卧式铸造岛用铸件切边和切料柄装置及其自适应控制方法与流程

1.本发明涉及机械制造装备领域，尤其涉及一种卧式铸造岛用铸件切边和切料柄装置及其自适应控制方法。


背景技术：

2.在压铸或挤压铸造岛中，切边和切料柄是铸件毛坯的重要加工工序。从铸型中取出的铸件毛坯带有浇道、溢流槽和料柄。其中，浇道和溢流槽通常使用切边模具去除；料柄与铸件产品的连接则通常使用锯切方法去除。卧式铸造岛成形的铸件毛坯带有横浇道，切边工序将横浇道冲断，使其与铸件产品分离。锯切工序则是通过锯片与铸件的相对运动，将料柄与铸件产品分离。
3.随着铸造工艺和铸造材料的进步，铸件的致密度、抗拉强度、硬度和耐磨性得到显著提升，如挤压铸造工艺(squeezecasting)在金属液成形、结晶和凝固过程中施加较大机械压力。研究表明挤压铸造工艺能够将高锌镁合金mg-14zn-3al铸件缩松面积从15.67％急剧减少到0.81％，合金的抗拉强度和断后伸长率较重力铸造分别提高13.2％和333％(挤压铸造对镁合金性能的影响，《特种铸造及有色合金》，2020年第40卷第10期)。在铸造材料方面，6系铝合金以mg2si为主要强化相，铝合金6061的极限抗拉强度为124mpa，受拉屈服强度达到55.2mpa。7系铝合金以锌为主，少量添加了镁、铜可获得超硬铝合金，已接近钢材的硬度。
4.不同于传统流水线式铸造产线，铸造岛是由铸造机为主体，若干铸造机周边设备(熔炼给汤装置、切边和切料柄装置、检测装置等)构成的高度集成化、自动化、智能化制造系统；但是，随着铸件机械和力学性能的显著提升，传统切边和切料柄装置已不能满足铸造岛要求，主要原因包括：
5.1)铸件强度和硬度的提升导致锯片磨损加快，并且铸造毛坯在由上位铸造机转移至切边和切料柄装置时仍具有很好的温度，热量由铸件传导至锯片形成热冲击，进一步加快锯片磨损；
6.2)锯片快速磨损使得其更换频率显著上升，但是更换锯片需要中断生产较长一段时间，造成铸造岛总生产效率下降；
7.3)铸造岛系统对各工序稳定性要求严苛，在连续生产过程中各工序时长应保持恒定。
8.公开技术涉及一系列切边和切料柄结构和方法，如中国专利cn105081452a公开了一种自动往复式去浇口锯床，该锯床能够控制内浇口去除后的残留高度，提高去除内浇口的效率，可以防止产品锯伤及去除安全性和稳定性；中国专利cn103273050a公开了一种支架产品浇铸系统的冲切装置，该装置通过自动切割及冲除铸件浇道机，同时实现兼顾除浇口的稳定性与经济性，在节约加工成本的同时保证除浇口稳定进行；中国专利cn111570752b公开了一种缸体去料柄装置，该装置能够保证去除后的料柄的位置摆放准确，机械手根据预设的指令就对实现对料柄的夹取，自动化程度高；中国专利cn213944856u
公开了一种料柄去除机构，可对压铸件实现自动固定、对料柄实现自动敲除和将压铸件移出加工位的功能，减少人工操作，增加生产效率。
9.综上，为改进切边和切料柄工序，现有技术所采取的措施主要是精确控制锯切位置(cn105081452a)以及提高装置自动化水平；(cn103273050a、cn111570752b、cn213944856u)。
10.进一步地，结合上述技术难点和已有技术，可以得出目前铸造岛存在的突出问题包括：
11.1)锯切工序时长存在漂移。主要是因为在相同锯切进给力和锯片转速条件下，锯片磨损会导致锯切速度放缓，使得切料柄的工序时间出现波动，进而影响铸造岛的生产节拍；
12.2)由于铸件强度提升、铸件对锯片存在热冲击，锯片散热冷却困难、磨损加剧、锯片寿命明显缩短；
13.3)锯片的更换及维护需要停机停产，对铸造岛生产效能造成严重影响；而定期更换锯片则会造成锯片不必要的浪费；
14.4)切边和切料柄工序存在进一步提升自动化水平和生产效率的空间。


技术实现要素：

15.新型铸造工艺和铸造材料的发展以及自动化要求对铸造岛系统的切边和切料柄的工序方法和装置提出了新的要求。针对这一问题，本发明所涉及的一种卧式铸造岛用铸件切边和切料柄装置及其自适应控制方法，既能保证以恒定的时间完成切料柄工序，提高铸造岛整体工序的流畅性和可靠性，还能避免出现由于锯片意外报废导致的铸造岛停机维护，尤其适用于高致密度、高抗拉强度、高硬度和高耐磨性的铸件加工。
