專利名稱：一種機(jī)器人砂芯鎖芯、下芯方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種砂芯鎖芯、下芯方法及系統(tǒng)，特別是關(guān)于一種機(jī)器人砂芯鎖 芯、下芯方法及系統(tǒng)。
技術(shù)背景為適應(yīng)鐵路運(yùn)輸重載提速快速發(fā)展的需要，進(jìn)一步提高新造貨車轉(zhuǎn)向架搖 枕、側(cè)架的可靠性，鐵道部運(yùn)輸局裝備部要求鑄件采用整體芯制作，實(shí)現(xiàn)搖枕、側(cè)架A、 B部位及擴(kuò)展區(qū)域在內(nèi)的內(nèi)腔無(wú)飛邊、無(wú)臺(tái)階，以及材質(zhì)采用B+級(jí)鋼， 從鑄件材質(zhì)性能等方面全面提高鑄件的使用壽命和安全性。同時(shí)將搖枕、側(cè)架整體砂芯定義為搖枕、側(cè)架整體砂芯是采用機(jī)器制芯機(jī)械下芯，并在下芯之前完成包含A、 B部位及擴(kuò)展區(qū)域在內(nèi)的形狀完整、各表面光滑平順的一體砂芯。整 體芯工藝可實(shí)現(xiàn)鑄件關(guān)鍵部位(搖枕、側(cè)架A、 B部位)的內(nèi)腔砂芯，避免在搖 枕、側(cè)架關(guān)鍵部位因砂芯分段而出現(xiàn)劈縫、臺(tái)階等缺陷，消除原始和潛在的裂紋 源，保證鑄件使用的可靠性。目前采用人工鎖芯、下芯的工藝，存在鎖芯、下芯精度不高的問(wèn)題，造成鑄 件關(guān)鍵部位砂芯之間存在錯(cuò)芯，從而導(dǎo)致飛邊、毛刺、多肉等鑄造缺陷，同時(shí)也 存在鑄件中的橫向披縫問(wèn)題，因此給鐵路行車帶來(lái)的潛在安全隱患。由于整體芯 體積大，質(zhì)量重，采用人工鎖芯、下芯，勞動(dòng)強(qiáng)度很大，工作效率也不高。 發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種機(jī)器人砂芯鎖芯、下芯方法及系統(tǒng), 該系統(tǒng)能智能化精確定位砂芯和砂箱的位置，通過(guò)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)砂芯的抓取、搬 運(yùn)、鎖芯及下芯。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案 一種機(jī)器人砂芯鎖芯、下芯方 法，其包括以下步驟(1)設(shè)置一多自由度工業(yè)機(jī)器人、 一鎖芯臺(tái)、中間工位臺(tái) 和一中控室，在所述機(jī)器人執(zhí)行器末端連接一三維掃描儀和一柔性卡具；(2)將 上、下砂芯和砂箱輸送至工作工位；(3)利用機(jī)器人執(zhí)行器末端連接的三維掃描 儀對(duì)下砂芯的特征面進(jìn)行三維測(cè)量，中控室中計(jì)算機(jī)根據(jù)測(cè)量的三維數(shù)據(jù)計(jì)算出 下砂芯與標(biāo)準(zhǔn)下砂芯的位姿偏差，利用偏差數(shù)據(jù)更新機(jī)器人1的抓取程序，機(jī)器 人控制柔性卡具抓取下砂芯放置在鎖芯臺(tái)上；(4)重復(fù)步驟(3)將上砂芯放置 在鎖芯臺(tái)上的下砂芯頂部，通過(guò)人工將上、下砂芯固定在一起，完成鎖芯工序；(5)利用機(jī)器人執(zhí)行器末端連接的三維掃描儀對(duì)砂箱型腔的特征面進(jìn)行三維測(cè) 量，中控室中計(jì)算機(jī)根據(jù)測(cè)量的三維數(shù)據(jù)計(jì)算出所述砂箱與標(biāo)準(zhǔn)砂箱的位姿偏 差，利用偏差數(shù)據(jù)更新機(jī)器人的抓取程序，將鎖芯完畢的整體砂芯從鎖芯臺(tái)準(zhǔn)確 抓取至砂箱型腔內(nèi)，完成下芯工序。在系統(tǒng)中設(shè)置一中間工位臺(tái)，在進(jìn)行步驟(3)時(shí)，首先利用機(jī)器人將下砂 芯翻轉(zhuǎn)后放置在中間工位臺(tái)上，然后再重新抓取至鎖芯臺(tái)上。