CN205834966U - 铸件自动化打磨清理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铸件自动化打磨清理系统，包括输送机架、水平输送装置和升降输送装置，水平输送装置传动连接有打磨变位装置，输送机架的底部设有铸渣收集装置，输送机架的一侧设有六轴机器人和打磨动力头，打磨动力头上安装有打磨刀，与打磨刀对应设有刀库装置，输送机架侧部设有除尘装置和排渣装置，还包括PLC控制柜和操作台；本实用新型人工将铸件吊运至输送机架上，通过PLC控制柜和操作台的控制操作，利用六轴机器人带动打磨动力头和打磨刀对铸件进行打磨，打磨的铸渣和粉尘分别由铸渣收集装置和除尘装置进行收集，并通过排渣装置进行集中排出，整个过程自动化进行，代替了传统的人工打磨方式，使铸件打磨变得更加优质、高效、环保。

Description

铸件自动化打磨清理系统

技术领域

本实用新型涉及一种铸件处理设备技术领域，尤其涉及一种铸件自动化打磨清理系统。

背景技术

铸件经过熔炼成型，其表面往往会出现很多毛刺、颗粒等，在正常使用中毛刺、颗粒会对与其连接的其它部件产生磨损，从而降低各部件的使用寿命，严重影响产品质量，因此有必要对铸件进行打磨。

而铸件在生产时是大批量化生产，产品数量较多，且铸件表面的结构不定，现在采取人工打磨的方式进行打磨，虽然可以消除表面的毛刺、颗粒等问题，但手工打磨方式效率低、打磨不均匀、污染严重，操作工人劳动强度大、安全性低，企业成本高，而且操作不当还会出现磨毁铸件的情况。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种操作简单、使用方便的铸件自动化打磨清理系统。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：铸件自动化打磨清理系统，包括至少一个输送机架，所述输送机架上相对安装有两个平行设置的水平输送装置，位于所述输送机架的内侧相对安装有两个升降输送装置，其中一所述水平输送装置传动连接有打磨变位装置，所述输送机架的底部固定安装有铸渣收集装置，所述输送机架的一侧设有六轴机器人，所述六轴机器人上安装有打磨动力头，所述打磨动力头的动力输出端可拆卸安装有打磨刀，与所述打磨刀对应设有刀库装置，所述输送机架侧部设有除尘装置，所述除尘装置和所述铸渣收集装置连接有排渣装置，还包括PLC控制柜，所述PLC控制柜信号连接有操作台，所述操作台分别连接至所述水平输送装置、所述升降输送装置、所述打磨变位装置、所述六轴机器人、所述打磨动力头、所述刀库装置和所述排渣装置。

作为优选的技术方案，所述打磨变位装置包括活动设于所述输送机架上的行走底座，所述行走底座传动连接至所述水平输送装置或所述升降输送装置，所述行走底座上固定安装有变位机机体，所述变位机机体上转动安装有用于承载铸件的打磨台，所述打磨台传动连接有变位驱动电机，所述变位驱动电机固定于所述变位机机体上。

作为优选的技术方案，所述铸渣收集装置包括设于下侧所述水平输送装置底部的集渣罩，所述集渣罩底部设有排渣口。

作为优选的技术方案，所述打磨动力头包括机箱，所述机箱内封装有机芯和冷却装置，所述机箱上转动安装有延伸至所述机箱外侧的主轴，与所述主轴对应设有温度反馈装置，所述温度反馈装置连接至所述冷却装置，所述机箱上安装有电源接口，所述电源接口电连接有驱动电源装置。

作为优选的技术方案，所述刀库装置包括刀库旋转电机，所述刀库旋转电机传动连接有刀库传动带，所述刀库传动带上布置有刀座，所述刀库传动带侧部依次设有换刀机械手装置、倒刀气缸和回刀气缸，所述倒刀气缸连接倒刀气缸缩回定位开关，所述回刀气缸连接有回刀气缸伸出定位开关，有围绕所述刀库传动带还依次设有刀库刀位计数开关和刀库刀位复位开关。

