首页 / 专利库 / 工业自动化和数控机床 / 示教器 / 铸铁件在线自动精整装置及铸铁件在线自动精整方法

件在线自动精整装置及铸铁件在线自动精整方法

阅读:473发布:2022-02-17

专利汇可以提供件在线自动精整装置及铸铁件在线自动精整方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 铸 铁 件在线自动精整装置及 铸铁 件在线自动精整方法。铸铁件在线自动精整装置,包括来料输送线、用于铸铁件精整加工的安全房、用于将精整加工后的铸铁件产品输送储存的下料输送线以及用于在线自动精整控制的集中 控制器 ,来料输送线与安全房之间设有用于将铸铁件物料装配到空置托盘上形成载重托盘的第一升降台,第一升降台与安全房之间设有用于暂存向安全房输送的载重托盘以及暂存向第一升降台提供的空置托盘的暂存台;安全房与下料输送线之间设有用于将精整完毕的铸铁件产品从载重托盘上脱离并送入下料输送线的第二升降台。保证铸铁件物料精整加工的有序进行,通过升降台进行转运,实现铸铁件的在线自动精整。,下面是件在线自动精整装置及铸铁件在线自动精整方法专利的具体信息内容。

1.一种件在线自动精整装置,其特征在于,
包括用于输送铸铁件物料(8)的来料输送线(1)、用于铸铁件精整加工的安全房(2)、用于将精整加工后的铸铁件产品(11)输送储存的下料输送线(3)以及用于在线自动精整控制的集中控制器(4),
所述来料输送线(1)与所述安全房(2)之间设有用于将所述铸铁件物料(8)装配到空置托盘(9)上形成载重托盘(10)的第一升降台(5),
所述第一升降台(5)与所述安全房(2)之间设有用于暂存向所述安全房(2)输送的所述载重托盘(10)以及暂存向所述第一升降台(5)提供的所述空置托盘(9)的暂存台(6);
所述安全房(2)与所述下料输送线(3)之间设有用于将精整完毕的所述铸铁件产品(11)从所述载重托盘(10)上脱离并送入所述下料输送线(3)的第二升降台(7)。
2.根据权利要求1所述的铸铁件在线自动精整装置,其特征在于,
所述第一升降台(5)内包括设于上层并用于装卸所述铸铁件物料(8)的工件装卸位以及设于下层并用于装载所述空置托盘(9)的托盘装载位,工件装卸位分别连接铸铁件物料输入口和载重托盘输出口,托盘装载位连接空置托盘输入口;
所述第二升降台(7)内包括设于上层并用于装卸所述铸铁件产品(11)的产品装卸位以及设于下层并用于卸载所述空置托盘(9)的托盘卸载位,产品装卸位分别连接产品输入口和产品输出口,托盘卸载位连接空置托盘输出口;
所述暂存台(6)内包括设于上层并用于暂存所述载重托盘(10)的工件待传输位以及设于下层并用于暂存所述空置托盘(9)的托盘待传输位,工件待传输位分别连接载重托盘输入口和载重托盘输出口,托盘待传输位分别连接空置托盘输入口和空置托盘输出口:
所述来料输送线(1)连接所述第一升降台(5)的铸铁件物料输入口;
所述暂存台(6)的载重托盘输入口连接所述第一升降台(5)的载重托盘输出口,所述暂存台(6)的载重托盘输出口连接到所述安全房(2)内;
所述暂存台(6)的空置托盘输出口连接所述第一升降台(5)的空置托盘输入口,所述暂存台(6)的空置托盘输入口通过输送线与所述第二升降台(7)的空置托盘输出口连通。
3.根据权利要求1所述的铸铁件在线自动精整装置,其特征在于,
所述第一升降台(5)内装载有用于将所述铸铁件物料(8)装在所述空置托盘(9)上形成所述载重托盘(10)的第一机械手(12);
所述第二升降台(7)内装载有用于将精整加工后得到的所述铸铁件产品(11)从所述载重托盘(10)上分离形成所述铸铁件产品(11)和所述空置托盘(9)的第二机械手(13)。
4.根据权利要求2所述的铸铁件在线自动精整装置,其特征在于,
所述安全房(2)包括用于输送所述载重托盘(10)的加工输送线(201)、用于输送所述空置托盘(9)的托盘输送线(202)、用于固定定位所述载重托盘(10)和所述载重托盘(10)上所述铸铁件物料(8)的托盘定位机构(203)以及用于对所述铸铁件物料(8)进行精整加工的工业机器人(204);
所述托盘定位机构(203)安装在所述加工输送线(201)上,
所述工业机器人(204)设置有两套,两套所述工业机器人(204)分别设置在所述加工输送线(201)的两侧并沿所述托盘定位机构(203)对称布置;
所述加工输送线(201)的第一端连接所述暂存台(6)的载重托盘输出口,所述加工输送线(201)的第二端连接所述第二升降台(7)的载重托盘输入口;
所述托盘输送线(202)的第一端连接所述暂存台(6)的空置托盘输入口,所述托盘输送线(202)的第二端连接所述第二升降台(7)的空置托盘输出口;
所述第二升降台(7)的铸铁件产品输出口连接下料输送线(3)。
5.根据权利要求4所述的铸铁件在线自动精整装置,其特征在于,所述托盘定位机构(203)包括用于从底部承托和固定所述载重托盘(10)的定位台(2031)、设置在所述空置托盘(9)上用于在所述铸铁件物料(8)的底部开孔中张紧固定所述铸铁件物料(8)的张紧机构(2032)、设置于所述空置托盘(9)上用于对所述铸铁件物料(8)进行支撑的水平支撑机构(2033)以及设置于所述空置托盘(9)上用于从底部承托所述铸铁件物料(8)并缓冲所述铸铁件物料(8)在加工过程中的侧向作用的缓冲机构(2034)。
6.根据权利要求5所述的铸铁件在线自动精整装置,其特征在于,
所述张紧机构(2032)包括固接在所述空置托盘(9)上的固定座(14)以及可进行靠近或远离所述固定座(14)的水平向移动调节的水平移动座(15);
所述固定座(14)上设置有第一转座(16),所述水平移动座(15)上设置有第二转座(17),
所述第一转座(16)上设置有至少二个用于与所述铸铁件物料(8)底部开孔的孔壁进行滚动接触的第一圆柱形套(18),所述第一圆柱形钢套(18)通过第一转轴(19)连接在所述第一转座(16)上,所述第一转轴(19)沿所述第一转座(16)的周向间隔排布;
所述第二转座(17)上设置有至少二个用于与所述铸铁件物料(8)底部开孔的孔壁进行滚动接触的第二圆柱形钢套(20),所述第二圆柱形钢套(20)通过第二转轴(21)连接在所述第二转座(17)上,所述第二转轴(21)沿所述第二转座(17)的周向间隔排布;
所述第一转座(16)和所述第二转座(17)分别伸向所述铸铁件物料(8)底部的同一个开孔或者所述第一转座(16)和所述第二转座(17)分别伸向所述铸铁件物料(8)底部不同的开孔中;或者
所述张紧机构(2032)采用用于从所述铸铁件物料(8)底部开孔中双向支撑在孔壁上的双向液压支撑件或者双向气动支撑件;或者
所述张紧机构(2032)采用用于从所述铸铁件物料(8)底部开孔内张紧支撑孔壁的充气气囊,所述充气气囊在与所述铸铁件物料(8)底部开孔的孔壁接触的部位上贴合有刚性层;
所述水平移动座(15)包括两个相对布置的心轴座(1501)、至少一根设于两个所述心轴座(1501)之间的心轴(1502)以及套设在所述心轴(1502)上的直线轴承(1503),所述心轴(1502)处于所述直线轴承(1503)与所述心轴座(1501)之间的部位上套设有驱使所述直线轴承(1503)向所述心轴(1502)中部移动的对中弹簧(22),所述直线轴承(1503)上连有驱使所述直线轴承(1503)沿所述心轴(1502)的轴向移动的驱动机构(23),所述驱动机构(23)为驱动气缸、驱动液压缸、驱动杠杆、驱动连杆中的至少一个;或者
所述水平移动座(15)包括两根平行并相对布置的导轨以及处于两根所述导轨之间的滑
