一种自适应砂型自动清理装置的制作方法

1.本发明涉及砂型制造技术领域，尤其涉及一种自适应砂型自动清理装置。


背景技术：

2.随着3d打印技术在铸造行业的迅猛发展，打印的砂型数量和种类增多，但打印砂型清理存在以下问题：
3.1、打印砂型大小高低不一，现有清理装置利用率低，清理效果差；
4.2、打印出来的砂型需要人工清理表面浮砂，清理效率低、工作环境恶劣、劳动强度大且成本高等问题。


技术实现要素：

5.针对上述不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种自适应砂型自动清理装置，该装置自动检测砂型高度，并根据高度调整清理机构高度，从而可将不同高度砂型表面的浮砂进行清理。
6.为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
7.一种自适应砂型自动清理装置，包括用于检测待清理砂型高度的高度检测单元、用于清理砂型的气嘴机构、用于带动所述气嘴机构升降的升降机构、用于带动所述升降机构水平移动的水平移动机构、以及分别与所述高度检测单元、所述水平移动机构和所述升降机构电连接的控制单元，所述升降机构与所述气嘴机构连接，所述升降机构与所述水平移动机构连接；所述控制单元根据所述高度检测单元传输的检测信号，控制所述升降机构移动，以调整所述气嘴机构的位置。
8.优选方式为，还包括与所述控制单元电连接的输送机构，所述输送机构包括输送导轨、设在所述输送导轨上的agv小车、及驱动所述agv小车移动的输送电机。
9.优选方式为，还包括清理室，所述清理室的侧面设置有与所述控制单元电连接的自动卷帘门，所述自动卷帘门的两侧设置所述高度检测单元，所述气嘴机构、所述水平移动机构和所述升降机构设在所述清理室内；且所述输送导轨从所述清理室内延伸至所述清理室外；所述输送导轨上设置有与所述控制单元电连接的到位检测单元，所述到位检测单元用于检测所述agv小车是否到位，并传输对应的到位信号至所述控制单元，所述控制单元根据到位信号控制所述自动卷帘门。
10.优选方式为，所述水平移动机构包括同步带、与所述同步带连接的滑动座、及带动同步带和所述滑动座移动的动力组件,所述滑动座上面固设所述升降机构。
11.优选方式为，所述气嘴机构包括多个并排设置的气嘴、固定所述气嘴的固定杆、与各所述气嘴连通的气管，以及设在所述气管上的电磁阀，所述电磁阀与所述控制单元电连接。
12.优选方式为，所有所述气嘴的排列方向与所述直线滑轨的延伸方向垂直。
13.优选方式为，所述升降机构包括竖向设置的丝杠、与所述丝杠螺纹连接的螺母、与
所述丝杠传动连接的升降伺服电机，所述螺母与所述滑动座固定连接，所述升降伺服电机与所述控制单元电连接。
14.优选方式为，还包括支撑架，所述支撑架上设置所述水平移动机构和所述升降机构；所述支撑架上还设置有用于辅助水平移动的导向结构。
15.优选方式为，所述导向结构包括设在所述支撑架下面的导向轨，所述导向轨与所述直线滑轨并行设置；所述导向轨上设置有与其滑动连接的导向块，所述导向块与所述升降机构连接。
16.优选方式为，所述高度检测单元包括测量光幕传感器，所述测量光幕传感器设在所述自动卷帘门的两侧；且所述到位检测单元包括检测传感器，所述检测传感器设在所述自动卷帘门。
17.采用上述技术方案后，本发明的有益效果是：
18.由于本发明的自适应砂型自动清理装置，包括用于检测待清理砂型高度的高度检测单元、用于清理砂型的气嘴机构、用于带动升降机构水平移动的水平移动机构、用于带动气嘴机构升降的升降机构、以及分别与高度检测单元、水平移动机构和升降机构电连接的控制单元，升降机构与气嘴机构连接，升降机构与水平移动机构连接；控制单元根据高度检测单元传输的检测信号，控制升降机构移动，以调整气嘴机构的位置。可见，本发明能够自己检测待清理砂型高度，并根据实时高度控制升降机构，调整气嘴机构的高度，清理时水平移动机构带动升降机构和气嘴机构移动，以自动清理砂型表面浮砂，提高了效率，无需人工操作。
19.由于还包括与控制单元电连接的输送机构，输送机构包括输送导轨、设在输送导轨上的agv小车、及驱动agv小车移动的输送电机，agv小车上设置待清理砂型，实现砂型自动输送，进一步提高效率，降低人工强度。
