CN110394709A - 一种简单铸件自动去毛边机及其工作方法 - Google Patents

Abstract

一种简单铸件自动去毛边机及其工作方法，属于铸件去毛边领域，包括底座、夹具体、基臂、主臂、型臂和自动控制系统，夹具体位于底座的一端，另一端设有升降液压缸，升降液压缸上设有主轴，主轴上通过旋转液压缸连接连接杆，型臂的一端套设在连接杆上，基臂的一端旋转连接于主轴上；基臂和主臂之间设置有自由横移杆，其一端插接在基臂上，另一端通过旋转支架连接主臂，主臂的下端和上端分别连接有磨头和磁性头；型臂的另一端依次连接有横移杆和伸缩液压缸，伸缩液压缸另一端通过样本架本体固定有样板，样板与预去毛边的铸件形状相同，样板的材质为磁性材料。本发明结构简单，易操作，稳定性高，去除整个过程无需人为参与，提高了工作效率。

Description

一种简单铸件自动去毛边机及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种简单铸件自动去毛边机及其工作方法，属于铸件去毛边技术领域。

背景技术

铸件是用各种铸造方法获得的金属成型物件，即把冶炼好的液态金属，通过浇铸方法注入预先准备好的铸型中，冷却后经过打磨等后续加工手段后，所得到的具有一定形状，尺寸和性能的物件。铸件主要用作机器零部件的毛坯，还有精密铸件，也可直接用作机器的零部件。铸件在机械产品中占有很大的比重，如农用拖拉机，铸件重量约占整机重量的50～70％，机床内燃机等中高达70～90％。

随着社会的发展，科技的进步，铸件消耗量逐渐增大，铸件的结构也有了很大变化，从简单的毛坯到复杂精密的铸件各式各样。目前市场上的铸件去毛边机器大多为复杂铸件去毛边，外加铸件的抛光、倒角、洗净等多重功能，因此单个去毛边机售价高昂，不适用与简单铸件去毛边。

对于结构简单的铸件在进行大批量生产时，铸件的毛边较多，采用人工进行去毛边时不仅效率低下，而且存在安全隐患，可能会划伤工人的手，在去除毛边时，毛边飞屑可能会进入眼睛。因此，设计一种用于简单铸件去毛边机很有必要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种简单铸件自动去毛边机及其工作方法，结构简单，易操作，稳定性高，去除整个过程无需人为参与，提高了工作效率。

本发明采用以下技术方案：

一种简单铸件自动去毛边机，包括底座、用于夹持铸件的夹具体、用于支撑磨头的基臂和主臂、用于支撑样板的型臂和自动控制系统，所述夹具体设置在底座的一端，另一端设置有升降液压缸，所述升降液压缸上设置有主轴，主轴上通过旋转液压缸连接有连接杆，旋转液压缸用于微调连接杆相对于主轴的转动，实现样板与磁性头更加精确的定位，型臂的一端套设在连接杆上，且设置有锁紧装置，所述基臂的一端固定于主轴某一位置且旋转连接于主轴上；

所述基臂和主臂之间设置有自由横移杆，所述自由横移杆一端插接在基臂上，另一端通过旋转支架连接主臂，主臂能够相对于基臂横向移动和在水平面内旋转，所述主臂为上下对称的U形结构，主臂的下端连接有用于去除铸件边缘毛边的磨头，主臂的上端连接有磁性头；

所述型臂的另一端依次连接有横移杆和伸缩液压缸，横移杆可调节样板与磁性头之间的水平距离，使磁性头和样板可以充分接触且通过主臂的旋转和自由横移杆的水平活动可以满足不同直径的铸件去毛边，伸缩液压缸用于微调使样板定位更加精确，所述伸缩液压缸另一端固定连接有样本架本体，样本架本体上固定有样板，所述样板与预去毛边的铸件形状相同，所述样板的材质为磁性材料，铸件材质无要求，工作时，样板与预去毛边的铸件的回转中心共线，所述磨头和磁性头分别通过高速电机和调速电机驱动，并分别跟随高速电机和调速电机一起转动。

本发明中，预去毛边的铸件由夹具体固定在底座上面，通过升降液压缸的升降使得磨头可以远离和接触铸件毛边，本发明的样板与预去毛边的铸件形状相同，且工作时，样板与预去毛边的铸件的回转中心共线，其中，样板为已去除毛边的结构，利用仿形机构原理对已去除毛边的样板进行复原，通过路径的复原，对圆周含有毛边的铸件去除毛边，进而实现去毛边的自动化，从而提高工作效率和铸件质量，同时，改善工人工作环境。

优选的，所述自动控制系统包括液压泵、先导式溢流阀、第一二位二通电磁换向阀、第二二位二通电磁换向阀、二位三通电磁换向阀、压力继电器、三位四通手动换向阀和升降液压缸；

所述底座上在升降液压缸的一侧设置有顶部行程开关和底部行程开关，所述升降液压缸的伸缩杆上固定连接有支杆，所述支杆上设置有与顶部行程开关和底部行程开关相配合的触点，所述夹具体上设置有夹具行程开关，所述夹具体的一侧设置有横移液压缸；

所述液压泵分别连接三位四通手动换向阀和先导式溢流阀，所述先导式溢流阀与第一二位二通电磁换向阀连接，所述第一二位二通电磁换向阀通过单向阀与二位三通电磁换向阀连接，所述二位三通电磁换向阀分别与三位四通手动换向阀、升降液压缸、横移液压缸和第二二位二通电磁换向阀连接，所述横移液压缸和升降液压缸均通过压力继电器与三位四通手动换向阀连接；

所述横移液压缸与夹具行程开关配合，所述升降液压缸与顶部行程开关和底部行程开关相配合；所述夹具行程开关与第二二位二通电磁换向阀的电磁铁3DT相连，底部行程开关与第一二位二通电磁换向阀的电磁铁1DT、高速电机和调速电机连接并控制电磁铁1DT、高速电机和调速电机的通断，所述压力继电器和顶部行程开关串联在一起与二位三通电磁换向阀连接并控制电磁铁2DT的通断。