所述滑块上连有驱使所述滑块沿所述滑轨滑动的驱动机构(23),所述驱动机构(23)为驱动气缸、驱动液压缸、驱动杠杆、驱动连杆中的至少一个。
7.根据权利要求6所述的铸铁件在线自动精整装置,其特征在于,
所述水平支撑机构(2033)包括第一固定支撑(24)、第二固定支撑(25)以及可沿竖直方向调节的可调支撑(26);
所述第一固定支撑(24)固接在所述固定座(14)上,所述第二固定支撑(25)固接在所述水平移动座(15)上,所述可调支撑(26)安装在所述空置托盘(9)上;
所述缓冲机构(2034)采用设于所述铸铁件物料(8)的安装位两侧并用于从底部承托所述铸铁件物料(8)并缓冲所述铸铁件物料(8)在加工过程中的侧向作用力的球支撑座(27),
所述球支撑座(27)包括固接在所述空置托盘(9)上的底座(2701)、套设于所述底座(2701)上的缓冲件(2702)以及套设于所述底座(2701)和所述缓冲件(2702)外的缓冲弹簧(2703),
所述缓冲件(2702)的顶部为上表面带弧形支撑面的支撑部,
所述缓冲弹簧(2703)的下端顶抵在所述底座(2701)上,所述缓冲弹簧(2703)的上端顶抵在支撑部的底部;或者
所述缓冲机构(2034)采用带顶部支撑部的缓冲弹簧(2703)、带顶部支撑部的缓冲弹片、带顶部支撑部的缓冲气囊中的至少一个;
所述空置托盘(9)上开设有用于与所述定位台(2031)的定位销(28)进行匹配连接的定位销套(29);
所述定位台(2031)上装载有用于举升所述载重托盘(10)的举升机构(30)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的铸铁件在线自动精整装置,其特征在于,所述第一升降台(5)采用驱动装置驱动水平导轨升降并分别停靠在工件装卸位和托盘装载位;
所述第二升降台(7)包括机架(701)和用于水平输送所述铸铁件产品(11)的水平输送导轨段(702),
所述机架(701)上装有用于带动所述水平输送导轨段(702)沿竖直方向上下运动的滑台(31)以及用于牵引所述滑台(31)沿竖直方向运动的配重块(32);
所述水平输送导轨段(702)装载在所述滑台(31)上,所述滑台(31)通过用于引导所述滑台(31)沿竖直方向上下运动的引导机构(33)安装在所述机架(701)上;
所述滑台(31)与所述配重块(32)之间装有利用重量差相互牵引的牵引机构(34),所述牵引机构(34)的第一端连接所述滑台(31),所述牵引机构(34)的第二端连接所述配重块(32),
所述配重块(32)的重量大于所述滑台(31)和空置的所述水平输送导轨段(702)的总重量,并且所述配重块(32)的重量小于所述滑台(31)、所述水平输送导轨段(702)和所述空置托盘(9)的总重量;
所述滑台(31)和/或所述机架(701)上装有用于固定所述水平输送导轨段(702)与所述机架(701)之间相对位置的第一制动器(35),和/或
所述牵引机构(34)和/或所述机架(701)上装有用于固定所述水平输送导轨段(702)与所述机架(701)之间相对位置的第二制动器(36);
所述机架(701)的上部设置有用于限制所述滑台(31)运动上限并缓冲所述滑台(31)运动冲击力的上限位组件(37);
所述机架(701)的下部设置有用于限制所述滑台(31)运动下限并缓冲所述滑台(31)运动冲击力的下限位组件(38);
所述下限位组件(38)限制所述水平输送导轨段(702)处于装载或卸载所述空置托盘(9)的托盘装卸位;
所述上限位组件(37)限制所述水平输送导轨段(702)处于在所述空置托盘(9)上装载或卸载所述铸铁件产品(11)的产品装卸位。
9.根据权利要求8所述的铸铁件在线自动精整装置,其特征在于,
所述牵引机构(34)采用钢丝绳(3401)与定滑轮(3402)的组合机构,
所述定滑轮(3402)的中心轴安装在所述机架(701)上,所述钢丝绳(3401)绕过所述定滑轮(3402),
所述钢丝绳(3401)的第一端固接在滑台(31)上,所述钢丝绳(3401)的第二端固接在配重块(32)上;或者
所述牵引机构(34)采用齿条齿轮的组合机构,
所述滑台(31)和所述配重块(32)上分别装有齿条,
所述滑台(31)上的齿条与所述配重块(32)上的齿条的啮合齿相对布置,
所述齿轮的中心轴安装在所述机架(701)上,
所述齿轮分别与所述滑台(31)上的齿条以及所述配重块(32)上的齿条啮合;
所述引导机构(33)采用滑块与滑轨的第一组合机构,两组所述第一组合机构平行布置,所述滑台(31)安装在平行布置的两组所述第一组合机构之间,
所述滑台(31)与所述机架(701)之间通过所述滑块在所述滑轨上滑动以实现所述水平输送导轨段(702)沿竖直方向的上下运动;或者
所述引导机构(33)采用滑条与滑槽的第二组合结构,两组所述第二组合机构相对布置,所述滑台(31)安装在相对布置的两组所述第二组合机构之间,
所述滑台(31)与所述机架(701)之间通过所述滑条在所述滑槽内滑动以实现所述水平输送导轨段(702)沿竖直方向的上下运动;或者
所述引导机构(33)采用齿条与齿轮的第三组合结构,两组所述第三组合机构相对布置,所述滑台(31)安装在相对布置的两组所述第三组合机构之间,
所述滑台(31)与所述机架(701)之间通过所述齿轮在所述齿条上的啮合滚动以实现所述水平输送导轨段(702)沿竖直方向的上下运动;或者
所述引导机构(33)采用滚柱与滚槽的第四组合结构,两组所述第四组合机构相对布置,所述滑台(31)安装在相对布置的两组所述第四组合机构之间,
所述滑台(31)与所述机架(701)之间通过所述滚柱在所述滚槽内滚动以实现所述水平输送导轨段(702)沿竖直方向的上下运动;或者
所述引导机构(33)采用滚珠与滚槽的第五组合结构,两组所述第五组合机构相对布置,所述滑台(31)安装在相对布置的两组所述第五组合机构之间,
所述滑台(31)与所述机架(701)之间通过所述滚珠在所述滚槽内滚动以实现所述水平输送导轨段(702)沿竖直方向的上下运动;
所述第一制动器(35)的制动输出端通过与所述引导机构(33)接触以对所述水平输送导轨段(702)进行沿竖直方向上下运动的制动;
所述第一制动器(35)的制动输出端通过与所述引导机构(33)脱离以解除对所述水平输送导轨段(702)沿竖直方向上下运动的制动;
所述第一制动器(35)上连有第一编码器(39),所述第一制动器(35)和所述第一编码器(39)分别与PLC控制器连接,
所述水平输送导轨段(702)沿竖直方向运动并通过所述引导机构(33)带动所述第一制动器(35)和所述第一编码器(39)同步旋转,通过所述第一编码器(39)将所述水平输送导轨段(702)沿竖直方向的运动位置值和移动速度值反馈给所述PLC控制器,所述PLC控制器将获得的运动位置值和移动速度值的实际值与预设值进行比对,根据实际置与预设值的差异控制并调整输出到所述第一制动器(35)的动力,
所述第一制动器(35)使所述滑台(31)逐渐靠近并停靠在预定位置;
所述第二制动器(36)安装在所述牵引机构(34)的转动轴上,所述牵引机构(34)的转动轴上同时还连有第二编码器,所述第二制动器(36)和所述第二编码器分别与所述PLC控制器连接,
所述水平输送导轨段(702)沿竖直方向运动并通过所述牵引机构(34)带动所述第二制动器(36)和所述第二编码器同步旋转,通过所述第二编码器将所述水平输送导轨段(702)沿竖直方向的运动位置值和移动速度值反馈给PLC控制器,
所述PLC控制器将获得的运动位置值和移动速度值的实际值与预设值进行比对,根据实际置与预设值的差异控制并调整输出到所述第二制动器(36)的动力,