在鎖芯臺(tái)上設(shè)置一套位移測(cè)量裝置，在進(jìn)行步驟(3)時(shí)，首先利用位移測(cè) 量裝置對(duì)上、下砂芯的x、 y和繞z軸進(jìn)行測(cè)量和對(duì)準(zhǔn)，再將上或下砂芯放置在 鎖芯臺(tái)上的確定位置。一種實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1所述方法的機(jī)器人砂芯鎖芯、下芯系統(tǒng)，其特征在于它包括一多自由度工業(yè)機(jī)器人、 一鎖芯臺(tái)和一中控室，所述機(jī)器人執(zhí)行器末端連接一三維掃描儀和一柔性卡具；所述鎖芯臺(tái)設(shè)置在所述機(jī)器人的一側(cè)；所述 中控室設(shè)置在所述機(jī)器人的另一側(cè)，所述中控室內(nèi)設(shè)置由控制并監(jiān)視所述機(jī)器 人、鎖芯臺(tái)和三維掃描儀的計(jì)算機(jī)及輔助控制單元。 在所述機(jī)器人和中控室之間設(shè)置一中間工位臺(tái)。所述鎖芯臺(tái)上設(shè)置有一套位移測(cè)量裝置，所述位移測(cè)量裝置通過(guò)纜線連接至 所述中控室。在所述鎖芯臺(tái)、機(jī)器人和中控室的兩側(cè)各設(shè)置有一條由電機(jī)和鏈輪傳動(dòng)裝置 驅(qū)動(dòng)的輥道，其中一條為砂芯輸送輥道，另一條為砂箱輸送輥道，兩條所述輥道 平行，驅(qū)動(dòng)所述輥道的電機(jī)通過(guò)纜線連接至所述中控室。在所述兩條輥道的外側(cè)分別設(shè)置有一道安全柵，所述安全柵通過(guò)纜線連接至 所述中控室。所述柔性卡具包括連接在所述機(jī)器人執(zhí)行器末端的安裝支架，兩套對(duì)稱設(shè)置 的夾持裝置，其中一套夾持裝置直接固定連接在所述安裝支架底部一側(cè)，另一套 夾持裝置通過(guò)一套浮動(dòng)機(jī)構(gòu)連接在所述安裝支架底部另一側(cè)；所述兩夾持裝置的 底部分別對(duì)稱設(shè)置有兩夾爪，每對(duì)所述夾爪的內(nèi)側(cè)分別設(shè)置有彈性墊。所述浮動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固定安裝在所述安裝支架底部的導(dǎo)軌，套設(shè)在所述導(dǎo)軌上 的兩滑塊，所述兩滑塊固定連接在所述夾持裝置的頂部；在所述導(dǎo)軌兩端的外側(cè) 各設(shè)置有一連接所述安裝支架的凸臺(tái)，所述兩凸臺(tái)的外側(cè)端分別設(shè)置一導(dǎo)柱；在 所述兩凸臺(tái)外側(cè)的所述夾持裝置上分別設(shè)置一輔助安裝塊，所述兩輔助安裝塊上 分別旋接一由螺母控制的螺釘，所述兩螺釘頭部與所述兩凸臺(tái)上的所述導(dǎo)柱對(duì)應(yīng) 凸出，在每一所述導(dǎo)柱和所述兩螺釘?shù)念^部套設(shè)一復(fù)位彈簧。每一所述夾持裝置底部的兩夾爪中的一個(gè)夾爪為浮動(dòng)夾爪，所述浮動(dòng)夾爪包 括一固定板，所述固定板通過(guò)一轉(zhuǎn)軸連接一浮動(dòng)板，所述轉(zhuǎn)軸上、下分別通過(guò)一 頂絲與所述固定板固定；所述固定板上設(shè)置有若干個(gè)工藝孔，每一所述工藝孔內(nèi) 分別穿設(shè)一頂桿，所述頂桿一端伸出工藝孔頂住所述浮動(dòng)板，另一端設(shè)置有盲 孔，所述盲孔內(nèi)設(shè)置有一彈簧，所述彈簧另一端設(shè)置一螺釘，所述螺釘旋接在所 述工藝孔另一端。
