阅读说明：本技术 一种基于机器人的大型复杂砂型干燥系统 (Large-scale complicated sand mould drying system based on robot ) 是由 徐彪 胡长明 徐小平 娄华威 陈实 冯展鹰 于 2020-07-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于机器人的大型复杂砂型干燥系统,涉及无模铸造技术领域,具体包括机器人、涂料检查台、自动抓取机构、干燥装置和砂型存放台。本发明在实施过程中,改变了传统砂型自然干燥的方法,采用基于机器人的自动干燥的系统,缩短了干燥时间,提高了砂型干燥效率,大大节省了后续合型工序所需等待的时间；采用机器人、视觉系统,按照砂型干燥工艺顺序,逐件将浸涂好的砂型放入干燥装置内腔支撑架上的相应位置进行自动加热、保温,完成砂型干燥,为大型复杂砂型自动干燥提供了自动化系统。(The invention discloses a robot-based large complex sand mold drying system, relates to the technical field of die-free casting, and particularly comprises a robot, a coating inspection table, an automatic grabbing mechanism, a drying device and a sand mold storage table. In the implementation process, the traditional sand mold natural drying method is changed, and an automatic drying system based on a robot is adopted, so that the drying time is shortened, the sand mold drying efficiency is improved, and the waiting time required by the subsequent mold assembling process is greatly saved; and (3) a robot and a vision system are adopted, and the sand mould which is well dipped and coated is placed into a corresponding position on a support frame of an inner cavity of a drying device one by one according to the sand mould drying process sequence to be automatically heated and insulated, so that the sand mould drying is completed, and an automatic system is provided for the automatic drying of large-scale complex sand moulds.)

一种基于机器人的大型复杂砂型干燥系统

技术领域

本发明涉及无模铸造技术领域，具体是一种基于机器人的大型复杂砂型干燥系统。

背景技术

传统的砂型铸造，使用木模或金属模具放置在砂箱中填充砂子和粘接树脂的混合物，树脂固化后，取出模具，然后将上模、下模和砂芯人工合型成浇注用铸型。

传统砂型是刷涂砂型表面，涂料没有浸入砂型内部，砂型干燥是自然晾干，无需干燥设备。砂型采用浸涂工艺后，砂型整体浸入浸涂装置的涂料中，砂型表面的涂料如果采用传统自然晾干工艺，表面完全干燥需要时间长，后续合型需要长时间等待，严重影响最终的铸造效率。

基于机器人的砂型自动干燥系统能够自动完成砂型的干燥，能够一次性对多件砂型进行加热干燥，及大地提高砂型干燥效率和质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于机器人的大型复杂砂型干燥系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于机器人的大型复杂砂型干燥系统，包括机器人、涂料检查台、自动抓取机构、干燥装置和砂型存放台，所述涂料检查台由脚踏板、检查台台架和转台组成，检查台台架由铝型材搭建，其上部通过轴承安装有可旋转的转台，脚踏板设置在检查台台架下部，脚踏板通过连杆与转台连接并形成凸轮机构，在转台上设有砂型搁架和光电开关，在涂料检查台两侧安装固定有安全光栅。

作为本发明进一步的方案：所述涂料检查台共设置了六个工位。

作为本发明进一步的方案：所述安全光栅和光电开关均与外部的控制系统相连。

作为本发明进一步的方案：所述砂型自动抓取机构安装在机器人手臂上并由伺服传动机构、抓手、视觉系统和机架组成，机架固定在机器人的手臂上，伺服传动机构、抓手和视觉系统均安装在机架上，且抓手由伺服传动机构驱动。

作为本发明进一步的方案：所述伺服传动机构和视觉系统均与砂型自动抓取机构内置的处理器电连接。

作为本发明进一步的方案：所述干燥装置由干燥箱体、加热系统、温控系统、支撑架、干燥气缸和干燥装置上盖组成，支撑架固定在干燥箱体内，干燥装置上盖通过合页转动安装在干燥箱体的顶部，并由干燥气缸气动自动开闭，加热系统和温控系统设置在干燥箱体内。

作为本发明进一步的方案：所述干燥气缸安装在干燥箱体的两侧壁中，且干燥气缸的一端伸出干燥箱体外与干燥装置上盖的两侧中部转动连接。

作为本发明进一步的方案：所述加热系统由安装在干燥箱体底部的铸铝加热板和控制系统构成，而铸铝加热板通过电磁开关与控制系统电连接，温控系统由温度传感器和控制系统构成。

作为本发明进一步的方案：所述砂型存放台由铝合金框架台、台板、定位挡块和检测开关组成，铝合金框架台由铝合金型材搭建而成，台板固定在铝合金框架台上，在台板侧部预设位置设有四个定位挡块，检测开关安装在台板上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在实施过程中，改变了传统砂型自然干燥的方法，采用基于机器人的自动干燥的系统，缩短了干燥时间，提高了砂型干燥效率，大大节省了后续合型工序所需等待的时间；采用机器人、视觉系统，按照砂型干燥工艺顺序，逐件将浸涂好的砂型放入干燥装置内腔支撑架上的相应位置进行自动加热、保温，完成砂型干燥，为大型复杂砂型自动干燥提供了自动化系统。

