CN207547613U - 铸件智能加工系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铸件智能加工系统，该铸件智能加工系统包括智能相机、机器人、移动装卸平台和控制器，控制器分别与智能相机、机器人和移动装卸平台相连，其中，智能相机，用于拍取待加工铸件的照片，确定待加工铸件的铸件浇筑口位置，并将确定的铸件浇筑口位置的位置数据发送给控制器；控制器，用于根据智能相机传送过来的位置数据，控制移动装卸平台运动以使待加工铸件依据智能相机确定的铸件加工位置进行摆正，并控制机器人使用切割刀具对摆正位置后的待加工铸件进行切割。本实用新型提供的铸件智能加工系统，实现军工行业的精益化生产；大大改善了人工的工作环境，保障了人工的人身安全，提高了工作效率。

Description

铸件智能加工系统

技术领域

本实用新型涉及铸件加工领域，特别地，涉及一种铸件智能加工系统。

背景技术

随着重体力劳动者数量的减少，劳动力成本急剧上升，加之打磨工作环境差、劳动强度高，很多人都不愿意干这项工作，从而造成打磨工序的劳动力成本居高不下。那么，如何降低打磨成本的问题，就赫然摆在铸造生产企业的面前。从根源上讲，打磨工序是为了清理前道工序质量不良造成的披缝、铁包、毛刺、粘砂等缺陷。从这个加工层面来讲，只要消除了前道工序所造成的这些质量不良的缺陷，就可以消除打磨工序，不仅可以缩短铸造生产流程，而且大幅度降低生产成本，但彻底消除前道工序中的质量不良是不可能的。

随着铸造生产的专业化，一些生产特定铸件的铸造企业得到了很好的发展，由于其专业化的生产，利于铸件质量、成本的控制和技术人才的培养，其在行业内的竞争力越来越凸显，而此也是行业发展的趋势。专业化的铸件生产不仅可以减少打磨工器具的种类，还可以提高打磨效率，缩短打磨时间，也更容易实现打磨技术的自动化。然而，对于一些特定铸件的加工，要对铸件进行切割，具体为人工用行车调取工件，再到切割机上把铸件浇筑口给切掉。

采用人工切割铸件的方式存在以下缺点：

1、人工切割速度慢，人工操作时需要多次不同方位的调取，步骤繁琐，影响效率。

2、人工切割一致性差，人工切割的位置是不固定的，有时切的多，有时切的少，给下一道工序带来了一定的麻烦。

3、人工切割危险性大，人工切割时需要很靠近告诉旋转的切割锯条，并且需要用手推动工件向前运动，这样给工人带来了极大的危险。

4、工作环境差，切割时会产生极大的粉尘，对工人的身体有一定的危害。

因此，采用人工切割铸件浇筑口时所造成的一致性差，是一个亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种铸件智能加工系统，以解决人工切割铸件浇筑口时所造成的一致性差的技术问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

根据本实用新型的一个方面，提供一种铸件智能加工系统，包括智能相机、用于对待加 工铸件进行加工的机器人、用于安装待加工铸件的移动装卸平台、以及用于控制机器人和移动装卸平台动作的控制器，智能相机、机器人、移动装卸平台分别与控制器相连，其中，

智能相机，用于拍取待加工铸件的照片，确定待加工铸件的铸件浇筑口位置，并将确定的铸件浇筑口位置的位置数据发送给控制器；

控制器，用于根据智能相机传送过来的位置数据，控制移动装卸平台运动以使待加工铸件依据智能相机确定的铸件加工位置进行摆正，并控制装有切割刀具的机器人使用切割刀具对摆正位置后的待加工铸件进行切割。

进一步地，机器人包括用于安装切割刀具的电主轴、与电主轴相连的第一控制电机、以及与电主轴固定连接的旋转机构，控制器分别与第一控制电机和旋转机构相连，还用于控制旋转机构带动电主轴移动至摆正位置后的待加工铸件的相应位置，并控制第一控制电机带动电主轴旋转以使用切割刀具对摆正位置后的待加工铸件进行切割。

进一步地，电主轴为液压式拉刀电主轴，包括主轴和置于主轴内用于对切割刀具进行夹紧或松开的刀杆夹紧机构。

进一步地，刀杆夹紧机构包括与控制器电连接的行程开关、设于主轴上端的液压缸、置于液压缸内的活塞、与活塞相连的顶杆、以及与顶杆的另一端相连用于夹紧或松开切割刀具的蝶形弹簧和拉爪。