16.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
17.1)对锯片驱动力和转速进行自适应控制，避免出现由于锯片磨损程度不同导致切料柄的工序时间出现波动；
18.2)设置有锯片a和锯片b，首先由锯片a进行切料柄工序，当检测到锯片a接近报废则切换使用锯片b进行切料柄工序，同时反馈更换锯片a的信号；通过上位机有选择性地驱动控制锯片a和锯片b的旋转和进给，实现不停机更换锯片；
19.3)在锯片侧面设置导流槽；在锯片旋转过程中，导流槽将润滑油引导至锯片外圆面，润滑油在流经锯片本体过程中对锯片整体进行冷却；常规技术手段，由于锯片高速旋转，润滑油很难进入锯切加工区域；
20.4)在一个工位同时实施切边和切料柄工序；通过机器手和模具共同作用，提高切边和切料柄工序中铸件毛坯的定位精度，进而提升装置自动化运行中的可靠性。
21.本发明实施例的第一方面，提供一种卧式铸造岛用切边和切料柄装置，包括切边机模块、锯切模块和自适应控制模块。
22.所述切边机模块包括切边机定模板、切边模定模板、切边模动模板和切边机动模板、切边油缸、切边模定模、切边模动模。切边机动模板位于切边机动模板上方，切边模定模板固定安装在切边机定模板上表面，切边模动模板固定安装在切边机动模板下表面。切边机模块有两种工作状态，开模状态和闭模状态；当切边机模块处于开模状态时，切边机动模
板位于最高位置；当切边机模块处于闭模状态时，切边机动模板位于最低位置，切边模定模和切边模动模将铸件毛坯的空间位置固定。当切边机模块处于开模状态时，通过机器手或人工将铸件毛坯放置在切边模定模内，随后通过切边油缸控制切边机动模板向下运动，直至切边机模块处于闭模状态。在上述切边机模块状态转换的过程中，切边模动模上的切边器将铸件毛坯四周的溢流槽冲断。上述结构原理同样适用于切边机定模板位于切边机动模板上方的方案。
23.所述锯切模块安装在切边机模定模板上；锯切模块包括锯切油缸、光栅尺导轨、连接块、滑板、润滑油管、行程开关a、行程挡块、行程开关b、液压马达、安装座、轴承座、连接轴、安装法兰、锯片和底板。滑板安装在光栅尺导轨上，滑板可沿光栅尺导轨在水平方向滑动。连接块固定安装在滑板底部，同时还与锯切油缸的运动端连接。锯切油缸和光栅尺导轨固定安装在底板上。滑板在光栅尺导轨上的运功与锯切油缸的伸缩运动同步。上述结构实现了滑板在锯切油缸的带动下在光栅尺导轨上水平滑动。液压马达固定安装在安装座上，后者固定安装在滑板上，液压马达的动力输出端依次与连接轴、安装法兰和锯片连接。连接轴通过两处轴承支撑，轴承座固定安装在滑板上。上述结构实现了通过锯切油缸带动锯片水平移动。润滑油管连接润滑油供给装置和锯片的中心区域。行程开关a和行程开关b固定安装在光栅尺导轨侧面，行程挡块固定安装在滑板侧面。
24.所述自适应控制模块包括上位机、补油泵、单向阀、电控单向变量油泵、溢流阀a和溢流阀b。液压油依次通过补油泵、单向阀、电控单向变量油泵到达液压马达，控制液压马达以特定方向旋转，溢流阀a和溢流阀b分别用于保护液压马达和补油泵处的液压力不至于超载。通过上位机控制电控单向变量油泵的流量，进而控制液压马达的转速。
25.可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，自适应控制模块还包括电控调压阀和三位电磁阀，所述电控调压阀和三位电磁阀均位于锯切油缸的液压控制回路中，前者通过上位机控制锯切油缸的液压控制回路中的液体压力，进而控制锯切油缸的推力，后者的三个工作位置依次实现锯切油缸的三种工作状态，分别是伸长状态、保持状态和缩回状态。
26.本发明实施例的第二方面，改进锯片的散热和润滑。所述锯片侧面设置导流槽；在锯片旋转过程中，导流槽将润滑油引导至锯片外圆面，润滑油在流经锯片本体过程中对锯片整体进行冷却。
27.可选地，在第二方面的一种可能实现方式中，所述导流槽的走向是从锯片中心区域出发，向外围扩展的散射状结构，导流槽的深度小于等于锯片厚度的30％，导流槽的宽度大于等于0.1mm。
