CN101206474A - 铸件精整装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种铸件精整装置，其能够容易地执行教导内容并具有铰接结构，该铰接结构的接头具有增强的机械强度。本发明中，在经由铰接结构的数字控制(NC)机构，通过去除在铸件上沉积或形成的诸如铸砂、源于浇口和冒口的不规则物、毛刺等等之类不期望的物质而精整具有复杂形状的铸件W的精整装置中，该装置包括：用于将要精整的铸件W定位在方便加工的位置的夹具单元A；通过操作工具施加所需加工到被定位铸件W上的工具单元B；以及用于综合地内插控制夹具单元A和工具单元B的控制单元C。

Description

铸件精整装置
技术领域
本发明涉及一种铸件精整装置，其通过去除由铸造铝、铁等等在准备工件时在工件上沉积或形成的不期望的物质而精整具有复杂形状的不同铸件(工件)，这些不期望的物质例如铸砂、源于浇口和冒口的不规则物、毛刺等等。特别地，本发明涉及用于精整具有复杂形状铸件的铸件精整装置，其具有铰接结构也即多接头结构的接头(铰接)轴的提高的机械强度，并且如此构造成紧凑的结构。
通过在其中铸造铝、铁等等而准备不同的汽车部件，例如汽缸盖、汽缸体、进气歧管等等。由该准备获得的铸件(工件)具有复杂形状，并且其上沉积或形成诸如铸砂、源于浇口和冒口的不规则物、毛刺等等之类的不期望的物质。因此，需要从工件去除不期望的物质以便实现精整。
一般，许多铸件具有复杂的形状。因此，在精整这些铸件时，需要加工工具执行复杂的运动，并且从而需要数字控制(NC)加工。
作为总的目的，铸件精整装置此前已经广泛使用6轴向垂直铰接机器人。由于能够自由设定6轴向垂直铰接机器人的位置和姿势，在工件由机器人夹持的情况下，通过设置在固定面上的加工工具，必要的精整能够施加到作为工件的铸件上。
可替换地，加工工具和铸件(工件)可以分别由机器人和固定侧保持。在铸件精整步骤中，能够任意设定位置和姿势的6轴向垂直铰接机器人特别是在毛刺去除步骤中很有效，因为毛刺在随机方向上在工件表面的不同部分上形成。
然而在铸件(工件)上，沉积或形成有具有不规则形状的铸砂、毛刺、源于铸件的浇口的不规则物等等。因此，当由机器人加工或转移铸件(工件)时，铸件(工件)的不正常毛刺等等经常影响加工工具或夹具的组成。
在这种情况下，由于普通的6轴向垂直铰接机器人具有低的接头机械强度，可能发生接头(铰接)轴或多个接头(铰接)轴的错位，从而引起生产线的长时间停止。这已经阻止了生产线的操作率增加。而且，接头中使用的减速齿轮的侧隙降低了加工精度。
一般，当具有6轴向自由度的铰接机构用作数字控制(NC)机构时，该机构能够执行任何(任意)运动并且从而适合精整具有复杂形状的铸件。然而，在机构由单个单元构成的情况下，该机构具有大尺寸除非第四、第五和第六轴的接头的机械强度设定得很低，这导致大尺寸的装置。
作为增加接头机械强度的手段，为此目的其满足大的减速齿轮用在每个接头中，以便将能够克服在影响时施加在接头上的力的强度给予接头。然而，如果给予接头这种所需的机械强度，则每个接头均具有大尺寸，并且从而该装置具有很大的尺寸和增加的重量。这阻止了装置的快速移动，并因此延长了精整的时间。因此，该装置占据大的安装空间并且具有差的生产能力，并且其成本高。而且，在接头中使用的减速齿轮的侧隙降低了加工精度。
作为如下这种装置，其在每个接头中使用大的减速齿轮，以便将能够克服在影响时施加在接头上的力的机械强度给予接头，这种装置已经提供了单独设置的夹具部分和工具部分。然而，由于在夹具部分和工具部分之间没有执行相关联的内插控制，因此难于为装置教导用于加工工件的程序。
专利文献1：日本未审专利公开No.Hei 7(1995)-204952
专利文献2：日本登记实用新型公开No.3085828
发明内容
本发明要解决的问题
因此，本发明要解决的问题在于，为了经由铰接机构(结构)的数字控制(NC)机构，通过去除在铸件上沉积或形成的诸如铸砂、源于浇口和冒口的不规则物、毛刺等等之类不期望的物质而精整具有复杂形状的铸件，而提供一种用于精整具有复杂形状铸件的装置，其铰接结构分为由单个控制单元同时内插控制的夹具单元和工具单元，由此增加铰接结构的接头(铰接)轴的机械强度，并因此其能够解决在上述已知技术中固有的缺点。
解决问题的手段