进一步地，机器人还包括与控制器相连的主轴电机、与主轴电机的输出端相联结的联轴器、与联轴器相啮合的初级齿轮、套接在主轴上的从动齿轮、以及与初级齿轮和从动齿轮同时啮合用于将动力由主轴电机传递给主轴的次级齿轮，次级齿轮为双联滑移齿轮。

进一步地，移动装卸平台包括第二控制电机及与第二控制电机相连的外部轴，控制器与第二控制电机相连，还用于控制第二控制电机带动外部轴运动以使待加工铸件依据智能相机确定的铸件加工位置进行摆正。

进一步地，移动装卸平台还包括与外部轴活动连接的中空回转工作台、设置在回转工作台的安装端面上且与回转工作台滑动连接的多个可调节卡爪座、用于与多个可调节卡爪座相配合的多个卡爪、以及对应设置在多个卡爪上用于将可调节卡爪座紧固于回转工作台上的多个紧固部。

进一步地，多个可调节卡爪座以回转工作台的安装端面的轴心点为中心，沿回转工作台的安装端面的圆周方向均匀分布。

进一步地，智能相机和控制器均设置于机器人上。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的铸件智能加工系统，为一种高效、安全和优质的铸件加工方式，通过应用智能自动识别技术，以智能相机去引导机器人进行切割，使切割出来的工件保持高度的一致性，为后续工序带来了极大的便利，实现军工行业的精益化生产；用机器人代替人工，大大改善了人工的工作环境，保障了人工的人身安全，提高了工作效率。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型铸件智能加工系统优选实施例的结构示意图；

图2是图1中智能相机和机器人优选实施例的结构示意图；

图3是图2中装有切割刀具的电主轴优选实施例的结构示意图；

图4是图1中移动装卸平台优选实施例的结构示意图。

附图标号说明：

10、智能相机；20、机器人；30、移动装卸平台；21、电主轴；22、旋转机构；31、外部轴；32、回转工作台；33、可调节卡爪座；34、卡爪。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

参照图1，本实用新型的优选实施例提供了一种铸件智能加工系统，包括智能相机10、用于对待加工铸件进行加工的机器人20、用于安装待加工铸件的移动装卸平台30、以及用于控制机器人和移动装卸平台30动作的控制器，智能相机10、机器人20、移动装卸平台30分别与控制器相连，其中，智能相机10，用于拍取待加工铸件的照片，确定待加工铸件的铸件浇筑口位置，并将确定的铸件浇筑口位置的位置数据发送给控制器；控制器，用于根据智能相机10传送过来的位置数据，控制移动装卸平台30运动以使待加工铸件依据智能相机10确定的铸件加工位置进行摆正，并控制装有切割刀具的机器人20使用切割刀具对摆正位置后的待加工铸件进行切割。其中，智能相机10与控制器的连接可以是有线连接，也可以是无线连接，无线连接的方式可以为WIFI连接或是蓝牙连接等。

由于待加工铸件本身存在着一致性差，待加工铸件表面凹凸不平，且带有不同大小的毛刺，给待加工铸件定位带来了极大的困难。在本实施中，通过不断的实验，通过应用智能自动识别技术，最终使用智能相机成功地解决了待加工铸件定位难的问题。本实施例提供的铸件智能加工系统，以智能相机去引导机器人对待加工铸件的铸件烧筑口位置进行切割，使切割出来的工件保持高度的一致性，为后续工序带来了极大的便利，实现军工行业的精益化生产；用机器人代替人工，大大改善了人工的工作环境，保障了人工的人身安全，提高了工作效率。

优选地，本实施例提供的铸件智能加工系统，机器人20包括用于安装切割刀具的电主轴 21、与电主轴21相连的第一控制电机、以及与电主轴21固定连接的旋转机构22，控制器分别与第一控制电机和旋转机构22相连，旋转机构22上设置有旋转电机，控制器与旋转电机相连，控制器还用于控制旋转机构22中的旋转电机带动电主轴21移动至摆正位置后的待加工铸件的相应位置，并控制第一控制电机带动装有切割刀的电主轴21旋转以对摆正位置后的待加工铸件进行切割。

本实施例提供的铸件智能加工系统，通过机器人的旋转机构带动电主轴移动至摆正位置后的待加工铸件的相应位置；通过机器人上装有切割刀具的电主轴对摆正位置后的待加工铸件进行切割，减少加工人员、加工工位和工件运转时间，大大提高加工效率。