所述第二制动器(36)使所述滑台(31)逐渐靠近并停靠在预定位置。
10.根据权利要求4至7中任一项所述的铸铁件在线自动精整装置,其特征在于,所述集中控制器(4)包括用于控制所述工业机器人(204)的机器人控制器(40)、用于控制所述铸铁件物料(8)、所述铸铁件产品(11)、所述空置托盘(9)和所述载重托盘(10)输送的输送控制器(41)、用于控制精整加工过程中的水冷装置的水冷控制器(42)以及用于提供液压源的液压站(43)。
11.一种铸铁件在线自动精整方法,其特征在于,包括如下步骤:
第一机械手(12)从来料输送线(1)上取得铸铁件物料(8),并放置于从暂存台(6)的空置托盘输出口输入到第一升降台(5)中的空置托盘(9)上形成载重托盘(10);
所述载重托盘(10)通过所述第一升降台(5)的载重托盘输出口送入所述暂存台(6)等待前段的所述铸铁件物料(8)的精整加工;
前段的所述铸铁件物料(8)加工完毕,所述暂存台(6)上等待的所述载重托盘(10)通过所述暂存台(6)的载重托盘输出口送入安全房(2)的加工输送线(201),通过所述加工输送线(201)将所述载重托盘(10)送入托盘定位机构(203)进行固定定位;
两套工业机器人(204)分别从固定定位好的所述载重托盘(10)的两侧对所述铸铁件物料(8)进行精整加工;
精整加工完毕后,所述工业机器人(204)回复原位,所述托盘定位机构(203)解除对所述载重托盘(10)的固定定位,所述载重托盘(10)通过所述加工输送线(201)送入到第二升降台(7)的水平输送导轨段(702)上,同时所述暂存台(6)中等待的新的所述载重托盘(10)向所述托盘定位机构(203)输送;
进入所述第二升降台(7)的所述载重托盘(10),通过第二机械手(13)将精整加工后的铸铁件产品(11)从所述载重托盘(10)上分离,所述铸铁件产品(11)送入下料输送线(3),所述水平输送导轨段(702)下降到托盘卸载位并通过空置托盘输出口将空置托盘(9)送入托盘输送线(202),所述托盘输送线(202)将所述空置托盘(9)送入所述暂存台(6)等待装载新的所述铸铁件物料(8),所述水平输送导轨段(702)升至工件装卸位等待加工完毕的所述载重托盘(10);
重复上述步骤实现铸铁件在线自动精整。
12.根据权利要求11所述的铸铁件在线自动精整方法,其特征在于,
所述工业机器人(204)上的误差检测装置(44)按照示教好的精整加工路径对所述铸铁件物料(8)表面误差进行检查,
所述机器人控制器(40)通过修正误差修正形成新的加工路径;
所述工业机器人(204)抓取加工组件根据新的加工路径对所述铸铁件物料(8)进行精整加工;
加工过程中针对所述铸铁件物料(8)上具体的精准特征在刀库(45)中通过液压站(43)配合选取相对应的刀具进行精整加工;
加工完毕后所述工业机器人(204)回到原位等待下一次精整加工。

说明书全文

件在线自动精整装置及铸铁件在线自动精整方法

技术领域

[0001] 本发明涉及铸铁件精整设备领域,特别地,涉及一种铸铁件在线自动精整装置。此外,本发明还涉及一种包括上述铸铁件在线自动精整装置的铸铁件在线自动精整方法。

背景技术

[0002] 铸件经铸造成型后需要经过清理才能转入机加工工段。铸件清理是指,铸件浇注成型后从落砂开始至铸件进行精加工之前的一系列铸件清理工序的总称。包括铸件落砂、去浇冒口、热处理、振击除芯、二次精抛、除锈涂装工件检验、一次抛丸、磨削机磨削、人工精整、二次精抛、检验及铸件涂装等。
[0003] 在人工精整工段,由于一方面铸件绝大多数表面不规则且内部特征较多;另一方面铸件型号、规格较多。要实现铸件在线清理难度太大,传统的清理模式是采用大功率通过式磨削机加工铸件规则表面形成的披缝、浇冒根、化皮等再转由人工精整。人工精整需要清除的特征数量多且覆盖面大,清理工作量大。清理特征的多样性要求清理过程中工件需要连续翻边。因此多数企业只能依靠人工采取地摊式生产,产能低且造成铸件摆放混乱、易遗漏。多年来由于铸件清理不被人们重视,清理手段主要是人工打磨,尤其在铸铁件生产企业,清理场地是遍地开花,到处是工作场地,到处是扬尘点,铸件清理人群大多为农民工,清理工人干几年就得了病的情况多见。另一方面随着工人老龄化现在成长起来的年轻人都不愿意从事此类工作,企业用工成本大大增加且招工难的问题。以上原因推动企业对实现铸件自动化清理的需求越来越迫切。
[0004] 目前也存在一些铸件精整系统,但是生产分布零乱,工件需要经过多道人工转运才能够完成生产,生产效率低;而且铸铁件工厂环境恶劣,对人体伤害很大,不适宜人工直接参与。

发明内容

[0005] 本发明目的在于提供一种铸铁件在线自动精整装置及铸铁件在线自动精整方法,以解决现有铸件精整系统生产分布零乱,工件需要经过多道人工转运才能够完成生产,生产效率低;而且铸铁件工厂环境恶劣,对人体伤害很大的技术问题。
[0006] 为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
[0007] 一种铸铁件在线自动精整装置,包括用于输送铸铁件物料的来料输送线、用于铸铁件精整加工的安全房、用于将精整加工后的铸铁件产品输送储存的下料输送线以及用于在线自动精整控制的集中控制器,来料输送线与安全房之间设有用于将铸铁件物料装配到空置托盘上形成载重托盘的第一升降台,第一升降台与安全房之间设有用于暂存向安全房输送的载重托盘以及暂存向第一升降台提供的空置托盘的暂存台;安全房与下料输送线之间设有用于将精整完毕的铸铁件产品从载重托盘上脱离并送入下料输送线的第二升降台。
[0008] 进一步地,第一升降台内包括设于上层并用于装卸铸铁件物料的工件装卸位以及设于下层并用于装载空置托盘的托盘装载位,工件装卸位分别连接铸铁件物料输入口和载重托盘输出口,托盘装载位连接空置托盘输入口;第二升降台内包括设于上层并用于装卸铸铁件产品的产品装卸位以及设于下层并用于卸载空置托盘的托盘卸载位,产品装卸位分别连接产品输入口和产品输出口,托盘卸载位连接空置托盘输出口;暂存台内包括设于上层并用于暂存载重托盘的工件待传输位以及设于下层并用于暂存空置托盘的托盘待传输位,工件待传输位分别连接载重托盘输入口和载重托盘输出口,托盘待传输位分别连接空置托盘输入口和空置托盘输出口;来料输送线连接第一升降台的铸铁件物料输入口;暂存台的载重托盘输入口连接第一升降台的载重托盘输出口,暂存台的载重托盘输出口连接到安全房内;暂存台的空置托盘输出口连接第一升降台的空置托盘输入口,暂存台的空置托盘输入口通过输送线与第二升降台的空置托盘输出口连通。
[0009] 进一步地,第一升降台内装载有用于将铸铁件物料装在空置托盘上形成载重托盘的第一机械手;第二升降台内装载有用于将精整加工后得到的铸铁件产品从载重托盘上分离形成铸铁件产品和空置托盘的第二机械手。
[0010] 进一步地,安全房包括用于输送载重托盘的加工输送线、用于输送空置托盘的托盘输送线、用于固定定位载重托盘和载重托盘上铸铁件物料的托盘定位机构以及用于对铸铁件物料进行精整加工的工业机器人;托盘定位机构安装在加工输送线上,工业机器人设置有两套,两套工业机器人分别设置在加工输送线的两侧并沿托盘定位机构对称布置;加工输送线的第一端连接暂存台的载重托盘输出口,加工输送线的第二端连接第二升降台的载重托盘输入口;托盘输送线的第一端连接暂存台的空置托盘输入口,托盘输送线的第二端连接第二升降台的空置托盘输出口;第二升降台的铸铁件产品输出口连接下料输送线。
