一种大型铸件去毛刺系统的制作方法

文档序号:14255884阅读:143来源:国知局

本发明属于大型铸件机器人生产加工设备技术领域,更具体地说,是涉及一种大型铸件去毛刺系统。



背景技术:

发动机铸件等大型铸件,结构非常复杂,需要去毛刺的点位较多,而且发动机铸件等大型铸件各类曲线面、凹凸面也较多,打磨需要的工具诸如毛刷、锉刀、磨具等种类繁多,需要来回切换。一些较为深和复杂的孔系,往往无法实现去毛刺任务。现有的大型铸件去毛刺方式主要有:(1)人工去毛刺。即操作人员握持去毛刺工具去工件进行去毛刺作业。这类去毛刺方式精度差、效率低,劳动强度大。(2)机器人自动去毛刺。该类去毛刺系统往往只能对多几个面进行去毛刺,无法对全部的面进行操作。且需要配备刀具中心用于换刀,大大增加了成本。而且由于去毛刺工具尺寸的限制,对一些深度较大的孔和油道,机器人一般无法完成去毛刺任务。因此,上述去毛刺方式无法满足实际生产需求。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是:针对现有技术不足,提供一种结构简单,能够对大型铸件的平面、曲线面、凹凸面、孔系干净地进行去毛刺处理,并且实现去毛刺处理的自动化控制,不仅有效提高去毛刺处理效率和质量,而且有效降低操作人员人工劳动强度,全面适应生产线整体节奏的大型铸件去毛刺系统。

要解决以上所述的技术问题,本发明采取的技术方案为:

本发明为一种大型铸件去毛刺系统,所述的大型铸件去毛刺系统包括机器人ⅰ、机器人ⅱ、输送轨道ⅰ、输送轨道ⅱ,机器人ⅰ设置在靠近输送轨道ⅰ位置,机器人ⅱ设置在靠近输送轨道ⅱ位置,机器人ⅰ的机器人ⅰ机械臂上安装清洁部件ⅰ,机器人ⅱ的机器人ⅱ机械臂上安装清洁部件ⅱ,输送轨道ⅰ和输送轨道ⅱ之间设置翻转机构,翻转机构设置为能够控制大型铸件翻转的结构,机器人ⅰ和机器人ⅱ分别与控制部件连接。

所述的翻转机构包括翻转机构框架,翻转机构框架上设置多个转轮,多个转轮上支撑放置翻转转盘,翻转转盘包括滑移部件ⅰ和滑移部件ⅱ,滑移部件ⅰ和滑移部件ⅱ之间设置中间间隙,翻转转盘设置为能够相对翻转机构框架上的多个转轮转动的结构,所述的大型铸件设置为能够从中间间隙通过的结构。

所述的机器人ⅰ的机器人ⅰ机械臂上安装的清洁部件ⅰ为毛刷ⅰ,控制部件设置为能够带动毛刷ⅰ移动,从而对输送轨道ⅰ输送的大型铸件顶面进行去毛刺及清理的结构,机器人ⅱ的机器人ⅱ机械臂上安装的清洁部件ⅱ为毛刷ⅱ,控制部件设置为能够带动毛刷ⅱ移动,从而对输送轨道ⅱ输送的大型铸件底面进行去毛刺及清理的结构。

所述的大型铸件去毛刺系统还包括铸件孔系工作台,铸件孔系工作台设置在靠近输送轨道ⅱ位置,铸件孔系工作台包括工作台本体,工作台本体上安装轨道,轨道上安装移动块,移动块上安装多个孔清理杆,每个孔清理杆端部设置一个清理刷。

所述的翻转转盘包括板件ⅰ、板件ⅱ、滑移部件ⅰ、滑移部件ⅱ,所述的翻转转盘的滑移部件ⅰ一端与板件ⅰ连接,滑移部件ⅰ另一端与板件ⅱ连接,翻转转盘的滑移部件ⅱ一端与板件ⅰ连接,滑移部件ⅱ另一端与板件ⅱ连接,板件ⅰ上设置开口部ⅰ,板件ⅱ上设置开口部ⅱ,板件ⅰ支撑在多个转轮上,板件ⅱ支撑在多个转轮上。