优选的，所述型臂主要起支撑作用，用于支撑样板及样板架本体等，型臂内设置有与横移杆相配合的第一调节通道，横移杆一端插入第一调节通道内并能够沿第一调节通道横向移动，进而调节样板与磁性头之间的水平距离，满足不同尺寸铸件，所述型臂上在调第一节通道上方设置有水平距离锁紧螺钉，用于调整好水平距离后锁紧横移杆进行固定，样板固定在样板架本体上面且样板与磁性头之间的距离可以通过水平距离锁紧螺钉和横移杆的配合进行调节，使磁性头和样板可以充分接触且可以满足不同直径的铸件去毛边。

优选的，为防止横移杆的转动，所述第一调节通道为非圆形，优选为方形。

优选的，所述旋转液压缸与主轴为螺纹连接，旋转液压缸的外壳体开有内螺纹槽，可以控制连接杆的旋转进而控制样板回转中心绕主轴的旋转。通过旋转液压缸的作用，型臂相对于主轴可以转动但不是自由转动，需要人工参与，通过调节旋转液压缸带动连接杆围绕主轴转动，进而带动型臂围绕主轴转动完成精确定位。

优选的，所述夹具体包括夹具体底座、端盖和内胀体，夹具体底座和端盖均固定于底座上，内胀体固定于端盖上，所述横移液压缸的伸缩杆连接有楔铁推杆一端，楔铁推杆的另一端接触连接有楔铁，楔铁位于夹具体底座与端盖之间，所述端盖上沿竖直方向设置有限位孔，所述限位孔内设置有推杆，所述推杆底部与楔铁接触连接，所述推杆上方连接有内胀顶杆，所述内胀顶杆四周设置有多个内胀块，内胀块与内胀体之间连接有弹簧，内胀体用于将铸件初步定位，铸件放置于内胀体上，内胀块通过扩散夹紧铸件；楔铁的升角小于楔铁与推杆、楔铁与夹具体之间的摩擦角之和为自锁条件，本发明的楔铁由于具有自锁特性，撤去液压缸压力后不会回退。

所述预去毛边铸件的毛边在同一平面内，且具有毛边的边界线连续无阻挡，其中部有圆形定位孔，所述内胀块位于圆形定位孔内，铸件形状包括但不限于圆形铸件。

优选的，圆形定位孔的直径优选为3-6cm，本发明只适用于铸件结构简单，无需其他抛光倒角等操作的简单铸件，自动化程度高，大大提高了工作效率，无需使用造价高昂的高级去毛边机，节约了成本。

优选的，所述基臂内设置有第二调节通道，所述自由横移杆一端插入第二调节通道内，另一端与旋转支架固定连接，所述旋转支架包括竖向连接板和位于竖向连接板上下两端的连接耳，所述竖向连接板的中部设置有用于固定自由横移杆的固定孔，两个连接耳上均设置有铰接孔，主臂通过铰接轴与连接耳铰接。通过旋转支架，主臂可以相对于自由横移杆在水平面内转动，且自由横移杆可水平移动，可满足铸件一定范围内尺寸变化，也便于根据样板形状完成仿形运动。

所述第二调节通道为非圆形，优选为方形，保证自由横移杆只能左右移动，而不能转动。

进一步优选的，所述主臂的上端固定连接有调速电机支架，所述调速电机固定在调速电机支架上，磁性头固定在调速电机的转轴上；

所述主臂的下端固定连接有高速电机支架，高速电机固定在高速电机支架上，磨头固定在高速电机的转轴上。

进一步优选的，所述夹具体一侧设置有行程开关架，所述夹具行程开关位于行程开关架上；

优选的，所述主轴与基臂之间设置有止推轴承，主轴上设有阶梯轴，止推轴承安装在阶梯轴上，与主轴为过盈配合，基臂与止推轴承的轴承盖相连，止推轴承由于阶梯轴的存在可以固定在主轴上，则基臂可以固定在主轴上且可以相对旋转，止推轴承作用为固定基臂且能够使基臂相对于主轴旋转。

本发明中，基臂可相对于主轴转动，主臂可相对于基臂转动，这样有利于仿形过程中主臂转动更加灵活，可满足更大尺寸铸件完成去毛边工作。

所述主轴上固定有电器柜，所述电器柜上设置有电器开关和调速开关，电器开关用于控制整个去毛边机电路部分的通断，用于突发情况的急停，调速开关与调速电机连接，用于控制磁性头的旋转方向和速度，通过升降液压缸的升降使得磨头可以远离和接触铸件毛边，通过调节调速开关可以调节工作效率，完成整个工序，实现自动化。

所述锁紧装置为垂直距离锁紧手柄，所述垂直距离锁紧手柄包括螺母、与螺母相配合的螺栓和与螺栓连接的手柄，型臂的一端设置有竖向的圆柱通孔，圆柱通孔套设于连接杆上，圆柱通孔侧边设置调节孔，螺母固定在调节孔处，螺栓与螺母配合且螺栓的一端穿过调节孔顶在连接杆上，通过旋转手柄控制螺栓的旋进旋出，进而达到锁紧和放松连接杆的目的。

一种上述的简单铸件自动去毛边机的工作方法，包括：

横移液压缸的活塞杆伸出，利用夹具体将预去毛边的铸件夹紧，调节横移杆，当样板的回转中心与铸件的回转中心共线即相互对齐时，水平距离锁紧螺钉将横移杆锁紧，放松垂直距离锁紧手柄，调节样板的竖向的距离，当样板边缘与磁性头相接触时，锁紧垂直距离锁紧手柄，此时磁性头与样板的相对位置固定；

