝杆运输基台1带动合箱工作滑台2沿滑轨运动，移动至初始位置后停止；s8.合箱托盘输送装置7接收到合箱工作滑台2的输入请求信号后，启动辊道将新的装配托盘205进行传送，装配托盘205接触前侧的定位气缸204后停止，同时定位气缸204启动将装配托盘205定位；通过设定好的系统配合人工较少的操作，实现舱体铸型的自动合箱，有效提高了合箱的难度和效率，便于后续生产的批量进行，提高经济效益。
33.请参阅图1-10，使用该装置时，首先将需要合箱的零部件放在铸型输送车4上，由铸型输送车4将其运输到铸型抓取机器人3处，再由铸型抓取机器人3将该零部件抓取放置到合箱工作滑台2上，然后操作人员通过人工操作台6到合箱工作滑台2的上方进行必要的操作，之后重复之前的操作知道合箱完成，当合箱工作滑台2运行到丝杆运输基台1的前方时，旋转90
°
对准铸型转移浇注辊道5，使用对位机构8驱动装配托盘205从合箱工作滑台2上转移到铸型转移浇注辊道5上，使得合箱完成的舱体进行下一步操作，此时合箱托盘输送装置7接收到合箱工作滑台2上的空盘信号，将新的装配托盘205重新输送到合箱工作滑台2上，方便下一次的合箱操作。
34.当对位机构8驱动装配托盘205向铸型转移浇注辊道5的方向移动时，对位杆9也与电动滑块10进行对接，当对位杆9由卡合槽1001进入到电动滑块10内时，此时中控台控制可调电磁线圈11的启动，使得可调电磁线圈11驱动永磁斥块12推动形变限位圈13向外移动，对对位杆9进行限位，同时对柔性偏向条14进行通电操作，使其发生形变，进一步对对位杆9进行紧固，进而有效提高对位杆9与电动滑块10连接的紧密性，同时提高电动滑块10带动对
位杆9和装配托盘205移动的稳定性。
35.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。