28.可选地，在第二方面的一种可能实现方式中，导流槽的深度不均匀分布，在靠近锯片中心区域处深度值最大，远离锯片中心区域处深度值逐渐减小。
29.可选地，在第二方面的一种可能实现方式中，导流槽的走向是从锯片中心区域出发向外围扩展，走向呈螺旋线散射。
30.可选地，导流槽的数量大于等于1根，各导流槽以锯片中心轴对称分布。
31.可选的，导流槽的数量为4根，则各相邻导流槽在圆周方向的偏转角度为90度，并且各导流槽之间不相交。
32.本发明实施例的第三方面，进一步改进润滑油在锯片表面的传导。在锯片设置有导流槽的一侧紧密配合安装有挡片，在导流槽将润滑油引导至锯片外圆面的过程中，挡片
将润滑油限制在导流槽内流动，挡片与导流槽组合形成封闭通道。当锯高速旋转时，封闭通道靠近锯片刃口的一端为低压，封闭通道远离刃口的一端为高压，两端的压差效应将锯片中心区域的润滑油直接泵送至锯片的外圆面，加速锯片外圆面区域的冷却，增强锯片锯切过程中的润滑。
33.可选地，在第三方面的一种可能实现方式中，挡片的外圆直径小于锯片的外圆直径，挡片将每一根导流槽均分割为流入段、封闭通道和流出段。
34.可选地，挡片的外圆直径为锯片外圆直径的50％-85％。
35.本发明实施例的第四方面，提供上述卧式铸造岛用切边和切料柄装置的工作方法。
36.第一步：铸造机完成一次铸造成形之后，切边机模块处于开模状态；通过机器手将铸件毛坯放置在切边模定模内。
37.第二步：切边机油缸控制切边机模块处于闭模状态，在切边机模块合模过程中，切边器将铸件毛坯四周的溢流槽冲断。
38.第三步：机器手夹持料柄，同时自适应控制模块驱动液压马达旋转，进而带动锯片旋转，润滑油管向锯片的中心区域供给润滑油。
39.第四步：锯切油缸带动滑板在光栅尺导轨上水平滑动，锯片从横浇道与铸件产品的连接处经过，进而将横浇道连同料柄与铸件毛坯分离；当行程挡块触发行程开关，设备发出完成锯切加工的信号。
40.第五步：锯切油缸带动滑板在光栅尺导轨上反方向水平滑动，直至行程挡块触发行程开关，锯切工序完成。
41.第六步：切边机油缸控制切边机模块处于开模状态，机器手取走料柄和产品并分别放置在料柄筐和成品输送带上。
42.可选地，在第四方面的一种可能实现方式中，自适应控制模块在第四步进行过程中保持工作，具体工作方法是：上位机接收行程开关a和行程开关b的触发信号。上位机中的计时功能模块得到先后触发行程开关a和行程开关b经过的时间间隔t。随后，上位机中的计时功能模块得到先后触发行程开关b和行程开关a经过的时间间隔b。上位机中的储存模块记录每一次得到的时间间隔t1、t2、t3…
和时间间隔b1、b2、b3…
，形成时间间隔t序列和时间间隔b序列。
43.通过电控单向变量油泵调整控制液压马达的转速，通过电控调压阀调整控制锯切油缸的推力，人工确定理想的切料柄工序的工艺参数，采用一片全新锯片完成切料柄工序，时间间隔t序列和时间间隔b序列分别储存t1和b1的数据。随后，重复第一步至第六步步骤，上位机中的储存模块以堆栈方式分别储存第二轮切边和切料柄工序的时间间隔t2和时间间隔b2，以此类推。每一次获得时间间隔t
x
和时间间隔b
x
，就会将他们与时间间隔t1和时间间隔b1进行比较并计算工序时长的变化率η，当变化率η大于一个数值c，上位机就会启动自适应调整动作。
44.上述自适应调整动作的实施方法为：
45.如图8所示，当变化率η》c，上位机控制增大d％的电控单向变量油泵44的泵液流量，进而增大液压马达的转速，同时上位机控制增大e％的电控调压阀的泵液压力，进而增大锯切油缸的推力。进行下一轮切边和切料柄工序，获得时间间隔t
x+1
和时间间隔b
x+1
，上位
机重新计算变化率η。若新计算得到的变化率η≤c，则将时间间隔t
x
和时间间隔b
x
之前的数据出栈，并将两者重命名为时间间隔t1和时间间隔b1。之后重复上述过程直至出现变化率η》c，且电控单向变量油泵的泵液流量及电控调压阀的泵液压力均达到最大值的情形，说明锯片已无法按照原定工序时长完成锯切料柄工序，因此需要更换及时更换锯片。
46.可选地，在第四方面的一种可能实现方式中，所述变化率η的计算方法为η＝(t