升降液压缸下降，使得基臂和型臂同时下降，当升降液压缸上支杆的触点下降接触底部行程开关时，此时磨头刚好与铸件边缘相接触，此处可根据铸件的高度通过前期的不断调整确定底部行程开关及触点的位置，使得触点接触底部行程开关时，磨头刚好接触铸件边缘(在升降液压缸下降的过程中，磁性头与样板边缘始终为相接触)，高速电机和调速电机开始工作，进行仿形加工，由于磁性头和样板均有磁性，相互吸引，通过两者之间的引力产生摩擦力，磁性头和样板间进而形成纯滚动摩擦，磁性头和样板表面具有一定粗糙度，由于磁性头和样板为纯滚动则磁性头和样板始终处于接触状态，磁性头则沿着样板四周边缘行进进行仿形，在仿形过程中主臂和基臂会绕着平面内各自旋转轴进行旋转来保证磁性头和样板始终接触在一起，由于磨头和磁性头回转中心共线，都固定在主臂上，则磨头路径和磁性头路径完全相同，则磨头对磁性头的路径进行了复原，磨头通过旋转对毛边进行磨削去除，进而完成铸件的毛边去除，磨头为普通圆柱形砂轮结构，通过高速旋转摩擦去除铸件边缘毛边，铸件的平面不进行抛光去毛边，只去除边缘毛边即可，对于直角部位需后期人工处理；

去除毛边后，升降液压缸的伸缩杆上升，当支杆上的触点上升，调速电机和高速电机均停止转动，当触点接触顶部行程开关时，横移液压缸活塞杆回缩，更换新的预去毛边的铸件，重复上述过程，进行新一轮的仿形去毛边。

优选的，夹具体将预去毛边的铸件夹紧的具体过程为：

横移液压缸的活塞杆伸出通过右推楔铁推杆推动楔铁右移，由于楔铁上表面为向右方向的斜面，推动推杆上移，推杆推动内胀块顶杆向上运动，从而导致内胀块向两边扩散，当外径继续扩散，内胀块的外壁与铸件内壁接触，进而将铸件夹紧；

当铸件毛边去除完毕，横移液压缸的活塞杆回缩，楔铁向左移动，铸件松动，取下更换新的预去毛边的铸件。

优选的，工作过程中，需要液压控制阀和行程开关控制升降液压缸、横移液压缸的伸缩以及高速电机、调速电机的开关，并且机构在最高点静止时，升降液压缸需要保压，液压泵需要卸荷；在最低点时液压泵也需要卸荷，这要求液压系统要有卸荷和保压回路；

液压原理具体为：夹具行程开关控制电磁铁3DT，底部行程开关控制电磁铁1DT和调速电机、高速电机的接通和断开，压力继电器与顶部行程开关串联一起控制2DT的接通和断开，其中，夹具行程开关、顶部行程开关、底部行程开关的常态位为常开状态，压力继电器的常态位为常闭状态，三位四通手动换向阀处于右位工作时，升降液压缸活塞杆下移，触动底部行程开关，使得电磁铁1DT通电液压泵通过先导式溢流阀卸荷，此时调速电机、高速电机接通开始仿形加工；加工完成后，扳动三位四通手动换向阀使其左位开始工作，升降液压缸活塞杆上移，底部行程开关断开，电磁铁1DT、调速电机和高速电机断电；单向阀作用是为了换向后的瞬间使得压力油封住先导式溢流阀的先导腔，让先导式溢流阀停止溢流；

升降液压缸活塞杆上移，到达顶部后触动顶部行程开关使得电磁铁2DT通电，二位三通电磁换向阀左位工作，升降液压缸底部油液封闭，保持机构在上部静止，液压油流进横移液压缸右腔使得活塞杆回缩，液压油流进横移液压缸使得其活塞杆回缩，工件松开，更换下一预去毛边铸件，并且横移液压缸活塞杆回缩触动夹具行程开关，使得电磁铁3DT通电，液压泵卸荷，完成工件更换后，扳动三位四通手动换向阀使右位工作，液压泵内的液压油进入上腔，此时升降液压缸底部液压油封闭，液压油会流进横移液压缸的左侧，使得横移液压缸的活塞杆右移，推动楔铁夹紧工件，当工件夹紧后，使进油路压力升高，压力继电器发出电信号使得电磁铁2DT断电，二位三通电磁换向阀右位接入回路工作，升降液压缸活塞杆下移；

并且顶部行程开关断开，即便因进油腔压力降低压力继电器控制的开关闭合，电磁铁2DT也不会通电，同时，夹具体中的楔铁具有自锁特点，撤去横移液压缸压力后不会回退，也不会因进油腔压力降低而使工件松动，保持在整个加工过程中铸件都是被夹紧的。

本发明中，构件若为对称图形，其回转中心指其形状中心或重心。

本发明中，未详尽之处，均可采用现有技术进行。

本发明的有益效果为：

1)本发明采用仿形原理，可以准确的对样板铸件进行还原，精确度高。

2)夹具体可以相对底座移动，满足不同尺寸及结构的铸件去毛边。

3)本发明的磁性头由调速控制，可以调节磁头转速进而调节磨削的快慢，适应性强。

4)本发明结构简单，易操作，稳定性高，重量轻，适用于中、大批量生产，成本低，零件的夹紧和毛边的去除整个过程无需人为参与，提高了工作效率。

综上，本利用仿形原理对已去除毛边的样板进行路径复原，通过路径的复原，对边缘含有毛边的铸件可大批量去除毛边，进而实现去毛边的自动化，从而提高工作效率和铸件质量，同时，改善工人工作环境。