由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下一些優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明在機(jī)器人 執(zhí)行器末端設(shè)置三維掃描儀和在鎖芯臺(tái)上設(shè)置有一套位移測(cè)量裝置，從而實(shí)現(xiàn)智 能化定位，因此能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)砂芯的精確抓取、搬運(yùn)、鎖芯以及下芯工序，大大提 高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)保證了鎖芯、下芯過(guò)程的高精度，提高 了最終的鑄件質(zhì)量。2、由于本發(fā)明采用在線測(cè)量技術(shù)，上下料時(shí)無(wú)需精確定 位，操作簡(jiǎn)單，節(jié)省大量工裝及繁瑣的機(jī)械定位裝置。3、由于本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn) 對(duì)整體芯的鎖芯、下芯，保證砂芯組合后的整體性，實(shí)現(xiàn)了鑄件內(nèi)腔無(wú)飛邊、無(wú)
臺(tái)階，從而大大提高了鑄件的質(zhì)量和安全可靠性。4、本發(fā)明采用柔性浮動(dòng)卡
具，保證抓取過(guò)程的平穩(wěn)、可靠并不破壞砂芯定位，且卡具具有自鎖功能，在意 外斷氣的情況下，卡爪依然會(huì)保持卡緊狀態(tài)。經(jīng)檢索，在國(guó)內(nèi)、國(guó)際上首次將智 能化機(jī)器人用于車輛用搖枕、側(cè)架這種大型內(nèi)腔復(fù)雜的鑄件的鎖芯、下芯過(guò)程， 實(shí)現(xiàn)了該類產(chǎn)品自動(dòng)化、智能化生產(chǎn)的一個(gè)跨躍式發(fā)展，就目前而言，其先進(jìn)性 應(yīng)屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，國(guó)際領(lǐng)先水平。


圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖
圖2是本發(fā)明的柔性卡具結(jié)構(gòu)示意圖 圖3是圖2側(cè)視示意圖 圖4是本發(fā)明的柔性卡具的浮動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖 圖5是圖4的局部放大示意圖 圖6是本發(fā)明浮動(dòng)夾爪結(jié)構(gòu)示意圖 圖7是本發(fā)明浮動(dòng)夾爪分解示意圖 圖8是本發(fā)明的另一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
如圖1所示，本發(fā)明包括一已有技術(shù)的多自由度工業(yè)機(jī)器人1、 一鎖芯臺(tái) 2、 一中間工位臺(tái)3、 一中控室4、 一砂芯輸送輥道5和一砂箱輸送輥道6。在機(jī)器人1執(zhí)行器末端連接一三維掃描儀7和一柔性卡具8，在鎖芯臺(tái)2上安裝有一 套位移測(cè)量裝置9，比如采取LVDT (線性位移傳感器)測(cè)量裝置，砂芯輸送輥道 5和一砂箱輸送輥道6分別由電機(jī)和鏈輪傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的輥軸通道組成，平行設(shè) 置在機(jī)器人1和鎖芯臺(tái)2的兩側(cè)。在系統(tǒng)周邊適當(dāng)位置(一般為輥道外側(cè))設(shè)置 有安全柵IO，可以起到保護(hù)操作人員的作用。中控室4包括一臺(tái)計(jì)算機(jī)以及其它 及輔助控制單元，它通過(guò)纜線連接機(jī)器人l、鎖芯臺(tái)2、輸送輥道5、 6的驅(qū)動(dòng)電 機(jī)、三維掃描儀7、柔性卡具8、線性測(cè)量裝置9和安全柵10等設(shè)備，完成與上 述設(shè)備之間的信息通訊，并控制和監(jiān)視上述設(shè)備。如圖2、圖3所示，上述實(shí)施例中，柔性卡具8包括連接在機(jī)器人1執(zhí)行器 末端的安裝支架ll，兩套對(duì)稱設(shè)置的夾持裝置12、 13，其中一套夾持裝置12直 接固定連接在安裝支架11底部一側(cè)，另一套夾持裝置13通過(guò)一套浮動(dòng)機(jī)構(gòu)14 連接在安裝支架11底部另一側(cè)。