本實用新型屬于消失模鑄造領域，具體涉及一種模樣自動粘接裝置。

背景技術：

消失模鑄造的白區需要將EPS模樣通過粘接組裝成產品的EPS模型，如一個發動機缸體缸蓋鑄件的EPS模樣多達6片，需要通過5～6次粘接才能組裝成澆注用的產品模樣，且每次粘接的精度要求很高，兩片模樣的錯型精度高達0.01mm。現有生產都采用專機和人工粘接，粘接品質低，需要大量的工裝和工人，生產成本高。已不適應精密鑄件的消失模鑄造生產。

技術實現要素：

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種自動化程度高、粘接品質高的模樣自動粘接裝置。

為達到上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種模樣自動粘接裝置，包括模樣穿梭輸送裝置、粘膠裝置、抓取轉運裝置、穿梭變位機及與各部分相連的控制系統；所述模樣穿梭輸送裝置與粘膠裝置平行設置在抓取轉運裝置一側。

進一步，所述模樣穿梭輸送裝置主要由機架、輸送裝置、模板及驅動裝置組成，所述模板通過輸送裝置設置在機架上并由驅動裝置驅動；所述模板上設有胎具及安裝胎具的定位機構，所述胎具上設有壓縮空氣吹頂系統及真空吸附系統。

進一步，所述輸送裝置包括直線導軌及滾珠絲杠傳動副；所述滾珠絲杠傳動副設置在直線導軌上，所述模板設置在滾珠絲杠傳動副上并與直線導軌滑動配合；所述驅動裝置為伺服電機。

進一步，所述機架上并列設有若干個輸送裝置，所述模板有若干個且各模板對應設置在各輸送裝置上并由驅動裝置分別驅動；或，所述胎具有若干個且依次并列設置在模板上。

進一步，所述粘膠裝置主要由膠池及設置在膠池中的粘膠板系統組成，所述粘膠板系統包括升降機構與膠板，所述膠板設置在升降機構頂部并可隨升降機構在膠池內部及膠池上方之間往復升降；所述膠池底部設有加熱膠池內膠液的導熱油加熱盤管。

進一步，所述穿梭變位機主要由軌道、穿梭裝置、旋轉定位裝置及夾具系統組成；所述夾具系統通過旋轉定位裝置設置在穿梭裝置上，所述穿梭裝置設置在軌道上并可沿軌道往復運動。

進一步，所述抓取轉運裝置為粘接機器人，所述粘接機器人端部處鉸接有胎具，所述胎具上設有壓縮空氣吹頂系統及真空吸附系統。

進一步，還包括隔離罩，所述隔離罩上設有通風接口；所述隔離罩罩在模樣穿梭輸送裝置、粘膠裝置、粘接機器人與穿梭變位機上且模樣穿梭輸送裝置與穿梭變位機可在隔離罩內外自由進出。

進一步，所述抓取轉運裝置包括橫移驅動系統及設置在橫移驅動系統上的升降回轉工作臺；所述橫移驅動系統主要由直線導軌、滾珠絲杠傳動副及伺服電機組成，所述滾珠絲杠傳動副通過精密軸承組件設置在直線導軌上并與伺服電機相連；所述直線導軌上設有微動傳感器；所述升降回轉工作臺主要由升降滑臺裝置、伺服升降驅動裝置、絲杠防逆轉機構、回轉工作臺、伺服旋轉驅動裝置及位置傳感器組成；所述絲杠防逆轉機構設置在升降滑臺裝置上，所述回轉工作臺設置在絲杠防逆轉機構上并與升降滑臺裝置滑動配合，所述伺服升降驅動裝置與絲杠防逆轉機構相連并驅動其轉動，所述伺服旋轉驅動裝置與回轉工作臺相連并驅動其旋轉；所述回轉工作臺上設有位置傳感器與若干個胎具，各胎具上均設有壓縮空氣吹頂系統及真空吸附系統。

