[发明专利]一种机器人砂芯锁芯、下芯方法及系统

权利要求书

1.一种机器人砂芯锁芯、下芯方法，其包括以下步骤：

(1)设置一多自由度工业机器人、一锁芯台、中间工位台和一中控室，在所述机器人执行器末端连接一三维扫描仪和一柔性卡具；

(2)将上、下砂芯和砂箱输送至工作工位；

(3)利用机器人执行器末端连接的三维扫描仪对下砂芯的特征面进行三维测量，中控室中计算机根据测量的三维数据计算出下砂芯与标准下砂芯的位姿偏差，利用偏差数据更新机器人的抓取程序，机器人控制柔性卡具抓取下砂芯放置在锁芯台上；

(4)重复步骤(3)将上砂芯放置在锁芯台上的下砂芯顶部，通过人工将上、下砂芯固定在一起，完成锁芯工序；

(5)利用机器人执行器末端连接的三维扫描仪对砂箱型腔的特征面进行三维测量，中控室中计算机根据测量的三维数据计算出所述砂箱与标准砂箱的位姿偏差，利用偏差数据更新机器人的抓取程序，将锁芯完毕的整体砂芯从锁芯台准确抓取至砂箱型腔内，完成下芯工序。

2.如权利要求1所述的一种机器人砂芯锁芯、下芯方法，其特征在于：在系统中设置一中间工位台，在进行步骤(3)时，首先利用机器人将下砂芯翻转后放置在中间工位台上，然后再重新抓取至锁芯台上。

3.如权利要求1或2所述的一种机器人砂芯锁芯、下芯方法，其特征在于：在锁芯台上设置一套位移测量装置，在进行步骤(3)时，首先利用位移测量装置对上、下砂芯的x、y和绕z轴进行测量和对准，再将上或下砂芯放置在锁芯台上的确定位置。

4.一种实现如权利要求1所述方法的机器人砂芯锁芯、下芯系统，其特征在于：它包括一多自由度工业机器人、一锁芯台和一中控室，所述机器人执行器末端连接一三维扫描仪和一柔性卡具；所述锁芯台设置在所述机器人的一侧；所述中控室设置在所述机器人的另一侧，所述中控室内设置有控制并监视所述机器人、锁芯台和三维扫描仪的计算机及辅助控制单元。

5.如权利要求4所述一种机器人砂芯锁芯、下芯系统，其特征在于：在所述机器人和中控室之间设置一中间工位台。

6.如权利要求4所述一种机器人砂芯锁芯、下芯系统，其特征在于：所述锁芯台上设置有一套位移测量装置，所述位移测量装置通过缆线连接至所述中控室。

7.如权利要求4或所述一种机器人砂芯锁芯、下芯系统，其特征在于：在所述锁芯台、机器人和中控室的两侧各设置有一条由电机和链轮传动装置驱动的辊道，其中一条为砂芯输送辊道，另一条为砂箱输送辊道，两条所述辊道平行，驱动所述辊道的电机通过缆线连接至所述中控室。

8.如权利要求7所述所述一种机器人砂芯锁芯、下芯系统，其特征在于：在所述两条辊道的外侧分别设置有一道安全栅，所述安全栅通过缆线连接至所述中控室。

9.如权利要求4或5或6或7或8所述一种机器人砂芯锁芯、下芯系统，其特征在于：所述柔性卡具包括连接在所述机器人执行器末端的安装支架，两套对称设置的夹持装置，其中一套夹持装置直接固定连接在所述安装支架底部一侧，另一套夹持装置通过一套浮动机构连接在所述安装支架底部另一侧；所述两夹持装置的底部分别对称设置有两夹爪，每对所述夹爪的内侧分别设置有弹性垫。

10.如权利要求9所述一种机器人砂芯锁芯、下芯系统，其特征在于：所述浮动机构包括固定安装在所述安装支架底部的导轨，套设在所述导轨上的两滑块，所述两滑块固定连接在所述夹持装置的顶部；在所述导轨两端的外侧各设置有一连接所述安装支架的凸台，所述两凸台的外侧端分别设置一导柱；在所述两凸台外侧的所述夹持装置上分别设置一辅助安装块，所述两辅助安装块上分别旋接一由螺母控制的螺钉，所述两螺钉头部与所述两凸台上的所述导柱对应凸出，在每一所述导柱和所述两螺钉的头部套设一复位弹簧。

11.如权利要求9所述一种机器入砂芯锁芯、下芯系统，其特征在于：每一所述夹持装置底部的两夹爪中的一个夹爪为浮动夹爪，所述浮动夹爪包括一固定板，所述固定板通过一转轴连接一浮动板，所述转轴上、下分别通过一顶丝与所述固定板固定；所述固定板上设置有若干个工艺孔，每一所述工艺孔内分别穿设一顶杆，所述顶杆一端伸出工艺孔顶住所述浮动板，另一端设置有盲孔，所述盲孔内设置有一弹簧，所述弹簧另一端设置一螺钉，所述螺钉旋接在所述工艺孔另一端。