20.由于还包括清理室，清理室的侧面设置有与控制单元电连接的自动卷帘门，自动卷帘门的两侧设置高度检测单元，气嘴机构、水平移动机构和升降机构设在清理室内；且输送导轨从清理室内延伸至清理室外；输送导轨上设置有与控制单元电连接的到位检测单元，到位检测单元用于检测agv小车是否到位，并传输对应的到位信号至控制单元，控制单元根据到位信号控制所述自动卷帘门；令砂型清理在清理室内完成，改善了工作环境。
21.由于气嘴机构包括多个并排设置的气嘴、固定气嘴的固定杆、与各气嘴连通的气管，以及设在气管上的电磁阀，电磁阀与控制单元电连接；且所有气嘴的排列方向与直线滑轨的延伸方向垂直，令气嘴机构随着水平移动机构移动过程中，彻底清理砂型。
22.由于还包括支撑架，支撑架上设置水平移动机构和升降机构；支撑架上还设置有用于辅助水平移动的导向结构，使气嘴机构可靠的水平移动，清理砂型。
23.由于高度检测单元包括测量光幕传感器，测量光幕传感器设在自动卷帘门的两侧；且到位检测单元包括检测传感器，检测传感器设在自动卷帘门前，通过到位检测单元自动打开自动卷帘门，无需人工操作。
24.综上所述，本发明通过输送机构自动输送待清理砂型，通过到位检测单元自动检砂型位置，自动打开自动卷帘门进入密闭的清理室，通过高度检测单元自动检测待清理砂型高度，令升降机构根据实时高度调整气嘴机构的高度，水平移动机构带动气嘴机构水平移动，自动清理砂型表面浮砂，全程无须人工参与，自动化程度高，提高了清理效率，改善了
工作环境，降低了劳动强度。
附图说明
25.图1是本发明中自适应砂型自动清理装置的结构示意图；
26.图2是本发明中具有清理室时的结构示意图；
27.图3是本发明倾倒时的结构示意图；
28.图4是本发明中自适应砂型自动清理装置另一角度的结构示意图；
29.图中：1-支撑架，2-水平移动机构，20-直线滑轨，21-滑动座，22-动力组件，3-升降机构，4-气嘴机构，40-气嘴，41-固定杆，5-输送机构，50-输送导轨，51-agv小车，52-工作台，53-输送电机，6-清理室，60-自动卷帘门,61-自动门，7-电控柜，8-高度检测单元，9-砂型。
具体实施方式
30.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
31.如图1至图4共同所示，一种自适应砂型自动清理装置，包括用于检测待清理砂型高度的高度检测单元8、用于清理砂型9的气嘴机构4、用于带动气嘴机构4升降的升降机构3、用于带动升降机构3水平移动的水平移动机构2、以及分别与高度检测单元8、水平移动机构2和升降机构3电连接的控制单元，升降机构3与气嘴机构4连接，升降机构3与水平移动机构2连接；控制单元根据高度检测单元8传输的检测信号，控制升降机构3移动，以调整气嘴机构4的位置。本实施例中控制单元设在电控柜7中，控制单元可为但不限于plc或stm32系列单片机。
32.本发明投入使用后，高度检测单元8可自动检测待清理砂型9高度，并转换成对应的高度信号传输至控制单元，控制单元根据接收的高度信号，控制升降机构3移动对应距离，以调整气嘴机构4的高度。清理时，气嘴机构4出气，水平移动机构2带动气嘴机构4水平移动，在移动过程中气嘴机构4出气清理砂型9表面浮砂，清理完毕后控制单元，控制水平移动机构2和升降机构3复位，也可控制气嘴机构4关闭停止出气。可见，本发明的清理装置，能够自己检测待清理砂型9高度，并根据实时高度控制升降机构3，调整气嘴机构4的高度，清理时水平移动机构2带动气嘴机构4移动，以自动清理砂型表面浮砂，提高了效率，无需人工操作。
33.如图1至图4共同所示，本实施例的自适应砂型自动清理装置，还包括与控制单元电连接的输送机构5，输送机构5包括输送导轨50、设在输送导轨50上的agv小车51、及驱动agv小车51移动的输送电机53，agv小车51上设置待清理砂型，其中输送电机53可与控制单元电连接，由控制单元统一控制砂箱的输送。可通过输送机构5自动输送砂型，进一步提高了效率和自动化程度，降低劳动强度。当然，输送机构5不限上面所列举的结构，只要能够输送砂型即可。另外，agv小车上可设置有工作台，工作台内置废砂箱，agv小车的工作台上放置待清理砂型。
34.如图2和图3所示，本实施例的自适应砂型自动清理装置，还包括密闭的清理室6，
清理室6的侧面设置有与控制单元电连接的自动卷帘门60，清理室6还设有自动门61，气嘴机构4、水平移动机构2和升降机构3设在清理室6内，输送导轨50从清理室6内延伸至清理室6外，令输送机构5能够将砂型运输至清理室6内，清理完毕再输送走。另外，自动卷帘门可由转动机构带动，转动机构可包括转轴，设在转轴两端的拉链，及带动转轴转动的电机，拉链与卷帘门连接。
