本发明专利技术涉及一种全态势感知的砂芯夹具，包括支撑架、摆动架、摆动驱动件和夹持件，所述摆动驱动件设置在所述支撑架上，所述摆动架与所述支撑架活动连接，所述摆动驱动件与所述摆动架传动连接并用于驱动所述摆动架进行摆动，所述摆动架包括顶梁和两相对设置的夹臂，所述夹持件设置在两相对设置的夹臂上并用于夹紧砂芯，所述摆动架两相对设置的夹臂上设有用于检测夹持力的测力传感器，所述摆动架的顶梁一侧设有用于检测砂芯的外观涂层状态和砂芯目标位姿的视觉传感器，所述支撑架上设有用于与控制器进行数据通讯的数据通讯接口，所述测力传感器和视觉传感器与所述数据通讯接口电连。本发明专利技术实施可保证砂芯浸涂涂层质量同时提高生产效率。
【技术实现步骤摘要】
一种全态势感知的砂芯夹具
本专利技术涉及铸造
，具体涉及一种全态势感知的砂芯夹具。
技术介绍
砂芯是用来形成铸件的腔体。把砂芯固定在砂模中的特定位置，然后浇注，浇铸完成后，砂芯就包裹在了铸件中，敲碎砂芯，就形成了铸件中的空腔部分。在铸造生产中，砂芯的使用尤其重要。砂芯夹具的作用是将装夹到浸涂夹具上的气缸盖砂芯放入专用液体涂料中进行浸泡，过程中需要不停的翻转砂芯，使其得到充分的浸泡。机器人铸造砂芯浸涂工艺是指覆盖在型腔和型芯表面，以改善型腔和型芯表面耐火性、化学稳定性、抗金属液冲刷性、抗黏砂性的工序过程。从而提高铸件表面质量，防止或减少铸件夹砂或砂眼等缺陷。该工序过程中需要对砂芯浸入涂层液后的摆幅和时间有着较高的要求。涂层的厚度和均匀度对铸件的成型和表面质量都有着一定的影响。传统的砂芯夹具没有态势感知系统，只能通过经验估算摆动幅度和时间，同时无法实时估算涂层厚度。综上所述，亟需提供一种可保证砂芯浸涂涂层的质量同时可提高生产效率的全态势感知的砂芯夹具。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可保证砂芯浸涂涂层质量的同时可提高生产效率的全态势感知的砂芯夹具。上述目的是通过如下技术方案实现：一种全态势感知的砂芯夹具，包括支撑架、摆动架、摆动驱动件和夹持件，所述摆动驱动件设置在所述支撑架上，所述摆动架与所述支撑架活动连接，所述摆动驱动件与所述摆动架传动连接并用于驱动所述摆动架进行摆动，所述摆动架包括顶梁和两相对设置的夹臂，所述夹持件设置在两相对设置的夹臂上并用于夹紧砂芯，所述摆动架两相对设置的夹臂上设有用于检测夹持力的测力传感器，所述摆动架的顶梁一侧设有用于检测砂芯的外观涂层状态和砂芯目标位姿的视觉传感器，所述支撑架上设有用于与控制器进行数据通讯的数据通讯接口，所述测力传感器和视觉传感器与所述数据通讯接口电连。如此，应用过程中，摆动件上的夹持件将要浸涂的砂芯夹紧液体涂料中进行浸，摆动驱动件驱动摆动架进行摆动翻转砂芯，使其得到充分的浸泡。测力传感器和视觉传感器分别将检测的摆臂的夹持力和砂芯的外观涂层状态和砂芯目标位姿的数据信息通过数据通讯接口与控制器进行数据通讯，一方面与工厂数据中心进行数据交换，从而为实现工厂数字化和设备数字孪生系统打好坚实的硬件基础，另一方面控制器可根据获取的数据进行比较计算，并根据计算结果控制摆动驱动件运动调整砂芯的姿态，以实现更为合理的砂芯浸涂工艺参数，从而在保证砂芯浸涂涂层质量的基础上，同时实现该工序的更短的生产时间。进一步的技术方案是，所述测力传感器设置在所述夹持件的上方，所述测力传感器对称设置在相对设置的两夹臂上。进一步的技术方案是，至少每个所述夹臂上设有两个测力传感器，同一所述夹臂上的测力传感器位于同一水平线上。进一步的技术方案是，所述全态势感知的砂芯夹具还包括控制器，所述控制器与所述数据通讯接口电连并可进行数据通讯，所述摆动驱动件与所述控制器信号连接，所述控制器可驱动所述摆动驱动件的运动方向以及启停，进而调整夹持件上的砂芯的位姿。进一步的技术方案是，所述控制器包括数据处理模块，所述数据处理模块可将控制器获得的夹持力的数据以及砂芯目标位姿计算得到砂芯的重心位置值，然后根据视觉系统获得的砂芯的目前外观涂层状态与砂芯目标外观涂层状态进行比对获取比对数据，所述控制器根据比对数据控制摆动驱动件运动带调整夹持件上的砂芯的位姿。进一步的技术方案是，所述摆动驱动件为伺服电机。采用伺服电镜可使控制速度，且位置精度控制也十分准确，保证砂芯的浸泡效果。进一步的技术方案是，所述伺服电机的输出轴通过传动组件与所述摆动架相连，所述传动组件为联轴器，所述摆动架设有外伸的传动轴，所述传动轴的一端伸出所述摆臂通过所述联轴器与伺服电机的输出轴相连所述，所述传动轴的另一端通过与摆臂相连。进一步的技术方案是，所述传动组件包括链轮和链条，所述摆动架设有外伸的传动轴，所述传动轴的一端伸出所述摆臂并安装有第一链轮，所述电机的输出轴设有第二链轮，所述链条将第一链轮和第二链轮动力连接，所述传动轴的另一端通过与摆臂相连。如此设置，伺服电机的输出轴通过传动组件与摆动架的传动轴相连，通过伺服电机的转动实现传动轴的转动进而实现摆动架的摆动。进一步的技术方案是，所述夹持件包括固定在所述摆臂上的伸缩气缸以及固定在所述伸缩气缸活动端的夹板。