1.本发明属于铸造工艺技术领域，具体涉及一种自动组树系统及组树方法。
背景技术：
2.组树是属于射蜡（制模）车间的工序，也就是将已经合格的蜡模型（经过品检工序）组到模头上，制作成完整的组树系统——俗称树串。组树时需要注意的管制点很多，譬如工件的间距、工件的倾斜度、组树的手法及力度等，因为组树工序可能会影响到制壳，脱蜡，浇铸，切断等后段工序。
3.现有的组树方式需要将蜡模型多次单个地固定至模头上，存在组树效率低的问题，同时在多处工序上需要人工辅助，人工成本较大，成品组装精度不足。
技术实现要素：
4.针对上述存在的技术问题，本发明提供了一种自动组树系统及组树方法，以解决现有组树工艺存在组树效率低、人工成本大和组装精度不足的问题，设计了一种自动组树系统及组树方法，该自动组树系统能够实现自动化组树，有效提高组树效率和精度。
5.本发明公开了一种自动组树系统，包括环形导轨机构、第一机械手、多夹具等距调节机构、蜡槽、组树架、第二机械手、模头托盘吸放机构、模头供应架和成品放置架，所述环形导轨机构用于蜡模型的输送，所述第一机械手、所述蜡槽、所述组树架和所述第二机械手依次间隔设置于所述环形导轨机构的一侧，所述多夹具等距调节机构设置于所述第一机械手上，所述模头托盘吸放机构设置于所述第二机械手上，所述模头供应架和成品放置架位于所述第二机械手的旁边。
6.进一步的，所述环形导轨机构包括机架、环形导轨、驱动机构、多料盘角度调节机构、转盘、传动皮带、接近传感器和定位气缸，所述环形导轨设置于所述机架上，所述环形导轨为多边形环状结构，且所述环形导轨的转弯位置为圆角设置，所述转盘的数量为多个，多个所述转盘分别位于所述环形导轨的各个转弯位置的内侧，所述多料盘角度调节机构用于放置多个蜡模型，所述多料盘角度调节机构的底部设置有滑座，所述滑座滑动设置于所述环形导轨上，所述传动皮带为环形结构，且所述传动皮带平行设置于所述环形导轨的内侧，所述传动皮带的内壁上设置有内齿圈，所述转盘的外壁设置有外齿圈，所述传动皮带的内齿圈与所述转盘的外齿圈啮合，所述多料盘角度调节机构的底部固定于所述传动皮带上，所述驱动机构用于驱动单个或多个所述转盘转动，所述环形导轨上设置有多个工位，所述机架在各个工位的位置设置有接近传感器和定位机构，所述多料盘角度调节机构移动至所述接近传感器所在的工位上时，所述定位机构对所述多料盘角度调节机构进行定位。
7.进一步的，所述驱动机构包括电机、减速器和联轴器，所述联轴器分别连接所述电机和所述减速器，所述减速器连接其中一个所述转盘。
8.进一步的，所述多料盘角度调节机构包括第一支撑架、第二支撑架、第一齿条、第二齿条、第一齿轮、第一放置块、第二齿轮和第二放置块，所述第一支撑架和所述第二支撑
架平行间隔设置，所述第一齿轮、所述第一放置块、所述第二齿轮和所述第二放置块的数量均为多个，且数量相等；多个所述第一齿轮可转动地间隔设置于所述第一支撑架上朝向所述第二支撑架的一侧，多个所述第一放置块同轴固定于多个所述第一齿轮上，多个所述第二齿轮可转动地间隔设置于所述第二支撑架上朝向所述第一支撑架的一侧，多个所述第二放置块同轴固定于多个所述第二齿轮上，多个所述第一放置块和多个所述第二放置块一一相对设置，所述第一放置块上开设有用于容置蜡模型一端的第一开槽，所述第二放置块上开设有用于容置蜡模型另一端的第二开槽；所述第一齿条滑动地设置于所述第一支撑架上，且所述第一齿条与多个所述第一齿轮啮合，所述第二齿条滑动设置于所述第二支撑架上，且所述第二齿条与多个所述第二齿轮啮合。
9.进一步的，所述多料盘角度调节机构还包括有底盘、第一导轨和第二导轨、所述第一导轨和所述第二导轨平行间隔设置于所述底盘的顶部，所述第一支撑架的底部两端分别滑动设置于所述第一导轨和所述第二导轨上，所述第二支撑架的底部两端分别设置于所述第一导轨和所述第二导轨上；所述第一支撑架上设置有用于限制所述第一齿条滑动位移的第一限位结构；所述第二支撑架上设置有用于限制所述第二齿条滑动位移的第二限位结构。
