砂型夹持机构
技术领域
本实用新型涉及智能装备制造领域，特别是涉及一种砂型夹持机构。
背景技术
由于3D打印技术无需考虑传统工艺中的起模和撤料等问题，同时省去模具制作、制芯、造型等过程，基本可实现各种复杂铸件的砂型打印和铸造，大大提高了铸造工艺设计的灵活性，基于其巨大的应用优势，3D砂型已逐渐被市场认可，逐步实现了产业化，并在以更快的发展速度被推广和应用。但是3D打印砂型也存在着不易直接穿插芯骨、安装吊运芯鼻等劣势，因此在砂芯设计时需要在砂型上设计吊运装置或者吊把等以用于3D砂型的出箱、清砂、施涂、烘干、组芯等过程。由于3D打印砂型结构工艺性比较灵活，因此砂型结构、重量、尺寸等差异很大，故很难实现大型和小型砂型吊把的标准化设置和机器人的自动化抓取、翻转和转运等，目前大多砂型的转运过程依然是通过人工操作起重机吊运砂型吊把的方式来实现。在整个砂型的吊运、翻转和转运中，操作过程复杂且劳动强度大，生产效率低，且存在你安全隐患，无法实现砂型的大批量、高效生产，更不能形成砂型的自动化生产线，因此不同大小结构的砂型自动化抓取成为制约实现砂型产业化应用的瓶颈之一。
实用新型内容
基于此，有必要针对现有技术中砂型的转运过程复杂、劳动强度大、生产效率低、存在安全隐患，无法实现砂型的大批量、高效自动化生产的问题，提供一种能够适用于不同尺寸大小、重量不同的砂型抓取，能够有效提高生产砂型效率的砂型夹持机构。
一种砂型夹持机构，所述的砂型夹持机构包括：横梁、转动安装于所述横梁的旋转轴、滑动安装于所述横梁两端的夹持臂以及固定安装于每一所述夹持臂底端的抓手组件；所述抓手组件包括固定座以及相互间隔设置于所述固定座上的若干大抓手与若干小抓手，所述固定座转动安装于对应所述夹持臂的内侧壁上，各所述大抓手用于卡接于大型砂型的吊把上，各所述小抓手用于凸伸于小型砂型的凹型结构内。
在其中一个实施例中，各所述大抓手包括多边形槽体结构。
在其中一个实施例中，所述多边形槽体结构的深度为30mm～60mm。
在其中一个实施例中，所述多边形槽体结构的槽壁厚为10mm～24mm。
在其中一个实施例中，所述多边形槽体结构的上边沿设置有倾斜角。
在其中一个实施例中，各所述小抓手包括柱形结构。
在其中一个实施例中，所述柱形结构的上边沿设置有倾斜角。
在其中一个实施例中，各所述大抓手与各所述小抓手分别对称排列设置。
在其中一个实施例中，所述固定座以及各所述大抓手与各所述小抓手均与所述固定座一体成型。
在其中一个实施例中，所述大抓手与所述小抓手的数量均小于等于3。
上述砂型夹持机构，通过在用于夹持砂型的夹持臂上设置具有若干大抓手与小抓手的抓手组件，从而可便于对不同规格小及重量的砂型通过一套砂型夹持机构即可完成夹持吊运工作，并通过横梁上转动设置的旋转轴带动砂型整体转动，使砂型实现自由旋转，从而有效提高了砂型的抓取、翻转、吊运和组型等过程的高效率运行，实现砂型自动化、智能化生产。
附图说明
图1为一实施例的砂型夹持机构的立体结构示意图。
图2为一实施例的大抓手与砂型的爆炸图。
图3为图2所示的大抓手与砂型的装配图。
图4为一实施例的小抓手与砂型的爆炸图。
图5为图4所示的小抓手与砂型的装配图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
在一实施方式中，一种砂型夹持机构，所述的砂型夹持机构包括：横梁、转动安装于所述横梁的旋转轴、滑动安装于所述横梁两端的夹持臂以及固定安装于每一所述夹持臂底端的抓手组件；所述抓手组件包括固定座以及相互间隔设置于所述固定座上的若干大抓手与若干小抓手，各所述大抓手用于卡接于大型砂型的吊把上，各所述小抓手用于凸伸于小型砂型的凹型结构内。