x
+b
x
―(t1+b1))/(t1+b1)
×
100％。
47.可选地，所述数值c的取值为3％-5％，数值d的取值为2-5之间，数值e的取值为2-5之间。
48.可选地，上位机还同步接收光栅尺导轨发出的位置信号，上位机中的运算模块通过求取单位时间内位置信号对时间的一阶及二阶导数，获得切料柄工序进行中滑板运动的速度和加速度信号。
49.本发明实施例的第五方面，提供不停机更换切料柄锯片的装置结构和工作方法。
50.锯切模块的在光栅尺导轨上安装有滑板a和滑板b，其中滑板a底部固定安装有连接块，后者与锯切油缸的运动端连接。滑板b侧面固定安装有电磁铁，滑板a侧面固定安装有金属块。
51.所述电磁铁和金属块相对布置，当电磁铁上电产生的磁场将金属块磁吸固定住，进而电磁铁和金属块成为连接的整体；当电磁铁不工作，则电磁铁对金属块失去磁吸作用，两者脱开。上位机输出端口连接直流继电器，再由直流继电器控制电磁铁供电回路的导通与断开。所述锯片a和锯片b以及它们的运动执行机构分别固定安装在滑板a和滑板b上。
52.所述切边机模块的工作过程是：
53.第一步：采用锯片a进行切料柄工序，此时电磁铁不工作，滑板b和滑板a脱开；将驱动锯片b旋转的液压马达置于不工作状态。通过自适应调整动作的方法判断锯片a是否接近更换。由于锯片b不旋转，因此操作人员可以在线对锯片b进行更换。
54.第二步：当判断锯片a的寿命已接近极限，则切换使用锯片b进行切料柄工序。此时电磁铁上电，滑板a和滑板b形成连接关系，将驱动锯片a旋转的液压马达置于不工作状态，锯切模块采用锯片b进行切料柄工序。同时向上位机及人员反馈更换锯片a的信号。
55.第三步：操作人员到现场，对不旋转的锯片a进行更换。
56.可选地，所述金属块采用铁基或镍基高磁通金属材料，金属块与电磁铁接触的一侧安装有塑料保护垫，避免电磁铁与金属块产生冲击破坏。
57.最后，总结本发明的有益效果包括：
58.1)实现在自动切边的同时锯切料柄，减少人工成本，提高了效率；
59.2)实现以恒定的工序时长完成切边和切料柄工序，避免铸造岛生产节拍漂移；
60.3)实现不停机更换切料柄锯片，显著降低铸造岛的停机维护时间和频率；
61.4)实现更长的锯片寿命，显著降低投入使用的锯片成本。
附图说明
62.图1为铸件毛坯的结构示意图；
63.图2为本发明装置总体结构及切边工序原理示意图；
64.图3为切边模合模状态时的局部放大示意图；
65.图4为锯切模块结构示意图；
66.图5为带有放射状导流槽的锯片结构示意图；
67.图6为自适应控制模块切边工序液压控制原理示意图；
68.图7为自适应控制模块锯切料柄工序液压控制原理示意图；
69.图8为带有螺旋状导流槽的锯片结构示意图；
70.图9为自适应调整动作的工作流程示意框图；
71.图10为带有双锯片的锯切模块结构示意图；
72.图11为运用电磁铁连接两处滑板的局部放大原理示意图。
73.1.铸件毛坯，100.铸件产品，101.料柄，102.横浇道，103.溢流槽，
74.5.切边机模块，6.切边机定模板，7.切边模定模板，8.切边模动模板，9.切边机动模板，10.切边油缸，11.切边模定模，12.切边模动模，13.切边器，20.锯切模块，21.锯切油缸，22.光栅尺导轨，24.连接块，25.滑板，26.润滑油管，27.行程开关a，271.行程挡块，272.行程开关b，28.液压马达，29.安装座，31.轴承座，32.连接轴，33.安装法兰，34.锯片，36.底板，341.导流槽a，342.导流槽b，343.挡片，344.封闭通道，345.流入段，346.流出段，42.补油泵，43.单向阀，44.电控单向变量油泵，45.溢流阀a，46溢流阀b，50.电控调压阀，51.三位电磁阀，70.锯片a，71.锯片b，72.电磁铁，73.金属块，74.滑板a，75.滑板b。
具体实施方式
75.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
76.本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