同時(shí)，兩夾持裝置12、 13的底部分別對(duì)稱設(shè)置 有一夾爪15和一浮動(dòng)夾爪16。如圖4、圖5所示，上述浮動(dòng)機(jī)構(gòu)14包括固定安裝在安裝支架11底部的導(dǎo) 軌17，套設(shè)在導(dǎo)軌17上的兩滑塊18，兩滑塊18固定連接在夾持裝置13的頂 部。在導(dǎo)軌17兩端的外側(cè)各設(shè)置有一連接安裝支架11的凸臺(tái)19，兩凸臺(tái)19的 外側(cè)端分別設(shè)置一導(dǎo)柱20。在兩凸臺(tái)19外側(cè)的夾持裝置13上分別設(shè)置一輔助安 裝塊21，兩輔助安裝塊21上分別旋接一由螺母22控制的螺釘23，兩螺釘23頭 部與兩凸臺(tái)19上的導(dǎo)柱20對(duì)應(yīng)凸出，在每一導(dǎo)柱20和兩螺釘23的頭部套設(shè)一 復(fù)位彈簧24。如圖3、圖6、圖7所示，浮動(dòng)夾爪16包括固定板25、浮動(dòng)板26、轉(zhuǎn)軸 27、彈簧28和頂桿29。固定板25通過(guò)轉(zhuǎn)軸27連接浮動(dòng)板26，轉(zhuǎn)軸27上、下 分別通過(guò)一頂絲30與固定板25固定。浮動(dòng)板25與轉(zhuǎn)軸27接觸部分的后方各設(shè) 置有一個(gè)潤(rùn)滑脂注入嘴31，潤(rùn)滑脂可以通過(guò)潤(rùn)滑注入嘴31進(jìn)入浮動(dòng)板26和轉(zhuǎn)軸 27之間的間隙。固定板25上設(shè)置有若干個(gè)工藝孔，工藝孔內(nèi)穿設(shè)頂桿29，頂桿 29 —端伸出工藝孔頂住浮動(dòng)板26，另一端設(shè)置有盲孔，盲孔內(nèi)設(shè)置有一彈簧 28，螺釘32旋接在工藝孔上，通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘32可以調(diào)節(jié)彈簧28的預(yù)緊力，從 而調(diào)節(jié)各頂桿29對(duì)浮動(dòng)板26的作用力，使浮動(dòng)板26始終處于對(duì)中狀態(tài)。在抓取過(guò)程中，設(shè)置在兩套夾持裝置12、 13內(nèi)的氣控裝置通過(guò)齒輪齒條嚙 合機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)夾爪15和浮動(dòng)夾爪16同時(shí)相反或相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)砂芯的抓取 與放置。本發(fā)明具有自鎖功能，在意外斷氣的情況下，卡爪14和浮動(dòng)夾爪16依 然會(huì)保持卡緊狀態(tài)。抓取時(shí)設(shè)置有浮動(dòng)機(jī)構(gòu)14的夾持裝置13可以實(shí)現(xiàn)與安裝支架11的小范圍相對(duì)運(yùn)動(dòng)，既補(bǔ)償各種定位誤差，又能夠避免抓取過(guò)程中的過(guò)定 位，避免了因?yàn)檫^(guò)定位等原因?qū)е碌膶?duì)砂芯的損壞，保證砂芯能夠被正確抓取； 同時(shí)浮動(dòng)機(jī)構(gòu)14兩端的復(fù)位彈簧24 —端被壓縮，另一端被拉伸，既保證對(duì)滑塊 18的移動(dòng)進(jìn)行緩沖。浮動(dòng)機(jī)構(gòu)14在抓取過(guò)程中既可補(bǔ)償砂芯的較大位置和尺寸 誤差，又能保證當(dāng)卡具放置砂芯后，使浮動(dòng)夾持裝置13能夠復(fù)位。旋進(jìn)或旋出 螺釘23能調(diào)整浮動(dòng)夾持裝置13的浮動(dòng)行程間距，當(dāng)浮動(dòng)行程間距設(shè)置好后用一 螺母22固定住螺釘23，防止因其他原因?qū)е赂?dòng)行程間距的改變。兩套夾持裝 置12、 13的夾爪15和浮動(dòng)夾爪16的加持面上加有彈性墊33，能夠補(bǔ)償砂芯表 面的形狀誤差，增大卡具與砂芯的接觸面積，降低對(duì)砂芯表面的損傷。