上述砂型夹持机构，通过在用于夹持砂型的夹持臂上设置具有若干大抓手与小抓手的抓手组件，从而可便于对不同规格小及重量的砂型通过一套砂型夹持机构即可完成夹持吊运工作，并通过横梁上转动设置的旋转轴带动砂型整体转动，使砂型实现自由旋转，从而有效提高了砂型的抓取、翻转、吊运和组型等过程的高效率运行，实现砂型自动化、智能化生产。
下面结合具体实施例对所述砂型夹持机构进行说明，以进一步理解所述砂型夹持机构的实用新型构思。请参阅图1，一种砂型夹持机构10，所述的砂型夹持机构包括：横梁100、转动安装于所述横梁的旋转轴200、滑动安装于所述横梁两端的夹持臂300以及固定安装于每一所述夹持臂底端的抓手组件400；所述抓手组件400包括固定座410以及相互间隔设置于所述固定座上的若干大抓手420与若干小抓手430，各所述大抓手420用于卡接于大型砂型的吊把上，各所述小抓手430用于凸伸于小型砂型的凹型结构内。
具体地，旋转轴200安装于横梁100的中间位置，吊运驱动桁架与旋转轴200连接，通过旋转轴200可便于实现吊运桁架控制横梁100转动，从而有利于调整对砂型的抓取吊运角度。并且通过将旋转轴200安装于横梁100的中间位置，有利于保证横梁100的平衡支撑。进一步地，横梁100的两端滑动设置夹持臂300，即夹持臂300有两个且相对间隔设置，形成抓手结构进行砂型抓取。例如，夹持臂300安装于横梁100上的滑轨上。这样可便于随时通过调整两个夹持臂的行程距离，从而调整对不同大小尺寸的砂型进行抓取。更进一步地，在两个夹持臂300的相对侧面设置抓手组件400，通过抓手组件400首先稳定抓取砂型，然后通过调整夹持臂300收缩加紧砂型，通过与旋转轴连接的吊运驱动桁架实现将砂型调取后在空间位置进行移动。也就是说，夹持臂300与抓手组件400为稳定抓取砂型的结构，而砂型实现进一步的空间运转通过横梁及旋转轴配合吊运驱动桁架实现。
请一并参阅图2至图5，具体地，每一所述夹持臂300的内侧壁底端转动安装有所述固定座410，固定座410用于稳定安装若干大抓手420与若干小抓手430于固定座410上。在一实施例中，固定座410通过砂型夹持机构的传动机构转动设置于夹持臂300上。即，通过传动机构带动固定座410旋转，从而带动固定座上的大抓手420与小抓手430的旋转和砂型的翻转。在一实施例中，大抓手420与小抓手430为高合金钢制成。这样可保证抓手结构的强度。在一实施例中，各所述大抓手420与各所述小抓手430分别对称排列设置。例如，若干大抓手等间隔排列设置于固定座表面的一侧，若干小抓手等间隔排列设置于固定座表面与各个大抓手对称的另一侧。为了确保抓手安装稳定性，在一实施例中，所述固定座410以及各所述大抓手420与各所述小抓手430均与所述固定座410一体成型。这样，由于一体式设置从而可便于抓手结构稳定性，以避免影响对砂型的稳定抓取。
需要说明的是，由于大尺寸结构的重型砂型其在设计时方便设置吊把结构以利于吊运砂型，因此通过设置配合凸出型的吊把结构的大抓手420，实现大抓手420卡接于大尺寸结构的重型砂型500的吊把510上，从而实现将砂型稳定抓取。同理，对于小尺寸结构的砂型，由于不便设计凸出型吊把，因此工业上一般通过在小型砂型600上设置凹型结构610实现配合以凸出型的小抓手430，从而实现利用小抓手430稳定抓取小型砂型的。更进一步地，小抓手结构主要是实现砂型尺寸形状较小，无法放置砂型吊把的砂型，主要针对尺寸和重量较小砂型的抓取设计。小型吊把是在砂型上设计与小型抓手结构一致的凹形结构，使用时小型抓手凸起的柱状结构嵌入砂芯的凹形结构中，这种设计既解决了由于砂芯太小无法放置凸起的砂型吊把的问题，同时也减少了砂型整体的轮廓尺寸，提高了打印机工作箱的布图率，也同时利用了砂型本身机构的厚度和强度，使砂型的吊装结构能够满足吊运过程所需要的强度，实现砂型的抓取吊运。并且应该理解的是，通过在固定座410上设置若干大抓手420与若干小抓手430，可便于同时实现对大型砂型的抓取以及小型砂型的抓取或利用一套砂型夹持机构即可分别实现对大型砂型与小型砂型的抓取，有利于提高砂型的抓取、翻转、吊运和组型等过程的高效率运行，实现砂型自动化、智能化生产。
