本發(fā)明涉及自動化造型合型技術領域，具體涉及一種自動化合型前的外模、砂芯的定位裝置及其定位方法。

背景技術：

現(xiàn)行的自動化造型造芯工藝流程大多采用冷芯盒射芯，制造出鑄件外模砂型和內(nèi)腔砂芯，然后進行下芯、組芯、合型，澆注。整個過程采用機器人制芯、取芯、刷涂料和合型，輔以人工組小芯并射釘固定，然后機器人進行主體芯下芯和上下外模合型。使用一套合型機器人系統(tǒng)，將下型抓取到合型胎具上，然后抓取主體芯組到下型型腔里，最后將上型合到下型上，完成上型和下型的合型，機械手將型組放到空沙箱里，填砂設備自動填入干砂，等待澆注。

上述造芯組芯生產(chǎn)線對精度要求高，每一流程都會積累一定誤差，到最后合型過程中，誤差的積累可能導致：機器人在夾持過程中破壞砂型、定位孔；砂芯和上下外模不能準確配合，最終導致飛邊、毛刺、偏芯、缺肉、跑火等問題。針對這些問題，傳統(tǒng)解決方式是在合型前人工校正砂型位置，包括砂芯和外模，加大了人工勞動量，因此，需要研究一種有助于砂芯和外模快速定位的裝置。

技術實現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有造芯工藝中采用人工校正砂芯位置導致生產(chǎn)效率低、勞動量大等不足，本發(fā)明所要解決的技術問題是：提供一種自動化程度高，能提高砂芯定位效率和準確度的砂型自動定位裝置及其定位方法。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種砂型自動定位裝置，包括支撐架和位于支撐架上方用于放置砂芯的載物臺，所述載物臺的左端和前端設有擋板，載物臺的右端和后端設有推動裝置，所述擋板上設有壓力傳感器，推動裝置的推桿推動砂芯觸碰壓力傳感器后停止運動或縮回，完成砂芯定位。

進一步的是，所述載物臺上設有可拆卸更換的砂型墊塊，所述砂型墊塊具有不同的高度和寬度規(guī)格，所述砂芯可滑動的放置在砂型墊塊上。

進一步的是，所述載物臺前端和左端的擋板均為可拆卸更換，所述擋板包括多種規(guī)格，不同規(guī)格的擋板在豎直方向具有不同的傾斜角度。

進一步的是，所述擋板傾斜角度的范圍為0～10°。

進一步的是，所述推動裝置與載物臺之間設有移動墊塊，所述移動墊塊可在載物臺上進行橫向或豎向移動。

進一步的是，所述移動墊塊上設有識別裝置，通過識別載物臺上是否有砂芯來控制推動裝置動作。

進一步的是，所述推動裝置為液壓、氣壓或者電動推桿。

進一步的是，所述推動裝置推桿的前端設有橡膠塊。

采用該砂型自動定位裝置進行定位的方法，包括以下步驟：

A、根據(jù)砂芯的具體結(jié)構(gòu)形狀選擇適當?shù)纳靶蛪|塊和擋板；

B、啟動裝置后，識別裝置通過識別載物臺上是否有砂芯來發(fā)出信號，如果沒有，不進行任何操作，如果有，則進行下一步操作；

C、載物臺右端的推動裝置向左伸出推桿，接觸到砂芯后將其向左推動，直到砂芯觸碰到載物臺左端擋板上的壓力傳感器，壓力傳感器將信號反饋給推動裝置，使推桿停止移動或縮回，完成砂芯橫向定位；

D、載物臺后端的推動裝置向前伸出推桿，接觸到砂芯后將其向前推動，直到砂芯觸碰到載物臺前端擋板上的壓力傳感器，壓力傳感器將信號反饋給推動裝置，使推桿停止移動或縮回，完成砂芯豎向定位；

E、砂芯橫向和豎向定位完成后，由機械手夾持砂芯進行后續(xù)的下芯、合型等操作。

本發(fā)明的有益效果是：通過在放置砂芯的載物臺上設置擋板、推動裝置和壓力傳感器，利用推動裝置和擋板對砂芯進行定位，能夠消除合型前的各流程誤差積累，避免機器人在夾持砂型時因位置不準確，而破環(huán)砂型、定位孔，方便下芯、合型，提高配合精度，從而有效解決了鑄造過程中飛邊、毛刺、偏芯、缺肉、跑火等問題。采用該砂型定位裝置，能夠?qū)ι靶蜏蚀_定位，避免了合型前人工消除砂型位置的誤差，降低了人工勞動量，自動化程度高，提高了生產(chǎn)效率。并且該定位裝置適合不同形狀、不同大小的砂型定位，靈活性較高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)的主視圖。

圖2是本發(fā)明結(jié)構(gòu)的左視圖。

圖3是本發(fā)明結(jié)構(gòu)的俯視圖。

圖中標記為，支撐架1、載物臺2、擋板3、壓力傳感器4、砂型墊塊5、砂芯6、砂型墊塊7、橡膠塊8、推動裝置9、移動墊塊10、識別裝置11、擋板12、移動墊塊13、推動裝置14、橡膠塊15、壓力傳感器16。