35.一种优选方案，自动卷帘门60的两侧设置高度检测单元8，高度检测单元8包括两测量光幕传感器，两测量光幕传感器分设在自动卷帘门60的两侧；为了实现自动卷帘门60的自动打开和关闭，在输送导轨50上设置了到位检测单元，该到位检测单元与控制单元电连接，当agv小车51移动至到位检测单元后，到位检测单元传输对应的到位信号至控制单元，控制单元根据到位信号控制自动卷帘门60打开，令agv小车51直接移动至清理室6内。
36.而在agv小车51载着待清理砂型移动至测量光幕传感器时，两测量光幕传感器分别检测到待清理砂型高度，agv小车51继续移动，移动到清理室6内预设定位置后停止，此预设定位置根据气嘴机构4、水平移动机构2和升降机构3的位置设定，只要保证气嘴机构4移动时，能够清理砂型即可。当然，高度检测单元8不限上面所列举的结构，到位检测单元可包括检测传感器，比如：相对设置的激光发射器和激光接收器，或者光电开关等均可，到位检测单元设在自动卷帘门60前，用于检测agv小车51是否到位(是否到自动卷帘门60前)。
37.如图1和图4所示，本发明所使用的水平移动机构2可包括直线滑轨20、与直线滑轨20滑动连接的滑动座21、及带动滑动座21移动的动力组件22；滑动座21上面固设气嘴机构4，滑动座21还与升降机构3连接。当控制单元启动动力组件22后，动力组件22带动滑动座21沿直线滑轨20移动，进而带动气嘴机构4随着水平移动，升降机构通过固定块固定在水平移动机构的滑动座上，气嘴机构4通过上下两个固定支架固定在升降机构的滑动座上。
38.另外，水平移动机构包括同步带、与同步带连接的滑动座、及带动同步带及滑动座移动的动力组件、水平移动机构的防护装置、拖链组件等、滑动座上面固设升降机构。
39.如图1和图4所示，本发明所使用的气嘴机构4包括多个并排设置的气嘴40、固定气嘴40的固定杆41、与各气嘴40连通的气管，以及设在气管上的电磁阀，电磁阀与控制单元电连接；且所有气嘴40的排列方向与直线滑轨20的延伸方向垂直。当控制单元打开电磁阀后，气体进入气管，最终从各气嘴40喷出，清理表面浮砂。
40.如图1和图4所示，本发明所使用的升降机构3包括竖向设置的丝杠、与丝杠螺纹支撑的轴承座，与丝杠螺纹连接的螺母、与丝杠传动连接的升降伺服电机，螺母与滑动座21固定连接，升降伺服电机与控制单元电连接。当控制单元根据高度检测单元8，控制升降私服电机转动时，螺母相对于丝杆上下移动，从而调整气嘴机构4的高度。
41.如图1、图3和图4所示，本实施例还包括支撑架1，支撑架1的底部设置有加强筋，支撑架1上设置水平移动机构2和升降机构3；支撑架1上还设置有用于辅助水平移动的导向结构。一种优选方案，导向结构包括设在支撑架1下面的导向轨，导向轨与直线滑轨20并行设置；导向轨上设置有与其滑动连接的导向块，导向块与升降机构3连接，导向结构使气嘴机构4可靠的水平移动，清理砂型。
42.如图1至图4共同所示，本实施例具体的工作过程为：将打印出来的砂型吊装到输送机构5的agv小车51的工作台52上，输送电机53启动，带动agv小车51沿着输送导轨50移动，运行至到位检测单元后，到位检测单元检测到agv小车51，其传输到位信号至控制单元，
控制单元控制自动卷帘门60打开，agv小车51继续移动，在通过自动卷帘门60时，自动卷帘门60两侧测量光幕传感器检测砂型高度，并传输对应的高度信号至控制单元，控制单元根据高度信号控制升降机构3升降或者同时打开电磁阀，令气体进入气管，从各气嘴40喷出，升降机构3升降调整气嘴40的高度，当agv小车51移动到清理室6内预设定位置后停止，水平移动机构2动作，带动气嘴机构4水平移动，气嘴40喷气将砂型表面浮砂清理干净。清理完成后输送电机53再次启动，agv小车51带走砂型运走，agv小车51启动运行回到原位置，升降机构3，水平移动机构2和气嘴机构4复位，待下一次清理。可见，本发明解决了现有技术清砂效率低、效果差，工作环境不安全，劳动强度大且成本高等问题。
43.以上所述本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同一种自适应砂型自动清理装置的改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。