优选地，如图2和图3所示，本实施例提供的铸件智能加工系统，电主轴21为液压式拉刀电主轴，包括主轴和置于主轴内用于对切割刀具进行夹紧或松开的刀杆夹紧机构。具体地，刀杆夹紧机构包括与控制器电连接的行程开关、设于主轴上端的液压缸、置于液压缸内的活塞、与活塞相连的顶杆、以及与顶杆的另一端相连用于夹紧或松开切割刀具的蝶形弹簧和拉爪。在本实施例中，当需要夹紧加工刀具时，顶杆在蝶形弹簧的作用下向上移动，使拉爪夹紧加工刀具的刀柄；当需要松开加工刀具时，控制器向行程开关发出松开控制信号，由行程开关将松开控制信号传送至液压缸，液压缸接收到松开控制信号后带动活塞运动以推动顶杆向下移动，顶杆向下移动时打开拉爪，蝶形弹簧产生弹性变形松开切割刀具。

本实施例提供的铸件智能加工系统，电主轴采用液压式拉刀电主轴，在控制器的控制下，自动更换切割刀具，从而可集中在同一车间对待加工铸件进行多道工序加工，减少了待加工铸件周转的时间，提高了工作效率；并且电主轴采用液压控制方式，从而确保电主轴在停电时切割刀具不会松脱。

优选地，如图2所示，本实施例提供的铸件智能加工系统，机器人20为六轴悬臂机器人，当然还可以其他轴悬臂机器人，例如，四轴悬臂机器人等，均在本专利的保护保护范围之内。在本实施例中，机器人20还包括与控制器相连的主轴电机、与主轴电机的输出端相联结的联轴器、与联轴器相啮合的初级齿轮、套接在主轴上的从动齿轮、以及与初级齿轮和从动齿轮同时啮合用于将动力由主轴电机传递给主轴的次级齿轮，次级齿轮为双联滑移齿轮。刀具传动动力由主轴电机经联轴器传给初级齿轮，次级齿轮同时与初级齿轮和主轴上的从动齿轮相啮合，把动力从主轴电机传递给主轴，从而使用电主轴对摆正位置后的待加工铸件进行切割。在本实施例中，次级齿轮选用双联轴滑移齿轮，可实现两种不同的传速比，使主轴以不同的速度运转。

本实施例提供的铸件智能加工系统，由控制器控制主轴电机带动主轴运转，并通过初级齿轮和次级齿轮的相互配合以相对应的转速使用相应刀具对待加工铸件进行不同工艺的加工，从而可集中在同一车间对待加工铸件进行多道工序加工，减少了待加工铸件周转的时间，提高加工的工作效率。

优选地，如图4所示，本实施例提供的铸件智能加工系统，机器人20还包括用于支撑机器人本体的基座，移动装卸平台30设置在机器人20的基座上，移动装卸平台30包括第二控制电机及与第二控制电机相连的外部轴31，其中，控制器与第二控制电机相连，还用于控制第二控制电机带动外部轴31旋转，促使外部轴31带动待加工铸件旋转到相应位置，以使待 加工铸件依据智能相机10确定的铸件加工位置进行摆正。

本实施例提供的铸件智能加工系统，由控制器控制外部轴旋转以带动待加工铸件旋转到相应位置，再结合智能相机传输的铸件加工位置的位置数据，控制机器人改变自身切割的位置，以保证每次切割位置一致，从而能够进行精确的加工。

优选地，如图4所示，本实施例提供的铸件智能加工系统，移动装卸平台30还包括与外部轴31活动连接的中空回转工作台32、设置在回转工作台32的安装端面上且与回转工作台32滑动连接的多个可调节卡爪座33、用于与多个可调节卡爪座33相配合的多个卡爪34、以及对应设置在多个卡爪34上用于将调节卡爪座33紧固于回转工作台32上的多个紧固部35。多个可调节卡爪座33以回转工作台32的安装端面的轴心点为中心，沿回转工作台32的安装端面的圆周方向均匀分布。回转工作台32的安装端面上对应设置有用于安装多个可调节卡爪座33的多个T型槽，多个可调节卡爪座33在多个T型槽内同步滑动以在径向上夹紧或松开待加工铸件。在可调节卡爪座33靠近卡爪34的一端面上设置有与卡爪34相配合用于对卡爪34的径向方向进行微调的端面齿。