作为优选的技术方案，所述换刀机械手装置包括换刀机械手，所述换刀机械手传动连接有换刀电机，所述换刀电机的输出轴上从内到外依次设有电机停止开关、扣刀到位开关和原点确认开关。

作为优选的技术方案，所述除尘装置包括箱体，所述机箱的侧壁上设有进风口，所述箱体内封装有至少一组滤芯，所述机箱内位于所述滤芯的底部设有输灰机构，所述输灰机构的集灰端设有卸灰阀，所述卸灰阀通过管路连通至所述排渣装置，所述机箱顶端连通有空气压缩管道，所述空气压缩管道连通有气包，所述气包连通有排风口。

作为优选的技术方案，所述排渣装置包括分别与所述铸渣收集装置、所述除尘装置连通设置的排渣筒，所述排渣筒内转动安装有排渣搅龙，所述排渣筒一端固定安装有排渣电机，所述排渣电机传动连接至所述排渣搅龙，所述排渣筒的另一端设有铸渣提升筒，所述铸渣提升筒底部设有排渣嘴。

作为优选的技术方案，所述PLC控制柜包括控制柜本体，所述控制柜本体内封装有CPU中央处理器，所述CPU中央处理器的输入端连接有控制柜开关、存储器、功能模块、保护电路和配电电源，所述CPU中央处理器的输出端连接有信号指示灯、显示器、继电器、控制系统和通讯模块，所述信号指示灯、所述显示器和所述控制柜开关分别嵌装于所述控制柜本体的表面。

作为对上述技术方案的改进，所述操作台包括操作箱，所述操作箱内封装有处理器，所述操作箱表面设有显示屏、数字键盘、总控开关、急停开关和工作指示灯，所述操作箱上还设有信号传输接口。

由于采用了上述技术方案，铸件自动化打磨清理系统，包括至少一个输送机架，所述输送机架上相对安装有两个平行设置的水平输送装置，位于所述输送机架的内侧相对安装有两个升降输送装置，其中一所述水平输送装置传动连接有打磨变位装置，所述输送机架的底部固定安装有铸渣收集装置，所述输送机架的一侧设有六轴机器人，所述六轴机器人上安装有打磨动力头，所述打磨动力头的动力输出端可拆卸安装有打磨刀，与所述打磨刀对应设有刀库装置，所述输送机架侧部设有除尘装置，所述除尘装置和所述铸渣收集装置连接有排渣装置，还包括PLC控制柜，所述PLC控制柜信号连接有操作台，所述操作台分别连接至所述水平输送装置、所述升降输送装置、所述打磨变位装置、所述六轴机器人、所述打磨动力头、所述刀库装置和所述排渣装置；本实用新型的有益效果是：人工将铸件吊运至输送机架上，通过PLC控制柜和操作台的控制操作，利用六轴机器人带动打磨动力头和打磨刀对铸件进行打磨，打磨的铸渣和粉尘分别由铸渣收集装置和除尘装置进行收集，并通过排渣装置进行集中排出，整个过程自动化进行，代替了传统的人工打磨方式，使铸件打磨变得更加优质、高效、环保。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型实施例输送机架及相关部分的结构示意图；