77.应当理解，在本发明的各种实施例中，各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
78.应当理解，在本发明中，“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
79.应当理解，在本发明中，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“包含a、b和c”、“包含a、b、c”是指a、b、c三者都包含，“包含a、b或c”是指包含a、b、c三者之一，“包含a、b和/或c”是指包含a、b、c三者中任1个或任2个或3个。
80.应当理解，在本发明中，“与a对应的b”、“与a相对应的b”、“a与b相对应”或者“b与a
相对应”，表示b与a相关联，根据a可以确定b。根据a确定b并不意味着仅仅根据a确定b，还可以根据a和/或其他信息确定b。a与b的匹配，是a与b的相似度大于或等于预设的阈值。
81.取决于语境，如在此所使用的“若”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”或“响应于检测”。
82.实施例一。
83.如图1所示，本发明装置及方法所适用的铸件毛坯1包括特征：铸件产品100、料柄101、横浇道102和溢流槽103。图中铸件毛坯1为一模两件方案，即一次铸造成形制得两件铸件产品。由于不同铸件产品在具体结构上存在特异性，因此，其它完全或部分具有上述特征的铸件毛坯，并且应用本发明所述的技术特征应均在本发明的保护范围内。
84.本发明提出的卧式铸造岛用切边和切料柄装置，包括切边机模块5、锯切模块20和自适应控制模块。
85.如图2和图3所示，所述切边机模块5包括切边机定模板6、切边模定模板7、切边模动模板8和切边机动模板9、切边油缸10、切边模定模11、切边模动模12。切边模定模板7固定安装在切边机定模板6上表面，切边模动模板8固定安装在切边机动模板9下表面。切边机模块5有两种工作状态，开模状态和闭模状态；当切边机模块5处于开模状态时，切边机动模板9位于最高位置；当切边机模块5处于闭模状态时，切边机动模板9位于最低位置，切边模定模11和切边模动模12将铸件毛坯1的空间位置固定。当切边机模块5处于开模状态时，通过机器手或人工将铸件毛坯1放置在切边模定模11内，随后通过切边油缸10控制切边机动模板9向下运动，直至切边机模块5处于闭模状态。在上述切边机模块5由开模状态向闭模状态的转换过程中，切边模动模12上的切边器13将铸件毛坯1四周的溢流槽103冲断。
86.如图4所示，所述锯切模块20安装在切边机模定模板7上；锯切模块20包括锯切油缸21、光栅尺导轨22、连接块24、滑板25、润滑油管26、行程开关a27、行程挡块271、行程开关b272、液压马达28、安装座29、轴承座31、连接轴32、安装法兰33、锯片34和底板36。滑板25安装在光栅尺导轨22上，滑板25可沿光栅尺导轨22在水平方向滑动。连接块24固定安装在滑板25底部，同时还与锯切油缸21的运动端连接。锯切油缸21和光栅尺导轨22固定安装在底板36上。滑板25在光栅尺导轨22上的运功与锯切油缸21的伸缩运动同步。上述结构实现了滑板25在锯切油缸21的带动下在光栅尺导轨22上水平滑动。液压马达28固定安装在安装座29上，后者固定安装在滑板25上，液压马达28的动力输出端依次与连接轴32、安装法兰33和锯片34连接。连接轴32通过两处轴承支撑，轴承座31固定安装在滑板25上。上述结构实现了通过锯切油缸21带动锯片34水平移动。润滑油管26连接润滑油供给装置和锯片34的中心区域。行程开关a27和行程开关b272固定安装在光栅尺导轨22侧面，行程挡块271固定安装在滑板25侧面。
87.如图5所示。优选的，在所述锯片34侧面设置导流槽341；在锯片旋转过程中，导流槽将润滑油引导至锯片外圆面，润滑油在流经锯片本体过程中对锯片整体进行冷却。
88.进一步的，所述导流槽341的走向是从锯片34中心区域出发，向外围扩展的散射状结构，导流槽341的深度小于等于锯片34厚度的30％，导流槽341的宽度大于等于0.1mm。