所述的输送轨道ⅱ包括输送轨道ⅱ前轨道和输送轨道ⅱ后轨道,所述的大型铸件去毛刺系统还包括旋转机构,旋转机构包括框架,框架上安装旋转电机,旋转电机与旋转轨道连接,旋转轨道为水平布置的结构,旋转电机与控制部件连接,旋转轨道设置在输送轨道ⅱ前轨道和输送轨道ⅱ后轨道之间。

所述的输送轨道ⅱ的旋转轨道与输送轨道ⅱ前轨道之间设置为存在间隙部ⅰ的结构,所述的输送轨道ⅱ的旋转轨道与输送轨道ⅱ后轨道之间设置为存在间隙部ⅱ的结构,所述的大型铸件去毛刺系统还包括铸件孔系工作台,铸件孔系工作台设置在靠近旋转机构的位置。

所述的大型铸件去毛刺系统还包括末端夹具,末端夹具包括末端夹具本体,末端夹具本体与机器人ⅱ的机器人ⅱ移动臂末端连接,所述的末端夹具本体上安装平磨机、旋转锉、毛刷、气动风枪中的一种或多种。

所述的翻转机构框架上设置多个u字形的转轮支架,每个转轮通过一个连接轴安装在一个转轮支架上,转轮设置为凹进在转轮支架内的结构,板件ⅰ支撑在多个转轮上时,板件ⅰ侧面设置为能够卡装在转轮支架上的结构,板件ⅱ支撑在多个转轮上时,板件ⅱ设置为能够同时卡装在转轮支架上的结构。

采用本发明的技术方案,能得到以下的有益效果:

本发明所述的大型铸件去毛刺系统,在需要进行大型铸件去毛刺处理时,先将大型铸件通过远程输送线输送到输送轨道ⅰ上,控制部件控制输送轨道ⅰ和输送轨道ⅱ启动,输送大型铸件沿着输送轨道ⅰ向输送轨道ⅱ方向移动,在大型铸件经过输送轨道ⅰ时,控制部件控制机器人ⅰ1动作,机器人ⅰ1的机器人ⅰ机械臂上安装的清洁部件ⅰ对大型铸件顶面进行去毛刺及清理,而后,大型铸件继续输送,在输送到输送轨道ⅱ前经过翻转机构,翻转机构可以转动180°,使得大型铸件顶面朝下,底面朝上,然后大型铸件被输送到输送轨道ⅱ,此时,控制部件控制机器人ⅱ动作,机器人ⅱ的机器人ⅱ机械臂上安装的清洁部件ⅱ对大型铸件底面进行底面及侧面进行去毛刺及清理,而后大型铸件继续在输送轨道ⅱ上输送,这样,就实现对大型铸件顶面、底面及侧面的可靠去毛刺和清理,实现去毛刺的自动化处理,提高去毛刺效率和去毛刺质量,提高大型铸件整体质量。本发明所述的大型铸件去毛刺系统,结构简单,能够对大型铸件的平面、曲线面、凹凸面、孔系干净地进行去毛刺处理,并且实现去毛刺处理的自动化控制,不仅有效提高去毛刺处理效率和质量,而且有效降低操作人员人工劳动强度,全面适应生产线整体节奏。本发明所述的大型铸件去毛刺系统,能够达到以下效果:(1)实现了大型铸件的全表面、全特征去毛刺;(2)减少了去毛刺工具的更换频率,提高了效率,降低了成本;(3)实现生成过程离线化和自动化,减少人工成本。

附图说明

下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明:

图1为本发明所述的大型铸件去毛刺系统的整体结构示意图;

图2为本发明所述的大型铸件去毛刺系统的翻转机构的结构示意图;

图3为本发明所述的大型铸件去毛刺系统的旋转机构结构示意图;

图4为本发明所述的大型铸件去毛刺系统的铸件孔系工作台的结构示意图;

图5为本发明所述的大型铸件去毛刺系统的末端夹具的结构示意图;

附图中标记分别为:1、机器人ⅰ;2、机器人ⅱ;3、输送轨道ⅰ;4、输送轨道ⅱ;5、清洁部件ⅰ;6、清洁部件ⅱ;7、翻转机构;8、大型铸件;9、控制部件;10、翻转机构框架;11、转轮;12、翻转转盘;13、滑移部件ⅰ;14、滑移部件ⅱ;15、中间间隙;16、铸件孔系工作台;17、工作台本体;18、轨道;19、移动块;20、孔清理杆;21、清理刷;22、板件ⅰ;23、板件ⅱ;24、开口部ⅰ;25、开口部ⅱ;26、输送轨道ⅱ前轨道;27、输送轨道ⅱ后轨道;28、旋转机构;29、框架;30、旋转电机;31、旋转轨道;32、末端夹具;33、末端夹具本体;34、转轮支架。