图2是本实用新型实施例六轴机器人的结构示意图；

图3是本实用新型实施例打磨动力头的结构示意图；

图4是本实用新型实施例刀库装置的结构示意图；

图5是本实用新型实施例除尘装置的结构示意图；

图6是本实用新型实施例排渣装置的结构示意图；

图7是本实用新型实施例PLC控制柜的结构示意图；

图8是本实用新型实施例操作台的结构示意图；

图中：1-输送机架；2-动力电机；3-传送链；4-行走底座；5-变位机机体；6-打磨台；7-变位驱动电机；8-集渣罩；9-排渣口；10-打磨刀；11-机座；12-万向调节臂；13-机箱；14-机芯；15-冷却装置；16-主轴；17-温度反馈装置；18-电源接口；19-驱动电源装置；20-刀库旋转电机；21-刀库传动带；22-刀座；23-倒刀气缸缩回定位开关；24-回刀气缸伸出定位开关；25-刀库刀位计数开关；26-刀库刀位复位开关；27-换刀机械手；28-换刀电机；29-电机停止开关；30-扣刀到位开关；31-原点确认开关；32-箱体；33-进风口；34-滤芯；35-卸灰阀；36-空气压缩管道；37-气包；38-排风口；39-排渣筒；40-排渣搅龙；41-排渣电机；42-铸渣提升筒；43-排渣嘴；44-控制柜本体；45-CPU中央处理器；46-控制柜开关；47-存储器；48-功能模块；49-保护电路；50-配电电源；51-信号指示灯；52-显示器；53-继电器；54-控制系统；55-通讯模块；56-操作箱；57-显示屏；58-数字键盘；59-总控开关；60-急停开关；61-工作指示灯；62-信号传输接口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1所示，铸件自动化打磨清理系统，包括至少一个输送机架1，所述输送机架1上相对安装有两个平行设置的水平输送装置，位于所述输送机架1的内侧相对安装有两个升降输送装置，其中一所述水平输送装置传动连接有打磨变位装置，所述输送机架1的底部固定安装有铸渣收集装置。所述水平输送装置和所述升降输送装置分别设置为动力电机2和与所述动力电机2传动连接的传送链3，该部分为本技术领域内普通技术人员所熟知的内容，不再详细说明。

所述打磨变位装置包括活动设于所述输送机架1上的行走底座4，所述行走底座4传动连接至所述水平输送装置或所述升降输送装置，所述行走底座4上固定安装有变位机机体5，所述变位机机体5上转动安装有用于承载铸件的打磨台6，所述打磨台6传动连接有变位驱动电机7，所述变位驱动电机7固定于所述变位机机体5上。

本部分的工作过程为：

将铸件放置在所述打磨台6上，通过所述水平输送装置带动所述行走底座4和所述打磨台6至打磨位置，所述变位驱动电机7可以带动所述打磨台6转动，从而调整放置于所述打磨台6上的铸件变换打磨位置，当铸件打磨好后，启动与其对应的一所述升降输送装置，将所述打磨变位装置从上层的所述水平输送装置转移至下层的所述水平输送装置上，以方便将打磨好的铸件取走，即本部分的工作循环过程如图1中的箭头标注方向所示。

所述铸渣收集装置包括设于下侧所述水平输送装置底部的集渣罩8，所述集渣罩8底部布置有若干支腿，用于对所述集渣罩8进行支撑，所述集渣罩8底部设有排渣口9。所述集渣罩8用于收集打磨过程中产生的废屑，并通过所述排渣口9排出打磨单元外部。

所述输送机架1的一侧设有六轴机器人，所述六轴机器人上安装有打磨动力头，所述打磨动力头的动力输出端可拆卸安装有打磨刀10，如图2所示为六轴机器人的结构示意图，所述六轴机器人包括与机座11，所述机座11上依次安装有至少两节万向调节臂12，位于端头的一所述万向调节臂12上安装有所述打磨动力头，所述六轴机器人的具体结构为本技术领域内普通技术人员所熟知的内容。

如图3所示，所述打磨动力头包括机箱13，所述机箱13内封装有机芯14和冷却装置15，所述机箱13上转动安装有延伸至所述机箱13外侧的主轴16，所述主轴16通过轴承转动安装于所述机芯14上，与所述主轴16对应设有温度反馈装置17，所述温度反馈装置17连接至所述冷却装置15，所述机箱13上安装有电源接口18，所述电源接口18电连接有驱动电源装置19。

本部分的工作过程为：

所述主轴16转动，带动安装在所述主轴16端部的所述打磨刀10工作，对铸件表面进行打磨，当所述主轴16运行到一定程度时，所述温度反馈装置17检测所述主轴16的温度，并将信号传递至所述冷却装置15，用于对主轴16进行制冷。所述温度反馈装置17可以设置为温度传感器或测温电路等现有结构，所述冷却装置15一般设置为制冷液系统。