本实施例提供的铸件智能加工系统，利用可调节卡爪座将卡爪安装到不同的位置，以满足不同尺寸的待加工铸件的工件加工。本实施例提供的铸件智能加工系统，通用性强，可对不同尺寸的待加工铸件进行加工。

优选地，如图2所示，本实施例提供的铸件智能加工系统，智能相机10和控制器均设置于机器人20上，以节省安装空间。具体地，智能相机10设置在电主轴21的上方，用于拍取待加工铸件的照片，并与预设在数据库中的模板进行比较，确定待加工铸件的铸件加工位置。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种铸件智能加工系统，其特征在于，包括智能相机(10)、用于对待加工铸件进行加工的机器人(20)、用于安装所述待加工铸件的移动装卸平台(30)、以及用于控制所述机器人和所述移动装卸平台(30)动作的控制器，所述控制器分别与所述智能相机(10)、所述机器人(20)和所述移动装卸平台(30)相连，其中，

所述智能相机(10)，用于拍取待加工铸件的照片，确定所述待加工铸件的铸件浇筑口位置，并将确定的所述铸件浇筑口位置的位置数据发送给所述控制器；

所述控制器，用于根据所述智能相机(10)传送过来的所述位置数据，控制所述移动装卸平台(30)运动以使所述待加工铸件依据所述智能相机(10)确定的所述铸件加工位置进行摆正，并控制装有切割刀具的所述机器人(20)使用所述切割刀具对摆正位置后的所述待加工铸件进行切割。

2.根据权利要求1所述的铸件智能加工系统，其特征在于，

所述机器人(20)包括用于安装切割刀具的电主轴(21)、与所述电主轴(21)相连的第一控制电机、以及与所述电主轴(21)固定连接的旋转机构(22)，所述控制器分别与所述第一控制电机和所述旋转机构(22)相连，还用于控制旋转机构(22)带动所述电主轴(21)移动至摆正位置后的所述待加工铸件的相应位置，并控制所述第一控制电机带动装有切割刀具的所述电主轴(21)旋转以对摆正位置后的所述待加工铸件进行加工。

3.根据权利要求2所述的铸件智能加工系统，其特征在于，

所述电主轴(21)为液压式拉刀电主轴，包括主轴和置于所述主轴内用于对切割刀具进行夹紧或松开的刀杆夹紧机构。

4.根据权利要求3所述的铸件智能加工系统，其特征在于，

所述刀杆夹紧机构包括与所述控制器电连接的行程开关、设于所述主轴上端的液压缸、置于所述液压缸内的活塞、与所述活塞相连的顶杆、以及与所述顶杆的另一端相连用于夹紧或松开切割刀具的蝶形弹簧和拉爪。

5.根据权利要求3所述的铸件智能加工系统，其特征在于，

所述机器人(20)还包括与所述控制器相连的主轴电机、与所述主轴电机的输出端相联结的联轴器、与所述联轴器相啮合的初级齿轮、套接在所述主轴上的从动齿轮、以及与所述初级齿轮和所述从动齿轮同时啮合用于将动力由所述主轴电机传递给所述主轴的次级齿轮，所述次级齿轮为双联滑移齿轮。

6.根据权利要求1所述的铸件智能加工系统，其特征在于，

所述移动装卸平台(30)包括第二控制电机及与所述第二控制电机相连的外部轴(31)，所述控制器与第二控制电机相连，还用于控制所述第二控制电机带动所述外部轴(31)运动以使所述待加工铸件依据所述智能相机(10)确定的所述铸件加工位置进行摆正。

7.根据权利要求6所述的铸件智能加工系统，其特征在于，

所述移动装卸平台(30)还包括与所述外部轴(31)活动连接的中空回转工作台(32)、设置在所述回转工作台(32)的安装端面上且与所述回转工作台(32)滑动连接的多个可调节卡爪座(33)、用于与所述多个可调节卡爪座(33)相配合的多个卡爪(34)、以及对应设置在所述多个卡爪(34)上用于将所述可调节卡爪座(33)紧固于所述回转工作台(32)上的多个紧固部(35)。

8.根据权利要求7所述的铸件智能加工系统，其特征在于，

所述多个可调节卡爪座(33)以所述回转工作台(32)的安装端面的轴心点为中心，沿所述回转工作台(32)的安装端面的圆周方向均匀分布。

9.根据权利要求1所述的铸件智能加工系统，其特征在于，

所述智能相机(10)和所述控制器均设置于所述机器人(20)上。