CN106735121A

CN106735121A - 一种紧凑型铸铁件自动化清理系统

Info

Publication number: CN106735121A
Application number: CN201611259914.5A
Authority: CN
Inventors: 李广伟; 黄万永; 吴钰屾; 吴建文; 陆晨
Original assignee: Shanghai Fanuc Robotics Co Ltd
Current assignee: Shanghai Fanuc Robotics Co Ltd
Priority date: 2016-12-30
Filing date: 2016-12-30
Publication date: 2017-05-31

Abstract

本发明公开了一种紧凑型铸铁件自动化清理系统，包括：封闭式清理房；除尘集尘机设置在封闭式清理房的外侧；机器人设置在封闭式清理房的内部，机器人的机械臂末端设置有一电主轴，电主轴配备有刀柄接口，机器人能够通过刀柄接口换刀；刀库防护房和液压站设置在机器人一侧，刀库防护房内设置有刀库，刀库内设置有若干刀具；机器人控制柜、油冷机和系统控制柜设置在机器人另一侧；转台正对于机械臂；转台上安装有变位机；碎屑收集器位于机械臂的工作位置的下方。本发明解决了大型浇冒口铸件的自动化清理、多种类刀具与刀库防护设计、三轴转台设计、紧凑型的系统布局设计，实现柔性化、智能化、实用化的铸铁件自动化清理加工。

Description

一种紧凑型铸铁件自动化清理系统

技术领域

本发明涉及铸铁件自动化清理的技术领域，尤其涉及一种紧凑型铸铁件自动化清理系统。

背景技术

铸铁件的自动化清理主要包含浇口、冒口、飞边等多种的缺陷进行的清理，传统的方法一般采用手动工具或者专机进行人工的清理，一些机器人的自动化单元也主要针对的也是一些小型铸件或者飞边毛刺特征较小工件的清理，主要还是轻载型的生产为主。

人工借助一些专机或手动工具来完成铸铁件的自动化清理存在生产效率低下、产品质量不稳定、招工难以及环境恶劣等多种问题，因此铸件自动化生产也成为企业的迫切需要。

目前一些机器人的自动化工作站主要针对的是小型铸件飞边毛刺的清理，针对大负载以及飞边毛刺较大的产品无法满足；工作站采用的是单一型产品设计，无法满足对多品种、多尺寸、多种负载的产品设计要求，系统的柔性度不高；同时，以往的工作站采用的是单一位置的补偿，无法实现对姿态的补偿，程序调试复杂，容易出错；刀具种类少，无针对大飞边毛刺清理的刀具；针对曲面的复杂毛刺无法采用联动控制实现自动化清理加工。

发明内容

针对上述产生的问题，本发明的目的在于提供一种紧凑型铸铁件自动化清理系统。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种紧凑型铸铁件自动化清理系统，其中，包括：一封闭式清理房；一除尘集尘机，所述除尘集尘机设置在所述封闭式清理房的外侧，所述除尘集尘机连通所述封闭式清理房；一机器人，所述机器人设置在所述封闭式清理房的内部，所述机器人的机械臂末端设置有一电主轴，所述电主轴配备有刀柄接口；一刀库防护房和一液压站，所述刀库防护房和所述液压站设置在所述机器人的一侧，所述刀库防护房内设置有刀库，所述刀库内设置有若干刀具，每一所述刀具的上端设置有刀柄，若干所述刀柄均与所述机器人的所述刀柄接口相匹配，所述机器人能够通过所述刀柄接口更换所述刀具；一机器人控制柜、一油冷机和一系统控制柜，所述机器人控制柜、所述油冷机和所述系统控制柜设置在所述机器人相对于所述刀库防护房的另一侧；一转台，所述转台正对于所述机械臂；一变位机，所述转台上安装有所述变位机，通过所述转台和所述变位机实现曲面打磨联动控制；一碎屑收集器，所述碎屑收集器位于所述机械臂的工作位置的下方。