10.进一步的，所述多夹具等距调节机构，包括安装板、变距滑台、多个外置连接板、多个夹具连接板和多个蜡模型夹具，所述变距滑台包括调距架、电机、第一挡板、中间挡板、第二挡板、第一螺纹杆、第二螺纹杆和多个滑块，所述安装板连接所述调距架，所述电机、所述第一挡板、所述第二挡板和所述中间挡板固定于所述调距架上，所述第一挡板、所述中间挡板和所述第二挡板依次间隔设置，所述第一螺纹杆转动设置于所述第一挡板和所述中间挡板之间，所述第二螺纹杆转动设置于所述第二挡板和所述中间挡板之间，部分滑块滑动设置于所述第一螺纹杆上，部分滑块滑动设置于所述第二螺纹杆上，且所述第一螺纹杆和所述第二螺纹杆的螺纹方向相反，所述电机用于驱动所述第一螺纹杆和所述第二螺纹杆同步转动，多个所述外置连接板一一对应固定于多个所述滑块上，多个所述夹具连接板可调节转动角度地连接于多个所述外置连接板上，多个所述蜡模型夹具连接于多个所述夹具连接板上。
11.进一步的，所述变距滑台还包括有第一导杆和第二导杆，所述第一导杆位于所述第一挡板和所述中间挡板之间，所述第二导杆位于所述第二挡板和所述中间挡板之间，部分滑块滑动穿过所述第一导杆，部分滑块滑动穿过所述第二导杆；所述外置连接板上设置有螺纹孔，所述夹具连接板的端部设置有螺杆，所述螺杆穿过所述螺纹孔，且所述螺杆穿过于所述螺纹孔的端部套设有螺母以进行定位。
12.进一步的，所述模头托盘吸放机构包括模头托盘、真空吸盘转换头、模头硅胶垫片、第一气管和真空发生器，所述模头托盘的一侧开设有容置模头端部的凹槽，所述真空吸盘转换头位于所述凹槽的内部，且真空吸盘转换头为圆锥形，所述真空吸盘转换头上远离所述模头托盘的一端开设有抽气口，所述模头硅胶垫片位于所述凹槽中，且所述模头硅胶垫片环绕设置于所述真空吸盘转换头的外周，所述第一气管的一端连接所述模头托盘并与所述抽气口连通，所述第一气管的另一端连接所述真空发生器。
13.进一步的，所述模头托盘吸放机构还包括压缩气体管、第二气管和电磁阀，所述第二气管的一端连接所述真空发生器，所述第二气管的另一端连接所述电磁阀，所述压缩气
体管连接所述电磁阀；所述真空发生器上设置有消音器。
14.本发明还提供了一种自动组树方法，采用如上所述的自动组树系统，包括以下操作步骤：步骤一：通过所述环形导轨机构将蜡模型输送至所述第一机械手处；步骤二：所述第一机械手驱动所述多夹具等距调节机构吸取多个蜡模型，通过所述多夹具等距调节机构调节多个蜡模型的间距，所述第二机械手驱动所述模头托盘吸放机构在模头供应架上吸取模头，所述第二机械手带动模头横置至所述组树架的上方；步骤三：所述第一机械手带动多个蜡模型运动至所述模头上，通过使多个蜡模型与模头上多个插接孔的预配合使多个蜡模型自动定位至预设位置，再通过第一机械手带动多个蜡模型至所述蜡槽中沾蜡，然后通过第一机械手带动多个蜡模型再次插接至模头上多个插接孔中固定；步骤四：待蜡冷却后固定，第二机械手将模头和蜡模型固定后的成品放置至成品放置架上。
15.本自动组树系统在进行蜡模型和模头的组树操作时，可通过所述环形导轨机构实现蜡模型的循环输送，通过所述第一机械手和第二机械手实现蜡模型和模头的组树操作，不需要人工参与，提高了加工效率和加工精度，同时，所述多夹具等距调节机构能够一次性对多个蜡模型进行定位、沾蜡和固定操作，有效提高了组树效率。
16.另一方面，在组树时，先通过所述第一机械手带动多个蜡模型运动至所述模头上，通过使多个蜡模型与模头上多个插接孔的预配合使多个蜡模型自动定位至预设位置，再通过第一机械手带动多个蜡模型至所述蜡槽中沾蜡，然后通过第一机械手带动多个蜡模型再次插接至模头上多个插接孔中固定；通过先预定位的操作，能够有效保证多个蜡模型与模头之间的对位精确性，避免在固定的过程中，由于多个蜡模型与模头对位不准导致的蜡模型偏移的问题，保证连接处的平整过渡。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为一种自动组树系统的结构示意图；图2为环形导轨机构的结构示意图；图3为多料盘角度调节机构的结构示意图；图4为多夹具等距调节机构的结构示意图；图5为模头托盘吸放机构的结构示意图。