具體實施方式

以下通過附圖對本發(fā)明作進一步描述。

如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明包括支撐架1和位于支撐架1上方用于放置砂芯6的載物臺2，所述載物臺2的左端和前端設有擋板3、12，載物臺2的右端和后端設有推動裝置9、14，所述擋板上設有壓力傳感器4、16，推動裝置9、14的推桿推動砂芯6觸碰壓力傳感器4、16后停止運動或縮回，完成砂型定位。傳統(tǒng)造芯工藝中，在合型前一般都通過人工來校正砂型的位置，人為操作必然存在誤差，并且一般需要反復調(diào)節(jié)，勞動強度較大。本發(fā)明通過在載物臺上設置擋板和推動裝置，推動裝置的推桿將砂芯推動到擋板上實現(xiàn)定位，并且通過壓力傳感器來實現(xiàn)自動化控制，大大提高了砂型定位的效率和精度，節(jié)約了人力物力。

所述載物臺2上設有可拆卸更換的砂型墊塊5、7，所述砂型墊塊5、7具有不同的高度和寬度規(guī)格，所述砂芯6可滑動的放置在砂型墊塊5、7上。由于砂芯6一般具有不規(guī)則的外形，通過設置不同高度和寬度的砂型墊塊5、7，可適用于不同形狀的砂芯6，使其能平穩(wěn)的放置在載物臺2上，并且可供砂芯6在推動裝置9、14的作用下前后左右移動，從而提高本發(fā)明的適用范圍。

所述載物臺2左端和前端的擋板3、12均為可拆卸更換，所述擋板3、12包括多種規(guī)格，不同規(guī)格的擋板3、12在豎直方向具有不同的傾斜角度。不同規(guī)格的擋板3、12也同樣是為了適應不同的砂芯形狀，能夠提高擋板3、12與砂芯6的接觸面積，從而提高定位的準確性，使該定位裝置更加靈活。根據(jù)生產(chǎn)中常用砂芯的情況，擋板傾斜角度在0～10°之間時便能滿足絕大部分砂芯的定位。

進一步的，所述推動裝置9、14與載物臺2之間設有移動墊塊10、13，所述移動墊塊10、13可在載物臺2上進行橫向或豎向移動。由于橫向和豎向上均只有一個推動裝置來推動砂芯移動，為了避免在推動過程中砂芯因受力不均出現(xiàn)偏移或旋轉(zhuǎn)，在推動裝置工作之前可事先調(diào)整好移動墊塊的位置，使推動裝置大致對準砂芯的重心位置，避免砂芯出現(xiàn)較大的偏轉(zhuǎn)，提高砂芯定位的準確性。

所述移動墊塊10上設有識別裝置11，識別裝置11通過識別載物臺2上是否有砂芯來控制推動裝置9、14動作。設置識別裝置的目的是進一步實現(xiàn)定位裝置的自動化運行，當砂芯放置到載物臺上后，能夠迅速進行定位操作，提高生產(chǎn)效率。

所述推動裝置9、14為液壓、氣壓或者電動推桿。推動裝置9、14需要動作迅速，控制穩(wěn)定精確。所述推動裝置9、14推桿的前端設有橡膠塊8、15，設置橡膠塊8、15可減緩沖擊，避免剛性接觸用力過大對砂芯造成破壞。

采用該砂型自動定位裝置進行定位的方法，包括以下步驟：

A、根據(jù)砂芯的具體結(jié)構(gòu)形狀選擇適當?shù)纳靶蛪|塊和擋板；

B、啟動裝置后，識別裝置通過識別載物臺上是否有砂芯來發(fā)出信號，如果沒有，不進行任何操作，如果有，則進行下一步操作；

C、載物臺右端的推動裝置向左伸出推桿，接觸到砂芯后將其向左推動，直到砂芯觸碰到載物臺左端擋板上的壓力傳感器，壓力傳感器將信號反饋給推動裝置，使推桿停止移動或縮回，完成砂芯橫向定位；

D、載物臺后端的推動裝置向前伸出推桿，接觸到砂芯后將其向前推動，直到砂芯觸碰到載物臺前端擋板上的壓力傳感器，壓力傳感器將信號反饋給推動裝置，使推桿停止移動或縮回，完成砂芯豎向定位；

E、再一次同時啟動橫向和豎向的推動裝置，利用推桿對砂芯進行最后定位確認，隨后再由機械手夾持砂芯進行后續(xù)的下芯、合型等操作。

步驟A中選擇砂型墊塊和擋板時應保證砂芯水平放置，擋板與砂芯具有較大的接觸面積，并且擋板上的壓力傳感器能夠與砂芯有效接觸。識別裝置主要用于大批量生產(chǎn)時使用，避免人為反復啟停推動裝置，提高其自動化程度。定位過程中應采用一個方向定位完成后再進行另一個方向的定位，待兩個方向都完成粗定位后再進行一次最后的同時定位操作，以確保定位的準確性。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)較為簡單，安裝使用方便，自動化程度高，能夠快速準確的對砂芯進行定位，避免了合型前人工消除砂型位置的誤差，降低了人工勞動量，提高了生產(chǎn)效率，具有很好的實用性和應用前景。