抓取時(shí)夾 爪15和浮動(dòng)夾爪16有可能與砂芯之間存在較小的形位誤差，導(dǎo)致浮動(dòng)板26不 再處于對(duì)中狀態(tài)，從而克服工件表面的形狀誤差，提高抓取質(zhì)量并降低對(duì)工件表 面的損傷。本實(shí)施例系統(tǒng)的工作流程如下1、 用龍門吊將存芯現(xiàn)場(chǎng)的砂芯連同托芯板34吊至砂芯輸送輥道5上料口， 由行車將砂箱35吊運(yùn)至砂箱輸送輥道6上料口，操作人員在中控室4中啟動(dòng)驅(qū) 動(dòng)輥道的電機(jī)將托芯板34和砂箱35被輸送至工作工位。2、 利用機(jī)器人1執(zhí)行器末端連接的三維掃描儀7對(duì)工作工位的下砂芯36的 特征面進(jìn)行三維測(cè)量，中控室4中計(jì)算機(jī)根據(jù)測(cè)量到的三維數(shù)據(jù)計(jì)算出當(dāng)前下砂 芯36與標(biāo)準(zhǔn)下砂芯的位姿偏差，并利用偏差數(shù)據(jù)更新機(jī)器人1抓取程序，機(jī)器 人1控制柔性卡具8抓取下砂芯36放置在鎖芯臺(tái)2上。3、 重復(fù)步驟(3)將上砂芯37放置在鎖芯臺(tái)2上的下砂芯36頂部，通過(guò)人 工將上、下砂芯36、 37固定在一起，完成鎖芯工序。4、 利用機(jī)器人1執(zhí)行器末端連接的三維掃描儀7對(duì)工作工位的砂箱35型腔 的特征面進(jìn)行三維測(cè)量，中控室4中計(jì)算機(jī)根據(jù)測(cè)量的三維數(shù)據(jù)計(jì)算出砂箱35 與標(biāo)準(zhǔn)砂箱的位姿偏差，利用偏差數(shù)據(jù)更新機(jī)器人1的抓取程序，將鎖芯完畢的 整體砂芯從鎖芯臺(tái)2準(zhǔn)確抓取至砂箱35型腔內(nèi)，完成下芯工序。5、 機(jī)器人l按2 4的同樣步驟完成另外一組砂芯的鎖芯過(guò)程并將其下入砂 箱35型腔，空托芯板34與砂箱35由砂芯輸送輥道輸5和砂箱輸送輥道6送至 下料工位，由龍門吊和行車分別吊入各自的存放現(xiàn)場(chǎng)。與此同時(shí)，下一組砂芯由 上料工位進(jìn)入工作工位，機(jī)器人l重復(fù)上述鎖芯、下芯。上述實(shí)施例中，若需要對(duì)下砂芯36進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，則在進(jìn)行步驟3時(shí)，首先利 用機(jī)器人1將下砂芯36翻轉(zhuǎn)后放置在中間工位臺(tái)3上，然后再重新抓取至鎖芯臺(tái)2上。上述實(shí)施例中，在進(jìn)行步驟3時(shí)，可以首先利用位移測(cè)量裝置9對(duì)下、上砂 芯36、 37的x、 y和繞z軸進(jìn)行測(cè)量和對(duì)準(zhǔn)，再將下、上砂芯36、 37放置在鎖 芯臺(tái)2上的確定位置。上述實(shí)施例中三維掃描儀7可以安裝在柔性卡具8的側(cè)面或其他適當(dāng)位置。上述實(shí)施例僅為一較佳實(shí)施例，若不需要對(duì)砂芯進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，則可以不設(shè)置中 間工位臺(tái)3，輸送輥道5、 6也可以用其他等效裝置代替或者不設(shè)置。本發(fā)明可以和任何造型、制芯系統(tǒng)進(jìn)行柔性化結(jié)合，如圖8所示，是本發(fā)明 的一個(gè)擴(kuò)展實(shí)施例，它在原有鎖芯、下芯系統(tǒng)的一側(cè)設(shè)置了另一套鎖芯、下芯系 統(tǒng)，也可以設(shè)置兩套以上的鎖芯、下芯系統(tǒng)，能同時(shí)完成多種形狀砂芯的鎖芯、 下芯，兩套或兩套以上系統(tǒng)由一個(gè)中控室4控制和監(jiān)視。在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)創(chuàng)意范圍內(nèi)，本發(fā)明的某些部件都可以有許多變化、改型或 替換，這些結(jié)構(gòu)的變化、改型或替換都不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求