89.进一步的，导流槽341的深度不均匀分布，在靠近锯片34中心区域处深度值最大，远离锯片34中心区域处深度值逐渐减小。
90.进一步的，定义在靠近锯片34中心区域处的导流槽341深度最大值为dmax，dmax等
于锯片34厚度的30％；定义远离锯片34中心区域处的导流槽341深度最小值为dmin，dmin大于等于0.1mm；导流槽341某处距离锯片34中心距离为r，导流槽341距离锯片34中心的最大半径为r，那么导流槽341在该处的深度dr可以通过公式dr＝(1-r/r)dmax+dmin简便计算获得；例如，当r＝0.1r时，dr＝0.9dmax+dmin；当r＝r时，dr＝dmin。上述导流槽341深度变化的有益之处在于能够增强导流槽341的导流性能，润滑油从导流槽341近锯片34中心端进入，在向远锯片34中心端传输的过程中，润滑油在离心力作用下流速逐渐加快，但是导流槽341深度逐渐变小，两种效应的叠加使得润滑油从导流槽341的向远锯片中心的一端溢射出；由于有更多的润滑油能够准确进入到锯切加工位置，因此润滑油的冷却润滑效果能够得到更为充分的发挥，同时润滑油在锯片34表面传输过程中，也能对锯片表面进行冷却。
91.优选的，所述液压马达28是单向定量液压马达。
92.所述自适应控制模块包括上位机、补油泵42、单向阀43、电控单向变量油泵44、溢流阀a45和溢流阀b46。如图6所示，液压油依次通过补油泵42、单向阀43、电控单向变量油泵44到达液压马达28，控制液压马达28以特定方向旋转，溢流阀a45和溢流阀b46分别用于保护液压马达28和补油泵42处的液压力不至于超载。通过上位机控制电控单向变量油泵44的流量，进而控制液压马达28的转速。
93.优选的，所述锯切油缸21为活塞式。
94.如图7所示，优选的，自适应控制模块还包括电控调压阀50和三位电磁阀51；所述电控调压阀50和三位电磁阀51均位于锯切油缸21的液压控制回路中，液压油依次通过补油泵、电控调压阀50、三位电磁阀51到达锯切油缸21，控制锯切油缸21的工作状态，包括伸长状态、保持状态和缩回状态；
95.上位机通过电控调压阀50控制锯切油缸21的液压控制回路中的液体压力，进而控制锯切油缸21的推力。图中，锯切油缸21处于保持状态。
96.实施例二。
97.实施例二与实施例一的效果相同，但结构有所改进。
98.如图7所示，实施例二的第一处改进在于：在所述锯片34侧面设置导流槽b342；在锯片旋转过程中，导流槽b342将润滑油引导至锯片34外圆面，润滑油在流经锯片34本体过程中对锯片34整体进行冷却。
99.所述导流槽b342的走向是从锯片34中心区域出发向外围扩展，走向呈螺旋线散射。所述导流槽b342的深度小于等于锯片34厚度的30％，导流槽b342的宽度大于等于0.2mm。
100.优选的，导流槽b342数量大于等于1根，各导流槽b342以锯片中心轴对称分布。
101.优选的，若导流槽b342数量为4根，则各相邻导流槽b342在圆周方向的偏转角度为90度，并且各导流槽b342之间不相交。
102.实施例二的第二处改进在于：在锯片34设置有导流槽b342的一侧紧密配合安装有挡片343，在导流槽b342将润滑油引导至锯片34外圆面的过程中，挡片343将润滑油限制在导流槽b342内流动，挡片343与导流槽b342组合形成封闭通道344。当锯片34高速旋转时，封闭通道344靠近锯片34刃口的一端为低压，封闭通道344远离刃口的一端为高压，两端的压差效应将锯片34中心区域的润滑油直接泵送至锯片34的外圆面，加速锯片34外圆面区域的冷却，增强锯片34锯切过程中的润滑。
103.优选的，挡片343的外圆直径小于锯片34的外圆直径，挡片343将每一根导流槽b342均分割为流入段345、封闭通道344和流出段346。
104.优选的，挡片343的外圆直径为锯片34外圆直径的50％-85％；所述锯片34外圆直径为锯片34的最大直径。
105.实施例一和实施例二的工作流程是：
106.第一步：铸造机完成一次铸造成形之后，切边机模块5处于开模状态；通过机器手将铸件毛坯1放置在切边模定模11内。
