CN110802219B - 发动机铸铁缸盖铸件飞边自动冲切清理工作站 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种发动机铸铁缸盖铸件飞边自动冲切清理工作站，包括：用于输送铸件的输送线；用于冲切铸件飞边的冲切机；用于安装在冲切机上对铸件定位的定位模具；用于放置定位模具的放置架一；用于承载定位模具并带动定位模具移动的转运台；用于夹持铸件并带动铸件移动的夹具；用于放置转运台和夹具的放置架二；用于与转运台或夹具连接并控制转运台或夹具移动的机器人；所述输送线、冲切机、放置架一、放置架二以机器人为中心环绕机器人分布，所述输送线与冲切机之间设置有工业视觉系统。本发明无需人工参与，实现全程自动化，降低了人工成本，提高了加工效率。
Description
技术领域
本发明涉及发动机缸盖加工领域，尤其是涉及一种发动机铸铁缸盖铸件飞边自动冲切清理工作站。
背景技术
发动机缸盖是发动机的重要组成部件之一，根据发动机的材质，主要包括发动机铸铁缸盖和铝合金发动机缸盖，两者各有优劣。不管是发动机铸铁缸盖还是铝合金发动机缸盖，在铸造过程中均会产生飞边（飞边又称溢边、披锋、毛刺等），这就需要对铸件飞边进行处理。
以发动机铸铁缸盖铸件为例，现有技术中在对铸件飞边进行处理时，通常是依靠工人采用人工的方式将待加工铸件放入冲切机中对飞边进行冲切清理，冲切完成后再由工人将铸件取出，以备后续工序使用。然而采用这种方式，不仅加工效率低，增加了人工成本，而且在冲切过程中会产生粉尘等污染，会对工人的健康造成一定影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种发动机铸铁缸盖铸件飞边自动冲切清理工作站，无需人工参与，实现全程自动化，降低了人工成本，提高了加工效率。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种发动机铸铁缸盖铸件飞边自动冲切清理工作站，包括：
用于输送铸件的输送线；
用于冲切铸件飞边的冲切机；
用于安装在冲切机上对铸件定位的定位模具；
用于放置定位模具的放置架一；
用于承载定位模具并带动定位模具移动的转运台；
用于夹持铸件并带动铸件移动的夹具；
用于放置转运台和夹具的放置架二；
用于与转运台或夹具连接并控制转运台或夹具移动的机器人；
所述输送线、冲切机、放置架一、放置架二以机器人为中心环绕机器人分布，所述输送线与冲切机之间设置有工业视觉系统。
通过采用上述技术方案，先将机器人与转运台连接，机器人控制转运台移动至放置架一处，通过转运台承载起定位模具将定位模具转运至冲切机内，待转运台完全进入冲切机并定位后，机器人与转运台分离；然后机器人与放置架二上的夹具连接，机器人控制夹具移动，并通过工业视觉系统对铸件装夹位置进行检测，保证装夹精度，随后夹具将输送线上的待冲切铸件夹取至冲切机内并通过定位模具对铸件进行定位，待铸件定位好后，机器人控制夹具退出冲切机外，即可对铸件飞边进行冲切；最后，冲切完成后，机器人控制夹具再次进入冲切机内将加工完成的铸件夹取出并移送至输送线上，完成一个铸件的冲切加工，如此循环，实现全程自动化，无需人工参与，降低了人工成本，提高了加工效率。同时，在无需进行冲切加工时，可对定位模具、转运台以及夹具进行分类放置，便于更换、维护以及清理。
本发明进一步设置为：所述冲切机包括工作台和设置在工作台上的冲压模具，所述冲压模具包括安装于工作台上用于对定位模具定位的下模组一和以可沿工作台竖直方向往复运动的方式设置于下模组一上方用于冲切铸件的上模组一，通过机器人与转运台连接并控制转运台移动，将放置于放置架一上的定位模具转运至下模组一上或将安装在下模组一上的定位模具转运至放置架一上。
通过采用上述技术方案，当需要进行冲切加工时，将机器人与转运台连接，机器人控制转运台移动至放置架一处，通过转运台承载起定位模具将定位模具转运至冲切机内，待转运台完全进入冲切机并定位后，机器人与转运台分离，实现定位模具与冲压机的装配，以便于对铸件进行定位；当无需进行冲切加工时，将机器人重新与转运台连接，即可通过机器人控制转运台移动至放置架一处，将定位模具重新放置在放置架一上，实现自动化操作。