進一步，還包括通風除塵系統，所述通風除塵系統設置在模樣穿梭輸送裝置、粘膠裝置、抓取轉運裝置與穿梭變位機上方或側方。

本實用新型的有益效果在于：

1、將多工位整合到了一個主機內，一臺設備上具有多個粘貼工位，可一次性實現多個工位的連續粘貼及自動化澆道粘貼，不僅簡化了設備結構與安裝過程，縮小了設備占地面積，更降低了人力投入，提高了生產效率。

2、系統整體自動化程度高、精度保持性好，有效避免了多層模樣在粘接過程中產生的錯位問題；采用膠板與模樣相互貼合的方式進行涂膠，可使膠液涂層更均勻，更容易實現每片膠液涂層0.1～0.3mm厚度的理想狀態，極大的提高了模樣粘貼的精度質量。

3、系統還配備了穿梭變位機，可根據分支澆道的方位數量，采用減速電機與旋轉編碼器來實現多個方位的旋轉定位，滿足主澆道模型一次裝夾、多方向分支澆道自動粘貼的需求。

4、回轉工作臺上可安裝多個不同胎具，可根據模樣組合的需要自動切換相應的胎具用于不同模樣安裝，數字化的精密回轉工作臺完全利用程序控制，無須人工裝拆更換胎具，不僅有利于柔性化生產需要，同時也減輕了工人勞動強度。

綜上所述，該自動粘接裝置顯著提升了自動化程度、減少了用工量、降低了工人勞動強度，節省了成本、同時具備數字化、柔性化生產能力，提高了消失模模樣的粘接質量，便于工廠進行現代化、智能化改造升級，對我國消失模粘接設備領域是一個較大的技術進步，在當前企業技術創新轉型的趨勢下，具有相當的推廣價值。

附圖說明

為了使本實用新型的目的、技術方案和有益效果更加清楚，本實用新型提供如下附圖進行說明：

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為圖1的Ⅰ部放大圖；

圖3為輸送裝置的結構示意圖；

圖4為粘膠裝置的結構示意圖；

圖5為直線驅動式抓取轉運裝置結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖，對本實用新型的優選實施例進行詳細的描述。

如圖所示，本實用新型中的模樣自動粘接裝置，包括模樣穿梭輸送裝置1、粘膠裝置2、抓取轉運裝置3、穿梭變位機4及與各部分相連的控制系統；所述模樣穿梭輸送裝置1與粘膠裝置2平行設置在抓取轉運裝置3一側。該粘接系統通過模樣穿梭輸送裝置1將模樣輸送至粘貼工位，再利用抓取轉運裝置3帶動模樣在粘膠裝置2處進行粘膠，裝置整體通過控制系統控制動作，自動化程度高，粘貼精度高，不僅減輕了工人勞動強度，更提高了模樣粘貼的精度質量。通過設置模樣穿梭輸送裝置1與粘膠裝置2，可實現多個模樣的連續搬運粘貼，大大提高了生產效率。

具體的，模樣穿梭輸送裝置1主要由機架11、輸送裝置、模板12及驅動裝置15組成，所述模板12通過輸送裝置設置在機架11上并由驅動裝置驅動；所述模板12上設有胎具及安裝胎具的定位機構，所述胎具上設有壓縮空氣吹頂系統及真空吸附系統。

本實施例中的輸送裝置包括直線導軌13及滾珠絲杠傳動副14；所述滾珠絲杠傳動副14設置在直線導軌13上，所述模板12設置在滾珠絲杠傳動副14上并與直線導軌13滑動配合；所述驅動裝置15為伺服電機。