附图说明

图1为本发明的简单铸件自动去毛边机的侧视图；

图2为本发明的简单铸件自动去毛边机的立体结构示意图；

图3为本发明的简单铸件自动去毛边机的液压工作原理示意图；

图4为本发明的夹具体的结构示意图；

图5为本发明的夹具体的剖视图；

图6为本发明的夹具体的俯视图；

图7(a)为本发明的型臂结构示意图；

图7(b)为图7(a)的A-A截面剖视图；

图8为本发明的旋转支架结构示意图；

其中，1-液压泵，2-先导式溢流阀，3-第一二位二通电磁换向阀，4-单向阀，5-二位三通电磁换向阀，6-第二二位二通电磁换向阀，7-横移液压缸，8-夹具行程开关，9-顶部行程开关，10-底部行程开关，11-升降液压缸，12-压力继电器，13-三位四通手动换向阀，14-底座，15-支杆，16-主轴，17-调速开关，18-电器柜，19-连接杆，20-型臂，21-水平距离锁紧螺钉，22-横移杆，23-样板架本体，24-样板，25-磁性头，26-调速电机架，27-调速电机，28-高速电机，29-磨头，30-夹具体，31-主臂，32-基臂，33-铰接轴，34-夹具体固定螺栓，35-垂直距离锁紧手柄，36-行程开关触杆，37-内胀块，38-内胀顶杆，39-螺钉，40-夹具体底座，41-行程开关架，42-端盖，44-内胀体，45-楔铁，46-推杆，47-铸件，48-弹簧，49-楔铁推杆，50-行程开关固定螺栓，52-伸缩液压缸，53-旋转液压缸，54-电器开关，55-自由横移杆，56-旋转支架，57-第一调节通道，58-竖向连接板，59-连接耳，60-固定孔，61-铰接孔。

具体实施方式：

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述，但不仅限于此，本发明未详尽说明的，均按本领域常规技术。

实施例1：

一种简单铸件自动去毛边机，如图1-8所示，包括底座14、用于夹持铸件47的夹具体30、用于支撑磨头29的基臂32和主臂31、用于支撑样板24的型臂20和自动控制系统，夹具体30设置在底座14的一端，另一端设置有升降液压缸11，升降液压缸11上设置有主轴16，主轴16上通过旋转液压缸53连接有连接杆19，旋转液压缸53用于微调连接杆19相对于主轴16的转动，实现样板24与磁性头25更加精确的定位，型臂20的一端套设在连接杆19上，且设置有锁紧装置，基臂32的一端固定于主轴某一位置且旋转连接于主轴16上，即基臂32在主轴16的竖直方向上固定的，且可相对于主轴16旋转；

基臂32和主臂31之间设置有自由横移杆55，自由横移杆55一端插接在基臂32上，另一端通过旋转支架56连接主臂31，主臂31能够相对于基臂32横向移动和在水平面内旋转，主臂31为上下对称的U形结构，主臂31的下端连接有用于去除铸件边缘毛边的磨头29，主臂31的上端与磨头29对称连接有磁性头25；

型臂20的另一端依次连接有横移杆22和伸缩液压缸52，横移杆22可调节样板24与磁性头25之间的水平距离，使磁性头25和样板24可以充分接触且通过主臂31的旋转和自由横移杆55的水平活动可以满足不同直径的铸件去毛边，伸缩液压缸52用于微调使样板24定位更加精确，伸缩液压缸52另一端固定连接有样本架本体23，样本架本体23上固定有样板24，样板24与预去毛边的铸件47形状相同，样板24的材质为磁性材料，铸件材质无要求，工作时，样板24与预去毛边的铸件47的回转中心共线，磨头29和磁性头25分别通过高速电机28和调速电机27驱动，并分别跟随高速电机28和调速电机27一起转动。

本发明中，预去毛边的铸件47由夹具体30固定在底座14上面，通过升降液压缸15的升降使得磨头29可以远离和接触铸件毛边，本发明的样板24与预去毛边的铸件形状相同，且工作时，样板24与预去毛边的铸件47的回转中心共线，其中，样板24为已去除毛边的结构，利用仿形机构原理对已去除毛边的样板进行复原，通过路径的复原，对圆周含有毛边的铸件去除毛边，进而实现去毛边的自动化，从而提高工作效率和铸件质量，同时，改善工人工作环境。

实施例2：

一种简单铸件自动去毛边机，其结构如实施例1所示，所不同的是，自动控制系统包括液压泵1、先导式溢流阀2、第一二位二通电磁换向阀3、第二二位二通电磁换向阀6、二位三通电磁换向阀5、压力继电器12、三位四通手动换向阀13和升降液压缸11；

底座14上在升降液压缸11的一侧设置有顶部行程开关9和底部行程开关10，升降液压缸15的伸缩杆上固定连接有支杆15，支杆15上设置有与顶部行程开关9和底部行程开关10相配合的触点，夹具体30上设置有夹具行程开关8，夹具体30的一侧设置有横移液压缸7，横移液压缸的伸缩杆上设置有与夹具行程开关8配合的行程开关触杆36，当行程开关触杆36左移碰触夹具行程开关8时，横移液压缸停止左移，夹具行程开关8起到保护作用，相当于一个位置开关；

如图3所示，液压泵1分别连接三位四通手动换向阀13和先导式溢流阀2，先导式溢流阀2与第一二位二通电磁换向阀3连接，第一二位二通电磁换向阀3通过单向阀4与二位三通电磁换向阀5连接，二位三通电磁换向阀5分别与三位四通手动换向阀13、升降液压缸11、横移液压缸7和第二二位二通电磁换向阀6连接，横移液压缸7和升降液压缸11均通过压力继电器12与三位四通手动换向阀13连接；

横移液压缸7与夹具行程开关8配合，升降液压缸11与顶部行程开关9和底部行程开关10相配合；夹具行程开关8与第二二位二通电磁换向阀6的电磁铁3DT相连，底部行程开关10与第一二位二通电磁换向阀3的电磁铁1DT、高速电机28和调速电机27连接并控制电磁铁1DT、高速电机28和调速电机27的通断，压力继电器12和顶部行程开关9串联在一起与二位三通电磁换向阀5连接并控制电磁铁2DT的通断。