[0011] 进一步地,托盘定位机构包括用于从底部承托和固定载重托盘的定位台、设置在空置托盘上用于在铸铁件物料的底部开孔中张紧固定铸铁件物料的张紧机构、设置于空置托盘上用于对铸铁件物料进行支撑的水平支撑机构以及设置于空置托盘上用于从底部承托铸铁件物料并缓冲铸铁件物料在加工过程中的侧向作用的缓冲机构。
[0012] 进一步地,张紧机构包括固接在空置托盘上的固定座以及可进行靠近或远离固定座的水平向移动调节的水平移动座;固定座上设置有第一转座,水平移动座上设置有第二转座,第一转座上设置有至少二个用于与铸铁件物料底部开孔的孔壁进行滚动接触的第一圆柱形套,第一圆柱形钢套通过第一转轴连接在第一转座上,第一转轴沿第一转座的周向间隔排布;第二转座上设置有至少二个用于与铸铁件物料底部开孔的孔壁进行滚动接触的第二圆柱形钢套,第二圆柱形钢套通过第二转轴连接在第二转座上,第二转轴沿第二转座的周向间隔排布;第一转座和第二转座分别伸向铸铁件物料底部的同一个开孔或者第一转座和第二转座分别伸向铸铁件物料底部不同的开孔中;或者张紧机构采用用于从铸铁件物料底部开孔中双向支撑在孔壁上的双向液压支撑件或者双向气动支撑件;或者张紧机构采用用于从铸铁件物料底部开孔内张紧支撑孔壁的充气气囊,充气气囊在与铸铁件物料底部开孔的孔壁接触的部位上贴合有刚性层;水平移动座包括两个相对布置的心轴座、至少一根设于两个心轴座之间的心轴以及套设在心轴上的直线轴承,心轴处于直线轴承与心轴座之间的部位上套设有驱使直线轴承向心轴中部移动的对中弹簧,直线轴承上连有驱使直线轴承沿心轴的轴向移动的驱动机构,驱动机构为驱动气缸、驱动液压缸、驱动杠杆、驱动连杆中的至少一个;或者水平移动座包括两根平行并相对布置的导轨以及处于两根导轨之间的滑,滑块上连有驱使滑块沿滑轨滑动的驱动机构,驱动机构为驱动气缸、驱动液压缸、驱动杠杆、驱动连杆中的至少一个。
[0013] 进一步地,水平支撑机构包括第一固定支撑、第二固定支撑以及可沿竖直方向调节的可调支撑;第一固定支撑固接在固定座上,第二固定支撑固接在水平移动座上,可调支撑安装在空置托盘上;缓冲机构采用设于铸铁件物料的安装位两侧并用于从底部承托铸铁件物料并缓冲铸铁件物料在加工过程中的侧向作用力的球支撑座,球支撑座包括固接在空置托盘上的底座、套设于底座上的缓冲件以及套设于底座和缓冲件外的缓冲弹簧,缓冲件的顶部为上表面带弧形支撑面的支撑部,缓冲弹簧的下端顶抵在底座上,缓冲弹簧的上端顶抵在支撑部的底部;或者缓冲机构采用带顶部支撑部的缓冲弹簧、带顶部支撑部的缓冲弹片、带顶部支撑部的缓冲气囊中的至少一个;空置托盘上开设有用于与定位台的定位销进行匹配连接的定位销套;定位台上装载有用于举升载重托盘的举升机构。
[0014] 进一步地,第一升降台采用驱动装置驱动水平导轨升降并分别停靠在工件装卸位和托盘装载位;第二升降台包括机架和用于水平输送铸铁件产品的水平输送导轨段,机架上装有用于带动水平输送导轨段沿竖直方向上下运动的滑台以及用于牵引滑台沿竖直方向运动的配重块;水平输送导轨段装载在滑台上,滑台通过用于引导滑台沿竖直方向上下运动的引导机构安装在机架上;滑台与配重块之间装有利用重量差相互牵引的牵引机构,牵引机构的第一端连接滑台,牵引机构的第二端连接配重块,配重块的重量大于滑台和空置的水平输送导轨段的总重量,并且配重块的重量小于滑台、水平输送导轨段和空置托盘的总重量;滑台和/或机架上装有用于固定水平输送导轨段与机架之间相对位置的第一制动器,和/或牵引机构和/或机架上装有用于固定水平输送导轨段与机架之间相对位置的第二制动器;机架的上部设置有用于限制滑台运动上限并缓冲滑台运动冲击力的上限位组件;机架的下部设置有用于限制滑台运动下限并缓冲滑台运动冲击力的下限位组件;下限位组件限制水平输送导轨段处于装载或卸载空置托盘的托盘装卸位;上限位组件限制水平输送导轨段处于在空置托盘上装载或卸载铸铁件产品的产品装卸位。
[0015] 进一步地,牵引机构采用钢丝绳与定滑轮的组合机构,定滑轮的中心轴安装在机架上,钢丝绳绕过定滑轮,钢丝绳的第一端固接在滑台上,钢丝绳的第二端固接在配重块上;或者牵引机构采用齿条齿轮的组合机构,滑台和配重块上分别装有齿条,滑台上的齿条与配重块上的齿条的啮合齿相对布置,齿轮的中心轴安装在机架上,齿轮分别与滑台上的齿条以及配重块上的齿条啮合;引导机构采用滑块与滑轨的第一组合机构,两组第一组合机构平行布置,滑台安装在平行布置的两组第一组合机构之间,滑台与机架之间通过滑块在滑轨上滑动以实现水平输送导轨段沿竖直方向的上下运动;或者引导机构采用滑条与滑槽的第二组合结构,两组第二组合机构相对布置,滑台安装在相对布置的两组第二组合机构之间,滑台与机架之间通过滑条在滑槽内滑动以实现水平输送导轨段沿竖直方向的上下运动;或者引导机构采用齿条与齿轮的第三组合结构,两组第三组合机构相对布置,滑台安装在相对布置的两组第三组合机构之间,滑台与机架之间通过齿轮在齿条上的啮合滚动以实现水平输送导轨段沿竖直方向的上下运动;或者引导机构采用滚柱与滚槽的第四组合结构,两组第四组合机构相对布置,滑台安装在相对布置的两组第四组合机构之间,滑台与机架之间通过滚柱在滚槽内滚动以实现水平输送导轨段沿竖直方向的上下运动;或者引导机构采用滚珠与滚槽的第五组合结构,两组第五组合机构相对布置,滑台安装在相对布置的两组第五组合机构之间,滑台与机架之间通过滚珠在滚槽内滚动以实现水平输送导轨段沿竖直方向的上下运动;第一制动器的制动输出端通过与引导机构接触以对水平输送导轨段进行沿竖直方向上下运动的制动;第一制动器的制动输出端通过与引导机构脱离以解除对水平输送导轨段沿竖直方向上下运动的制动;第一制动器上连有第一编码器,第一制动器和第一编码器分别与PLC控制器连接,水平输送导轨段沿竖直方向运动并通过引导机构带动第一制动器和第一编码器同步旋转,通过第一编码器将水平输送导轨段沿竖直方向的运动位置值和移动速度值反馈给PLC控制器,PLC控制器将获得的运动位置值和移动速度值的实际值与预设值进行比对,根据实际置与预设值的差异控制并调整输出到第一制动器的动力,第一制动器使滑台逐渐靠近并停靠在预定位置;第二制动器安装在牵引机构的转动轴上,牵引机构的转动轴上同时还连有第二编码器,第二制动器和第二编码器分别与PLC控制器连接,水平输送导轨段沿竖直方向运动并通过牵引机构带动第二制动器和第二编码器同步旋转,通过第二编码器将水平输送导轨段沿竖直方向的运动位置值和移动速度值反馈给PLC控制器,PLC控制器将获得的运动位置值和移动速度值的实际值与预设值进行比对,根据实际置与预设值的差异控制并调整输出到第二制动器的动力,第二制动器使滑台逐渐靠近并停靠在预定位置。
[0016] 进一步地,集中控制器包括用于控制工业机器人的机器人控制器、用于控制铸铁件物料、铸铁件产品、空置托盘和载重托盘输送的输送控制器、用于控制精整加工过程中水冷装置的水冷控制器以及用于提供液压源的液压站。
[0017] 根据本发明的另一方面,还提供了一种铸铁件在线自动精整方法,包括如下步骤:第一机械手从来料输送线上取得铸铁件物料,并放置于从暂存台的空置托盘输出口输入到第一升降台中的空置托盘上形成载重托盘;载重托盘通过第一升降台的载重托盘输出口送入暂存台等待前段的铸铁件物料的精整加工;前段的铸铁件物料加工完毕,暂存台上等待的载重托盘通过暂存台的载重托盘输出口送入安全房的加工输送线,通过加工输送线将载重托盘送入托盘定位机构进行固定定位;两套工业机器人分别从固定定位好的载重托盘的两侧对铸铁件物料进行精整加工;精整加工完毕后,工业机器人回复原位,托盘定位机构解除对载重托盘的固定定位,载重托盘通过加工输送线送入到第二升降台的水平输送导轨段上,同时暂存台中等待的新的载重托盘向托盘定位机构输送;进入第二升降台的载重托盘,通过第二机械手将精整加工后的铸铁件产品从载重托盘上分离,铸铁件产品送入下料输送线,水平输送导轨段下降到托盘卸载位并通过空置托盘输出口将空置托盘送入托盘输送线,托盘输送线将空置托盘送入暂存台等待装载新的铸铁件物料,水平输送导轨段升至工件装卸位等待加工完毕的载重托盘;重复上述步骤实现铸铁件在线自动精整。