具体实施方式
19.本发明公开了一种自动组树系统及组树方法，该自动组树系统能够实现自动化组树，有效提高组树效率和精度。
20.下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显
然，所描述的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作出创造性劳动的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。
21.参见图1所示，本发明提供了一种自动组树系统，包括环形导轨机构1、第一机械手3、多夹具等距调节机构4、蜡槽5、组树架6、第二机械手7、模头托盘吸放机构8、模头供应架9和成品放置架10，所述环形导轨机构1用于蜡模型的输送，所述第一机械手3、所述蜡槽5、所述组树架6和所述第二机械手7依次间隔设置于所述环形导轨机构1的一侧，所述多夹具等距调节机构4设置于所述第一机械手3上，所述模头托盘吸放机构8设置于所述第二机械手7上，所述模头供应架9和成品放置架10位于所述第二机械手7的旁边。
22.本自动组树系统在进行蜡模型和模头的组树操作时，可通过所述环形导轨机构1实现蜡模型的循环输送，通过所述第一机械手3和第二机械手7实现蜡模型和模头的组树操作，不需要人工参与，提高了加工效率和加工精度，同时，所述多夹具等距调节机构4能够一次性对多个蜡模型进行定位、沾蜡和固定操作，有效提高了组树效率。
23.如图2所示，所述环形导轨机构1包括机架16、环形导轨13、驱动机构15、多料盘角度调节机构2、转盘11、传动皮带14、接近传感器和定位气缸，所述环形导轨13设置于所述机架16上，所述环形导轨13为多边形环状结构，且所述环形导轨13的转弯位置为圆角设置，所述转盘11的数量为多个，多个所述转盘11分别位于所述环形导轨13的各个转弯位置的内侧，所述多料盘角度调节机构2用于放置多个蜡模型，所述多料盘角度调节机构2的底部设置有滑座，所述滑座滑动设置于所述环形导轨13上，所述传动皮带14为环形结构，且所述传动皮带14平行设置于所述环形导轨13的内侧，所述传动皮带14的内壁上设置有内齿圈，所述转盘11的外壁设置有外齿圈，所述传动皮带14的内齿圈与所述转盘11的外齿圈啮合，所述多料盘角度调节机构2的底部固定于所述传动皮带14上，所述驱动机构15用于驱动单个或多个所述转盘11转动，所述环形导轨13上设置有多个工位，所述机架16在各个工位的位置设置有接近传感器和定位机构，所述多料盘角度调节机构2移动至所述接近传感器所在的工位上时，所述定位机构对所述多料盘角度调节机构2进行定位。
24.所述驱动机构15包括电机、减速器和联轴器，所述联轴器分别连接所述电机和所述减速器，所述减速器连接其中一个所述转盘11。
25.所述定位机构为气缸结构。
26.本环形导轨机构在进行蜡模型的输送操作时，可将多个所述蜡模型固定于所述多料盘角度调节机构2，再通过所述驱动机构15带动所述转盘11转动，所述转盘11通过啮合作用带动所述传动皮带14，再由所述传动皮带14带动所述多料盘角度调节机构2在所述环形导轨13上的循环传送，进而在不同的工位之间进行物料转换，所述环形导轨13可以提高车间中的空间利用率，同时保证多料盘角度调节机构2在传送的过程中的稳定性，实现物料的循环供应，降低劳动强度，提高生产效率。所述接近传感器和所述定位机构能够保证输送位置的精确性。
27.如图3所示，所述多料盘角度调节机构2用于多个蜡模型的放置和朝向定位，所述多料盘角度调节机构2包括第一支撑架26、第二支撑架211、第一齿条22、第二齿条29、第一齿轮23、第一放置块24、第二齿轮和第二放置块28，所述第一支撑架26和所述第二支撑架211平行间隔设置，所述第一齿轮23、所述第一放置块24、所述第二齿轮和所述第二放置块