实施例3：

一种简单铸件自动去毛边机，其结构如实施例2所示，所不同的是，型臂20主要起支撑作用，用于支撑样板24及样板架本体23等，型臂20内设置有与横移杆22相配合的第一调节通道57，如图7(a)、7(b)所示，横移杆22一端插入第一调节通道57内并能够沿第一调节通道57横向移动，进而调节样板24与磁性头25之间的水平距离，满足不同尺寸铸件47，型臂20上在调第一节通道57上方设置有水平距离锁紧螺钉21，用于调整好水平距离后锁紧横移杆22进行固定，样板24固定在样板架本体23上面且样板24与磁性头25之间的距离可以通过水平距离锁紧螺钉21和横移杆的配合进行调节，使磁性头25和样板24可以充分接触且可以满足不同直径的铸件47去毛边；

为防止横移杆的转动，第一调节通道57方形。

实施例4：

一种简单铸件自动去毛边机，其结构如实施例3所示，所不同的是，旋转液压缸53与主轴16为螺纹连接，旋转液压缸53的外壳体开有内螺纹槽，可以控制连接杆19的旋转进而控制样板回转中心绕主轴的旋转。通过旋转液压缸53的作用，型臂20相对于主轴16可以转动但不是自由转动，需要人工参与，通过调节旋转液压缸53带动连接杆19围绕主轴16转动，进而带动型臂20围绕主轴16转动完成精确定位。

实施例5：

一种简单铸件自动去毛边机，其结构如实施例4所示，所不同的是，如图4～6所示，夹具体30包括夹具体底座40、端盖42和内胀体44，夹具体底座40和端盖42均固定于底座14上，内胀体44固定于端盖42上，夹具体底座40通过夹具体固定螺栓34固定于底座14上，横移液压缸7通过螺钉39固定于端盖42上，横移液压缸7的伸缩杆连接有楔铁推杆49一端，楔铁推杆49的另一端接触连接有楔铁45，楔铁45位于夹具体底座40与端盖42之间，端盖42上沿竖直方向设置有限位孔，限位孔内设置有推杆46，推杆46为竖直方向设置，推杆46底部与楔铁45接触连接，推杆46上方连接有内胀顶杆38，内胀顶杆38四周设置有多个内胀块37，内胀块37与内胀体44之间连接有弹簧48，内胀体44用于将铸件初步定位，铸件放置于内胀体44上，内胀块37通过扩散夹紧铸件；楔铁45的升角小于楔铁45与推杆46、楔铁45与夹具体30之间的摩擦角之和为自锁条件，本发明的楔铁由于具有自锁特性，撤去液压缸压力后不会回退。

预去毛边铸件47的毛边在同一平面内，且具有毛边的边界线连续无阻挡，其中部有圆形定位孔，内胀块37位于圆形定位孔内，内胀块向外扩散与原先定位孔相接触，依靠摩擦力将铸件定位，铸件47形状包括但不限于圆形铸件。

圆形定位孔的直径为3-6cm，本发明只适用于铸件47结构简单，无需其他抛光倒角等操作的简单铸件，自动化程度高，大大提高了工作效率，无需使用造价高昂的高级去毛边机，节约了成本。

实施例6：

一种简单铸件自动去毛边机，其结构如实施例5所示，所不同的是，基臂32内设置有第二调节通道，第二调节通道为方形，自由横移杆55一端插入第二调节通道内，另一端与旋转支架56固定连接，如图8所示，旋转支架56包括竖向连接板58和位于竖向连接板上下两端的连接耳59，竖向连接板58的中部设置有用于固定自由横移杆的固定孔60，两个连接耳59上均设置有铰接孔61，主臂31通过铰接轴33与连接耳59铰接。通过旋转支架56，主臂31可以相对于自由横移杆55在水平面内转动，且自由横移杆55可水平移动，可满足铸件一定范围内尺寸变化，也便于根据样板形状完成仿形运动。

实施例7：

一种简单铸件自动去毛边机，其结构如实施例6所示，所不同的是，主臂31的上端固定连接有调速电机支架26，调速电机27固定在调速电机支架26上，磁性头25固定在调速电机27的转轴上；

主臂31的下端固定连接有高速电机支架，高速电机28固定在高速电机支架上，磨头29固定在高速电机28的转轴上。

实施例8：

一种简单铸件自动去毛边机，其结构如实施例7所示，所不同的是，夹具体30一侧设置有行程开关架41，夹具行程开关8位于行程开关架41上并通过行程开关固定螺栓50固定；

主轴16与基臂32之间设置有止推轴承，主轴16上设有阶梯轴，止推轴承安装在阶梯轴上，与主轴为过盈配合，基臂32与止推轴承的轴承盖相连，止推轴承由于阶梯轴的存在可以固定在主轴上，则基臂32可以固定在主轴16上且可以相对旋转，止推轴承作用为固定基臂32且能够使基臂32相对于主轴16旋转。

本发明中，基臂32可相对于主轴16转动，主臂31可相对于基臂32转动，这样有利于仿形过程中主臂转动更加灵活，可满足更大尺寸铸件完成去毛边工作。

主轴16上固定有电器柜18，电器柜18上设置有电器开关54和调速开关17，电器开关54用于控制整个去毛边机电路部分的通断，用于突发情况的急停，调速开关17与调速电机27连接，用于控制磁性头25的旋转方向和速度，通过升降液压缸11的升降使得磨头29可以远离和接触铸件毛边，通过调节调速开关17可以调节工作效率，完成整个工序，实现自动化。

实施例9：

一种简单铸件自动去毛边机，其结构如实施例8所示，所不同的是，锁紧装置为垂直距离锁紧手柄35，垂直距离锁紧手柄35包括螺母、与螺母相配合的螺栓和与螺栓连接的手柄，型臂20的一端设置有竖向的圆柱通孔，圆柱通孔套设于连接杆19上，圆柱通孔侧边设置调节孔，螺母固定在调节孔处，螺栓与螺母配合且螺栓的一端穿过调节孔顶在连接杆19上，通过旋转手柄控制螺栓的旋进旋出，进而达到锁紧和放松连接杆的目的。