[0018] 进一步地,工业机器人上的误差检测装置按照示教好的精整加工路径对铸铁件物料表面误差进行检查,机器人控制器通过修正误差修正形成新的加工路径;工业机器人抓取加工组件根据新的加工路径对铸铁件物料进行精整加工;加工过程中针对铸铁件物料上具体的精准特征在刀库中通过液压站配合选取相对应的刀具进行精整加工;加工完毕后工业机器人回到原位等待下一次精整加工。
[0019] 本发明具有以下有益效果:
[0020] 本发明铸铁件在线自动精整装置,通过来料输送线将铸铁件物料送往安全房,通过安全房对铸铁件物料进行精整加工,通过下料输送线将精整加工后的铸铁件产品输送并存储;来料输送线与安全房之间设有第一升降台,用于将铸铁件物料与空置托盘结合形成载重托盘,以方便后续的精整加工,防止铸铁件物料在加工过程中底部直接受到冲击而顺坏,从而提高铸铁件产品的品质;第一升降台与安全房之间设置暂存台,以对载重托盘送入安全房进行延迟,防止载重托盘在前段铸铁件物料还没有精整完毕的情况下又送入新的铸铁件物料;在安全房内精整完毕的输送到第二升降台,通过第二升降台将铸铁件产品从载重托盘上分离,铸铁件产品通过下料输送线输送收集,空置托盘通过输送线送往暂存台进行下一轮工序;从而保证铸铁件物料精整加工的有序进行,形成一个完整的铸铁件精整工艺链,从而减少生产分布零乱的问题,降低整个精整装置的错误率,提高精整过程中的作业环境品质,提高精整加工的效率;整个精整装置通过升降台进行转运,完全脱离了人工直接参与,通过集中控制器进行控制,从而实现铸铁件的在线自动精整。
[0021] 除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
[0022] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0023] 图1是本发明优选实施例的铸铁件在线自动精整装置的结构示意图之一;
[0024] 图2是本发明优选实施例的铸铁件在线自动精整装置的结构示意图之二;
[0025] 图3是本发明优选实施例的托盘定位机构的结构示意图;
[0026] 图4是本发明优选实施例的空置托盘的结构示意图;
[0027] 图5是本发明优选实施例的定位台的结构示意图;
[0028] 图6是本发明优选实施例的第二升降台的结构示意图之一;
[0029] 图7是本发明优选实施例的第二升降台的结构示意图之二;
[0030] 图8是本发明优选实施例的第二升降台的结构示意图之三。
[0031] 图例说明:
[0032] 1、来料输送线;2、安全房;201、加工输送线;202、托盘输送线;203、托盘定位机构;2031、定位台;2032、张紧机构;2033、水平支撑机构;2034、缓冲机构;204、工业机器人;205、隔挡;3、下料输送线;4、集中控制器;5、第一升降台;6、暂存台;7、第二升降台;701、机架;702、水平输送导轨段;8、铸铁件物料;9、空置托盘;10、载重托盘;11、铸铁件产品;
12、第一机械手;13、第二机械手;14、固定座;15、水平移动座;1501、心轴座;1502、心轴;
1503、直线轴承;16、第一转座;17、第二转座;18、第一圆柱形钢套;19、第一转轴;20、第二圆柱形钢套;21、第二转轴;22、对中弹簧;23、驱动机构;24、第一固定支撑;25、第二固定支撑;26、可调支撑;27、球支撑座;2701、底座;2702、缓冲件;2703、缓冲弹簧;28、定位销;
29、定位销套;30、举升机构;31、滑台;32、配重块;33、引导机构;34、牵引机构;3401、钢丝绳;3402、定滑轮;35、第一制动器;36、第二制动器;37、上限位组件;38、下限位组件;39、第一编码器;40、机器人控制器;41、输送控制器;42、水冷控制器;43、液压站;44、误差检测装置;45、刀库。

具体实施方式

[0033] 以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由所限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0034] 图1是本发明优选实施例的铸铁件在线自动精整装置的结构示意图之一;图2是本发明优选实施例的铸铁件在线自动精整装置的结构示意图之二;图3是本发明优选实施例的托盘定位机构的结构示意图;图4是本发明优选实施例的空置托盘的结构示意图;图5是本发明优选实施例的定位台的结构示意图;图6是本发明优选实施例的第二升降台的结构示意图之一;图7是本发明优选实施例的第二升降台的结构示意图之二;图8是本发明优选实施例的第二升降台的结构示意图之三。
[0035] 如图1所示,本实施例的铸铁件在线自动精整装置,包括用于输送铸铁件物料8的来料输送线1、用于铸铁件精整加工的安全房2、用于将精整加工后的铸铁件产品11输送储存的下料输送线3以及用于在线自动精整控制的集中控制器4,来料输送线1与安全房2之间设有用于将铸铁件物料8装配到空置托盘9上形成载重托盘10的第一升降台5,第一升降台5与安全房2之间设有用于暂存向安全房2输送的载重托盘10以及暂存向第一升降台5提供的空置托盘9的暂存台6;安全房2与下料输送线3之间设有用于将精整完毕的铸铁件产品11从载重托盘10上脱离并送入下料输送线3的第二升降台7。本发明铸铁件在线自动精整装置,通过来料输送线1将铸铁件物料8送往安全房2,通过安全房2对铸铁件物料8进行精整加工,通过下料输送线3将精整加工后的铸铁件产品11输送并存储;来料输送线1与安全房2之间设有第一升降台5,用于将铸铁件物料8与空置托盘9结合形成载重托盘10,以方便后续的精整加工,防止铸铁件物料8在加工过程中底部直接受到冲击而顺坏,从而提高铸铁件产品11的品质;第一升降台5与安全房2之间设置暂存台6,以对载重托盘10送入安全房2进行延迟,防止载重托盘10在前段铸铁件物料8还没有精整完毕的情况下又送入新的铸铁件物料8;在安全房2内精整完毕的输送到第二升降台7,通过第二升降台7将铸铁件产品11从载重托盘10上分离,铸铁件产品11通过下料输送线3输送收集,空置托盘9通过输送线送往暂存台6进行下一轮工序;从而保证铸铁件物料8精整加工的有序进行,形成一个完整的铸铁件精整工艺链,从而减少生产分布零乱的问题,降低整个精整装置的错误率,提高精整过程中的作业环境品质,提高精整加工的效率;整个精整装置通过升降台进行转运,完全脱离了人工直接参与,通过集中控制器4进行控制,从而实现铸铁件的在线自动精整。
[0036] 如图1和图2所示,本实施例中,第一升降台5内包括设于上层并用于装卸铸铁件物料8的工件装卸位以及设于下层并用于装载空置托盘9的托盘装载位。工件装卸位分别连接铸铁件物料输入口和载重托盘输出口。托盘装载位连接空置托盘输入口。第二升降台7内包括设于上层并用于装卸铸铁件产品11的产品装卸位以及设于下层并用于卸载空置托盘9的托盘卸载位。产品装卸位分别连接产品输入口和产品输出口。托盘卸载位连接空置托盘输出口。暂存台6内包括设于上层并用于暂存载重托盘10的工件待传输位以及设于下层并用于暂存空置托盘9的托盘待传输位。工件待传输位分别连接载重托盘输入口和载重托盘输出口。托盘待传输位分别连接空置托盘输入口和空置托盘输出口。均形成上下层的输入和输出系统,方便部件之间的相互衔接,从而实现自动、连续的输送线。来料输送线1连接第一升降台5的铸铁件物料输入口。暂存台6的载重托盘输入口连接第一升降台