上述砂型夹持机构，通过在用于夹持砂型的夹持臂上设置具有若干大抓手与小抓手的抓手组件，从而可便于对不同规格小及重量的砂型通过一套砂型夹持机构即可完成夹持吊运工作，并通过横梁上转动设置的旋转轴带动砂型整体转动，使砂型实现自由旋转，从而有效提高了砂型的抓取、翻转、吊运和组型等过程的高效率运行，实现砂型自动化、智能化生产。
为了便于配合对不同砂型吊把的形状结构，在一实施例中，各所述大抓手420包括多边形槽体结构。例如，大抓手为矩形或六边形等多边形槽体结构。即，大抓手为具有开口的槽型结构体，砂型的吊把通过大抓手的开口容置卡接于槽型结构体内，以实现对砂型的可靠抓取。优选地，大抓手为矩形多边形槽体结构。需要说明的是，在相等最大轮廓形状尺寸情况下，矩形的面积最大，因此砂型吊把与砂型的接触面积也最大，即砂型吊把能够承受的力也是最大，吊运的砂型重量也是最大。在一实施例中，各所述小抓手430包括柱形结构。例如，小抓手为矩形柱体、多边形状柱体或圆柱体等多种形式的柱状结构。优选地，各所述小抓手430为圆柱体。
为了保证砂型能够抓取牢固可靠和尽可能不增大砂型轮廓尺寸，在一实施例中，所述多边形槽体结构的深度为30mm～60mm。优选地，所述多边形槽体结构的深度为45mm。为了保证吊运强度，在一实施例中，所述多边形槽体结构的槽壁厚为10mm～24mm。优选地，所述多边形槽体结构的深度为15mm。
为了时为了确保抓手结构与吊把的有效配合和顺利抓取，在一实施例中，所述多边形槽体结构的上边沿设置有倾斜角。即大抓手远离固定座的边沿设置有倒角或设置成斜度边沿，这样在抓取过程中起导引作用，优选地，斜度范围为2°～5°。需要说明的是，通过将抓手与吊把两者配合的沿周设置1mm～3mm的间隙，以便顺利实现自动抓取。在一实施例中，所述柱形结构的上边沿设置有倾斜角。这样，通过设置具有倾斜角的柱形体小抓手使得柱形体的底部截面积大于上部截面积，如此就能够起到导向作用，便于砂型与抓手之间的配合和抓取。
为了便于实现对大中小不同结构类型的砂型进行高效自动抓取，在一实施例中，所述大抓手与所述小抓手的数量均小于等于3。优选地，所述大抓手与所述小抓手的数量均为2个。即安装于每一夹持臂上的一个抓手组件包括两个大抓手两个小抓手。具体地，在抓手结构设计时可根据砂型重量和抓手结构能承受的最大重量，对抓手结构数量进行自由组合，数量可以为2个或者更多组合，组合方式可以为对齐排列组合，亦可是不规则排列，一般的优选2个规则排列的结构。
上述砂型夹持机构，通过将不同大小和不同结构的抓手进行集成并配合使用，减少或省去了抓手的更换或者是更换频率和次数，同时通过多种大小不等得砂型进行综合布图，提高了3D打印机工作箱的空间利用率，极大的提高了3D打印机的工作效率。为此通过抓手和砂型吊把结构的设计，使抓手配合在夹持机构的作用下实现不同大小规格砂型的自由吊运，并通过抓手的转动带动砂型整体转动，使砂型也实现自由旋转，提高了砂型的抓取、翻转、吊运和组型等过程的高效率运行，实现自动化智能化生产。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