工人將模樣放置在胎具上，利用壓縮空氣吹頂系統及真空吸附系統將模樣吸附固定在胎具上，伺服電機驅動滾珠絲杠傳動副14帶動模板12沿直線導軌13運動，直至模板12將模樣準確運送到粘貼工位。該模樣穿梭輸送裝置1可將模樣放置區域和粘貼工位分開，保證了工人操作的安全性。模板12上的胎具可根據模樣的形狀、大小等進行替換，便于系統精準確定模樣位置，保證模樣粘貼質量。設置在模板12上的定位機構可對胎具進行限位，簡化了人工確定胎具位置的難度，進一步保證了胎具安裝位置的精準度。

當然，此處的輸送裝置也可采用其他結構形式也能實現同樣目的，如通過氣缸推送套裝在直線導軌上的模板到達粘貼工位。

作為上述方案的進一步改進，所述機架11上并列設有若干個輸送裝置，所述模板12有若干個且各模板12對應設置在各輸送裝置上并由驅動裝置15分別驅動；或，所述胎具有若干個且依次并列設置在模板12上。該設置方式可使機架11上并列產生多個粘貼工位，有利于實現多個工位的連續粘接。本實施例中采用的即是多個輸送裝置并列布設的形式，該布設方式便于對不同粘貼工位實現獨立控制，即一個模板12上的模樣被抓取轉運裝置3抓取走后，可立即對空置的模板12進行模樣補充，進一步提高工作效率。

本實施例中的粘膠裝置2主要由膠池21及設置在膠池21中的粘膠板系統22組成，所述粘膠板系統22包括升降機構221與膠板222，所述膠板222設置在升降機構221頂部并可隨升降機構221在膠池21內部及膠池21上方之間往復升降；所述膠池21底部設有加熱膠池21內膠液的導熱油加熱盤管。

具體的，膠池21內儲存有粘貼膠液，通過導熱油加熱盤管將粘貼膠液加熱至水溶狀，膠池21內可預先浸入多個膠板222，各膠板222的形狀與對應的模樣形狀互為吻合。當需要對模樣內腔進行涂膠操作時，升降機構221將膠板222從膠池21中升起，通過與抓取轉運裝置3配合，完成模樣的涂膠動作。

作為上述方案的進一步改進，所述在膠池21上還貼附有保溫隔層23，保溫隔層23可將粘貼膠液保持在120～160℃范圍內，使粘貼膠液保持在水溶狀，既利于節約能源，又能保證膠板222與模樣間膠液厚度的一致性，從而提高模樣的粘貼質量。

本實施例中的穿梭變位機4主要由軌道41、穿梭裝置42、旋轉定位裝置43及夾具系統44組成；所述夾具系統44通過旋轉定位裝置43設置在穿梭裝置42上，所述穿梭裝置42設置在軌道41上并可沿軌道41往復運動。

具體的，夾具系統44用于夾持主澆道模型，通過穿梭裝置42與旋轉定位裝置43可改變主澆道模型位置，使其與模樣粘貼模型精確對應，便于將主澆道模型與模樣粘貼模型粘貼在一起。

本實施例中的抓取轉運裝置3為粘接機器人，所述粘接機器人端部處鉸接有胎具31，所述胎具31上設有壓縮空氣吹頂系統及真空吸附系統。通過控制粘接機器人轉動，即可實現不同粘貼工位上模樣的抓取與粘貼。該結構小巧，控制靈活，特別適用于制造模樣數量少的小型消失模使用。

抓取轉運裝置3為粘接機器人時，可將穿梭變位機4設置在粘接機器人另一側，此時，在軌道41與粘膠裝置2之間再設置一組粘膠裝置2用于主澆道模型與模樣粘貼模型的粘貼，可進一步縮小設備的占地面積，提高粘接機器人的反應速度及設備使用靈活性。

作為上述方案的進一步改進，還包括隔離罩5，所述隔離罩5上設有通風接口；所述隔離罩罩在模樣穿梭輸送裝置1、粘膠裝置2、粘接機器人與穿梭變位機4上且模樣穿梭輸送裝置1與穿梭變位機4可在隔離罩5內外自由進出。隔離罩5與通風接口相連，可排出熱粘貼膠液散發出的煙霧及氣味。