上述的紧凑型铸铁件自动化清理系统，其中，所述机械臂的末端还设置有震动传感器和激光传感器。

上述的紧凑型铸铁件自动化清理系统，其中，所述转台具有两工位，所述转台的中部设置有一变位机，两所述工位设置在所述变位机的两侧，两所述工位能够围绕所述变位机转动。

上述的紧凑型铸铁件自动化清理系统，其中，每一所述工位上还设置有一夹具。

上述的紧凑型铸铁件自动化清理系统，其中，所述转台通过分度器或伺服电机驱动。

上述的紧凑型铸铁件自动化清理系统，其中，所述刀库防护房正对于所述机器人的一侧设置有卷帘门，通过所述卷帘门控制所述刀库防护房的开启和关闭。

上述的紧凑型铸铁件自动化清理系统，其中，若干所述刀具的所述刀柄为T型槽仿形设计。

上述的紧凑型铸铁件自动化清理系统，其中，所述电主轴上安装有弹性夹爪，所述弹性夹爪与所述刀柄的T型槽仿形设计相匹配。

上述的紧凑型铸铁件自动化清理系统，其中，所述电主轴通过液压实现刀具的自动更换，并通过所述油冷机实现所述电主轴的冷却。

本发明由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是：

(1)本发明旨在实现对长宽高尺寸在750mm以内，负载在600KG以内的铸铁件产品自动化清理加工，解决大型浇冒口铸件的自动化清理、多种类刀具与刀库防护设计、三轴转台设计、紧凑型的系统布局设计，实现柔性化、智能化、实用化的铸铁件自动化清理加工。

(2)一体化封闭式除尘工作房，有效的将机器人工作环境与外部环境隔离开来，保证了外部工作环境的清洁，配备高功率除尘集尘设备，有效保证机器人工作环境的清洁，自动碎屑收集装置，收集完成之后通过轨道自动送出，方便人工进行碎屑清理。

附图说明

图1是本发明的紧凑型铸铁件自动化清理系统的立体图。

图2是本发明的紧凑型铸铁件自动化清理系统的俯视图。

图3是本发明的紧凑型铸铁件自动化清理系统的机械臂示意图。

图4是本发明的紧凑型铸铁件自动化清理系统的机械臂局部图。

附图中：1、封闭式清理房；2、除尘集尘机；3、机器人；31、电主轴；32、震动传感器；33、激光传感器；34、刀柄；35、刀具；4、刀库防护房；41、刀库；5、液压站；6、机器人控制柜；7、油冷机；8、系统控制柜；9、转台；91、夹具；10、变位机；11、碎屑收集器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

图1是本发明的紧凑型铸铁件自动化清理系统的立体图，图2是本发明的紧凑型铸铁件自动化清理系统的俯视图，图3是本发明的紧凑型铸铁件自动化清理系统的机械臂示意图，图4是本发明的紧凑型铸铁件自动化清理系统的机械臂局部图，请参见图1至图4所示，示出了一种较佳实施例的紧凑型铸铁件自动化清理系统，包括有：封闭式清理房1和除尘集尘机2，除尘集尘机2设置在封闭式清理房1的外侧，除尘集尘机2连通封闭式清理房1。一体化的封闭式除尘工作房1能够有效的将机器人3工作环境与外部环境隔离开来，保证了外部工作环境的清洁，配备高功率的除尘集尘机2，有效保证机器人3工作环境的清洁。

此外，作为较佳的实施例中，紧凑型铸铁件自动化清理系统还包括有：机器人3，机器人3设置在封闭式清理房1的内部，机器人3的机械臂末端设置有电主轴31，电主轴31配备有刀柄接口，机器人3能够通过刀柄接口换刀。电主轴31采用30KW高功率自动换刀主轴，并且电主轴31的刀柄接口采用HSK63A刀柄接口，其18000N的拉刀力确保打磨过程中不会发生飞刀现象，通过螺纹连接，实现金刚石工具的快速切换。

另外，作为较佳的实施例中，紧凑型铸铁件自动化清理系统还包括有：刀库防护房4和液压站5，刀库防护房4和液压站5设置在机器人3的一侧，刀库防护房4内设置有刀库41，刀库41内设置有若干刀具35。每一刀具35的上端设置有刀柄34，若干刀柄34均与机器人3的刀柄接口相匹配，机器人3能够通过刀柄接口从刀库41中更换刀具35。

进一步，作为较佳的实施例中，紧凑型铸铁件自动化清理系统还包括有：机器人控制柜6、油冷机7和系统控制柜8，机器人控制柜6、油冷机7和系统控制柜8设置在机器人3相对于刀库防护房4的另一侧。通过油冷机7实现电主轴31加工的冷却。

更进一步，作为较佳的实施例中，紧凑型铸铁件自动化清理系统还包括有：转台9、变位机10和碎屑收集器11，转台9正对于机器人3的机械臂。转台9上安装有变位机10，通过转台9和变位机10实现曲面打磨联动控制。碎屑收集器11位于机器人3的机械臂的工作位置的下方。碎屑收集器11在收集完成之后通过轨道自动送出，方便人工进行碎屑清理。