具体实施方式

下面对照附图,通过对实施例的描述,对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明:

如附图1-附图5所示,本发明为一种大型铸件去毛刺系统,所述的大型铸件去毛刺系统包括机器人ⅰ1、机器人ⅱ2、输送轨道ⅰ3、输送轨道ⅱ4,机器人ⅰ1设置在靠近输送轨道ⅰ3位置,机器人ⅱ2设置在靠近输送轨道ⅱ4位置,机器人ⅰ1的机器人ⅰ机械臂上安装清洁部件ⅰ5,机器人ⅱ2的机器人ⅱ机械臂上安装清洁部件ⅱ6(清洁部件ⅱ6可以直接与机器人ⅱ机械臂连接,也可以设置在末端夹具32的末端夹具本体33上),输送轨道ⅰ3和输送轨道ⅱ4之间设置翻转机构7,翻转机构7设置为能够控制大型铸件8翻转的结构,机器人ⅰ1和机器人ⅱ2分别与控制部件9连接。上述结构,在需要进行大型铸件去毛刺处理时,先将大型铸件通过远程输送线输送到输送轨道ⅰ3上,控制部件控制输送轨道ⅰ3和输送轨道ⅱ4启动,输送大型铸件沿着输送轨道ⅰ3向输送轨道ⅱ4方向移动,在大型铸件经过输送轨道ⅰ3时,控制部件控制机器人ⅰ1动作,机器人ⅰ1的机器人ⅰ机械臂上安装的清洁部件ⅰ5对大型铸件顶面进行去毛刺及清理,而后,大型铸件继续输送,在输送到输送轨道ⅱ4前经过翻转机构7,翻转机构可以转动180°,使得大型铸件顶面朝下,底面朝上,然后大6型铸件被输送到输送轨道ⅱ4,此时,控制部件控制机器人ⅱ2动作,机器人ⅱ2的机器人ⅱ机械臂上安装的清洁部件ⅱ6对大型铸件底面进行底面及侧面进行去毛刺及清理,而后大型铸件继续在输送轨道ⅱ4上输送,再将去毛刺后的大型铸件转送到远程输送线送走。这样,就实现对大型铸件顶面、底面及侧面的可靠去毛刺和清理,实现去毛刺的自动化处理,提高去毛刺效率和去毛刺质量,提高大型铸件整体质量。本发明的大型铸件去毛刺系统,能够对大型铸件的平面、曲线面、凹凸面、孔系干净地进行去毛刺处理,实现去毛刺处理的自动化控制,不仅有效提高去毛刺处理效率和质量,而且降低操作人员人工劳动强度,适应生产线整体节奏。

本发明所述的大型铸件去毛刺系统,能够解决以下问题:(1)完成工件全部面的去毛刺任务,且对主要的油口、孔系等内腔进行去毛刺和清理;(2)集成多工具,避免换刀带来的成本增加和时间损耗;(3)减少人工参与,实现自动生产。本发明所述的大型铸件去毛刺系统,能够达到以下效果:(1)实现了大型铸件的全表面、全特征去毛刺;(2)减少了去毛刺工具的更换频率,提高了效率,降低了成本;(3)实现生成过程离线化和自动化,减少人工成本。

所述的翻转机构7包括翻转机构框架10,翻转机构框架10上设置多个转轮11,多个转轮11上支撑放置翻转转盘12,翻转转盘12包括滑移部件ⅰ13和滑移部件ⅱ14,滑移部件ⅰ13和滑移部件ⅱ14之间设置中间间隙15,翻转转盘12设置为能够相对翻转机构框架10上的多个转轮11转动的结构,所述的大型铸件8设置为能够从中间间隙15通过的结构。上述结构,在输送中的大型铸件经过翻转机构时,大型铸件会进入滑移部件ⅰ13和滑移部件ⅱ14之间,被滑移部件ⅰ13和滑移部件ⅱ14夹持,不会脱离翻转机构,此时可以带动翻转机构旋转180°,旋转时,由于多个转轮的设置,翻转机构的反转转盘能够相对于转轮转动,从而方便实现大型铸件翻转,使得大型铸件顶面和地面换位,而后,大型铸件被输送出翻转机构的滑移部件ⅰ13和滑移部件ⅱ14之间,移动到输送轨道ⅱ4上,此时机器人ⅱ2的机器人ⅱ机械臂上安装的清洁部件ⅱ6对大型铸件进行底部及侧面去毛刺及清理。上述结构,能够方便实现大型铸件的可靠翻转。

