专利名称：激光扫描砂型砂芯特征工艺孔定位的方法及金属扫描定位块的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种激光扫描砂型砂芯特征工艺孔定位的方法及金属扫描定位块，属于激光下芯扫描定位技术领域。
背景技术：
目前，在铸造加工中，对于大型工件的生产，往往采用机器人自动化下芯工艺，大大提高了生产效率和产品质量，同时劳动强度也大为降低，但在现有的机器人自动化下芯工艺中所采用的激光十字线扫描定位系统，由于是通过对砂型砂芯上预留的特征工艺孔(锥形孔)进行扫描和定位，所以对其特征工艺孔的精度和光洁度及完整性方面要求比较高。然而在实际生产中砂型砂芯上事先预留的特征工艺孔，常常因为操作工艺和生产设备方面的原因而不能保持其锥形扫描孔表面的光洁度和100%的完整性，比如缺损和粘上涂料的情况非常普遍，这样就导致了激光十字扫描定位线根本找不到定位中心，或者导致定位不准确，横向和纵向均难达到精确定位，致使砂芯下入砂型型腔后单面偏移或对角扭转，造成铸件壁厚超过图纸规定的公差要求，损坏较大的特征工艺孔不能实现扫描定位或定位不准确而损坏砂型砂芯。因此现有的激光扫描砂型砂芯特征工艺孔定位的方法还是不够理本巨ο发明内容
本发明的目的在于:提供一种对砂型砂芯特征工艺孔的精度、光洁度及完整性要求较低、并且定位精确度较高、操作方便、成本较低的激光扫描砂型砂芯特征工艺孔定位的方法及金属扫描定位块，以克服现有技术的不足。
本发明的技术方案是这样实现的:本发明的一种激光扫描砂型砂芯特征工艺孔定位的方法，包括采用现有的激光十字线扫描定位系统的方式对所制作的工件的砂型砂芯特征工艺孔进行激光扫描定位，在通过现有的激光十字线扫描定位系统中的机器人对砂型砂芯特征工艺孔进行激光扫描定位前，预先在砂型砂芯的每个特征工艺孔中都放置一个金属扫描定位块，在每个金属扫描定位块的顶端面中心位置处设有一个圆孔，然后通过机器人将激光十字扫描线直接扫描金属扫描定位块顶端面上的圆孔，通过扫描金属扫描定位块顶端面上圆孔的轮廓而确定 该圆孔的圆心，该圆心即为砂型砂芯特征工艺孔的中心，这样即可达到定位的目的。
当上述机器人将激光十字扫描线经扫描金属扫描定位块顶端面上的圆孔，并确定其圆心而实现定位的目的后，即可将金属扫描定位块从砂型砂芯下取下，以备重复使用。
根据上述方法构建的一种金属扫描定位块为:该金属扫描定位块由金属圆柱台和金属圆锥定位柄连接组成，金属圆锥定位柄的小直径端设置在最下端，并且金属圆柱台与金属圆锥定位柄为同一中心轴线，在金属圆柱台上端面的中心位置处设有圆孔。
上述金属圆锥定位柄的锥面锥度为2° 15°。
上述金属圆锥定位柄的长度为10 30毫米。
上述金属圆柱台的直径大于金属圆锥定位柄大直径端的直径。
上述金属圆柱台上端面的圆孔为盲孔。
上述圆孔内壁的粗糙度及金属圆锥定位柄锥面的表面粗糙度为:Ra3.2 Ral.6。
由于采用了上述技术方案，本发明通过采用金属材料预先制作出金属扫描定位块，并在机器人进行扫描前将其放置到事先预留的砂型砂芯特征工艺孔内，让激光十字扫描线直接扫描金属材料制作的金属扫描定位块上的圆孔，由于该金属扫描定位块是通过机床精确加工的，其形状和光洁度非常好，使用前后均不会受到污染和变形，永远保持光洁和形状完整，当机器人扫描完成后即可取掉，可以反复回收使用，既经济又方便。而且本发明不受预留砂型砂芯特征工艺孔形状的完整性及光洁度的影响，只要砂型砂芯预留的特征工艺孔有三分之一是完整的就完全可以满足放置本发明的金属扫描定位块的位置准确度要求，其机器人扫描的位置就可以得到保证。本发明经过试验和较长时间的实际生产过程验证，其使用效果良好，完全能满足现有的机器人扫描定位和生产工艺的要求。因此，本发明与现有技术相比，本发明不仅具有对砂型砂芯特征工艺孔的精度、光洁度及完整性要求较低、且定位精确度高的优点，而且还具有操作方便、使用成本低廉、工作性能稳定、可靠性高等优点。
图1为本发明的金属扫描定位块结构示意图；图2为本发明的金属扫描定位块安装在砂型砂芯特征工艺孔上使用时的示意图。