5的载重托盘输出口。暂存台6的载重托盘输出口连接到安全房2内。暂存台6的空置托盘输出口连接第一升降台5的空置托盘输入口。暂存台6的空置托盘输入口通过输送线与第二升降台7的空置托盘输出口连通。
[0037] 如图1、图2和图8所示,本实施例中,第一升降台5内装载有用于将铸铁件物料8装在空置托盘9上形成载重托盘10的第一机械手12。第二升降台7内装载有用于将精整加工后得到的铸铁件产品11从载重托盘10上分离形成铸铁件产品11和空置托盘9的第二机械手13。
[0038] 如图1和图2所示,本实施例中,安全房2包括用于输送载重托盘10的加工输送线201、用于输送空置托盘9的托盘输送线202、用于固定定位载重托盘10和载重托盘10上铸铁件物料8的托盘定位机构203以及用于对铸铁件物料8进行精整加工的工业机器人204。优选地,工业机器人204包括用于精整加工的加工组件、用于检测和调整精整路线的误差检测组件以及用于控制加工组件移动方位的机械臂组件。优选地,安全房2还包括围挡在安全房2外围用于隔离精整过程中产生的扬尘的隔挡205。托盘定位机构203安装在加工输送线201上。工业机器人204设置有两套,两套工业机器人204分别设置在加工输送线201的两侧并沿托盘定位机构203对称布置。从而实现两套工业机器人204在铸铁件物料8两侧进行相对作业的精整加工,精整加工过程中对铸铁件物料8的冲击力由两侧的工业机器人204进行相互抵消,从而减少对铸铁件物料8精整加工以外的结构破坏,从而提高铸铁件产品11的品质。加工输送线201的第一端连接暂存台6的载重托盘输出口。加工输送线201的第二端连接第二升降台7的载重托盘输入口。托盘输送线202的第一端连接暂存台6的空置托盘输入口。托盘输送线202的第二端连接第二升降台7的空置托盘输出口。第二升降台7的铸铁件产品输出口连接下料输送线3。
[0039] 如图1、图2、图3、图4和图5所示,本实施例中,托盘定位机构203包括用于从底部承托和固定载重托盘10的定位台2031、设置在空置托盘9上用于在铸铁件物料8的底部开孔中张紧固定铸铁件物料8的张紧机构2032、设置于空置托盘9上用于对铸铁件物料8进行水平支撑的水平支撑机构2033以及设置于空置托盘9上用于从底部承托铸铁件物料8并缓冲铸铁件物料8在加工过程中的侧向作用力的缓冲机构2034。托盘定位机构203通过定位台2031对载重托盘10进行结构定位。载重托盘10通过水平支撑机构2033确保铸铁件物料8的底部处于水平。通过缓冲机构2034从铸铁件物料8侧向进行夹持固定并从底部承托铸铁件物料8。同时在铸铁件物料8进行精整加工时,缓冲铸铁件物料8的侧向作用力,以稳定铸铁件物料8的固定位置,提高精整的精度。通过张紧机构2032对铸铁件物料8底部的开孔进行张紧固定,张紧过程中依靠铸铁件物料8底部开孔的孔壁圆弧自适应调节孔壁与张紧机构2032接触位置,从而自适应调整铸铁件物料8相对于空置托盘9的位置。通过水平支撑机构2033、缓冲机构2034以及张紧机构2032三者的结合,同时从底部、开孔内以及侧向对铸铁件物料8进行精确定位,使得铸铁件物料8始终处于空置托盘9上统一的固定位置,从而确保精整工序的品质,提高产品的精度。铸铁件物料8底部开孔落入张紧机构2032中即可进行自适应调整固定,整个固定定位过程简单方便。
[0040] 如图1、图2、图3、图4和图5所示,本实施例中,张紧机构2032包括固接在空置托盘9上的固定座14以及可进行靠近或远离固定座14的水平向移动调节的水平移动座15。固定座14上设置有第一转座16。第一转座16为旋转机构,在第一转座16与铸铁件物料8底部开孔的孔壁接触面相接触时,由于张紧机构2032的张紧力作用,迫使第一转座16向孔壁接触面的最低点滚动;同时辅有用于缓冲铸铁件物料8侧向力的缓冲机构2034进行侧向压迫,从而将同一形状的铸铁件物料8限定在空置托盘9上统一的位置上。水平移动座15上设置有第二转座17。第二转座17为旋转机构,在第二转座17与铸铁件物料8底部开孔的孔壁接触面相接触时,由于张紧机构2032的张紧力作用,迫使第二转座17向孔壁接触面的最低点滚动;同时辅有用于缓冲铸铁件物料8侧向力的缓冲机构2034进行侧向压迫,从而将同一形状的铸铁件物料8限定在空置托盘9上统一的位置上。第一转座16上设置有至少二个用于与铸铁件物料8底部开孔的孔壁进行滚动接触的第一圆柱形钢套18。优选地,第一转座16上设置两个第一圆柱形钢套18,第一转座16相对于固定座14可微调旋转或者与固定座14相对固定,两个第一圆柱形钢套18均朝向铸铁件物料8底部开孔的孔壁接触面布置。优选地,第一转座16上设置至少三个第一圆柱形钢套18,第一转座16相对于固定座14可自由旋转,至少三个第一圆柱形钢套18沿第一转座16的环周向等间距布置。
第一转座16通过第一圆柱形钢套18与铸铁件物料8的底部开孔的孔壁进行接触,在张紧机构2032的张紧过程中,通过第一转座16的大幅度旋转以迫使第一圆柱形钢套18的侧壁与铸铁件物料8的底部开孔的孔壁进行初步紧贴,随着张紧力的扩大,第一圆柱形钢套18在铸铁件物料8的底部开孔的孔壁上滚动,以进一步调节第一圆柱形钢套18与孔壁的紧贴效果,从而提高托盘对铸铁件物料8的固定效果。第一圆柱形钢套18通过第一转轴19连接在第一转座16上。形成第一圆柱形钢套18绕第一转轴19转动的转动机构。第一圆柱形钢套18的第一转轴19沿第一转座16的周向间隔排布。从而保证第一转座16旋转到任意度,至少有两个第一圆柱形钢套18与待处理工件6的底部开孔的孔壁接触。第二转座
17上设置有至少二个用于与铸铁件物料8的底部开孔的孔壁进行滚动接触的第二圆柱形钢套20。优选地,第二转座17上设置两个第二圆柱形钢套20,第二转座17相对于水平移动座15可微调旋转或者与水平移动座15相对固定,两个第二圆柱形钢套20均朝向铸铁件物料8底部开孔的孔壁接触面布置。优选地,第二转座17上设置至少三个第二圆柱形钢套
20,第二转座17相对于水平移动座15可自由旋转,至少三个第二圆柱形钢套20沿第二转座17的环周向等间距布置。第二转座17通过第二圆柱形钢套20与铸铁件物料8的底部开孔的孔壁进行接触,在张紧机构2032的张紧过程中,通过第二转座17的大幅度旋转以迫使第二圆柱形钢套20的侧壁与铸铁件物料8的底部开孔的孔壁进行初步紧贴,随着张紧力的扩大,第二圆柱形钢套20在铸铁件物料8的底部开孔的孔壁上滚动,以进一步调节第二圆柱形钢套20与孔壁的紧贴效果,从而提高载重托盘10对铸铁件物料8的固定效果。第二圆柱形钢套20通过第二转轴21连接在第二转座17上。形成第二圆柱形钢套20绕第二转轴21转动的转动机构。第二圆柱形钢套20的第二转轴21沿第二转座17的周向间隔排布。从而保证第二转座17旋转到任意角度,至少有两个第二圆柱形钢套20与铸铁件物料
8的底部开孔的孔壁接触。第一转座16和第二转座17分别伸向铸铁件物料8底部的同一个开孔。适用于底部开孔较大的工件结构。第一转座16和第二转座17分别伸向铸铁件物料8底部不同的开孔中。适用于底部开孔数量不止一个的工件结构。张紧机构2032采用用于从铸铁件物料8底部开孔中双向支撑在孔壁上的双向液压支撑件或者双向气动支撑件。