本发明进一步设置为：所述转运台包括用于承载定位模具的承载部和用于与机器人连接的连接部一，所述承载部的一面设置有定位凸起一，所述定位模具底部设置有与定位凸起一配合的定位孔一，所述下模组一上设有供承载部落入的安装槽。
通过采用上述技术方案，通过定位凸起一与定位孔一相配合，实现承载部对定位模具的支撑和定位，以便于转运定位模具；通过设置安装槽，使承载部能够落入安装槽内进行定位，从而实现定位模具与冲切机的装配。
本发明进一步设置为：所述定位模具包括用于对铸件定位的下模组二、设置在下模组二上方用于压紧铸件的上模组二以及设置在下模组二与上模组二之间用于控制上模组二升降的升降组件，所述定位孔一设置于下模组二底部。
通过采用上述技术方案，当夹取有铸件的夹具移动至定位模具处时，上模组二向上升起，使夹具能够将铸件放置在下模组二上进行定位，夹具将铸件放置好后退出冲切机外，此时，上模组二向下压紧铸件，即可控制上模组一向下运动，实现对铸件飞边进行冲切，冲切完成后，上模组一先向上回位，上模组二再向上升起，机器人控制夹具再次进入冲切机内，将冲切好的铸件夹取出并移送至输送线上，完成一个铸件的冲切加工，实现全程自动化，使用方便。
本发明进一步设置为：所述放置架一上设置有定位凸起二，所述下模组二底部设有与定位凸起二配合的定位孔二。
通过采用上述技术方案，通过定位凸起二与定位孔二相配合，实现定位模具与放置架一的定位。
本发明进一步设置为：所述夹具包括底座，所述底座一面设置有用于夹持铸件的夹持组件，底座一侧设置有用于与机器人连接的连接部二，通过机器人与夹具连接并控制夹具移动，将输送线上待冲切的铸件夹取至冲切机内并通过定位模具定位后对铸件飞边进行冲切，冲切后的铸件通过夹具夹取至输送线。
通过采用上述技术方案，实现对铸件的自动夹取，使用方便，提升工作效率。
本发明进一步设置为：所述机器人用于与连接部一或连接部二连接的一端设置有连接部三，所述连接部三与连接部一或连接部二以可拆卸的方式连接。
通过采用上述技术方案，以便于机器人与转运台或夹具连接，实现自动化操作。
本发明进一步设置为：所述转运台和夹具并排放置于放置架二上，所述放置架二上设置有用于放置转运台的定位块一和用于放置夹具的定位块二，所述定位块一上设置有定位凸起三，所述转运台承载部的另一面设有与定位凸起三配合的定位孔三，所述定位块二上设置有定位凸起四，所述夹具底座另一面设有与定位凸起四配合的定位孔四。
通过采用上述技术方案，通过定位凸起三与定位孔三相配合，定位凸起四与定位孔四相配合，实现转运台和夹具分别与放置架二定位。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1.通过设置输送线、冲切机、定位模具、放置架一、转运台、夹具、放置架二以及机器人，当需要进行冲切加工时，先将机器人与转运台连接，机器人控制转运台移动至放置架一处，通过转运台承载起定位模具将定位模具转运至冲切机内，待转运台完全进入冲切机并定位后，机器人与转运台分离；然后机器人与放置架二上的夹具连接，机器人控制夹具移动，并通过工业视觉系统对铸件装夹位置进行检测，保证装夹精度，随后夹具将输送线上的待冲切铸件夹取至冲切机内并通过定位模具对铸件进行定位，待铸件定位好后，机器人控制夹具退出冲切机外，即可对铸件飞边进行冲切；最后，冲切完成后，机器人控制夹具再次进入冲切机内将加工完成的铸件夹取出并移送至输送线上，完成一个铸件的冲切加工，如此循环，实现全程自动化，无需人工参与，降低了人工成本，提高了加工效率。同时，在无需进行冲切加工时，可对定位模具、转运台以及夹具进行分类放置，便于更换、维护以及清理；
2.通过定位凸起一与定位孔一相配合，实现承载部对定位模具的支撑和定位，以便于转运定位模具；通过设置安装槽，使承载部能够落入安装槽内进行定位，从而实现定位模具与冲切机的装配；
3.通过设置升降组件，当夹取有铸件的夹具移动至定位模具处时，上模组二向上升起，使夹具能够将铸件放置在下模组二上进行定位，夹具将铸件放置好后退出冲切机外，此时，上模组二向下压紧铸件，即可控制上模组一向下运动，实现对铸件飞边进行冲切，冲切完成后，上模组一先向上回位，上模组二再向上升起，机器人控制夹具再次进入冲切机内，将冲切好的铸件夹取出并移送至输送线上，完成一个铸件的冲切加工，实现全程自动化，使用方便；
4.通过定位凸起二与定位孔二相配合，实现定位模具与放置架一的定位；
5.通过定位凸起三与定位孔三相配合，定位凸起四与定位孔四相配合，实现转运台和夹具分别与放置架二定位。