附图标记说明:1_金属圆柱台，2-金属圆锥定位柄,3-圆孔,4-砂型砂芯，β-金属圆锥定位柄锥面的锥度，L-金属圆锥定位柄的长度。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明的实施例:本发明的一种激光扫描砂型砂芯特征工艺孔定位的方法，包括采用现有的激光十字线扫描定位系统的方式对所制作的工件的砂型砂芯特征工艺孔进行激光扫描定位，在通过现有的激光十字线扫描定位系统中的机器人对砂型砂芯特征工艺孔进行激光扫描定位前，预先在砂型砂芯的每个特征工艺孔中都放置一个金属扫描定位块，在每个金属扫描定位块的顶端面中心位置处设有一个圆孔，然后通过机器人将激光十字扫描线直接扫描金属扫描定位块顶端面上的圆孔，通过扫描金属扫描定位块顶端面上圆孔的轮廓即可确定出该圆孔的圆心，所确定出的圆心即为砂型砂芯特征工艺孔的中心，这样即可达到定位的目的；当机器人将激光十字扫描线经扫描金属扫描定位块顶端面上的圆孔，并确定出圆心而实现定位的目的后，即可将金属扫描定位块从砂型砂芯下取下，以备重复使用。
用于上述方法的本发明的一种金属扫描定位块，其结构如图1所示，该金属扫描定位块由金属圆柱台I和金属圆锥定位柄2连接组成，将金属圆锥定位柄2的小直径端设置在最下端，并使金属圆柱台I与金属圆锥定位柄2为同一中心轴线，将金属圆柱台I的直径制作成大于金属圆锥定位柄2大直径端的直径10 40毫米，同时在金属圆柱台I上端面的中心位置处制作出圆孔3，可将该圆孔3制作成盲孔，圆孔3的直径可根据使用的需要确定，一般情况下，可将圆孔3的直径控制在10 30毫米的范围，并将圆孔3内壁的表面粗糙度控制在Ra3.2 Ral.6即可；制作时，将金属圆锥定位柄2锥面的锥度β控制在2。 15°的范围，并将金属圆锥定位柄2的长度L控制在10 30毫米，将金属圆锥定位柄2锥面的表面粗糙度控制在Ra3.2 Ral.6的范围即成。
使用本发明的金属扫描定位块时，只需将其平稳地放在砂型砂芯4的特征工艺孔中(如图2所示)，并使其金属圆锥定位柄2的圆锥面贴合在特征工艺孔的孔壁上，使金属圆柱台I的顶端面与水平位置平行即可。
权利要求
1.一种激光扫描砂型砂芯特征工艺孔定位的方法，包括采用现有的激光十字线扫描定位系统的方式对所制作的工件的砂型砂芯特征工艺孔进行激光扫描定位，其特征在于:在通过现有的激光十字线扫描定位系统中的机器人对砂型砂芯特征工艺孔进行激光扫描定位前，预先在砂型砂芯的每个特征工艺孔中都放置一个金属扫描定位块，在每个金属扫描定位块的顶端面中心位置处设有一个圆孔，然后通过机器人将激光十字扫描线直接扫描金属扫描定位块顶端面上的圆孔，通过扫描金属扫描定位块顶端面上圆孔的轮廓而确定该圆孔的圆心，该圆心即为砂型砂芯特征工艺孔的中心，这样即可达到定位的目的。
2.根据权利要求1所述的激光扫描砂型砂芯特征工艺孔定位的方法，其特征在于:当机器人将激光十字扫描线经扫描金属扫描定位块顶端面上的圆孔，并确定其圆心而实现定位的目的后，即可将金属扫描定位块从砂型砂芯下取下，以备重复使用。
3.一种金属扫描定位块，其特征在于:该金属扫描定位块由金属圆柱台(I)和金属圆锥定位柄(2)连接组成，金属圆锥定位柄(2)的小直径端设置在最下端，并且金属圆柱台(I)与金属圆锥定位柄(2)为同一中心轴线，在金属圆柱台(I)上端面的中心位置处设有圆孔(3)。
4.根据权利要求3所述的金属扫描定位块，其特征在于:金属圆锥定位柄(2)的锥面锥度(β )为2。 15°。
5.根据权利要求3所述的金属扫描定位块，其特征在于:金属圆锥定位柄(2)的长度(L)为10 30毫米。
6.根据权利要求3所述的金属扫描定位块，其特征在于:金属圆柱台(I)的直径大于金属圆锥定位柄(2)大直径端的直径。
7.根据权利要求3所述的金属扫描定位块，其特征在于:金属圆柱台(I)上端面的圆孔(3)为盲孔。
8.根据权利要求3所述的金属扫描定位块，其特征在于:圆孔(3)内壁的粗糙度及金属圆锥定位柄(2)锥面的表面粗糙度为:Ra3.2 Ral.6。
全文摘要
本发明公开了一种激光扫描砂型砂芯特征工艺孔定位的方法及金属扫描定位块，本发明在通过现有的激光十字线扫描定位系统中的机器人对砂型砂芯特征工艺孔进行激光扫描定位前，预先在砂型砂芯的每个特征工艺孔中都放置一个金属扫描定位块，在每个金属扫描定位块的顶端面中心位置处设有一个圆孔，然后通过机器人将激光十字扫描线直接扫描金属扫描定位块顶端面上的圆孔，通过扫描金属扫描定位块顶端面上圆孔的轮廓而确定该圆孔的圆心，该圆心即为砂型砂芯特征工艺孔的中心，这样即可达到定位的目的。本发明不仅具有对砂型砂芯特征工艺孔的精度、光洁度及完整性要求较低、且定位精确度高的优点，而且还有操作方便、使用成本低、可靠性高等优点。
文档编号B22C9/10GK103182473SQ201110444420
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者杨再权 申请人:南方汇通股份有限公司