用于取放纵梁类铸件及其砂芯的夹具

1.本技术涉及纵梁类铸件铸造模具技术领域，尤其涉及用于取放纵 梁类铸件及其砂芯的夹具。


背景技术：

2.在汽车制造领域，由于铝合金铸件具有重量轻、易成型和刚性好 等优点，因此，得到越来越多的应用。铸造铝合金副车架形式种类非 常多，从一模一腔逐步发展成一模多腔，但现有的副车架铸件及其砂 芯多为人工取放，由于现场环境温度高，人员的劳动强度非常大，使 得工作效率低下，同时也不利于铸件的后处理工序，无法实现从铸造 到后处理工序的全部自动化。


技术实现要素：

3.本技术的实施例提供一种用于取放纵梁类铸件及其砂芯的夹具， 能够连接在机器人的执行端实现对铸件和砂芯的自动化取放，从而降 低劳动强度，提高工作效率。
4.为达到上述目的，本技术的实施例提供了一种用于取放纵梁类铸 件及其砂芯的夹具，包括框架；所述框架的后侧面上设有用于与机器 人执行端连接的法兰；所述框架内设有铸件取放机构和砂芯取放机构， 所述铸件取放机构和所述砂芯取放机构背向设置；所述铸件取放机构 包括第一定位支撑件和至少两个第一压紧组件，所述第一定位支撑件 能够伸入所述纵梁类铸件的安装定位孔中；两个所述第一压紧组件能 够分别压紧所述纵梁类铸件两侧对应的浇道；所述砂芯取放机构包括 第二定位支撑件和夹紧组件，所述第二定位支撑件能够插入所述砂芯 的定位部中；所述夹紧组件能够夹紧所述砂芯的侧面。
5.进一步地，还包括控制单元和检测单元，所述铸件取放机构、所 述砂芯取放机构、所述检测单元均与所述控制单元电连接；所述检测 单元包括第一检测件和第二检测件，所述第一检测件能够在检测到所 述纵梁类铸件处于所述铸件取放机构内时，发送信号至控制单元；所 述第二检测件能够在检测到所述砂芯处于所述砂芯取放机构内时，发 送信号至控制单元；所述控制单元能够在接收到所述第一检测件发出 的信号后控制所述铸件取放机构动作，并在接收到所述第二检测件发 出的信号后控制所述砂芯取放机构动作。
6.进一步地，所述第一压紧组件包括立板、伸缩气缸、齿轮、齿条 及第一压紧块；所述伸缩气缸的固定端连接在所述立板上，活动端连 接所述齿条的一端，所述齿条的另一端与所述齿轮啮合；所述第一压 紧块和所述齿轮均通过转轴铰接在耳板上，所述耳板连接在所述立板 上，所述第一压紧块包括压紧段和连接臂，所述压紧段与所述连接臂 之间具有夹角。
7.进一步地，所述铸件取放机构还包括至少两个第二压紧组件，所 述第二压紧组件用于压紧所述纵梁类铸件本体。
8.进一步地，所述框架上还设有第一限位支撑、第二限位支撑和第 三限位支撑，所述第一限位支撑和第二限位支撑能够阻止所述纵梁类 铸件沿x方向移动，所述第三限位支
撑能够阻止所述纵梁类铸件沿y 方向移动。
9.进一步地，所述夹紧组件包括连接在所述框架上的平动气爪，所 述平动气爪为三指气爪，所述平动气爪中各卡爪的结构与所述砂芯的 被夹持部的形状相适配。
10.进一步地，所述平动气爪通过xy平面补偿单元连接在所述框架 上。
11.进一步地，所述夹紧组件的数量为两件。
12.进一步地，所述框架上的前侧还设有吹扫系统，所述吹扫系统能 够同时或分别吹扫上模具和下模具。
13.进一步地，所述框架上还设有定位槽和定位块；所述定位槽用于 与上模具上的定位块卡装；所述定位块用于与下模具上的定位槽卡装。
14.本技术相比现有技术具有以下有益效果：
15.1、本技术通过在框架内设置铸件取放机构和砂芯取放机构，并在 框架的后侧设置法兰可以连接在机器人的执行端，从而使本技术能够 同时满足对铸件和砂芯的自动化取放，大大提升了工作效率，并改善 了工人的工作环境。
16.2、本技术中的铸件取放机构通过齿轮齿条结构带动第一压紧块和 第二压紧块旋转摆动，可以有效避开模具内部的复杂结构。
17.3、本技术中铸件取放机构能够同时或分别抓紧铸件和浇道，能够 满足铸件生产调试、正常生产以及铸件下线时的摆放姿态要求。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面 将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见 地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术 人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他 的附图。
19.图1为本技术实施例用于取放纵梁类铸件及其砂芯的夹具一个视 角的立体结构示意图；
20.图2为图1中ⅰ处的局部放大图；
21.图3为本技术实施例用于取放纵梁类铸件及其砂芯的夹具另一个 视角的立体结构示意图；
22.图4为图3中ⅱ处的局部放大图；
23.图5为本技术实施例中纵梁类铸件的立体结构示意图；
24.图6为本技术实施例中砂芯的立体结构示意图；
25.图7为本技术实施例中纵梁类铸件模具的立体结构示意图。