附图说明

图1为一种基于机器人的大型复杂砂型干燥系统的结构示意图。

图2为一种基于机器人的大型复杂砂型干燥系统中涂料检查台的结构示意图。

图3为一种基于机器人的大型复杂砂型干燥系统中砂型自动抓取机构的结构示意图。

图4为一种基于机器人的大型复杂砂型干燥系统中砂型干燥装置的结构示意图。

图5为一种基于机器人的大型复杂砂型干燥系统中砂型存放台的结构示意图。

如图所示：机器人1、涂料检查台2、脚踏板2-1、检查台台架2-2、转台2-3、砂型搁架2-4、光电开关2-5、安全光栅2-6、自动抓取机构3、伺服传动机构3-1、抓手3-2、视觉系统3-3、机架3-4、干燥装置4、干燥箱体4-1、支撑架4-2、干燥气缸4-3、干燥装置上盖4-4、砂型存放台5、铝合金框架台5-1、台板5-2、定位挡块5-3、检测开关5-4。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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发明中的具体含义。

请参阅图1和图2，本发明实施例中，一种基于机器人的大型复杂砂型干燥系统，包括机器人1、涂料检查台2、自动抓取机构3、干燥装置4和砂型存放台5，所述涂料检查台2由脚踏板2-1、检查台台架2-2和转台2-3组成，检查台台架2-2由铝型材搭建，其上部通过轴承安装有可旋转的转台2-3，脚踏板2-1设置在检查台台架2-2下部，脚踏板2-1通过连杆与转台2-3连接并形成凸轮机构，在使用时，转台2-3通过踩踏脚踏板2-1可以手动旋转或停止，便于检查砂型浸涂质量，在转台2-3上设有砂型搁架2-4和光电开关2-5，砂型搁架2-4用于承载砂型，光电开关2-5用于判断砂型是否存在，在涂料检查台两侧装有安全光栅2-6，所述安全光栅2-6和光电开关5均与外部的控制系统相连，砂型通过人工判断完成检查确认后，按下安全光栅2-6的按钮，检查人员退出工位，安全光栅2-6发出信号给机器人1将砂型抓走；

需要说明的是，所述涂料检查台2共设置了六个工位，人工完成砂型浸涂质量的检查及补刷涂料；

请参阅图3，所述砂型自动抓取机构3安装在机器人1手臂上，由伺服传动机构3-1、抓手3-2、视觉系统3-3和机架3-4组成，机架3-4固定在机器人1的手臂上，伺服传动机构3-1、抓手3-2和视觉系统3-3均安装在机架3-4上，且抓手3-2由伺服传动机构3-1驱动，实现抓取功能，伺服传动机构3-1和视觉系统3-3均与砂型自动抓取机构3内置的处理器电连接，工作时，机器人1运动到砂型检查台5处，伺服传动机构3-1动作，把抓手3-2打开，通过视觉系统3-3拍照，通过处理器运算得出砂型的位置，抓手3-2将砂型夹紧抓取，机器人1自动运动到干燥装置4前，通过视觉系统3-3拍照，将待干燥的第一件砂型放置在干燥装置4内腔支撑架上，后续重复前面步骤，按照干燥顺序，逐件将浸涂过的砂型抓取放入干燥装置4的内腔支撑架上；

请参阅图4，所述砂型干燥装置4用于浸涂后的砂型干燥，干燥装置4由干燥箱体4-1、加热系统、温控系统、支撑架4-2、干燥气缸4-3和干燥装置上盖4-4组成，支撑架4-2固定在干燥箱体4-1内，干燥装置上盖4-4通过合页转动安装在干燥箱体4-1的顶部，并由干燥气缸4-3气动自动开闭，干燥气缸4-3安装在干燥箱体4-1的两侧壁中，且干燥气缸4-3的一端伸出干燥箱体4-1外与干燥装置上盖4-4的两侧中部转动连接，从而实现干燥装置上盖4-4的自动开闭，干燥气缸4-3由干燥箱体4-1内置的控制系统控制伸缩，加热系统和温控系统设置在干燥箱体4-1内并由控制系统控制，加热系统由安装在干燥箱体4-1底部的铸铝加热板和控制系统构成，而铸铝加热板通过电磁开关与控制系统电连接，温控系统由温度传感器和控制系统构成，对干燥箱体4-1内的温度进行监控，从而通过控制系统控制加热系统的加热，使该干燥装置4具有超温保护，风机过载保护，电流保护功能，机器人1将浸涂后的砂型抓取到干燥箱体4-1内，摆放在支撑架4-2上，机器人1的抓手机构3退出干燥箱体4-1，干燥装置上盖4-4关闭，干燥装置4开始工作，到达设定加热时间后，干燥气缸4-3接到信号打开干燥装置上盖4-4，将干燥好的砂型取出，此外，干燥箱体4-1内能同时对至少两块砂型进行干燥处理，提高了干燥效率；

请参阅图5，所述砂型存放台5由铝合金框架台5-1、台板5-2、定位挡块5-3和检测开关5-4组成，砂型存放台5用于存放干燥完毕待合型的砂型，当所有待合型的砂型全部干燥好后，机器人将干燥好的砂型逐件放到砂型存放台5上等待抓取合型，铝合金框架台5-1由铝合金型材搭建而成，台板5-2固定在铝合金框架台5-1上，在台板5-2侧部预设位置设有四个定位挡块5-3，定位挡块5-3用于校验砂型位置，检测开关5-4安装在台板5-2上，检测台板5-2上是否有砂型，在台板5-2上可存储多个砂型。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内，且本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。