附图说明
图1是本发明实施例的第一种使用状态的结构示意图；
图2是本发明实施例的第一种使用状态的立体图；
图3是本发明实施例的冲切机的结构示意图；
图4是本发明实施例的第二种使用状态的结构示意图；
图5是本发明实施例的第二种使用状态的立体图；
图6是本发明实施例的转运台的结构示意图；
图7是本发明实施例的转运台的立体图；
图8是本发明实施例的定位模具的结构示意图；
图9是图8的仰视图；
图10是本发明实施例的放置架一的结构示意图；
图11是本发明实施例的夹具的结构示意图；
图12是本发明实施例的放置架二的结构示意图。
附图标记：1、输送线；2、冲切机；21、工作台；22、下模组一；221、安装槽；23、上模组一；231、滑台；232、气缸一；233、冲压台；2331、导向柱二；234、气缸二；24、上支撑座；25、导向柱一；3、定位模具（第一定位模具）；31、下模组二；311、定位孔一；312、定位孔二；32、上模组二；33、限位杆；34、电动升降杆；4、放置架一（第一放置架一）；41、定位凸起二；5、第二定位模具；6、第二放置架一；7、转运台；71、承载部；711、定位凸起一；712、定位孔三；72、连接部一；8、夹具；81、底座；811、定位孔四；812、安装块；82、夹持组件；821、固定板；822、活动板；823、水平气缸；83、连接部二；9、放置架二；91、定位块一；911、定位凸起三；92、定位块二；921、定位凸起四；10、机器人；101、连接部三；11、工业视觉系统。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1和图2，本发明公开的一种发动机铸铁缸盖铸件飞边自动冲切清理工作站，包括：输送线1，用于输送待加工铸件和将加工完成后的铸件输送至下一工序；冲切机2，用于冲切铸件飞边；定位模具3，用于安装在冲切机2上，对铸件进行定位；放置架一4，用于放置定位模具3；转运台7，用于承载定位模具3并带动定位模具3移动；夹具8，用于夹持铸件并带动铸件移动；放置架二9，用于放置转运台7和夹具8；用于与转运台7或夹具8连接并控制转运台7或夹具8移动的机器人10；输送线1、冲切机2、放置架一4、放置架二9以机器人10为中心环绕机器人10分布，输送线1与冲切机2之间设置有工业视觉系统11。当需要进行冲切加工时，先将机器人10与转运台7连接，机器人10控制转运台7移动至放置架一4处，通过转运台7承载起定位模具3将定位模具3转运至冲切机2内，待转运台7完全进入冲切机2并定位后，机器人10与转运台7分离；然后机器人10与放置架二9上的夹具8连接，机器人10控制夹具8移动，并通过工业视觉系统11对铸件装夹位置进行检测，保证装夹精度，随后夹具8将输送线1上的待冲切铸件夹取至冲切机2内并通过定位模具3对铸件进行定位，待铸件定位好后，机器人10控制夹具8退出冲切机2外，即可对铸件飞边进行冲切；最后，冲切完成后，机器人10控制夹具8再次进入冲切机2内将加工完成的铸件夹取出并移送至输送线上，完成一个铸件的冲切加工，如此循环，实现全程自动化，无需人工参与，降低了人工成本，提高了加工效率。同时，在无需进行冲切加工时，可对定位模具3、转运台7以及夹具8进行分类放置，便于更换、维护以及清理。本实施例中，工业视觉系统11采用工业照相机，工作站还设置有控制整个工作站工作的控制系统。
为了方便对不同型号的铸件定位，设置有两个结构基本相同而尺寸不同的定位模具（第一定位模具3、第二定位模具5），放置架一（第一放置架一4、第二放置架一6）也为两个，分别用于放置所对应的定位模具（第一定位模具3、第二定位模具5）。
参照图3，冲切机2包括工作台21和设置在工作台21上的冲压模具，冲压模具包括安装于工作台21上用于对定位模具3定位的下模组一22和以可沿工作台21竖直方向往复运动的方式设置于下模组一22上方用于冲切铸件的上模组一23，通过机器人10与转运台7连接并控制转运台7移动，将放置于放置架一4上的定位模具3转运至下模组一22上或将安装在下模组一22上的定位模具3转运至放置架一4上。