28的数量均为多个，且数量相等；多个所述第一齿轮23可转动地间隔设置于所述第一支撑架26上朝向所述第二支撑架211的一侧，多个所述第一放置块24同轴固定于多个所述第一齿轮23上，多个所述第二齿轮可转动地间隔设置于所述第二支撑架211上朝向所述第一支撑架26的一侧，多个所述第二放置块28同轴固定于多个所述第二齿轮上，多个所述第一放置块24和多个所述第二放置块28一一相对设置，所述第一放置块24上开设有用于容置蜡模型一端的第一开槽25，所述第二放置块28上开设有用于容置蜡模型另一端的第二开槽27；所述第一齿条22滑动地设置于所述第一支撑架26上，且所述第一齿条22与多个所述第一齿轮23啮合，所述第二齿条29滑动设置于所述第二支撑架211上，且所述第二齿条29与多个所述第二齿轮啮合。
28.所述多料盘角度调节机构2还包括有底盘213、第一导轨212和第二导轨214、所述第一导轨212和所述第二导轨214平行间隔设置于所述底盘213的顶部，所述第一支撑架26的底部两端分别滑动设置于所述第一导轨212和所述第二导轨214上，所述第二支撑架211的底部两端分别设置于所述第一导轨212和所述第二导轨214上。
29.所述第一支撑架26上设置有用于限制所述第一齿条22滑动位移的第一限位结构21；所述第二支撑架211上设置有用于限制所述第二齿条29滑动位移的第二限位结构210。
30.本多料盘角度调节机构2在进行蜡模型的定位时，可将蜡模型的一端放置于所述第一放置块24的第一开槽25中，将蜡模型的另一端放置于所述第二放置块28的第二开槽27中，通过滑动所述第一齿条22和第二齿条29可以分别对所述第一放置块24和所述第二放置块28进行转动，从而能够对于多个蜡模型的朝向角度同时进行调节，保证多个蜡模型的朝向一致性，同时也使蜡模型的放置角度能够适应不同的机械手的夹持要求。
31.如图4所示，所述多夹具等距调节机构4包括安装板43、变距滑台、多个外置连接板411、多个夹具连接板413和多个蜡模型夹具414，所述变距滑台包括调距架42、电机41、第一挡板410、中间挡板45、第二挡板48、第一螺纹杆44、第二螺纹杆46和多个滑块48，所述安装板43连接所述调距架42，所述电机41、所述第一挡板410、所述第二挡板48和所述中间挡板45固定于所述调距架42上，所述第一挡板410、所述中间挡板45和所述第二挡板48依次间隔设置，所述第一螺纹杆44转动设置于所述第一挡板410和所述中间挡板45之间，所述第二螺纹杆46转动设置于所述第二挡板48和所述中间挡板45之间，部分滑块48滑动设置于所述第一螺纹杆44上，部分滑块48滑动设置于所述第二螺纹杆46上，且所述第一螺纹杆44和所述第二螺纹杆46的螺纹方向相反，所述电机41用于驱动所述第一螺纹杆44和所述第二螺纹杆46同步转动，多个所述外置连接板411一一对应固定于多个所述滑块48上，多个所述夹具连接板413可调节转动角度地连接于多个所述外置连接板411上，多个所述蜡模型夹具414连接于多个所述夹具连接板413上。
32.所述变距滑台还包括有第一导杆412和第二导杆47，所述第一导杆412位于所述第一挡板410和所述中间挡板45之间，所述第二导杆47位于所述第二挡板48和所述中间挡板45之间，部分滑块48滑动穿过所述第一导杆412，部分滑块48滑动穿过所述第二导杆47。
33.所述外置连接板411上设置有螺纹孔，所述夹具连接板413的端部设置有螺杆，所述螺杆穿过所述螺纹孔，且所述螺杆穿过于所述螺纹孔的端部套设有螺母以进行定位。
34.本多夹具等距调节机构4采用了现有的变距滑台，并增加了外置连接板411和夹具连接板413，且所述夹具连接板413可调节转动角度地连接于所述外置连接板411，在进行蜡
