一种铸件柔性打磨流水线及加工方法与流程

本发明涉及铸件打磨技术领域，具体为一种铸件柔性打磨流水线及加工方法。

背景技术：

个性化和定制化需求导致每个铸造厂生产的铸件种类不断增多，但是每批次的数量却不断减少，这对高产能铸造厂在生产成本控制和管理效率方面提出巨大挑战。如今市场上的自动打磨设备，大多数采用人工上下工件，每台机器都要配备一个工人。在高产能需要多台机器同时工作时，需要数量众多的工人与机器配合，无法将工人和环境恶劣的打磨工区隔离。由于未打磨和已打磨的铸件围着各台机器分布，不仅需要大量的厂房面积，而且导致高昂的物流成本。

为了节约人工，有些铸造厂已经采用机器人上下工件。由于受制于机器人的运动范围，使得工厂的工艺布置自由度大大受到限制，导致投资增大。现有铸件打磨流水线在更换产品时需要很长的停机时间，因此严重影响打磨加工的效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种铸件柔性打磨流水线及加工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铸件柔性打磨流水线，包括打磨单元、小车输送线、上下料工位、工装库、智能识别组件以及防护组件，所述打磨单元包含柔性打磨系统、多工位输送机以及导向夹紧装置，所述智能识别组件用于识别工装板和工件的种类并将信号反馈给系统，所述防护组件为防护栅栏，用于隔离工人与小车输送线，所述导向夹紧装置安装于多工位输送机下方，所述导向夹紧装置包括夹紧基座，所述夹紧基座上安装有夹紧推力机构，所述夹紧推力机构的两侧边设有夹紧钳，所述夹紧基座上端面安装有导向机构，上下料工位包括辊道输送组件、导向组件以及耦合接头组件，所述耦合接头组件包括耦合基座，所述耦合基座的中央安装有耦合机构，所述耦合基座的两边安装有工装板的导向定位机构，且外侧装有一对推力气缸，所述工装库包括机架和送料辊组件，所述机架的顶部安装有减速电机，所述减速电机驱动竖置的链条，所述送料辊组件与链条的一侧连接，送料辊组件的内腔顶部安装有工装库推臂组件。

优选的，所述打磨单元设有若干个且排列为整齐的一排，所述小车输送线包括轨道小车以及供轨道小车行走的导轨。

优选的，所述上下料工位设有若干个，所述上下料工位和工装库均位于导轨的端侧。

优选的，所述夹紧推力机构由气缸驱动，通过连杆机构实现夹紧钳的夹紧动作。

优选的，所述工装库推臂组件包括一个水平向下安装的无杆气缸，所述无杆气缸的滑块上安装有用于推拉工装板的挂钩，所述无杆气缸的上侧用两个调节高度的气缸与送料辊组件的内腔顶部连接，用于下降或上升工装库推臂组件。

本发明还提供一种铸件柔性打磨加工方法，具体包括以下步骤：

s1：操作人员在控制系统的hmi界面上选择打磨工件的种类，柔性打磨流水线系统根据操作人员输入的工作任务，运行工装库中的减速电机，通过链条将送料辊组件提升到对应高度；

s2：送料辊组件上的工装库推臂组件伸出并下降，将工装库架上的打磨任务所需要的空工装板拉到送料辊组件上，工装库中减速电机通过链条将送料辊组件下降至输送位高度，并将工装板输送到小车输送线的轨道小车上，工装库推臂组件上升与工装板脱开，小车输送线将工装板运送至上下料工位；

s3：操作人员将待打磨工件吊装到工装板上并固定好，也可采用自动上下料机将待打磨工件放置到工装板上，工装板通过耦合接头组件实现给工装充压并夹紧工件，上下料工位的输送辊道出口可以安装智能识别组件，在混件生产时识别工件种类，将信息传递到系统，系统可以根据预设的工件信息或者接受到的工件信息，将各个铸件的打磨节拍以及设备产能将打磨任务分配到各个独立的打磨单元，上下料工位的输送辊道将装有工件的工装板输送到小车输送线上，再由其将载有工件的工装板输送至对应的打磨单元的多工位输送机上；

s4：多工位输送机入口装有智能识别组件，通过智能识别组件二次确认工件种类后，由机器人使用柔性打磨系统进行打磨；

s5：打磨工作完成后，多工位输送机将工装板送回小车输送线，小车输送线将工件送回上下料工位，操作人员完成卸料工作并将新的待打磨工件放置到工装上，接着进行下一轮的送料打磨，也可以采用自动上下料机进行卸料和装料工作；

s6：如果对应该工装板的工件没有后续打磨任务，在操作人员在hmi操作界面上做好工装板回库选择或确认，上下料工位将空载工装板送到轨道小车，轨道小车将空的工装板送回工装库。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的每个独立的打磨单元可以打磨不同产品而无需任何切换时间，在某一个独立的打磨单元需要维护时，小车输送线会自动的将产品分配其他打磨单元，不需要整体停机，有利于提高加工效率。操作人员与输送设备、打磨设备在空间上、物理上隔绝，更好的保护了操作人员的安全，每个打磨单元可以独立运行和维护，能够打磨一种或多种工件，后期可以通过增加打磨单元来增加整线产能，设置工装库，可以自动的上下工装板以节省人工。