与所述打磨刀10对应设有刀库装置，如图4所示，所述刀库装置包括刀库旋转电机20，所述刀库旋转电机20传动连接有刀库传动带21，所述刀库传动带21上布置有刀座22，所述刀库传动带21侧部依次设有换刀机械手装置、倒刀气缸和回刀气缸，所述倒刀气缸连接倒刀气缸缩回定位开关23，所述回刀气缸连接有回刀气缸伸出定位开关24，有围绕所述刀库传动带21还依次设有刀库刀位计数开关25和刀库刀位复位开关26。所述换刀机械手装置包括换刀机械手27，所述换刀机械手27传动连接有换刀电机28，所述换刀电机28的输出轴上从内到外依次设有电机停止开关29、扣刀到位开关30和原点确认开关31。

本部分的工作过程为：

所述换刀机械手27通过所述换刀电机28的驱动到达指定的所述刀座22位置处，所述电机停止开关29开启准备进行换刀，所述刀座22经过所述刀库旋转电机20的驱动进行转动，打开所述刀库刀位计数开关25按照要求将所需更换的刀具运行到所述换刀机械手27对应的所述刀座22上，打开所述回刀气缸伸出定位开关24准备换刀，所述换刀机械手27换刀后，所述扣刀到位开关30打开，所述换刀机械手27回到原点，并由所述原点确认开关31进行确认，所述换刀电机28停止，所述刀座22换走刀后，所述倒刀气缸缩回定位开关23打开，然后所述刀库刀位复位开关26打开进行刀库复位，换刀结束。

所述输送机架1侧部设有除尘装置，所述除尘装置和所述铸渣收集装置连接有排渣装置。如图5所示，所述除尘装置包括箱体32，所述机箱13的侧壁上设有进风口33，所述箱体32内封装有至少一组滤芯34，所述机箱13内位于所述滤芯34的底部设有输灰机构，所述输灰机构的集灰端设有卸灰阀35，所述卸灰阀35通过管路连通至所述排渣装置，所述机箱13顶端连通有空气压缩管道36，所述空气压缩管道36连通有气包37，所述气包37连通有排风口38，所述排风口38上安装有提升阀，所述空气压缩管道36上安装有脉冲电磁阀。

所述除尘装置的工作过程为：

通过所述进风口33将灰尘、废气带入到所述箱体32内部，经过所述滤芯34的过滤后，将气体通过所述空气压缩管道36、所述气包37和所述排风口38排出所述箱体32外，将沉淀下来的灰尘通过所述输灰机构输送到所述卸灰阀35处，由所述卸灰阀35排入所述排渣装置内。所述输灰机构包括输灰传送带、输灰电机等结构，为本部分的公用技术结构。

如图6所示，所述排渣装置包括分别与所述铸渣收集装置、所述除尘装置连通设置的排渣筒39，所述排渣筒39内转动安装有排渣搅龙40，所述排渣筒39一端固定安装有排渣电机41，所述排渣电机41传动连接至所述排渣搅龙40，所述排渣筒39的另一端设有铸渣提升筒42，所述铸渣提升筒42底部设有排渣嘴43。铸渣和灰尘进入所述排渣筒39内，所述排渣搅龙40在所述排渣电机41的带动下将铸渣和灰尘运送至所述铸渣提升筒42，并由所述排渣嘴43集中排出，完成排渣过程。

还包括PLC控制柜，所述PLC控制柜信号连接有操作台，所述操作台分别连接至所述水平输送装置、所述升降输送装置、所述打磨变位装置、所述六轴机器人、所述打磨动力头、所述刀库装置和所述排渣装置。

如图7所示，所述PLC控制柜包括控制柜本体44，所述控制柜本体44内封装有CPU中央处理器45，所述CPU中央处理器45的输入端连接有控制柜开关46、存储器47、功能模块48、保护电路49和配电电源50，所述CPU中央处理器45的输出端连接有信号指示灯51、显示器52、继电器53、控制系统54和通讯模块55，所述信号指示灯51、所述显示器52和所述控制柜开关46分别嵌装于所述控制柜本体44的表面。所述信号指示灯51亮起，所述显示器52出现信号信息，所述CPU中央处理器45接收到信号，进行处理并存储到所述存储器47中，通过所述继电器53的控制启用所述控制系统54，同时启用所述功能模块48、所述通讯模块55等功能，按照所述CPU中央处理器45处理的反馈信息来完成相应的功能运用。所述控制系统54和所述功能模块48为生产企业常用的结构，如工业4.0等。