所述的机器人ⅰ1的机器人ⅰ机械臂上安装的清洁部件ⅰ5为毛刷ⅰ,控制部件9设置为能够带动毛刷ⅰ移动,从而对输送轨道ⅰ3输送的大型铸件8顶面进行去毛刺及清理的结构,机器人ⅱ2的机器人ⅱ机械臂上安装的清洁部件ⅱ6为毛刷ⅱ,控制部件9设置为能够带动毛刷ⅱ移动,从而对输送轨道ⅱ4输送的大型铸件8底面进行去毛刺及清理的结构。

所述的大型铸件去毛刺系统还包括铸件孔系工作台16,铸件孔系工作台16设置在靠近输送轨道ⅱ4位置,铸件孔系工作台16包括工作台本体17,工作台本体17上安装轨道18,轨道18上安装移动块19,移动块19上安装多个孔清理杆20,每个孔清理杆20端部设置一个清理刷21。上述结构,在大型铸件在输送轨道ⅱ4上输送到靠近铸件孔系工作台16位置时,控制部件控制输送轨道ⅱ4暂停,此时,大型铸件侧面的多个孔与多个孔清理杆一一对应,然后控制部件控制移动块向靠近大型铸件方向移动,每个孔清理杆的清理刷延伸到一个孔内,从而能够对大型铸件的孔进行去毛刺及清理,而后控制部件再控制移动块相对于轨道向远离大型铸件方向移动,清理刷退出孔,完成孔系去毛刺及清理。

所述的翻转转盘12包括板件ⅰ22、板件ⅱ23、滑移部件ⅰ13、滑移部件ⅱ14,所述的翻转转盘12的滑移部件ⅰ13一端与板件ⅰ22连接,滑移部件ⅰ13另一端与板件ⅱ23连接,翻转转盘12的滑移部件ⅱ14一端与板件ⅰ22连接,滑移部件ⅱ14另一端与板件ⅱ23连接,板件ⅰ22上设置开口部ⅰ24,板件ⅱ23上设置开口部ⅱ25,板件ⅰ22支撑在多个转轮11上,板件ⅱ23支撑在多个转轮11上。上述结构,翻转转盘支撑在转轮上时,板件ⅰ22支撑在多个转轮上、板件ⅱ23支撑在另外的多个转轮上,能够方便省力地实现翻转转盘的转动。而开口部ⅰ24和开口部ⅱ25的设置,便于大型铸件方便可靠地进入翻转机构。

所述的输送轨道ⅱ4包括输送轨道ⅱ前轨道26和输送轨道ⅱ后轨道27,所述的大型铸件去毛刺系统还包括旋转机构28,旋转机构28包括框架29,框架29上安装旋转电机30,旋转电机30与旋转轨道31连接,旋转轨道31为水平布置的结构,旋转电机30与控制部件9连接,旋转轨道31设置在输送轨道ⅱ前轨道26和输送轨道ⅱ后轨道27之间。旋转机构的设置,能够通过控制部件控制旋转电机转动,从而带动旋转轨道转动,这样的结构,在大型铸件输送到输送轨道ⅱ4的输送轨道ⅱ前轨道26后,机器人ⅱ先对大型铸件底面及一侧侧面进行去毛刺及清理,而后大型铸件被输送到旋转机构的旋转轨道上,此时控制部件控制铸件孔系工作台16对大型铸件一侧侧面的孔系进行去毛刺及清理。而后,控制部件控制旋转电机转动,带动旋转轨道旋转180°,此时控制部件再控制机器人ⅱ动作,对大型铸件另一侧侧面进行去毛刺及清理,同时控制部件再控制铸件孔系工作台16对大型铸件另一侧侧面的孔系进行去毛刺及清理。上述结构,能够全面地对大型铸件的顶面、底面、孔系进行去毛刺及清理作业。处理完后,大型铸件被输送到输送轨道ⅱ后轨道27,再沿着远程输送轨道送走。