参照图4和图5，当需要进行冲切加工时，将机器人10与转运台7连接，机器人10控制转运台7移动至放置架一4处，通过转运台7承载起定位模具3将定位模具3转运至下模组一22上，待转运台7到位后，机器人10与转运台7分离，实现定位模具3与冲压机的装配，以便于对铸件进行定位；当无需进行冲切加工时，将机器人10重新与转运台7连接，即可通过机器人10控制转运台7移动至放置架一4处，将定位模具3重新放置在放置架一4上，实现自动化操作。本实施例中，下模组一22固定安装在工作台21上，工作台21上方设置有平行于工作台21的上支撑座24，上支撑座24与下模组一22之间设置有导向柱一25，上模组一23包括可沿导向柱一25轴向滑动的滑台231、控制滑台231工作的气缸一232、可沿导向柱一25轴向滑动且位于滑台231下方的冲压台233以及控制冲压台233工作的气缸二234，气缸一232和气缸二234安装在上支撑座24上，冲压台233上设置有导向柱二2331，导向柱二2331一端垂直固定在冲压台233上，另一端依次穿过滑台231和上支撑座24，以实现导向作用。
参照图6和图7，转运台7包括用于承载定位模具3的承载部71和用于与机器人10连接的连接部一72，承载部71的一面设置有定位凸起一711，定位模具3底部设置有与定位凸起一711配合的定位孔一311，通过定位凸起一711与定位孔一311相配合，实现承载部71对定位模具3的支撑和定位，以便于转运定位模具3；下模组一22上设有供承载部71落入的安装槽221，通过设置安装槽221，使承载部71能够落入安装槽221内进行定位，从而实现定位模具3与冲切机2的装配。本实施例中，承载部71为对称设置在连接部一72底部两侧的承载杆，下模组一22上设有两个分别供所对应承载杆落入的安装槽221，以便于安装和定位。
参照图8和图9，定位模具3包括用于对铸件定位的下模组二31、设置在下模组二31上方用于压紧铸件的上模组二32以及设置在下模组二31与上模组二32之间用于控制上模组二32升降的升降组件，定位孔一311设置于下模组二31底部，升降组件包括限位杆33和电动升降杆34，电动升降杆34为两根，对称设置在限位杆33两侧，其中电动升降杆34用于控制上模组二32上升或下降，限位杆33用于对上模组32下降后的位置进行限位和支撑，以实现上模组二32的升降，从而便于装入铸件，对铸件进行装夹定位。当夹取有铸件的夹具8移动至定位模具3处时，上模组二32向上升起，使夹具8能够将铸件放置在下模组二31上进行定位，夹具8将铸件放置好后退出冲切机2外，此时，上模组二32向下压紧铸件，即可控制上模组一23向下运动，实现对铸件飞边进行冲切，冲切完成后，上模组一23先向上回位，上模组二32再向上升起，机器人10控制夹具8再次进入冲切机2内，将冲切好的铸件夹取出并移送至输送线1上，完成一个铸件的冲切加工，实现全程自动化，使用方便。
参照图10，放置架一4上设置有定位凸起二41，下模组二31底部设有与定位凸起二41配合的定位孔二，通过定位凸起二41与定位孔二312相配合，实现定位模具3与放置架一4的定位。本实施例中，放置架一4顶部两侧分别设置有一个定位凸起二41，且两个定位凸起二41相互对称，定位孔二312的数量和位置与定位凸起二41一一对应。
参照图11，夹具8包括底座81，底座81一面设置有用于夹持铸件的夹持组件82，底座81一侧设置有用于与机器人10连接的连接部二83，具体的，夹持组件82包括固定板821、可沿底座81水平方向移动的活动板822以及带动活动板822移动的水平气缸823，固定板821垂直固定在底座81上且与连接部二83位于同侧，水平气缸823固定于底座81另一侧，水平气缸823的活塞杆端部与活动板822固定连接，通过水平气缸823带动活动板822靠近或远离固定板821，实现对铸件进行夹持或松开；通过机器人10与夹具8连接并控制夹具8移动，将输送线1上待冲切的铸件夹取至冲切机2内并通过定位模具3定位后对铸件飞边进行冲切，冲切后的铸件通过夹具8夹取至输送线1，实现对铸件的自动夹取，使用方便，提升工作效率。
参照图1和图2，机器人10用于与连接部一72或连接部二83连接的一端设置有连接部三101，连接部三101与连接部一72或连接部二83以可拆卸的方式连接，本实施例中，连接部三101与连接部一72或连接部二83采用吸附的方式连接，以便于机器人10与转运台7或夹具8连接，实现自动化操作。