具体实施方式
26.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例， 而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的 范围。
27.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、
ꢀ“
前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、
ꢀ“
底”、“内”、“外”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技术和简化描述，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技术的限制。
28.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定， 术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固 定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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技术中的具体含义。
29.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或 暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定 有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多 个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两 个或两个以上。
30.参照图5和图6，纵梁类铸件包括多种，以下以合金铸造副车架 纵梁为例进行说明，铸件13包括铸件本体132和位于铸件本体132 侧面的浇道131，浇道131的高度低于铸件本体132的高度。铸件13 对应的砂芯包括第一子砂芯14和第二子砂芯15。参照图7，铸造前 第一子砂芯14和第二子砂芯15均位于下模具16内，铸造后铸件13 及砂芯均位于上模具17内，本实施例为一模一腔。
31.参照图1和图3，本技术的实施例提供了一种用于取放纵梁类铸 件及其砂芯的夹具，包括框架1和设置在框架内的铸件取放机构和砂 芯取放机构。框架1内设有底板101，铸件取放机构和砂芯取放机构 背向设置在底板101的上下两侧。框架1的后侧面上设有与机器人执 行端连接的法兰102。为了能够与上模具17和下模具16更好的匹配， 框架1上设有定位槽103和定位块104，定位槽103能够与上模具17 上的定位块卡装，定位块104能够与下模具16上的定位槽卡装。
32.铸件取放机构包括两个第一定位支撑件2、两个第一压紧组件3 和两个第二压紧组件4。第一定位支撑件2能够伸入铸件13对应的 安装定位孔133中，两个第一压紧组件3能够分别压紧铸件13两侧 对应的浇道131，两个第二压紧组件4能够压紧铸件本体132。框架 1上还设有第一限位支撑5、第二限位支撑6和第三限位支撑7，第 一限位支撑5和第二限位支撑6能够阻止铸件13沿x方向移动，第 二限位支撑6能够阻止铸件13沿y方向移动。具体的，第一限位支 撑5、第二限位支撑6和第三限位支撑7均为开口朝上的凹槽。凹槽 的形状分别与铸件13上的第一限位部134、第二限位部135和第三 限位部(图中未示)的形状相匹配。本技术中的x方向和y方向如 图3所示。
33.继续参照图1至图4，第一压紧组件3包括立板301、伸缩气缸 302、齿轮303、齿条304、第一压紧块305、导轨306和滑块307。 伸缩气缸302的固定端连接在立板301上，活动端连接齿条304的一 端，齿条304的另一端与齿轮303啮合，齿条304的背面设有导轨 306，立板301上设有滑块307。导轨306和滑块307能够为齿条304 提供导向作用。第一压紧块305和齿轮303均固连在转轴309上，转 轴309的两端分别架设在一个耳板308上，且转轴能够相对耳板308 转动，两个耳板308均连接在立板301上。第一压紧块305包括压紧 段和连接臂，压紧段与连接臂之间具有夹角，且夹角为直角。由此， 通过第一压紧块305的旋转摆动能够压紧或松开铸件13。
34.第二压紧组件4与第一压紧组件3的结构相似，区别仅在于：第 二压紧组件4的连
接臂的长度大于第一压紧组件3的连接臂，第二压 紧组件4用于压紧铸件本体132。
35.在铸件生产调试时，由于铸件13上的浇道131并未形成，此时， 可以采用两个第二压紧组件4能够压紧铸件本体132。在铸件正常生 产以及下线时，为了避免铸件13被翻转后放置时压住压紧组件，此 时，可以采用两个第一压紧组件3压紧铸件13的浇道131。