模型夹具414的变距调试阶段时，可将蜡模型夹具414安装至所述夹具连接板413上，启动变距滑台将多个蜡模型夹具414移动至变距后的位置，此时可人工测量各个蜡模型夹具414变距有的间隔距离是否一致，如不一致可通过调节所述夹具连接板413与所述外置连接板411的转动角度以调节相邻两个蜡模型夹具414的距离，进而即使变距滑台本身存在一定的加工误差，也可通过所述夹具连接板413与所述外置连接板411的调节保证变距有的蜡模型夹具414间距的一致性，在后续的加工过程中不需要对该多夹具等距调节机构进行进一步调节即可持续使用。
35.如图5所示，所述模头托盘吸放机构8用于吸放模头811，所述模头托盘吸放机构包括模头托盘86、真空吸盘转换头88、模头硅胶垫片87、第一气管812和真空发生器82，所述模头托盘86的一侧开设有容置模头811端部的凹槽810，所述真空吸盘转换头88位于所述凹槽810的内部，且真空吸盘转换头88为圆锥形，所述真空吸盘转换头88上远离所述模头托盘86的一端开设有抽气口89，所述模头硅胶垫片87位于所述凹槽810中，且所述模头硅胶垫片87环绕设置于所述真空吸盘转换头88的外周，所述第一气管812的一端连接所述模头托盘86并与所述抽气口89连通，所述第一气管812的另一端连接所述真空发生器82。
36.所述模头托盘吸放机构8还包括压缩气体管85、第二气管83和电磁阀84，所述第二气管83的一端连接所述真空发生器82，所述第二气管83的另一端连接所述电磁阀84，所述压缩气体管85连接所述电磁阀84。
37.真空发生器82是利用正压气源产生负压的一种新型，高效，清洁，经济，小型的真空元器件。
38.电磁阀84，一种用电磁控制的工业设备，是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器，并不限于液压、气动。形状像一个z型，由电磁线圈、动铁芯、静铁芯、复位弹簧、阀体、阀芯、密封件、接线盒组成。
39.所述真空发生器82上设置有消音器81。
40.本模头托盘吸放机构在进行模头的吸附固定时，可将所述真空吸盘转换头88插入至模头中，通过所述模头托盘86封闭所述模头的开口，同时所述模头硅胶垫片87起到密封的作用，此时，所述真空发生器82通过所述第一气管812对所述真空吸盘转换头88产生抽真空作用，进而对模头产生固定作用，通过把这套模头托盘吸放机构安装在第二机械手上，用第二机械手完成模头上下料，模头翻转，自动生产等具有重要意义，同时该机构不止应用在铸造行业，还能应用在非规则产品上，加快非标自动化的发展。
41.本发明还提供了一种自动组树方法，采用如上所述的自动组树系统，包括以下操作步骤：步骤一：通过所述环形导轨机构将蜡模型输送至所述第一机械手处；步骤二：所述第一机械手驱动所述多夹具等距调节机构吸取多个蜡模型，通过所述多夹具等距调节机构调节多个蜡模型的间距，所述第二机械手驱动所述模头托盘吸放机构在模头供应架上吸取模头，所述第二机械手带动模头横置至所述组树架的上方；步骤三：所述第一机械手带动多个蜡模型运动至所述模头上，通过使多个蜡模型与模头上多个插接孔的预配合使多个蜡模型自动定位至预设位置，再通过第一机械手带动多个蜡模型至所述蜡槽中沾蜡，然后通过第一机械手带动多个蜡模型再次插接至模头上多个插接孔中固定；
步骤四：待蜡冷却后固定，第二机械手将模头和蜡模型固定后的成品放置至成品放置架上。
42.在组树时，先通过所述第一机械手带动多个蜡模型运动至所述模头上，通过使多个蜡模型与模头上多个插接孔的预配合使多个蜡模型自动定位至预设位置，再通过第一机械手带动多个蜡模型至所述蜡槽中沾蜡，然后通过第一机械手带动多个蜡模型再次插接至模头上多个插接孔中固定；通过先预定位的操作，能够有效保证多个蜡模型与模头之间的对位精确性，避免在固定的过程中，由于多个蜡模型与模头对位不准导致的蜡模型偏移的问题，保证连接处的平整过渡。
43.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。