附图说明

图1为本发明的平面布局结构示意图；

图2为本发明打磨单元的结构示意图；

图3为本发明导向夹紧装置的结构示意图；

图4为本发明轨道小车的结构示意图；

图5为本发明上下料工位的结构示意图；

图6为本发明耦合接头组件的结构示意图；

图7为本发明工装库的结构示意图；

图8为本发明送料辊组件的结构示意图。

图中：1、打磨单元；11、柔性打磨系统；12、多工位输送机；13、导向夹紧装置；131、夹紧基座；132、夹紧推力机构；133、夹紧钳；134、导向机构；2、小车输送线；21、轨道小车；22、导轨；3、上下料工位；31、辊道输送组件；32、导向组件；33、耦合接头组件；331、导向定位机构；332、推力气缸；333、耦合基座；334、耦合机构；4、工装库；41、机架；42、减速电机；43、链条；44、送料辊组件；45、工装库推臂组件；5、智能识别组件；6、防护组件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做出创造性劳动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。

本发明提供了如图1-8的一种铸件柔性打磨流水线，包括打磨单元1、小车输送线2、上下料工位3、工装库4、智能识别组件5以及防护组件6，打磨单元1包含柔性打磨系统11、多工位输送机12以及导向夹紧装置13，打磨单元1可以独立运行和维护，打磨同种或不同类别的铸件，智能识别组件5用于识别工装板和工件的种类并将信号反馈给系统，防护组件6为防护栅栏，用于隔离工人与小车输送线2，打磨单元1设有若干个且排列为整齐的一排，小车输送线2包括轨道小车21以及供轨道小车行走的导轨22，上下料工位3设有若干个，上下料工位3和工装库4均位于导轨的端侧。

导向夹紧装置13安装于多工位输送机12下方，导向夹紧装置13包括夹紧基座131，夹紧基座131上安装有夹紧推力机构132，夹紧推力机构132的两侧边设有夹紧钳133，夹紧基座131上端面安装有导向机构134，夹紧推力机构132由气缸驱动，通过连杆机构实现夹紧钳133的夹紧动作，对加工的铸件进行固定。

上下料工位3包括辊道输送组件31、导向组件32以及耦合接头组件33，耦合接头组件33包括耦合基座333，耦合基座333的中央安装有耦合机构334，耦合基座333的两边安装有工装板的导向定位机构331，且外侧装有一对推力气缸332，耦合接头组件33通过导向定位机构331校正工装板的位置，确保工装上的耦合接头能与耦合机构334正常对接，实现对液压工装进行充压，推力气缸332能够给液压工装板以推力，帮助其耦合接头与耦合机构334脱离。

工装库4包括机架41和送料辊组件44，机架41的顶部安装有减速电机42，减速电机42驱动竖置的链条43，送料辊组件44与链条43的一侧连接，送料辊组件44的内腔顶部安装有工装库推臂组件45，工装库推臂组件45包括一个水平向下安装的无杆气缸，无杆气缸的滑块上安装有用于推拉工装板的挂钩，无杆气缸的上侧用两个调节高度的气缸与送料辊组件44的内腔顶部连接，用于下降或上升工装库推臂组件45。

本发明还提供一种铸件柔性打磨加工方法，具体包括以下步骤：

s1：操作人员在控制系统的hmi界面上选择打磨工件的种类，柔性打磨流水线系统根据操作人员输入的工作任务，运行工装库4中的减速电机42，通过链条43将送料辊组件44提升到对应高度；

s2：送料辊组件44上的工装库推臂组件45伸出并下降，将工装库架上的打磨任务所需要的空工装板拉到送料辊组件44上，工装库4中减速电机42通过链条43将送料辊组件44下降至输送位高度，并将工装板输送到小车输送线2的轨道小车上，工装库推臂组件45上升与工装板脱开，小车输送线2将工装板运送至上下料工位3；

s3：操作人员将待打磨工件吊装到工装板上并固定好，也可采用自动上下料机将待打磨工件放置到工装板上，工装板通过耦合接头组件33实现给工装充压并夹紧工件，上下料工位的输送辊道出口可以安装智能识别组件5，在混件生产时识别工件种类，将信息传递到系统，系统可以根据预设的工件信息或者接受到的工件信息，将各个铸件的打磨节拍以及设备产能将打磨任务分配到各个独立的打磨单元，上下料工位3的输送辊道将装有工件的工装板输送到小车输送线上，再由其将载有工件的工装板输送至对应的打磨单元1的多工位输送机12上；

s4：多工位输送机12入口装有智能识别组件5，通过智能识别组件5二次确认工件种类后，由机器人使用柔性打磨系统11进行打磨；

s5：打磨工作完成后，多工位输送机12将工装板送回小车输送线2，小车输送线2将工件送回上下料工位3，操作人员完成卸料工作并将新的待打磨工件放置到工装上，接着进行下一轮的送料打磨，也可以采用自动上下料机进行卸料和装料工作；

s6：如果对应该工装板的工件没有后续打磨任务，在操作人员在hmi操作界面上做好工装板回库选择或确认，上下料工位3将空载工装板送到轨道小车，轨道小车将空的工装板送回工装库4。

工作原理：本柔性打磨流水线根据打磨工作任务，将对应工件所需的工装板从工装库4内调出，经过小车输送线2，运送至上下料工位3。工人或者自动上料机在工装板上固定好工件后，上下料工位的输送辊道出口可以安装智能识别组件5，在混件生产时识别工件种类，将信息传递到系统，系统可以根据预设的工件信息或者接受到的工件信息，各个铸件的打磨节拍以及设备产能将打磨任务分配到各个独立的打磨单元。工件从上下料工位3通过小车输送线2被输送至对应的独立的打磨单元1，通过智能识别组件5二次确认后进行打磨；打磨工作完成后，小车输送线2将工件送回上下料工位3，工人或者自动卸料机完成卸料工作。如果对应该工装板的工件没有后续打磨任务，工装板将被小车输送线2送回工装库4上的对应位置。操作人员与输送设备和打磨设备在空间上与物理上隔绝，更好的保护了操作人员的安全。每个独立的打磨单元可以独立运行和维护，打磨一种或多种工件，后期可以通过增加独立的打磨单元来增加整线产能。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。