36.参照图3，由于铸件13对应的砂芯包括第一子砂芯14和第二子 砂芯15。因此，砂芯取放机构包括两个第二定位支撑件8和两个夹 紧组件9，两个第二定位支撑件8能够分别插入第一子砂芯定位部141 和第二子砂芯定位部151中。
37.夹紧组件9包括依次连接在框架1上的xy平面补偿单元92和 平动气爪91，平动气爪91为三指气爪，平动气爪91中各卡爪的结 构与砂芯的被夹持部的形状相适配。即三个卡爪的结构和尺寸均可以 不同，三个卡爪的具体结构和尺寸和需要夹持的砂芯的被夹持部大致 匹配即可。xy补偿单元92为schunk公司的age-f-xy补偿单元， 能够对平动气爪91在xy平面内进行位置补偿。
38.为了能够实现对铸件和砂芯的自动化取放，本技术用于取放纵梁 类铸件及其砂芯的夹具还包括控制单元(图中未示)和检测单元。其 中，铸件取放机构、砂芯取放机构、检测单元均与控制单元电连接。 检测单元包括第一检测件10和第二检测件11，具体的，第一检测件 10和第二检测件11均为光电传感器且均可以为两个。第一检测件10 能够在检测到铸件13处于铸件取放机构内时，发送信号至控制单元； 第二检测件11能够在检测到砂芯处于砂芯取放机构内时，发送信号 至控制单元；控制单元能够在接收到第一检测件10发出的信号后控 制第一压紧组件3中的伸缩气缸302伸出，伸缩气缸302带动齿条 304上行，此时，导轨306和滑块307起到导向的作用，齿条304带 动齿轮302转动，进而带动第一压紧块305旋转压紧铸件13。第二 压紧组件4的工作原理与第一压紧组件3的工作原理相同，此处不再 详述。
39.控制单元还能够在接收到第二检测件11发出的信号后控制两个 平动气爪91分别抓紧第一子砂芯14和第二子砂芯15。
40.框架1的前侧还设有吹扫系统12，吹扫系统12包括气管线121、 多个上喷头122、多个下喷头123、第一开关阀(图中未示)和第二 开关阀(图中未示)，气管线121的入口连通气源，两端的出口分别 连通对应的上喷头122和下喷头123，第一开关阀和第二开关阀均设 置在气管线121上，且第一开关阀用于控制上喷头122的开关，第二 开关阀用于控制下喷头123的开关。由此，通过控制第一开关阀和第 二开关阀的开关，能够使吹扫系统12同时或分别吹扫上模具17和下 模具16。
41.本技术实施例用于取放纵梁类铸件及其砂芯的夹具的工作过程 包括将铸件13从上模具17上取出和将第一子砂芯14和第二子砂芯 15放入下模具16中。
42.将铸件13从上模具17上取出的具体工作过程如下：
43.首先，机械人带动本技术实施例夹具移动至上模具17的下方， 并确保上模具17上的定位块卡入框架1上的定位槽内，然后控制铸 件13下落至铸件取放机构内，与此同时，两个第一定位支撑件2伸 入铸件13对应的安装定位孔133中，铸件13上的第一限位部134、 第二限位部135和第三限位部(图中为示)分别卡入第一限位支撑5、 第二限位支撑6和第三限位支撑7内。此时，第一检测件10检测到 铸件13处于铸件取放机构内，并发送信号至控制单元。控制单元在 接收到第一检测件10发出的信号后控制第一压紧组件3或第二压紧 组件4
中的伸缩气缸302伸出，伸缩气缸302带动齿条304上行，齿 条304带动齿轮302转动，进而带动第一压紧块305旋转压紧铸件 13。最后，机器人将本技术实施例夹具连同铸件13一起从压铸机内 取出并翻转180
°
，放置到特定位置。需要说明的是，可以根据具体 的工况选择第一压紧组件3或第二压紧组件4动作。
44.将第一子砂芯14和第二子砂芯15放入下模具16中的具体工作 过程如下：
45.首先，机械人带动本技术实施例夹具移动至第一子砂芯14和第 二子砂芯15的放置处，与此同时，两个第二定位支撑件8分别插入 第一子砂芯定位部141和第二子砂芯定位部151中，然后，第二检测 件11检测到砂芯处于砂芯取放机构内，并发送信号至控制单元，控 制单元在接收到第二检测件11发出的信号后控制两个平动气爪91分 别抓紧第一子砂芯14和第二子砂芯15。然后机械人带动本技术实施 例夹具移动至下模具16的下方，并确保框架1上的定位块104卡入 下模具16上的定位槽中，然后平动气爪91松开第一子砂芯14和第 二子砂芯15，使其落入下模具16中相应的位置，为下一次铸造做好 准备。
46.以上，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局 限于此，任何在本技术揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在 本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应该以权利要求的 保护范围为准。