通过双向支撑的方式张紧在铸铁件物料8的底部开孔,从而实现在铸铁件物料8底部开孔中的紧固,结构简单,张紧速度快,固定效果好。张紧机构2032采用用于从铸铁件物料8开孔内张紧支撑的充气气囊,充气气囊与铸铁件物料8的底部开孔的内壁接触的部位贴合有刚性层。通过充气的方式使得充气气囊张紧在铸铁件物料8的底部开孔,使得开孔的孔壁受力均匀,同时具有一定外力缓冲作用,从而便于后续精整加工。水平移动座15包括两个相对布置的心轴座1501、至少一根设于两个心轴座1501之间的心轴1502以及套设在心轴
1502上的直线轴承1503,心轴1502处于直线轴承1503与心轴座1501之间的部位上套设有驱使直线轴承1503向心轴1502中部移动的对中弹簧22。直线轴承1503上连有驱使直线轴承1503沿心轴1502的轴向移动的驱动机构23。驱动机构23为驱动气缸、驱动液压缸、驱动杠杆、驱动连杆中的至少一个。水平移动座15包括两根平行并相对布置的导轨以及处于两根导轨之间的滑块,滑块上连有驱使滑块沿滑轨滑动的驱动机构23。驱动机构23为驱动气缸、驱动液压缸、驱动杠杆、驱动连杆中的至少一个。
[0041] 如图1、图2、图3、图4和图5所示,本实施例中,水平支撑机构2033包括第一固定支撑24、第二固定支撑25以及可沿竖直方向调节的可调支撑26。通过同平面布置的第一固定支撑24与第二固定支撑25对铸铁件物料8的底部进行两点支撑,通过可调支撑26对铸铁件物料8的底部进行找平调节,从而保证铸铁件物料8的底部保持水平。第一固定支撑24固接在固定座14上。第二固定支撑25固接在水平移动座15上。可调支撑26安装在空置托盘9上。优选地,第一固定支撑24、第二固定支撑25、可调支撑26三者的设置位置也可以在空置托盘9表面、固定座14以及水平移动座15上进行位置的互换。缓冲机构2034采用设于铸铁件物料8的安装位两侧并用于从底部承托铸铁件物料8并缓冲铸铁件物料8在加工过程中的侧向作用力的球支撑座27。球支撑座27包括固接在空置托盘9上的底座2701、套设于底座2701上的缓冲件2702以及套设于底座2701和缓冲件2702外的缓冲弹簧2703。缓冲件2702的顶部为上表面带弧形支撑面的支撑部。缓冲弹簧2703的下端顶抵在底座2701上。缓冲弹簧2703的上端顶抵在支撑部的底部。缓冲机构2034采用带顶部支撑部的缓冲弹簧2703、带顶部支撑部的缓冲弹片、带顶部支撑部的缓冲气囊中的至少一个。空置托盘9上开设有用于与定位台2031的定位销28进行匹配连接的定位销套
29。保证空置托盘9与定位台2031之间的精确定位,减少空置托盘9安装位置的偏差对铸铁件物料8安装位置的影响。定位台2031上装载有用于举升载重托盘10的举升机构30。
当铸铁件物料8处理完毕后,便于定位台2031将空置托盘9从定位销28上托起并输送到下一工序。
[0042] 如图1、图2、图6、图7和图8所示,本实施例中,第一升降台5采用驱动装置驱动水平导轨升降并分别停靠在工件装卸位和托盘装载位。第二升降台7包括机架701和用于水平输送铸铁件产品11的水平输送导轨段702。机架701上装有用于带动水平输送导轨段702沿竖直方向上下运动的滑台31以及用于牵引滑台31沿竖直方向运动的配重块32。水平输送导轨段702装载在滑台31上。滑台31通过用于引导滑台31沿竖直方向上下运动的引导机构33安装在机架701上。滑台31与配重块32之间装有利用重量差相互牵引的牵引机构34。牵引机构34的第一端连接滑台31,牵引机构34的第二端连接配重块32。
配重块32的重量大于滑台31和空置的水平输送导轨段702的总重量,并且配重块32的重量小于滑台31、水平输送导轨段702和空置托盘9的总重量。滑台31和/或机架701上装有用于固定水平输送导轨段702与机架701之间相对位置的第一制动器35。牵引机构34和/或机架701上装有用于固定水平输送导轨段702与机架701之间相对位置的第二制动器36。第二升降台7通过水平输送导轨段702作为两端的输送机构的连接;水平输送导轨段702安装在滑台31上,通过滑台31与机架701之间的引导机构33实现滑台31沿竖直方向的上下运动,从而带动水平输送导轨段702上下运动,实现工件处于不同高度的传送。
通过牵引机构34实现配重块32与水平输送导轨段702之间的相互牵引,当水平输送导轨段702上具有空置托盘9时,总重量大于配重块32的重量,从而使水平输送导轨段702利用自身重力并克服配重块32的重力牵引而向下运动;当水平输送导轨段702卸载空置托盘
9时,总重量小于配重块32的重量,水平输送导轨段702由于配重块32的重力牵引作用而向上运动。水平输送导轨段702的上下运动完全由重量差产生相互牵引来实现,无需借助外部驱动能源,达到环保节能的作用。通过外部能源控制第一制动器35和/或第二制动器
36的制动和解除制动。通过第一制动器35和/或第二制动器36对水平输送导轨段702相对于机架701的运动进行制动,从而控制水平输送导轨段702的悬停位置,从而保持水平输送导轨段702连接到下一工序,完成工件的快速转移。机架701的上部设置有用于限制滑台31运动上限并缓冲滑台31运动冲击力的上限位组件37。优选地,上限位组件37设置有两个或三个或四个,多个上限位组件37设置在同一水平面上。机架701的下部设置有用于限制滑台31运动下限并缓冲滑台31运动冲击力的下限位组件38。优选地,下限位组件
38设置有两个或三个或四个,多个下限位组件38设置在同一水平面上。下限位组件38限制水平输送导轨段702处于装载或卸载空置托盘9的托盘装卸位。上限位组件37限制水平输送导轨段702处于在空置托盘9上装载或卸载铸铁件产品11的产品装卸位。
[0043] 如图1、图2、图6、图7和图8所示,本实施例中,牵引机构34采用钢丝绳3401与定滑轮3402的组合机构。定滑轮3402的中心轴安装在机架701上,钢丝绳3401绕过定滑轮3402,钢丝绳3401的第一端固接在滑台31上,钢丝绳3401的第二端固接在配重块32上。牵引机构34采用齿条与齿轮的组合机构。滑台31和配重块32上分别装有齿条,滑台31上的齿条与配重块32上的齿条的啮合齿相对布置,齿轮的中心轴安装在机架701上,齿轮分别与滑台31上的齿条以及配重块32上的齿条啮合。引导机构33采用滑块与滑轨的第一组合机构。两组第一组合机构平行布置,滑台31安装在平行布置的两组第一组合机构之间。滑台31与机架701之间通过滑块在滑轨上滑动以实现水平输送导轨段702沿竖直方向的上下运动。引导机构33采用滑条与滑槽的第二组合结构。两组第二组合机构相对布置,滑台31安装在相对布置的两组第二组合机构之间。滑台31与机架701之间通过滑条在滑槽内滑动以实现水平输送导轨段702沿竖直方向的上下运动。引导机构33采用齿条与齿轮的第三组合结构。两组第三组合机构相对布置,滑台31安装在相对布置的两组第三组合机构之间。滑台31与机架701之间通过齿轮在齿条上的啮合滚动以实现水平输送导轨段702沿竖直方向的上下运动。引导机构33采用滚柱与滚槽的第四组合结构。两组第四组合机构相对布置,滑台31安装在相对布置的两组第四组合机构之间。滑台31与机架701之间通过滚柱在滚槽内滚动以实现水平输送导轨段702沿竖直方向的上下运动。引导机构33采用滚珠与滚槽的第五组合结构。两组第五组合机构相对布置,滑台31安装在相对布置的两组第五组合机构之间。滑台31与机架701之间通过滚珠在滚槽内滚动以实现水平输送导轨段702沿竖直方向的上下运动。优选地,引导机构33采用滑块与滑轨的第一组合机构;引导机构33采用滑条与滑槽的第二组合结构;引导机构33采用齿条与齿轮的第三组合结构;引导机构33采用滚柱与滚槽的第四组合结构;引导机构33采用滚珠与滚槽的第五组合结构,这五种不同类型的引导机构33可以相互组合。即第一组合机构与第二、三、四、五组合结构中的至少一种相互组合。第二组合机构与第三、四、五组合结构中的至少一种相互组合。第三组合机构与第四、五组合结构中的至少一种相互组合。第四组合机构与第五组合结构相互组合。第一制动器35的制动输出端通过与引导机构33接触以对水平输送导轨段702进行沿竖直方向上下运动的制动。第一制动器35的制动输出端通过与引导机构33脱离以解除对水平输送导轨段702沿竖直方向上下运动的制动。第一制动器35上连有第一编码器39,第一制动器35和第一编码器39分别与PLC控制器连接。水平输送导轨段702沿竖直方向运动并通过引导机构33带动第一制动器35和第一编码器39同步旋转,通过第一编码器39将水平输送导轨段702沿竖直方向的运动位置值和移动速度值反馈给PLC控制器,PLC控制器将获得的运动位置值和移动速度值的实际值与预设值进行比对,根据实际置与预设值的差异控制并调整输出到第一制动器35的动力,第一制动器