如图8所示，所述操作台包括操作箱56，所述操作箱56内封装有处理器，所述操作箱56表面设有显示屏57、数字键盘58、总控开关59、急停开关60和工作指示灯61，所述操作箱56上还设有信号传输接口62。打开所述总控开关59，用所述信号传输接口62将程序传到所述操作台内部的所述处理器中，然后通过所述工作指示灯61所述显示屏57的提示判断信号传输完毕，通过所述数字键盘58的操作将所需程序调出并启用，遇到突发情况按所述急停开关60停止。

工件到达指定部位后，按所述操作台上的所述总控开关59，经所述PLC控制柜处理接收到工件到位信号，按照程序控制所述六轴机器人运动至所述刀库装置进行选取更换打磨刀10具，所述六轴机器人选取刀具后移动至工件打磨部位，对工件浇冒口残留、分型线毛刺等不符合技术要求的部位进行打磨，通过所述打磨变位装置和所述六轴机器人的配合进行除底面以外的所有面进行打磨，并通过程序和所述PLC控制柜可以合理的安排打磨工作量和打磨节拍。工件打磨完成后，通过所述输送机架1等相关部件将铸件移动至单元外部工件的下料部位，工人吊起工件完成下料。在工件下料的同时，所述六周机器人运动至刀库更换刀具，另一工件到达指定工位后通过上述工序进行下一工件打磨。在打磨过程中，所述除尘装置将打磨过程中产生的废气、灰尘卸到排渣装置里，连同打磨过程中产生的废屑一起排出到收集车内。

本实施例具有以下优点：

1、打磨变位装置可以很简单的将工件转动任意角度，满足多方位的打磨要求，省却了传统方式的人工转动，降低了劳动强度，节约了劳动时间，解除了人工翻转时的不安全因素。

2、通过PLC控制柜实现打磨力实时监控与动态调整，保证打磨过程中稳定的打磨力，从而延长刀具使用寿命。

3、刀库装置的自动换刀比传统方式换刀节省了时间，刀库装置的多储藏刀位满足了铸件不同部位打磨的刀具需求。

4、打磨动力头、六轴机器人之间的紧密配合可以提高效率，代替传统方式复杂的工序，代替操作工人繁重的劳动，提高安全性能，通过柔性动力头配合打磨变位装置对铸件进行了更加全面的覆盖打磨，有效地解决铸件尺寸偏差与飞边大小不确定的问题。

5、双升降输送装置比传统的搬运方式节约时间，提高了效率，节省企业人力成本。

6、操作台可以灵活快速地对打磨程序进行切换，节约了工件运转时间和成本，提高了生产效率和经济效益。

7、排渣装置与除尘装置的配备减少了打磨过程中灰尘、烟雾等废弃物的排放，降低了环境污染。

8、本系统采用模块化的设计方式，相比于同种铸造件自动化打磨的系列装置产品覆盖面广，可完成多种类铸件产品的自动化打磨。

本实用新型人工将铸件吊运至输送机架上，通过PLC控制柜和操作台的控制操作，利用六轴机器人带动打磨动力头和打磨刀对铸件进行打磨，打磨的铸渣和粉尘分别由铸渣收集装置和除尘装置进行收集，并通过排渣装置进行集中排出，整个过程自动化进行，代替了传统的人工打磨方式，使铸件打磨变得更加优质、高效、环保。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.铸件自动化打磨清理系统，包括至少一个输送机架，其特征在于：所述输送机架上相对安装有两个平行设置的水平输送装置，位于所述输送机架的内侧相对安装有两个升降输送装置，其中一所述水平输送装置传动连接有打磨变位装置，所述输送机架的底部固定安装有铸渣收集装置，所述输送机架的一侧设有六轴机器人，所述六轴机器人上安装有打磨动力头，所述打磨动力头的动力输出端可拆卸安装有打磨刀，与所述打磨刀对应设有刀库装置，所述输送机架侧部设有除尘装置，所述除尘装置和所述铸渣收集装置连接有排渣装置，还包括PLC控制柜，所述PLC控制柜信号连接有操作台，所述操作台分别连接至所述水平输送装置、所述升降输送装置、所述打磨变位装置、所述六轴机器人、所述打磨动力头、所述刀库装置和所述排渣装置。