當然，抓取轉運裝置3也可采用直線驅動式結構，此時的抓取轉運裝置3主要由橫移驅動系統32及設置在橫移驅動系統32上的升降回轉工作臺33組成。

所述橫移驅動系統32包括直線導軌321、滾珠絲杠傳動副322及伺服電機323，所述滾珠絲杠傳動副322通過精密軸承組件324設置在直線導軌321上并與伺服電機323相連；所述直線導軌321上設有微動傳感器。

具體的，該橫移驅動系統32是用于驅動整個升降回轉工作臺33運動的部件，使其準確到達各個模樣的粘貼工位，并能根據模型產品變更的需要，編程實現不同位置的停頓，具備相當的生產柔性。為了確保各模樣之間粘貼的精度，該橫移驅動系統32中設有微動傳感器，通過程序控制其實時檢測與停頓，以實現每個模樣位置前的平穩加、減速切換，從而實現慢速尋址并最終精確停止在固定位置。滾珠絲杠傳動副Ⅱ322可消除間隙，具有運行平穩、停靠位置精度高的特點。

所述升降回轉工作臺33包括升降滑臺裝置331、伺服升降驅動裝置、絲杠防逆轉機構、回轉工作臺332、伺服旋轉驅動裝置333及位置傳感器；所述絲杠防逆轉機構設置在升降滑臺裝置331上，所述回轉工作臺332設置在絲杠防逆轉機構上并與升降滑臺裝置331滑動配合，所述伺服升降驅動裝置與絲杠防逆轉機構相連并驅動其轉動，所述伺服旋轉驅動裝置333與回轉工作臺332相連并驅動其旋轉；所述回轉工作臺332上設有位置傳感器與若干個胎具，各胎具上均設有壓縮空氣吹頂系統及真空吸附系統。

具體的，該回轉工作臺332采用大直徑四點接觸式回轉支承結構，提高了模樣粘貼過程中的剛性，對保證模樣粘貼和涂膠的精度有很好的支撐作用；回轉工作臺332上設有若干個胎具，可根據模樣組合的需要，實現不同胎具間的自動變換，完全利用程序控制，無須人工裝拆更換，特別有利于柔性化生產需要；設置在回轉工作臺332上的位置傳感器可實現模樣在粘貼工位和涂膠工位的準確位置傳遞，既能精確控制升降位置，又能可靠保證模樣粘貼和涂膠的精度要求；各胎具上設有多個與真空吸附系統相連通的真空吸盤334，通過真空吸附作用將模樣吸附到胎具上，吸附可靠且干凈。

抓取轉運裝置3為直線驅動式結構時，所述穿梭變位機4中的軌道41沿橫移驅動系統軸線方向設置在模樣穿梭輸送裝置1一側，即穿梭裝置42與各模板并列排列，以方便橫移驅動系統32驅動升降回轉工作臺33到達主澆道粘貼工位。

抓取轉運裝置3為直線驅動式結構時，可設置獨立的通風除塵系統，此時的通風除塵系統可設置在模樣穿梭輸送裝置1、粘膠裝置2、抓取轉運裝置3與穿梭變位機4上方或側方，便于排出熱粘貼膠液散發出的煙霧及氣味。

本裝置的動作過程如下：

①人工模樣放置在模樣穿梭輸送裝置中的胎具內，輸送裝置將模板輸送至粘貼工位；

②粘接機器人抓取模板上的模樣并依次與其他模樣粘接；

③粘接機器人將粘接好的模樣組在穿梭變位機上與主澆道模型相粘接；

④模樣組與主澆道模型粘接好后，人工將含有主澆道的模樣組取出。

最后說明的是，以上優選實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管通過上述優選實施例已經對本實用新型進行了詳細的描述，但本領域技術人員應當理解，可以在形式上和細節上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本實用新型權利要求書所限定的范圍。