实施例10：

一种简单铸件自动去毛边机的工作方法，包括：

横移液压缸7的活塞杆伸出，利用夹具体30将预去毛边的铸件夹紧，调节横移杆22，当样板24的回转中心与铸件47的回转中心共线即相互对齐时，水平距离锁紧螺钉21将横移杆22锁紧，放松垂直距离锁紧手柄35，调节样板24的竖向的距离，当样板24边缘与磁性头25相接触时，锁紧垂直距离锁紧手柄35，此时磁性头25与样板24的相对位置固定，始终保持相接触；

升降液压缸15下降，使得基臂32和型臂20同时下降，当升降液压缸11上支杆15的触点下降接触底部行程开关10时，此时磨头29刚好与铸件47边缘相接触，此处可根据铸件47的高度通过前期的不断调整确定底部行程开关10及触点的位置，使得触点接触底部行程开关时，磨头29刚好接触铸件47边缘(在升降液压缸下降的过程中，磁性头25与样板24边缘始终为相接触)，高速电机28和调速电机27开始工作，进行仿形加工，由于磁性头25和样板24均有磁性，相互吸引，通过两者之间的引力产生摩擦力，磁性头25和样板24间进而形成纯滚动摩擦，磁性头25和样板24表面具有一定粗糙度，由于磁性头25和样板24为纯滚动则磁性头25和样板24始终处于接触状态，磁性头25则沿着样板24四周边缘行进进行仿形，在仿形过程中主臂31和基臂32会绕着平面内各自旋转轴进行旋转来保证磁性头25和样板24始终接触在一起，由于磨头29和磁性头25回转中心共线，且都固定在主臂31上，则磨头29路径和磁性头25路径完全相同，则磨头29对磁性头25的路径进行了复原，磨头29通过旋转对毛边进行磨削去除，进而完成铸件47的毛边去除，磨头29为普通圆柱形砂轮结构，通过高速旋转摩擦去除铸件边缘毛边，铸件47的平面不进行抛光去毛边，只去除边缘毛边即可，对于直角部位需后期人工处理；

去除毛边后，升降液压缸11的伸缩杆上升，当支杆15上的触点上升，调速电机27和高速电机28均停止转动，当触点接触顶部行程开关9时，横移液压缸7活塞杆回缩，更换新的预去毛边的铸件47，重复上述过程，进行新一轮的仿形去毛边。

实施例11：

一种简单铸件自动去毛边机的工作方法，方法如实施例10所示，所不同的是，夹具体30将预去毛边的铸件夹紧的具体过程为：

横移液压缸7的活塞杆伸出通过右推楔铁推杆49推动楔铁45右移，由于楔铁45上表面为向右方向的斜面，推动推杆46上移，推杆46推动内胀块顶杆38向上运动，从而导致内胀块37向两边扩散，当外径继续扩散，内胀块37的外壁与铸件47内壁接触，进而将铸件47夹紧；

当铸件47毛边去除完毕，横移液压缸7的活塞杆回缩，楔铁45向左移动，铸件47松动，取下更换新的预去毛边的铸件。

实施例12：

一种简单铸件自动去毛边机的工作方法，方法如实施例11所示，所不同的是，工作过程中，需要液压控制阀和行程开关控制升降液压缸11、横移液压缸7的伸缩以及高速电机28、调速电机27的开关，并且机构在最高点静止时，升降液压缸11需要保压，液压泵1需要卸荷；在最低点时液压泵1也需要卸荷，这要求液压系统要有卸荷和保压回路；

液压原理具体为：夹具行程开关8控制电磁铁3DT，底部行程开关10控制电磁铁1DT和调速电机27、高速电机28的接通和断开，压力继电器12与顶部行程开关9串联一起控制2DT的接通和断开，其中，夹具行程开关8、顶部行程开关9、底部行程开关10的常态位为常开状态，压力继电器12的常态位为常闭状态，三位四通手动换向阀13处于右位工作时，升降液压缸11活塞杆下移，触动底部行程开关10，使得电磁铁1DT通电液压泵1通过先导式溢流阀2卸荷，此时调速电机27、高速电机28接通开始仿形加工；加工完成后，扳动三位四通手动换向阀13使其左位开始工作，升降液压缸11活塞杆上移，底部行程开关10断开，电磁铁1DT、调速电机27和高速电机28断电；单向阀4作用是为了换向后的瞬间使得压力油封住先导式溢流阀2的先导腔，让先导式溢流阀2停止溢流；

升降液压缸11活塞杆上移，到达顶部后触动顶部行程开关9使得电磁铁2DT通电，二位三通电磁换向阀5左位工作，升降液压缸11底部油液封闭，保持机构在上部静止，液压油流进横移液压缸7右腔使得活塞杆回缩，液压油流进横移液压缸7使得其活塞杆回缩，工件松开，更换下一预去毛边铸件47，并且横移液压缸7活塞杆回缩触动夹具行程开关8，使得电磁铁3DT通电，液压泵1卸荷，完成工件更换后，扳动三位四通手动换向阀13使右位工作，液压泵1内的液压油进入上腔，此时升降液压缸11底部液压油封闭，液压油会流进横移液压缸7的左侧，使得横移液压缸7的活塞杆右移，推动楔铁45夹紧工件，当工件夹紧后，使进油路压力升高，压力继电器12发出电信号使得电磁铁2DT断电，二位三通电磁换向阀5右位接入回路工作，升降液压缸11活塞杆下移；