所述的输送轨道ⅱ4的旋转轨道31与输送轨道ⅱ前轨道26之间设置为存在间隙部ⅰ的结构,所述的输送轨道ⅱ4的旋转轨道31与输送轨道ⅱ后轨道27之间设置为存在间隙部ⅱ的结构,所述的大型铸件去毛刺系统还包括铸件孔系工作台16,铸件孔系工作台16设置在靠近旋转机构28的位置。间隙部ⅰ和间隙部ⅱ的设置,便于在旋转机构旋转时,旋转轨道不会和输送轨道ⅱ前轨道26及输送轨道ⅱ后轨道27发生干涉,便于旋转机构高效顺畅完成大型铸件位置变换。

所述的大型铸件去毛刺系统还包括末端夹具32,末端夹具32包括末端夹具本体33,末端夹具本体33与机器人ⅱ2的机器人ⅱ移动臂末端连接,所述的末端夹具本体33上安装平磨机、旋转锉、毛刷、气动风枪中的一种或多种。上述结构,末端夹具32包括多种,而通过机器人ⅱ2的机器人ⅱ移动臂末端的位置变换,可以在平磨机、旋转锉、毛刷、气动风枪之间进行快捷切换,从而高效使用不同工具对大型铸件进行作业,而平磨机等也可以拆卸更换为其他工具。

所述的翻转机构框架10上设置多个u字形的转轮支架34,每个转轮11通过一个连接轴安装在一个转轮支架34上,转轮11设置为凹进在转轮支架34内的结构,板件ⅰ22支撑在多个转轮11上时,板件ⅰ22侧面设置为能够卡装在转轮支架34上的结构,板件ⅱ23支撑在多个转轮11上时,板件ⅱ23设置为能够同时卡装在转轮支架34上的结构。上述结构,通过转轮支架的设置,能够对板件ⅰ22和板件ⅱ23分别进行限位,避免板件ⅰ22和板件ⅱ23脱离转轮。

上述结构,输送轨道ⅰ3、输送轨道ⅱ4、翻转机构的滑移部件ⅰ13和滑移部件ⅱ14、旋转机构的旋转轨道,均可以设置多根输送轮或输送杆,同时设置各自的电机,电机带动皮带,皮带套装在输送杆上,而电机与控制部件连接,从而实现上述输送轨道ⅰ3、输送轨道ⅱ4、翻转机构的滑移部件ⅰ13和滑移部件ⅱ14、旋转机构的旋转轨道的自动启停及输送。输送轨道ⅰ3、输送轨道ⅱ4、翻转机构的滑移部件ⅰ13和滑移部件ⅱ14、旋转机构的旋转轨道的启停节奏,与机器人ⅰ1、机器人ⅱ2、铸件孔系工作台16的节奏匹配,均通过控制部件控制,形成一个完整的工作系统,满足大型铸件各个部位的去毛刺及清理作业。

本发明中,1)关于大型铸件夹持方式的改进。可变换采用大型铸件夹紧定位、机器人末端安装工具的方式进行去毛刺。在其他较小的工件上,也可以采用工具定位安装、机器人带动工件的方式进行去毛刺。2)关于工具定位及种类的研究:结合上一点,如果采用工具确定定位的方式进行去毛刺,那就需要重新设计工具的布置,研究何种布置和安装方式可以更加高效、便捷地的配合机器人夹持工件进行去毛刺。同时,在该系统中使用的工具种类,也应该结合不同工件特性进行替换,比如要综合考虑工件的材料、加工面的复杂性及客户对去毛刺精度的要求等方面进行工具的替换。3)关于机器人离线编程和软件的二次开发技术的研究:对于点位不多、路径不复杂、工件通用性差的项目,采用机器人示教方式进行编程是可以的。但是对于点位较多、路径复杂、工件通用型较强的项目,为了提高技术人员的工作量、提高系统的竞争力,可以研究采用机器人离线编程技术应用于项目研发中去,甚至可以结合相关软件进行二次开发,设计一套通用的去毛刺工艺软件系统,可以达到提高项目的竞争力。4)视觉引导去毛刺技术的研究:对不确定或未知轮廓进行在线轨迹跟踪,应用三维测量设备或各种视觉传感器在线生成被加工部分的几何模型,进而找出边界轨迹,计算出刀具路径。这样,能够进一步提高系统的精度和适用范围。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述,显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进,或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的,均在本发明的保护范围内。

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