107.第二步：切边机油缸10控制切边机模块5处于闭模状态，在切边机模块5合模过程中，切边器13将铸件毛坯1四周的溢流槽103冲断。
108.第三步：机器手夹持料柄101，同时自适应控制模块驱动液压马达28旋转，进而带动锯片34旋转，润滑油管26向锯片34的中心区域供给润滑油。
109.第四步：锯切油缸21带动滑板25在光栅尺导轨22上水平滑动(图4中的右下方向)，锯片34从横浇道102与铸件产品100的连接处经过，进而将横浇道102连同料柄101与铸件毛坯1分离；当行程挡块271触发行程开关b272，设备发出完成锯切加工的信号。
110.第五步：锯切油缸21带动滑板25在光栅尺导轨22上反方向水平滑动(图4中的左上方向)，直至行程挡块271触发行程开关a27，锯切工序完成。
111.第六步：切边机油缸10控制切边机模块5处于开模状态，机器手取走料柄和产品并分别放置在料柄筐和成品输送带上。
112.由于锯片在长时间连续工作过程中，不可避免的会发生磨损钝化，因此上述第四步步骤的工序时长会发生较大幅度变化。为确保第四步步骤工序时长保持恒定，自适应控制模块在第四步进行过程中保持工作，具体工作方法是：
113.上位机接收行程开关a27和行程开关b272的触发信号。上位机中的计时功能模块得到先后触发行程开关a27和行程开关b272经过的时间间隔t，时间间隔t即为上一次锯切工序的时长。随后，上位机中的计时功能模块得到先后触发行程开关b272和行程开关a27经过的时间间隔b，时间间隔b即为上一次锯切油缸21带动锯片34回到锯切工序原点位置的时长。上位机中的储存模块记录每一次得到的时间间隔t1、t2、t3…
和时间间隔b1、b2、b3…
，形成时间间隔t序列和时间间隔b序列。
114.通过电控单向变量油泵44调整控制液压马达28的转速，通过电控调压阀50调整控制锯切油缸21的推力，人工确定理想的切料柄工序的工艺参数，采用一片全新锯片34完成切料柄工序，时间间隔t序列和时间间隔b序列分别储存t1和b1的数据。随后，重复第一步至第六步步骤，上位机中的储存模块以堆栈方式分别储存第二轮切边和切料柄工序的时间间隔t2和时间间隔b2，以此类推。每一次获得时间间隔t
x
和时间间隔b
x
，就会将他们与时间间隔t1和时间间隔b1进行比较并计算工序时长的变化率η，当变化率η大于一个数值c，上位机就会启动自适应调整动作。
115.所述变化率η的计算方法为η＝(t
x
+b
x
―(t1+b1))/(t1+b1)
×
100％。
116.上述自适应调整动作的实施方法为：
117.如图9所示，当变化率η》c，上位机控制增大d％的电控单向变量油泵44的泵液流量，进而增大液压马达28的转速，同时上位机控制增大e％的电控调压阀50的泵液压力，进而增大锯切油缸21的推力。进行下一轮切边和切料柄工序，获得时间间隔t
x+1
和时间间隔bx+1
，上位机重新计算变化率η。若新计算得到的变化率η≤c，则将时间间隔t
x
和时间间隔b
x
之前的数据出栈，并将两者重命名为时间间隔t1和时间间隔b1。之后重复上述过程直至出现变化率η》c，且电控单向变量油泵44的泵液流量及电控调压阀50的泵液压力达到最大值的情形，说明此时锯片34的寿命已经用尽，需要及时更换锯片进行后续切料柄工序。
118.优选的，所述数值c的取值为3％-5％，数值d的取值为2-5之间，数值e的取值为2-5之间。
119.上述过程中，上位机还同步接收光栅尺导轨22发出的位置信号，上位机中的运算模块通过求取单位时间内位置信号对时间的一阶及二阶导数，获得切料柄工序进行中滑板25运动的速度和加速度信号。
120.需特别说明的是，实施例一的导流槽341和实施例二的导流槽b342是实现锯切模块20实现稳定自适应控制的必要技术特征；本发明通过对锯片34的转速和进给力的自适应控制来保持锯切工序以恒定工序时长进行，若采取常规直喷润滑油的冷却方法，锯片34的磨损会打破原有热平衡条件，使得锯片34温度快速升高，进而导致锯片快速失效；反之，随着锯片34转速的升高，导流槽341及导流槽b342对润滑油的导流及泵送效果逐渐得到加强，进而能够弥补由于锯片34磨损导致的温升加剧。