并且顶部行程开关9断开，即便因进油腔压力降低压力继电器12控制的开关闭合，电磁铁2DT也不会通电，同时，夹具体30中的楔铁具有自锁特点，撤去横移液压缸7压力后不会回退，也不会因进油腔压力降低而使工件松动，保持在整个加工过程中铸件47都是被夹紧的。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种简单铸件自动去毛边机，其特征在于，包括底座、用于夹持铸件的夹具体、用于支撑磨头的基臂和主臂、用于支撑样板的型臂和自动控制系统，所述夹具体设置在底座的一端，另一端设置有升降液压缸，所述升降液压缸上设置有主轴，主轴上通过旋转液压缸连接有连接杆，旋转液压缸用于微调连接杆相对于主轴的转动，型臂的一端套设在连接杆上，且设置有锁紧装置，所述基臂的一端固定于主轴某一位置且旋转连接于主轴上；

所述基臂和主臂之间设置有自由横移杆，所述自由横移杆一端插接在基臂上，另一端通过旋转支架连接主臂，主臂能够相对于基臂横向移动和在水平面内旋转，所述主臂为上下对称的U形结构，主臂的下端连接有用于去除铸件边缘毛边的磨头，主臂的上端连接有磁性头；

所述型臂的另一端依次连接有横移杆和伸缩液压缸，用于调节样板与磁性头之间的水平距离，所述伸缩液压缸另一端固定连接有样本架本体，样本架本体上固定有样板，所述样板与预去毛边的铸件形状相同，所述样板的材质为磁性材料，工作时，样板与预去毛边的铸件的回转中心共线，所述磨头和磁性头分别通过高速电机和调速电机驱动。

2.根据权利要求1所述的简单铸件自动去毛边机，其特征在于，所述自动控制系统包括液压泵、先导式溢流阀、第一二位二通电磁换向阀、第二二位二通电磁换向阀、二位三通电磁换向阀、压力继电器、三位四通手动换向阀和升降液压缸；

所述底座上在升降液压缸的一侧设置有顶部行程开关和底部行程开关，所述升降液压缸的伸缩杆上固定连接有支杆，所述支杆上设置有与顶部行程开关和底部行程开关相配合的触点，所述夹具体上设置有夹具行程开关，所述夹具体的一侧设置有横移液压缸；

所述液压泵分别连接三位四通手动换向阀和先导式溢流阀，所述先导式溢流阀与第一二位二通电磁换向阀连接，所述第一二位二通电磁换向阀通过单向阀与二位三通电磁换向阀连接，所述二位三通电磁换向阀分别与三位四通手动换向阀、升降液压缸、横移液压缸和第二二位二通电磁换向阀连接，所述横移液压缸和升降液压缸均通过压力继电器与三位四通手动换向阀连接；

所述横移液压缸与夹具行程开关配合，所述升降液压缸与顶部行程开关和底部行程开关相配合；所述夹具行程开关与第二二位二通电磁换向阀的电磁铁3DT相连，底部行程开关与第一二位二通电磁换向阀的电磁铁1DT、高速电机和调速电机连接并控制电磁铁1DT、高速电机和调速电机的通断，所述压力继电器和顶部行程开关串联在一起与二位三通电磁换向阀连接并控制电磁铁2DT的通断。

3.根据权利要求2所述的简单铸件自动去毛边机，其特征在于，所述型臂内设置有与横移杆相配合的第一调节通道，横移杆一端插入第一调节通道内并能够沿第一调节通道横向移动，所述型臂上在调第一节通道上方设置有水平距离锁紧螺钉，用于锁紧横移杆；

优选的，为防止横移杆的转动，所述第一调节通道为非圆形，优选为方形；

优选的，所述旋转液压缸与主轴为螺纹连接，旋转液压缸的外壳体开有内螺纹槽，可以控制连接杆的旋转进而控制样板回转中心绕主轴的旋转。

4.根据权利要求3所述的简单铸件自动去毛边机，其特征在于，所述夹具体包括夹具体底座、端盖和内胀体，夹具体底座和端盖均固定于底座上，内胀体固定于端盖上，所述横移液压缸的伸缩杆连接有楔铁推杆一端，楔铁推杆的另一端接触连接有楔铁，楔铁位于夹具体底座与端盖之间，所述端盖上沿竖直方向设置有限位孔，所述限位孔内设置有推杆，所述推杆底部与楔铁接触连接，所述推杆上方连接有内胀顶杆，所述内胀顶杆四周设置有多个内胀块，内胀块与内胀体之间连接有弹簧，内胀体用于将铸件初步定位，铸件放置于内胀体上，内胀块通过扩散夹紧铸件，所述预去毛边铸件的毛边在同一平面内，且具有毛边的边界线连续无阻挡，其中部有圆形定位孔，所述内胀块位于圆形定位孔内；

优选的，圆形定位孔的直径为3-6cm。

5.根据权利要求4所述的简单铸件自动去毛边机，其特征在于，所述基臂内设置有第二调节通道，所述自由横移杆一端插入第二调节通道内，另一端与旋转支架固定连接，所述旋转支架包括竖向连接板和位于竖向连接板上下两端的连接耳，所述竖向连接板的中部设置有用于固定自由横移杆的固定孔，两个连接耳上均设置有铰接孔，主臂通过铰接轴与连接耳铰接；

所述第二调节通道为非圆形，优选为方形。

6.根据权利要求5所述的简单铸件自动去毛边机，其特征在于，所述主臂的上端固定连接有调速电机支架，所述调速电机固定在调速电机支架上，磁性头固定在调速电机的转轴上；

所述主臂的下端固定连接有高速电机支架，高速电机固定在高速电机支架上，磨头固定在高速电机的转轴上。

7.根据权利要求6所述的简单铸件自动去毛边机，其特征在于，所述夹具体一侧设置有行程开关架，所述夹具行程开关位于行程开关架上；

优选的，所述主轴与基臂之间设置有止推轴承，主轴上设有阶梯轴，止推轴承安装在阶梯轴上，与主轴为过盈配合，基臂与止推轴承的轴承盖相连，止推轴承由于阶梯轴的存在可以固定在主轴上，则基臂可以固定在主轴上且可以相对旋转，止推轴承作用为固定基臂且能够使基臂相对于主轴旋转；