1、一種機(jī)器人砂芯鎖芯、下芯方法，其包括以下步驟(1)設(shè)置一多自由度工業(yè)機(jī)器人、一鎖芯臺(tái)、中間工位臺(tái)和一中控室，在所述機(jī)器人執(zhí)行器末端連接一三維掃描儀和一柔性卡具；(2)將上、下砂芯和砂箱輸送至工作工位；(3)利用機(jī)器人執(zhí)行器末端連接的三維掃描儀對(duì)下砂芯的特征面進(jìn)行三維測(cè)量，中控室中計(jì)算機(jī)根據(jù)測(cè)量的三維數(shù)據(jù)計(jì)算出下砂芯與標(biāo)準(zhǔn)下砂芯的位姿偏差，利用偏差數(shù)據(jù)更新機(jī)器人1的抓取程序，機(jī)器人控制柔性卡具抓取下砂芯放置在鎖芯臺(tái)上；(4)重復(fù)步驟(3)將上砂芯放置在鎖芯臺(tái)上的下砂芯頂部，通過(guò)人工將上、下砂芯固定在一起，完成鎖芯工序；(5)利用機(jī)器人執(zhí)行器末端連接的三維掃描儀對(duì)砂箱型腔的特征面進(jìn)行三維測(cè)量，中控室中計(jì)算機(jī)根據(jù)測(cè)量的三維數(shù)據(jù)計(jì)算出所述砂箱與標(biāo)準(zhǔn)砂箱的位姿偏差，利用偏差數(shù)據(jù)更新機(jī)器人的抓取程序，將鎖芯完畢的整體砂芯從鎖芯臺(tái)準(zhǔn)確抓取至砂箱型腔內(nèi)，完成下芯工序。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種機(jī)器人砂芯鎖芯、下芯方法，其特征在于在 系統(tǒng)中設(shè)置一中間工位臺(tái)，在進(jìn)行步驟(3)時(shí)，首先利用機(jī)器人將下砂芯翻轉(zhuǎn) 后放置在中間工位臺(tái)上，然后再重新抓取至鎖芯臺(tái)上。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的一種機(jī)器人砂芯鎖芯、下芯方法，其特征在于在鎖芯臺(tái)上設(shè)置一套位移測(cè)量裝置，在進(jìn)行步驟(3)時(shí)，首先利用位移測(cè)量裝置對(duì)上、下砂芯的x、 y和繞z軸進(jìn)行測(cè)量和對(duì)準(zhǔn)，再將上或下砂芯放置在 鎖芯臺(tái)上的確定位置。
4、 一種實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1所述方法的機(jī)器人砂芯鎖芯、下芯系統(tǒng)，其特征在于它包括一多自由度工業(yè)機(jī)器人、 一鎖芯臺(tái)和一中控室，所述機(jī)器人執(zhí)行器 末端連接一三維掃描儀和一柔性卡具；所述鎖芯臺(tái)設(shè)置在所述機(jī)器人的一側(cè)；所 述中控室設(shè)置在所述機(jī)器人的另一側(cè)，所述中控室內(nèi)設(shè)置由控制并監(jiān)視所述機(jī)器 人、鎖芯臺(tái)和三維掃描儀的計(jì)算機(jī)及輔助控制單元。
5、 如權(quán)利要求4所述一種機(jī)器人砂芯鎖芯、下芯系統(tǒng)，其特征在于在所 述機(jī)器人和中控室之間設(shè)置一中間工位臺(tái)。
6、 如權(quán)利要求4所述一種機(jī)器人砂芯鎖芯、下芯系統(tǒng)，其特征在于所述鎖芯臺(tái)上設(shè)置有一套位移測(cè)量裝置，所述位移測(cè)量裝置通過(guò)纜線連接至所述中控室。
7、 如權(quán)利要求4或所述一種機(jī)器人砂芯鎖芯、下芯系統(tǒng)，其特征在于在 所述鎖芯臺(tái)、機(jī)器人和中控室的兩側(cè)各設(shè)置有一條由電機(jī)和鏈輪傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的 輥道，其中一條為砂芯輸送輥道，另一條為砂箱輸送輥道，兩條所述輥道平行， 驅(qū)動(dòng)所述輥道的電機(jī)通過(guò)纜線連接至所述中控室。