还有，作为较佳的实施例中，机器人3的机械臂的末端还设置有震动传感器32和激光传感器33。通过激光传感器33对上料工件的扫描，实现对工件程序轨迹的自动补偿矫正。采用震动传感器32实时探测加工过程，振动过大时自动退刀，实现铸铁件打磨的柔性加工。

再有，作为较佳的实施例中，转台9具有两工位，转台9的中部设置有变位机10，两工位设置在变位机10的两侧，两工位能够围绕变位机10转动。

进一步，作为较佳的实施例中，每一工位上还设置有一夹具91。

更进一步，作为较佳的实施例中，转台9通过分度器或伺服电机驱动。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围。

本发明在上述基础上还具有如下实施方式：

本发明的进一步实施例中，刀库防护房4正对于机器人3的一侧设置有卷帘门，通过卷帘门控制刀库防护房4的开启和关闭，能够确保刀库环境的清洁无粉尘。

本发明的进一步实施例中，若干刀具35的刀柄34为T型槽仿形设计，且相互匹配安装。

本发明的进一步实施例中，电主轴31上安装有弹性夹爪，弹性夹爪与刀柄34的T型槽仿形设计相匹配。通过刀柄34的T型槽仿形设计和弹性夹爪，满足刀具35的自动更换，并能弥补电主轴31的吐刀量。

本发明的进一步实施例中，电主轴31通过液压实现刀具35的自动更换，并通过油冷机7实现电主轴31的冷却。

本发明的进一步实施例中，封闭式清理房1采用紧凑型系统布局方式，充分利用系统的水平与垂直空间，空间利用最大化。

本发明的进一步实施例中，适用于实现对长宽高尺寸在750mm以内，负载在600KG以内的铸铁件产品自动化清理加工，解决大型浇冒口铸件的自动化清理、多种类刀具与刀库防护设计、三轴转台设计、紧凑型的系统布局设计，实现柔性化、智能化、实用化的铸铁件自动化清理加工。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种紧凑型铸铁件自动化清理系统，其特征在于，包括：

一封闭式清理房；

一除尘集尘机，所述除尘集尘机设置在所述封闭式清理房的外侧，所述除尘集尘机连通所述封闭式清理房；

一机器人，所述机器人设置在所述封闭式清理房的内部，所述机器人的机械臂末端设置有一电主轴，所述电主轴配备有刀柄接口；

一刀库防护房和一液压站，所述刀库防护房和所述液压站设置在所述机器人的一侧，所述刀库防护房内设置有刀库，所述刀库内设置有若干刀具，每一所述刀具的上端设置有刀柄，若干所述刀柄均与所述机器人的所述刀柄接口相匹配，所述机器人能够通过所述刀柄接口更换所述刀具；

一机器人控制柜、一油冷机和一系统控制柜，所述机器人控制柜、所述油冷机和所述系统控制柜设置在所述机器人相对于所述刀库防护房的另一侧；

一转台，所述转台正对于所述机械臂；

一变位机，所述转台上安装有所述变位机，通过所述转台和所述变位机实现曲面打磨联动控制；

一碎屑收集器，所述碎屑收集器位于所述机械臂的工作位置的下方。

2.根据权利要求1所述的紧凑型铸铁件自动化清理系统，其特征在于，所述机械臂的末端还设置有震动传感器和激光传感器。

3.根据权利要求1所述的紧凑型铸铁件自动化清理系统，其特征在于，所述转台具有两工位，所述转台的中部设置有一变位机，两所述工位设置在所述变位机的两侧，两所述工位能够围绕所述变位机转动。

4.根据权利要求3所述的紧凑型铸铁件自动化清理系统，其特征在于，每一所述工位上还设置有一夹具。

5.根据权利要求4所述的紧凑型铸铁件自动化清理系统，其特征在于，所述转台通过分度器或伺服电机驱动。

6.根据权利要求1所述的紧凑型铸铁件自动化清理系统，其特征在于，所述刀库防护房正对于所述机器人的一侧设置有卷帘门，通过所述卷帘门控制所述刀库防护房的开启和关闭。

7.根据权利要求1所述的紧凑型铸铁件自动化清理系统，其特征在于，若干所述刀具的所述刀柄均为T型槽仿形设计。

8.根据权利要求7所述的紧凑型铸铁件自动化清理系统，其特征在于，所述电主轴上安装有弹性夹爪，所述弹性夹爪与所述刀柄的T型槽仿形设计相匹配。

9.根据权利要求1所述的紧凑型铸铁件自动化清理系统，其特征在于，所述电主轴通过液压实现刀具的自动更换，并通过所述油冷机实现所述电主轴的冷却。