CN209304295U - 一种铸铁件毛坯自动精整装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铸铁件毛坯自动精整装置，包括：用于装载待精整铸件的来料装载装置和装载已精整铸件的下料装载装置；用于对待精整铸件进行打磨的打磨装置；用于对所述来料装载装置中的若干待精整铸件自动扫描、识别并确定抓取对象及其坐标并计算铸件的空间位姿以确定打磨轨迹的视觉识别及定位装置；根据视觉识别及定位装置确定的抓取对象及其坐标、打磨轨迹抓取待精整铸件转运至所述打磨装置进行打磨精整，然后将精整后的铸件放入所述下料装载装置的铸件转运装置。本实用新型具有适应性强、效率高、加工质量好等优点。

Description

一种铸铁件毛坯自动精整装置

技术领域

本实用新型属于零部件精整装置，具体涉及一种铸铁件毛坯自动精整装置。

背景技术

伴随社会对环保及职业健康的关注，人力成本逐步上升等问题。铸件打磨自动化已成为铸造行业讨论的焦点。现有打磨设备普遍存在打磨质量差、换型困难、换型成本高、难以集成到现有生成模式中等问题，尤其在中小尺寸铸件生产领域。中小尺寸铸件属于多品种、大批量生产模式，铸件转运全部通过料框或托盘来完成，现有加工设备主要分为打磨机床和打磨机器人两种方式，无论哪种方式，设备均按照固定轨迹对铸件进行处理。如此便不可避免的存在以下缺陷：1）需要设计高精度工装夹具实现铸件定位，用于实际生产普遍需要多类工装夹具，造成换型困难、不便于组织生产等问题，限制了生产线混线兼容的能力。2）铸件毛坯机械定位精度低，造成设备打磨质量差。尤其发生铸件装夹不到位时设备无法处理，打磨设备存在安全隐患。3）打磨机床需要配套其他辅助设备或工人完成自动打磨上下料及铸件转运工作，打磨机器人同样需要将铸件预先放置到具有定位功能的胎具便于机器人抓取，进一步增加了对工装夹具的需求。

以上问题的存在导致现有设备在中小尺寸铸件毛坯的打磨应用中适应性不强，绝大多数企业仍旧依靠传统的人工打磨方式完成作业，效率低、环境差、现场混乱、一致性不好、招工难、职业病等一系列问题依旧存在。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种适应性强、效率高、加工质量好的铸铁件毛坯自动精整装置。

实现本实用新型目的采用的技术方案如下：

本实用新型提供的铸铁件毛坯自动精整装置，包括：

用于装载待精整铸件的来料装载装置和装载已精整铸件的下料装载装置；

用于对待精整铸件进行打磨的打磨装置；

用于对所述来料装载装置中的若干待精整铸件自动扫描、识别并确定抓取对象及其坐标并计算铸件的空间位姿以确定打磨轨迹的视觉识别及定位装置；

根据视觉识别及定位装置确定的抓取对象及其坐标、打磨轨迹抓取待精整铸件转运至所述打磨装置进行打磨精整，然后将精整后的铸件放入所述下料装载装置的铸件转运装置。

本实用新型还包括与所述打磨装置配套的排屑收集装置以及将所述来料装载装置、下料装载装置、视觉识别及定位装置、铸件转运装置和打磨装置围挡的防护房。

所述铸件转运装置包括多轴执行机构以及连接在机构末端的抓手。

所述视觉识别及定位装置包括支架、设于支架上端的安装平台、固连于安装平台上的3D静态激光扫描系统以及3D位置纠偏系统。

所述打磨装置包括机身以及设置其上的两个个浮动电主轴和双头电主轴，两个浮动电主轴上分别设置圆柱砂轮和圆锥砂轮，双头电主轴左右两端设置切割片和砂轮盘，机身上的圆柱砂轮、圆锥砂轮和切割片、砂轮盘下面均设置除尘接口。

所述来料装载装置和下料装载装置采用料框或托盘。

有益效果

1、本实用新型精整装置作为打磨单元可以进行多单元并联布置，实现和现有生产流程的灵活集成，打磨完成的铸件可集中输送至同一区域集中处理，实现产品不下线、铸件不落地的生产要求。

2、本实用新型方法，铸件经装载装置（框或托盘）进行转运，无需工人参与、无需其他胎具；打磨转运过程中抓手对铸件仅起到夹紧作用，无需定位功能，大大增强了抓手的通用性，用于实际生产可以最大程度上减少工装、夹具的种类，更加符合多品种混线生产需求。

3、采用多轴执行机构柔性夹持与激光定位技术既提高了系统混线兼容的能力，同时可以有效消除铸件装夹误差、设备机械磨损等问题。能够保证良好的打磨质量同时实现安全打磨。

4、打磨工作在密闭的防护房内进行，并配除尘系统。对粉尘和噪声集中收集、集中处理，具有良好的社会价值。

本实用新型特别适合中小尺寸铸铁件毛坯的自动精整加工。

下面结合附图进一步说明本实用新型的技术方案。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型中铸件转运装置的结构示意图。