所述主轴上固定有电器柜，所述电器柜上设置有电器开关和调速开关，电器开关用于控制整个去毛边机电路部分的通断，用于突发情况的急停，调速开关与调速电机连接，用于控制磁性头的旋转方向和速度；

所述锁紧装置为垂直距离锁紧手柄，所述垂直距离锁紧手柄包括螺母、与螺母相配合的螺栓和与螺栓连接的手柄，型臂的一端设置有竖向的圆柱通孔，圆柱通孔套设于连接杆上，圆柱通孔侧边设置调节孔，螺母固定在调节孔处，螺栓与螺母配合且螺栓的一端穿过调节孔顶在连接杆上，通过旋转手柄控制螺栓的旋进旋出，进而达到锁紧和放松连接杆的目的。

8.一种权利要求7所述的简单铸件自动去毛边机的工作方法，其特征在于，包括：

横移液压缸的活塞杆伸出，利用夹具体将预去毛边的铸件夹紧，调节横移杆，当样板的回转中心与铸件的回转中心共线即相互对齐时，水平距离锁紧螺钉将横移杆锁紧，放松垂直距离锁紧手柄，调节样板的竖向的距离，当样板边缘与磁性头相接触时，锁紧垂直距离锁紧手柄，此时磁性头与样板的相对位置固定；

升降液压缸下降，使得基臂和型臂同时下降，当升降液压缸上支杆的触点下降接触底部行程开关时，此时磨头刚好与铸件边缘相接触，在升降液压缸下降的过程中，磁性头与样板边缘始终为相接触，高速电机和调速电机开始工作，进行仿形加工，由于磁性头和样板均有磁性，相互吸引，通过两者之间的引力产生摩擦力，磁性头和样板间进而形成纯滚动摩擦，磁性头和样板表面具有一定粗糙度，由于磁性头和样板为纯滚动则磁性头和样板始终处于接触状态，磁性头则沿着样板四周边缘行进进行仿形，在仿形过程中主臂和基臂会绕着平面内各自旋转轴进行旋转来保证磁性头和样板始终接触在一起，由于磨头和磁性头回转中心共线，都固定在主臂上，则磨头路径和磁性头路径完全相同，则磨头对磁性头的路径进行了复原，磨头通过旋转对毛边进行磨削去除，进而完成铸件的毛边去除；

去除毛边后，升降液压缸的伸缩杆上升，当支杆上的触点上升，调速电机和高速电机均停止转动，当触点上升接触顶部行程开关时，横移液压缸活塞杆回缩，更换新的预去毛边的铸件，重复上述过程，进行新一轮的仿形去毛边。

9.根据权利要求8所述的简单铸件自动去毛边机的工作方法，其特征在于，夹具体将预去毛边的铸件夹紧的具体过程为：

横移液压缸的活塞杆伸出通过右推楔铁推杆推动楔铁右移，由于楔铁上表面为向右方向的斜面，推动推杆上移，推杆推动内胀块顶杆向上运动，从而导致内胀块向两边扩散，当外径继续扩散，内胀块的外壁与铸件内壁接触，进而将铸件夹紧；

当铸件毛边去除完毕，横移液压缸的活塞杆回缩，楔铁向左移动，铸件松动，取下更换新的预去毛边的铸件。

10.根据权利要求9所述的简单铸件自动去毛边机的工作方法，其特征在于，工作过程中，需要液压控制阀和行程开关控制升降液压缸、横移液压缸的伸缩以及高速电机、调速电机的开关，并且机构在最高点静止时，升降液压缸需要保压，液压泵需要卸荷；在最低点时液压泵也需要卸荷，这要求液压系统要有卸荷和保压回路；

液压原理具体为：夹具行程开关控制电磁铁3DT，底部行程开关控制电磁铁1DT和调速电机、高速电机的接通和断开，压力继电器与顶部行程开关串联一起控制2DT的接通和断开，其中，夹具行程开关、顶部行程开关、底部行程开关的常态位为常开状态，压力继电器的常态位为常闭状态，三位四通手动换向阀处于右位工作时，升降液压缸活塞杆下移，触动底部行程开关，使得电磁铁1DT通电液压泵通过先导式溢流阀卸荷，此时调速电机、高速电机接通开始仿形加工；加工完成后，扳动三位四通手动换向阀使其左位开始工作，升降液压缸活塞杆上移，底部行程开关断开，电磁铁1DT、调速电机和高速电机断电；单向阀作用是为了换向后的瞬间使得压力油封住先导式溢流阀的先导腔，让先导式溢流阀停止溢流；

升降液压缸活塞杆上移，到达顶部后触动顶部行程开关使得电磁铁2DT通电，二位三通电磁换向阀左位工作，升降液压缸底部油液封闭，保持机构在上部静止，液压油流进横移液压缸右腔使得活塞杆回缩，液压油流进横移液压缸使得其活塞杆回缩，工件松开，更换下一预去毛边铸件，并且横移液压缸活塞杆回缩触动夹具行程开关，使得电磁铁3DT通电，液压泵卸荷，完成工件更换后，扳动三位四通手动换向阀使右位工作，液压泵内的液压油进入上腔，此时升降液压缸底部液压油封闭，液压油会流进横移液压缸的左侧，使得横移液压缸的活塞杆右移，推动楔铁夹紧工件，当工件夹紧后，使进油路压力升高，压力继电器发出电信号使得电磁铁2DT断电，二位三通电磁换向阀右位接入回路工作，升降液压缸活塞杆下移；

并且顶部行程开关断开，即便因进油腔压力降低压力继电器控制的开关闭合，电磁铁2DT也不会通电，同时，夹具体中的楔块具有自锁特点，撤去横移液压缸压力后不会回退，也不会因进油腔压力降低而使工件松动，保持在整个加工过程中铸件都是被夹紧的。