进一步的技术方案是，所述夹持件对称设置在对称设置在相对设置的两夹臂上。进一步的技术方案是，所述夹板的一侧与伸缩气缸相连，另一侧设有弹性缓冲件。本专利技术技术方案的实施，通过视觉系统获得被夹砂芯的外观涂层状态和砂芯目标位姿情况，通过放置在夹臂上的测力传感器感知夹持力的大小，控制器采集上述数据后通过解算进而调整砂芯位姿，控制砂芯浸入涂层液后的摆幅和时间，进而控制涂层的厚度和均匀度，实现更为合理的砂芯浸涂工艺参数。从而在保证砂芯浸涂涂层质量的基础上，同时实现该工序的更短的生产时间。另外，可通过数据通讯接口与工厂数据中心进行数据交换，从而为实现工厂数字化，和设备数字孪生系统打好坚实的硬件基础。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1本专利技术一种实施方式下所涉及的全态势感知的砂芯夹具的正面示意图；图2本专利技术一种实施方式下所涉及的全态势感知的砂芯夹具的侧面示意图；图3本专利技术一种实施方式下所涉及的全态势感知的砂芯夹具的俯视图。图中：1支撑架2摆动架3摆动驱动件4测力传感器5视觉传感器6数据通讯接口7联轴器8伸缩气缸9夹板10摆臂11顶梁具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本专利技术的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行相应组合。本专利技术实施例如下，参照图1～3，一种全态势感知的砂芯夹具，包括支撑架1、摆动架2、摆动驱动件3和夹持件，所述摆动驱动件3设置在所述支撑架1上，所述摆动架2与所述支撑架1活动连接，所述摆动驱动件3与所述摆动架2传动连接并用于驱动所述摆动架2进行摆动，所述摆动架2包括顶梁11和两相对设置的夹臂，所述夹持件设置在两相对设置的夹臂上并用于夹紧砂芯，所述摆动架2两相对设置的夹臂上设有用于检测夹持力的测力传感器4，所述摆动架2的顶梁11一侧设有用于检测砂芯的外观涂层状态和砂芯目标位姿的视觉传感器5，所述支撑架1上设有用于与控制器进行数据通讯的数据通讯接口6，所述测力传感器4和视觉传感器5与所述数据通讯接口6电连。如此，应用过程中，摆动件上的夹持件将要浸涂的砂芯夹紧液体涂料中进行浸，摆动驱动件3驱动摆动架2进行摆动翻转砂芯，使其得到充分的浸泡。测力传感器4和视觉传感器5分别将检测的摆臂10的夹持力和砂芯的外观涂层状态和砂芯目标位姿的数据信息通过数据通讯接口6与控制器进行数据通讯，一方面与本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种全态势感知的砂芯夹具，其特征在于，包括支撑架、摆动架、摆动驱动件和夹持件，所述摆动驱动件设置在所述支撑架上，所述摆动架与所述支撑架活动连接，所述摆动驱动件与所述摆动架传动连接并用于驱动所述摆动架进行摆动，所述摆动架包括顶梁和两相对设置的夹臂，所述夹持件设置在两相对设置的夹臂上并用于夹紧砂芯，所述摆动架两相对设置的夹臂上设有用于检测夹持力的测力传感器，所述摆动架的顶梁一侧设有用于检测砂芯的外观涂层状态和砂芯目标位姿的视觉传感器，所述支撑架上设有用于与控制器进行数据通讯的数据通讯接口，所述测力传感器和视觉传感器与所述数据通讯接口电连。/n
【技术特征摘要】
1.一种全态势感知的砂芯夹具，其特征在于，包括支撑架、摆动架、摆动驱动件和夹持件，所述摆动驱动件设置在所述支撑架上，所述摆动架与所述支撑架活动连接，所述摆动驱动件与所述摆动架传动连接并用于驱动所述摆动架进行摆动，所述摆动架包括顶梁和两相对设置的夹臂，所述夹持件设置在两相对设置的夹臂上并用于夹紧砂芯，所述摆动架两相对设置的夹臂上设有用于检测夹持力的测力传感器，所述摆动架的顶梁一侧设有用于检测砂芯的外观涂层状态和砂芯目标位姿的视觉传感器，所述支撑架上设有用于与控制器进行数据通讯的数据通讯接口，所述测力传感器和视觉传感器与所述数据通讯接口电连。
2.根据权利要求1所述的全态势感知的砂芯夹具，其特征在于，所述测力传感器设置在所述夹持件的上方，所述测力传感器对称设置在相对设置的两夹臂上。
3.根据权利要求2所述的全态势感知的砂芯夹具，其特征在于，至少每个所述夹臂上设有两个测力传感器，同一所述夹臂上的测力传感器位于同一水平线上。
4.根据权利要求1～3任意一项所述的全态势感知的砂芯夹具，其特征在于，所述全态势感知的砂芯夹具还包括控制器，所述控制器与所述数据通讯接口电连并可进行数据通讯，所述摆动驱动件与所述控制器信号连接，所述控制器可驱动所述摆动驱动件的运动方向以及启停，进而调整夹持件上的砂芯的位姿。...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚金池，贺礼，黄钊雄，周求真，宋辉，
申请(专利权)人：湖南中南智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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