参照图2和图12，转运台7和夹具8并排放置于放置架二9上，放置架二9上设置有用于放置转运台7的定位块一91和用于放置夹具8的定位块二92，定位块一91上设置有定位凸起三911，转运台7承载部71的另一面设有与定位凸起三911配合的定位孔三712，定位块二92上设置有定位凸起四921，夹具底座81另一面设有与定位凸起四921配合的定位孔四811，具体的，定位孔四811可直接开设于底座81上，也可开设于底座81上设有的安装块812上；通过定位凸起三911与定位孔三712相配合，定位凸起四921与定位孔四811相配合，实现转运台7和夹具8分别与放置架二9定位。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种发动机铸铁缸盖铸件飞边自动冲切清理工作站，其特征在于，包括：
用于输送铸件的输送线(1)；
用于冲切铸件飞边的冲切机(2)；
用于安装在冲切机(2)上对铸件定位的定位模具；
用于放置定位模具的放置架一；
用于承载定位模具并带动定位模具移动的转运台(7)；
用于夹持铸件并带动铸件移动的夹具(8)；
用于放置转运台(7)和夹具(8)的放置架二(9)；
用于与转运台(7)或夹具(8)连接并控制转运台(7)或夹具(8)移动的机器人(10)；
所述输送线(1)、冲切机(2)、放置架一、放置架二(9)以机器人(10)为中心环绕机器人(10)分布，所述输送线(1)与冲切机(2)之间设置有工业视觉系统(11)；
所述冲切机(2)包括工作台(21)和设置在工作台(21)上的冲压模具，所述冲压模具包括安装于工作台(21)上用于对定位模具定位的下模组一(22)和以可沿工作台(21)竖直方向往复运动的方式设置于下模组一(22)上方用于冲切铸件的上模组一(23)，通过机器人(10)与转运台(7)连接并控制转运台(7)移动，将放置于放置架一上的定位模具转运至下模组一(22)上或将安装在下模组一(22)上的定位模具转运至放置架一上；
所述转运台(7)包括用于承载定位模具的承载部(71)和用于与机器人(10)连接的连接部一(72)，所述承载部(71)的一面设置有定位凸起一(711)，所述定位模具底部设置有与定位凸起一(711)配合的定位孔一(311)，所述下模组一(22)上设有供承载部(71)落入的安装槽(221)。
2.根据权利要求1所述的发动机铸铁缸盖铸件飞边自动冲切清理工作站，其特征在于：所述定位模具包括用于对铸件定位的下模组二(31)、设置在下模组二(31)上方用于压紧铸件的上模组二(32)以及设置在下模组二(31)与上模组二(32)之间用于控制上模组二(32)升降的升降组件，所述定位孔一(311)设置于下模组二(31)底部。
3.根据权利要求2所述的发动机铸铁缸盖铸件飞边自动冲切清理工作站，其特征在于：所述放置架一上设置有定位凸起二(41)，所述下模组二(31)底部设有与定位凸起二(41)配合的定位孔二(312)。
4.根据权利要求2所述的发动机铸铁缸盖铸件飞边自动冲切清理工作站，其特征在于：所述夹具(8)包括底座(81)，所述底座(81)一面设置有用于夹持铸件的夹持组件(82)，底座(81)一侧设置有用于与机器人(10)连接的连接部二(83)，通过机器人(10)与夹具(8)连接并控制夹具(8)移动，将输送线(1)上待冲切的铸件夹取至冲切机(2)内并通过定位模具定位后对铸件飞边进行冲切，冲切后的铸件通过夹具(8)夹取至输送线(1)。
5.根据权利要求4所述的发动机铸铁缸盖铸件飞边自动冲切清理工作站，其特征在于：所述机器人(10)用于与连接部一(72)或连接部二(83)连接的一端设置有连接部三(101)，所述连接部三(101)与连接部一(72)或连接部二(83)以可拆卸的方式连接。
6.根据权利要求5所述的发动机铸铁缸盖铸件飞边自动冲切清理工作站，其特征在于：所述转运台(7)和夹具(8)并排放置于放置架二(9)上，所述放置架二(9)上设置有用于放置转运台(7)的定位块一(91)和用于放置夹具(8)的定位块二(92)，所述定位块一(91)上设置有定位凸起三(911)，所述转运台(7)承载部(71)的另一面设有与定位凸起三(911)配合的定位孔三(712)，所述定位块二(92)上设置有定位凸起四(921)，所述夹具(8)底座(81)另一面设有与定位凸起四(921)配合的定位孔四(811)。
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