121.实施例三。
122.实施例三与实施例一、二相比，实现不停机更换切料柄锯片，能够显著降低铸造岛的停机维护的时间和频率。
123.实施例三与实施例一和二的区别技术特征在于，锯切模块20设置有锯片a70和锯片b71，当检测到锯片a70接近报废则不停机切换使用锯片b71进行切料柄工序，同时向上位机及机床操作人员反馈更换锯片a70的信号；通过上位机有选择性地驱动控制锯片a70和锯片b71的旋转。
124.如图10所示，本实施例中的锯切模块20中，在光栅尺导轨22上安装有滑板a74和滑板b75，其中滑板a74底部固定安装有连接块24，后者与锯切油缸21的运动端连接。滑板b75侧面固定安装有电磁铁72，滑板a74侧面固定安装有金属块73。
125.如图11所示，所述电磁铁72和金属块73相对布置，当电磁铁72上电产生的磁场将金属块73磁吸固定住，进而电磁铁72和金属块73成为连接的整体；当电磁铁72不工作，则电磁铁72对金属块73失去磁吸作用，两者脱开。在电磁铁72上电条件下，滑板b75能够连同滑板a74在锯切油缸21的带动下在光栅尺导轨22上水平滑动。在电磁铁72上电条件下，滑板b75和滑板a74脱开，滑板b75不能在光栅尺导轨22上水平滑动。上位机输出端口连接直流继电器，再由直流继电器控制电磁铁72供电回路的导通与断开，即控制电磁铁72与金属块73之间是否具有磁吸作用。
126.所述锯片a70和锯片b71以及它们的运动执行机构分别固定安装在滑板a74和滑板b75上。
127.本实施例的锯切模块20的工作过程是：
128.第一步：锯切模块20采用锯片a70进行切料柄工序，此时电磁铁72不工作，滑板b75和滑板a74脱开；将驱动锯片b71旋转的液压马达置于不工作状态，因此锯片b71不旋转。通过实施例二中所述的自适应控制模块的工作方法判断锯片a70是否接近更换，即出现变化率η》c，且电控单向变量油泵44的泵液流量及电控调压阀50的泵液压力达到最大值。
129.第二步：当判断锯片a70的寿命已接近极限，则切换使用锯片b71进行切料柄工序。此时电磁铁72上电，滑板a74和滑板b75形成连接关系，将驱动锯片a70旋转的液压马达置于不工作状态，因此锯片a70不旋转；将驱动锯片b71旋转的液压马达置于工作状态，锯切模块20采用锯片b71进行切料柄工序，同时向上位机及人员反馈更换锯片a的信号。
130.第三步：操作人员到现场，对不旋转的锯片a70进行更换。当完成更换，操作人员控制锯切模块20回到第一步开始时的状态。
131.在上述第一步中，由于锯片b71不旋转，因此操作人员可以在线对锯片b71进行更换。
132.在上述第二步中，由于锯片a70和锯片b71分别位于料柄两侧，因此采用不同锯片进行切料柄工序时，锯切油缸21的运动行程长度相同，但是运动行程的方向不同；锯片a70在锯切油缸21的伸出行程中进行切料柄工序，而锯片b71则是在锯切油缸21的缩回行程中进行切料柄工序。为实现上述功能，将料柄中心位置确立为工序原点位置，当锯切油缸21处于半伸出状态(油缸杆伸出长度为完全伸出长度的一半)，锯片a70的中心和锯片b71的中心与所述工序原点位置对称。在锯切模块20连续运行过程中，通过光栅尺导轨22向自适应控制模块反馈滑板a754和滑板b75的位置信号，对料柄和锯片的相对位置进行闭环控制，以满足上述位置对称要求。
133.优选的，所述金属块73采用铁基或镍基高磁通金属材料，金属块73与电磁铁72接触的一侧安装有塑料保护垫，避免电磁铁72与金属块73产生冲击破坏。
134.需要特别说明的是，实施例一、二和三中的运动执行机构均是液压驱动的，在不改变本发明装置结构或原理的前提下，更换不同的运动执行机构的驱动形式，均在本发明的保护范围内；如通过电机驱动锯片旋转，通过电机驱动锯片的进给运动，亦或是通过气缸驱动锯片进给，通过气体驱动电锯旋转，亦或是在传动路线中增加变速器。当然也包括简单改变传动形式，如采用磁悬浮轴承支撑连接轴，采用涨套替代法兰。当然也包括本领域技术人员容易得到的微小改进，如采用雾化的润滑油润滑冷却锯片，采用低温气体冷却锯片等。