2.如权利要求1所述的铸件自动化打磨清理系统，其特征在于：所述打磨变位装置包括活动设于所述输送机架上的行走底座，所述行走底座传动连接至所述水平输送装置或所述升降输送装置，所述行走底座上固定安装有变位机机体，所述变位机机体上转动安装有用于承载铸件的打磨台，所述打磨台传动连接有变位驱动电机，所述变位驱动电机固定于所述变位机机体上。

3.如权利要求1所述的铸件自动化打磨清理系统，其特征在于：所述铸渣收集装置包括设于下侧所述水平输送装置底部的集渣罩，所述集渣罩底部设有排渣口。

4.如权利要求1所述的铸件自动化打磨清理系统，其特征在于：所述打磨动力头包括机箱，所述机箱内封装有机芯和冷却装置，所述机箱上转动安装有延伸至所述机箱外侧的主轴，与所述主轴对应设有温度反馈装置，所述温度反馈装置连接至所述冷却装置，所述机箱上安装有电源接口，所述电源接口电连接有驱动电源装置。

5.如权利要求1所述的铸件自动化打磨清理系统，其特征在于：所述刀库装置包括刀库旋转电机，所述刀库旋转电机传动连接有刀库传动带，所述刀库传动带上布置有刀座，所述刀库传动带侧部依次设有换刀机械手装置、倒刀气缸和回刀气缸，所述倒刀气缸连接倒刀气缸缩回定位开关，所述回刀气缸连接有回刀气缸伸出定位开关，有围绕所述刀库传动带还依次设有刀库刀位计数 开关和刀库刀位复位开关。

6.如权利要求5所述的铸件自动化打磨清理系统，其特征在于：所述换刀机械手装置包括换刀机械手，所述换刀机械手传动连接有换刀电机，所述换刀电机的输出轴上从内到外依次设有电机停止开关、扣刀到位开关和原点确认开关。

7.如权利要求4所述的铸件自动化打磨清理系统，其特征在于：所述除尘装置包括箱体，所述机箱的侧壁上设有进风口，所述箱体内封装有至少一组滤芯，所述机箱内位于所述滤芯的底部设有输灰机构，所述输灰机构的集灰端设有卸灰阀，所述卸灰阀通过管路连通至所述排渣装置，所述机箱顶端连通有空气压缩管道，所述空气压缩管道连通有气包，所述气包连通有排风口。

8.如权利要求1所述的铸件自动化打磨清理系统，其特征在于：所述排渣装置包括分别与所述铸渣收集装置、所述除尘装置连通设置的排渣筒，所述排渣筒内转动安装有排渣搅龙，所述排渣筒一端固定安装有排渣电机，所述排渣电机传动连接至所述排渣搅龙，所述排渣筒的另一端设有铸渣提升筒，所述铸渣提升筒底部设有排渣嘴。

9.如权利要求1至8任一权利要求所述的铸件自动化打磨清理系统，其特征在于：所述PLC控制柜包括控制柜本体，所述控制柜本体内封装有CPU中央处理器，所述CPU中央处理器的输入端连接有控制柜开关、存储器、功能模块、保护电路和配电电源，所述CPU中央处理器的输出端连接有信号指示灯、显示器、继电器、控制系统和通讯模块，所述信号指示灯、所述显示器和所述控制柜开关分别嵌装于所述控制柜本体的表面。

10.如权利要求9所述的铸件自动化打磨清理系统，其特征在于：所述操作台包括操作箱，所述操作箱内封装有处理器，所述操作箱表面设有显示屏、数字键盘、总控开关、急停开关和工作指示灯，所述操作箱上还设有信号传输接口。