为了即使使用给予了所需强度的减速齿轮的话，也实现紧凑尺寸的铸件精整装置，其特征在于，其8轴向垂直铰接结构分为两个单元，也即，具有用于定位工件处于所需位置和姿势的多轴向铰接结构的夹具单元与具有在需要加工工件的过程中用于移动工具的多轴向铰接结构的工具单元的组合，并且通过单个控制单元来控制夹具单元和工具单元两者，以便使得能够实现每个单元的内插移动。而且，消除在接头中使用的减速齿轮的侧隙，以便由此提高加工精度。
发明效果
具有上述结构的本发明的装置使得其铰接结构分成夹具单元和工具单元，它们作为单独的单元设置并且由控制单元进行内插控制。因此，增加了铰接结构的接头轴的机械强度，并且装置紧凑并且能够容易地执行教导内容，并且提高了加工精度。
附图说明
图1是根据本发明的精整装置的实施例的透视图。
图2是根据本发明的精整装置的框图。
图3是根据本发明用于接头(铰接)轴的减速齿轮侧隙消除单元的示意图。
附图标记
W：工件
1：枢轴
2：摆动轴
3：摆动轴
4：摆动轴
5：枢轴
6：摆动轴
7：摆动轴
8：移动轴
9：工件夹具
10：机床
11：减速齿轮侧隙消除单元
12：伺服马达
13：扭矩转化齿轮
14：输出轴
15：扭矩调节器
16：小齿轮
A：夹具单元
B：工具单元
C：控制单元
具体实施方式
下面，参考附图将会详细地描述本发明。
在图1中，W表示要加工的铸件(工件)，并且具体地说，其是不同的汽车部件中之一，例如气缸盖、气缸体、进气歧管等等。一般，通过铸造铝或铁而准备这种工件。
由该准备获得的铸件(工件)可能具有复杂的形状，并且诸如铸造砂、来自浇口和冒口的不规则部分、毛刺等等之类的不期望物质在其上沉积或形成。因此，通过铰接结构也即多接头结构的数控(NC)机构从工件W上去除不期望的物质来实现精整。
该铰接结构是8轴向的。换句话说，该铰接结构具有在由双箭头所示方向上枢轴转动的枢轴1、在由双箭头所示方向上摆动的摆动轴2、在由双箭头所示方向上摆动的摆动轴3、在由双箭头所示方向上摆动的摆动轴4、在由双箭头所示方向上枢轴转动的枢轴5、在由双箭头所示方向上枢轴转动的枢轴6、在由双箭头所示方向上摆动的摆动轴7、以及在由双箭头所示方向上移动的移动轴8。
该铰接结构包括夹具单元A和工具单元B，根据将要进行的精整，每个均具有可选择(可变)数量的轴。
本发明的特征在于本发明的装置包括夹具单元A，其用于通过工件夹具9夹持铸件(工件)W，处在通过枢轴转动枢轴1、摆动摆动轴2、3和4以及枢轴转动枢轴5而方便加工的姿势；以及工具单元B，其通过摆动摆动轴6和7以及移动移动轴8而用于移动由工件夹具9夹持的工件W，以便由诸如端铣刀、切片锯、凿等等之类的工具10的操作来实现意欲的加工，并且这些夹具单元A和工具单元B作为单独的单元而分别进行设置，并且夹具单元A和工具单元B由控制单元C进行控制来同时地内插控制夹具单元A和工具单元B。
图2是控制夹具单元A和工具单元B的操作的控制单元C的操作流程图。在如图2所示的方式中，控制夹具单元A的驱动马达X1、X2、X3和X4以及工具单元B的驱动马达Y1、Y2、Y3和Y4。
图3示出作为减速齿轮侧隙消除单元11的典型接头轴(铰接轴？)的枢轴1。构成接头轴(铰接轴)的减速齿轮在其内具有侧隙，并且从而不能精确地重复伺服马达12的旋转角度位置。输出轴的角度改变相应于侧隙的角度量。因此，角度位置的精度下降。
为了消除侧隙，扭矩转化齿轮13连接到输出轴上，并且小齿轮16相对于输出轴在固定侧连接到扭矩调节器15的尖端上。预载荷通过连接到输出轴14上的扭矩转化齿轮从小齿轮16施加到减速齿轮上，以便由此消除减速齿轮具有的侧隙。因此，能够防止因侧隙造成的精度降低，并且从而提高了加工精度。在图1所示实施例中，侧隙消除单元11连接到每个轴1、3、4、5和7上。
工业应用性
通过在其铰接结构也即多接头结构中接头的增加的机械强度以及其内插移动的能力，本发明的装置能够容易地执行教导内容，并且该装置紧凑。因此，该装置适于精整具有复杂形状的工件A(W？)。而且，消除了在接头(铰接)轴中使用的减速齿轮的侧隙，由此使得加工精度能够提高。如上所述，本发明的铸件精整装置具有高的工业应用性。

Claims (2)

1.一种铸件精整装置包括：
具有多轴向铰接结构的夹具单元，该多轴向铰接结构的端部提供有用于定位工件的夹具；
具有多轴向铰接结构的工具单元，该多轴向铰接结构的端部提供有精整铸件(工件)所需要的工具；以及
用于内插控制所述两个单元的控制单元。
2.如权利要求1所述的铸件精整装置，其中，接头(铰接)轴的一部分或全部每个均提供有减速齿轮侧隙消除机构。
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