8、 如權(quán)利要求7所述所述一種機(jī)器人砂芯鎖芯、下芯系統(tǒng)，其特征在于 在所述兩條輥道的外側(cè)分別設(shè)置有一道安全柵，所述安全柵通過(guò)纜線連接至所述 中控室。
9、 如權(quán)利要求4或5或6或7或8所述一種機(jī)器人砂芯鎖芯、下芯系統(tǒng)，其特征在于所述柔性卡具包括連接在所述機(jī)器人執(zhí)行器末端的安裝支架，兩套對(duì)稱設(shè)置的夾持裝置，其中一套夾持裝置直接固定連接在所述安裝支架底部一側(cè)，另一套夾持裝置通過(guò)一套浮動(dòng)機(jī)構(gòu)連接在所述安裝支架底部另一側(cè)；所述兩 夾持裝置的底部分別對(duì)稱設(shè)置有兩夾爪，每對(duì)所述夾爪的內(nèi)側(cè)分別設(shè)置有彈性墊。
10、 如權(quán)利要求9所述一種機(jī)器人砂芯鎖芯、下芯系統(tǒng)，其特征在于所述 浮動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固定安裝在所述安裝支架底部的導(dǎo)軌，套設(shè)在所述導(dǎo)軌上的兩滑 塊，所述兩滑塊固定連接在所述夾持裝置的頂部；在所述導(dǎo)軌兩端的外側(cè)各設(shè)置 有一連接所述安裝支架的凸臺(tái)，所述兩凸臺(tái)的外側(cè)端分別設(shè)置一導(dǎo)柱；在所述兩 凸臺(tái)外側(cè)的所述夾持裝置上分別設(shè)置一輔助安裝塊，所述兩輔助安裝塊上分別旋 接一由螺母控制的螺釘，所述兩螺釘頭部與所述兩凸臺(tái)上的所述導(dǎo)柱對(duì)應(yīng)凸出， 在每一所述導(dǎo)柱和所述兩螺釘?shù)念^部套設(shè)一復(fù)位彈簧。
11、 如權(quán)利要求9所述一種機(jī)器人砂芯鎖芯、下芯系統(tǒng)，其特征在于每一 所述夾持裝置底部的兩夾爪中的一個(gè)夾爪為浮動(dòng)夾爪，所述浮動(dòng)夾爪包括一固定 板，所述固定板通過(guò)一轉(zhuǎn)軸連接一浮動(dòng)板，所述轉(zhuǎn)軸上、下分別通過(guò)一頂絲與所 述固定板固定；所述固定板上設(shè)置有若千個(gè)工藝孔，每一所述工藝孔內(nèi)分別穿設(shè) 一頂桿，所述頂桿一端伸出工藝孔頂住所述浮動(dòng)板，另一端設(shè)置有盲孔，所述盲 孔內(nèi)設(shè)置有一彈簧，所述彈簧另一端設(shè)置一螺釘，所述螺釘旋接在所述工藝孔另
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機(jī)器人砂芯鎖芯、下芯方法及系統(tǒng)，其特征在于它包括一多自由度工業(yè)機(jī)器人、一鎖芯臺(tái)和一中控室，所述機(jī)器人執(zhí)行器末端連接一三維掃描儀和一柔性卡具；所述鎖芯臺(tái)設(shè)置在所述機(jī)器人的一側(cè)；所述中控室設(shè)置在所述機(jī)器人的另一側(cè)，所述中控室內(nèi)設(shè)置由控制并監(jiān)視所述機(jī)器人、鎖芯臺(tái)和三維掃描儀的計(jì)算機(jī)及輔助控制單元。本發(fā)明能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)砂芯的精確抓取、搬運(yùn)、鎖芯及下芯過(guò)程，大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)保證了鎖芯、下芯過(guò)程的高精度，提高了最終的鑄件質(zhì)量。
文檔編號(hào)B22C19/00GK101249548SQ20081010090
公開日2008年8月27日 申請(qǐng)日期2008年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月26日
發(fā)明者劉曉鳴, 吳水華, 岳國(guó)志, 扈曉旻, 輝 李, 青 湯, 琳 王, 陳志煜, 齊立哲 申請(qǐng)人:廊坊智通機(jī)器人系統(tǒng)有限公司;晉西鐵路車輛有限責(zé)任公司