图3是本实用新型中视觉识别及定位装置的结构示意图。

图4是本实用新型中打磨装置的结构示意图。

具体实施方式

见图1，本实用新型提供的铸铁件毛坯自动精整装置，主要由铸件转运装置1、视觉识别及定位装置2、打磨装置6、来料装载装置3、下料装载装置5等组成，其中，来料装载装置用于装载待精整随意摆放的中小铸件4，下料装载装置用于用于装载精整完毕的铸件4；此外，该系统还包括排屑收集装置7以及防护房8。

见图2，所述铸件转运装置1由多轴执行机构101以及连接在机构末端的抓手102组成，可采用现有的工业机器人。多轴执行机构101抓取铸件在打磨装置6中完成铸件浇冒口、排气片、通气针及分模线等各对象自动打磨，同时完成铸件来料自动抓取、下料等物流转运。

见图3，所述视觉识别及定位装置2采用成熟技术，由支架201、设于支架上端的安装平台202，固连于安装平台上的3D静态激光扫描系统203以及3D位置纠偏系统205组成。其中，3D静态激光扫描范围为图示区域204，覆盖来料装载装置3内所有工件摆放位置；3D纠偏激光扫描范围为图示区域206，多轴执行机构101上的抓手102抓取工件后需满足待扫描特征到激光视野的可达性。

见图4，所示打磨装置6由机身608以及设置其上的两个浮动电主轴601和双头电主轴604组成，两个浮动电主轴601上分别设置圆柱砂轮602和圆锥砂轮606，双头电主轴604左右两端设置切割片603和砂轮盘607，机身608上的圆柱砂轮602、圆锥砂轮606和切割片603、砂轮盘607下面均设置除尘接口605。其中，切割片603和砂轮盘607用于浇冒口、排气片及通气针打磨与切割，圆柱砂轮602用于分模线打磨，圆锥砂轮606用于打磨死角部位，圆柱砂轮602和圆锥砂轮606处理对象多为复杂曲面，设计浮动装置的目的在于弥补多轴执行机构轨迹精度不足，实现随形打磨，保证打磨质量同时提高砂轮寿命。

见图1，来料装载装置3和下料装载装置5可采用框或托盘。

本实用新型的工作过程：

1、铸件4经来料装载装置3（框或托盘）转运至作业区域，由3D静态激光扫描系统203对铸件进行自动扫描，对来料装载装置3内铸件进行识别并确定最佳抓取对象及其坐标。多轴执行机构101依据3D静态激光扫描系统203描结果完成铸件自动抓取。每个循环均需要进行一次扫描，直至所有铸件全部被抓取。该工序仅实现多轴执行机构101对来料装载装置3内铸件抓取，不对铸件进行精确定位，能够保证抓手102具有良好的通用性。

2、多轴执行机构101抓取铸件至3D位置纠偏系统205进行扫描，系统精确计算铸件的空间位姿以确定打磨轨迹。多轴执行机构101按照系统计算的打磨轨迹转运至打磨装置6上完成铸件打磨工作，打磨完成后将铸件转运至下料装载装置5（框或托盘）。如此，即完成了一个打磨作业循环。

3、重复1、2，完成所有铸件的打磨作业。

Claims (7)

1.一种铸铁件毛坯自动精整装置，其特征是包括：

用于装载待精整铸件的来料装载装置和装载已精整铸件的下料装载装置；

用于对待精整铸件进行打磨的打磨装置；

用于对所述来料装载装置中的若干待精整铸件自动扫描、识别并确定抓取对象及其坐标并计算铸件的空间位姿以确定打磨轨迹的视觉识别及定位装置；

根据视觉识别及定位装置确定的抓取对象及其坐标、打磨轨迹抓取待精整铸件转运至所述打磨装置进行打磨精整，然后将精整后的铸件放入所述下料装载装置的铸件转运装置。

2.根据权利要求1所述的铸铁件毛坯自动精整装置，其特征是还包括与所述打磨装置配套的排屑收集装置以及将所述来料装载装置、下料装载装置、视觉识别及定位装置、铸件转运装置和打磨装置围挡的防护房。

3.根据权利要求1或2所述的铸铁件毛坯自动精整装置，其特征是所述铸件转运装置包括多轴执行机构以及连接在机构末端的抓手。

4.根据权利要求3所述的铸铁件毛坯自动精整装置，其特征是所述视觉识别及定位装置包括支架、设于支架上端的安装平台、固连于安装平台上的3D静态激光扫描系统以及3D位置纠偏系统。

5.根据权利要求1或2所述的铸铁件毛坯自动精整装置，其特征是所述打磨装置包括机身以及设置其上的两个个浮动电主轴和双头电主轴，两个浮动电主轴上分别设置圆柱砂轮和圆锥砂轮，双头电主轴左右两端设置切割片和砂轮盘，机身上的圆柱砂轮、圆锥砂轮和切割片、砂轮盘下面均设置除尘接口。

6.根据权利要求4所述的铸铁件毛坯自动精整装置，其特征是所述打磨装置包括机身以及设置其上的两个个浮动电主轴和双头电主轴，两个浮动电主轴上分别设置圆柱砂轮和圆锥砂轮，双头电主轴左右两端设置切割片和砂轮盘，机身上的圆柱砂轮、圆锥砂轮和切割片、砂轮盘下面均设置除尘接口。

7.根据权利要求6所述的铸铁件毛坯自动精整装置，其特征是所述来料装载装置和下料装载装置采用料框或托盘。