35使滑台31逐渐靠近并停靠在预定位置。第二制动器36安装在牵引机构34的转动轴上。
牵引机构34的转动轴上同时还连有第二编码器。第二制动器36和第二编码器分别与PLC控制器连接。水平输送导轨段702沿竖直方向运动并通过牵引机构34带动第二制动器36和第二编码器同步旋转,通过第二编码器将水平输送导轨段702沿竖直方向的运动位置值和移动速度值反馈给PLC控制器,PLC控制器将获得的运动位置值和移动速度值的实际值与预设值进行比对,根据实际置与预设值的差异控制并调整输出到第二制动器36的动力,第二制动器36使滑台31逐渐靠近并停靠在预定位置。其中利用编码器反馈信息给PLC控制器,PLC控制器利用信号比对进行动力控制属于非常成熟的现有技术
[0044] 如图1所示,本实施例中,集中控制器4包括用于控制工业机器人204的机器人控制器40、用于控制铸铁件物料8、铸铁件产品11、空置托盘9和载重托盘10输送的输送控制器41、用于控制精整加工过程中水冷装置的水冷控制器42以及用于提供液压源的液压站43。
[0045] 本实施例的铸铁件在线自动精整方法,包括如下步骤:第一机械手12从来料输送线1上取得铸铁件物料8,并放置于从暂存台6的空置托盘输出口输入到第一升降台5中的空置托盘9上形成载重托盘10;载重托盘10通过第一升降台5的载重托盘输出口送入暂存台6等待前段的铸铁件物料8的精整加工;前段的铸铁件物料8加工完毕,暂存台6上等待的载重托盘10通过暂存台6的载重托盘输出口送入安全房2的加工输送线201,通过加工输送线201将载重托盘10送入托盘定位机构203进行固定定位;两套工业机器人204分别从固定定位好的载重托盘10的两侧对铸铁件物料8进行精整加工;精整加工完毕后,工业机器人204回复原位,托盘定位机构203解除对载重托盘10的固定定位,载重托盘10通过加工输送线201送入到第二升降台7的水平输送导轨段702上,同时暂存台6中等待的新的载重托盘10向托盘定位机构203输送;进入第二升降台7的载重托盘10,通过第二机械手13将精整加工后的铸铁件产品11从载重托盘10上分离,铸铁件产品11送入下料输送线3,水平输送导轨段702下降到托盘卸载位并通过空置托盘输出口将空置托盘9送入托盘输送线202,托盘输送线202将空置托盘9送入暂存台6等待装载新的铸铁件物料8,水平输送导轨段702升至工件装卸位等待加工完毕的载重托盘10;重复上述步骤实现铸铁件在线自动精整。优选地,铸铁件在线自动精整方法采用上述铸铁件在线自动精整装置。
[0046] 本实施例中,工业机器人204上的误差检测装置44按照示教好的精整加工路径对铸铁件物料8表面误差进行检查,机器人控制器40通过修正误差修正形成新的加工路径。工业机器人204抓取加工组件根据新的加工路径对铸铁件物料8进行精整加工。加工过程中针对铸铁件物料8上具体的精准特征在刀库45中通过液压站43配合选取相对应的刀具进行精整加工。加工完毕后工业机器人204回到原位等待下一次精整加工。
[0047] 实施时,通过工业机器人204替代人工清理,托盘在线定位技术,自动上下料系统和托盘循环系统解决了人工清理困难,效率低,场地混乱和独立工作站模式无法实现铸件物流自动化的问题。
[0048] 如图1所示,铸铁件在线清理装置包含两套工业机器人204,两套加工组件,两套误差检测装置44,两套刀库45,定位台2031,两套输送辊(加工输送线201和托盘输送线202),安全房。定位台2031能够准确定位并紧固载重托盘10。加工组件和误差检测装置
44设置于机器人第六轴法兰上组成两套加工组件与刀库45、加工工位组成铸铁件精整加工组件设置于隔挡205内。铸铁件精整加工组件由机器人控制器40和输送控制器41统一控制,铸铁件精整加工工作站设置用于加工组件冷却的冷水机用于加工组件换刀的液压站
43。由上料机械手(第一机械手12)在来料辊道(来料输送线1)取料,放至1#升降线(第一升降台5)的空置托盘9上,由暂存台6的输送辊道送至定位台2031进行加工。加工完成后,工件由输送辊道,2#升降线(第二升降台7)和下料机械手(第二机械手13)送至下料输送线3进入后续物流,托盘由输送辊道(加工输送线201),2#升降线(第二升降台7)和下层辊道(托盘输送线202)进入1#升降线(第一升降台5)形成循环,从而实现铸件的自动化,集约化和连续化生产。
[0049] 上料流程:
[0050] 第一步,上料机械手(第一机械手12)从来料输送线1取料,放置于1#升降线(第一升降台5)中空置托盘9上。
[0051] 第二步,1#升降线(第一升降台5)和暂存台6,将带载重托盘10送至暂存台等待前段工件加工。
[0052] 第三步,暂存台6的载重托盘10通过1#输送辊道(加工输送线201)进入定位台2031并定位载重托盘10。
[0053] 机器人清理流程:
[0054] 第四步,工业机器人204按示教好的路径对铸铁件物料8由于铸造和装夹造成的误差进行检测。具体方式是由工业机器人204抓取误差检测装置44对铸铁件物料8进行扫描,扫描数据传输给机器人控制器40。
[0055] 第五步,机器人控制器40处理扫描数据,形成新的工件坐标。
[0056] 第六步,机器人控制器40根据新的工件坐标校正精整加工路径,启动加工组件。
[0057] 第七步,加工组件配合工业机器人204工作对铸铁件物料8进行精整加工。具体的方式是由工业机器人204抓取加工组件根据机器人事先示教好的加工路径对铸铁件物料8进行加工。加工过程中针对具体的精整特征需要选取相对应的刀具,具体的方式是由机器人控制器40控制刀库45将对应的刀具切换至换刀位置后由工业机器人204将加工组件送至换刀位置并配合换刀液压站43完成换刀动作。
[0058] 第八步,加工完成后机器人回到原位,同时输送控制器41控制定位台脱开载重托盘10并通过2#输送辊道(加工输送线201)将加工好的铸铁件产品和载重托盘10转运至2#升降台(第二升降台7),同时将新铸件送至定位台2031。
[0059] 托盘和工件分离流程:
[0060] 第九步,输送控制器41控制下料机械手(第二机械手13)夹紧工件(铸铁件产品11)将工件(铸铁件产品11)传送至下料输送线3。
[0061] 第十步,输送控制器41控制2#升降台(第二升降台7)下降,当升降台辊道与下层辊道平齐后,升降台辊道运动将空置托盘9送入下层辊道(托盘输送线202)。
[0062] 第十一步,输送控制器41控制下层辊道将空置托盘9送入1#升降台(第一升降台5)辊道,
[0063] 第十二步,输送控制器41控制1#升降台(第一升降台5)上升与暂存台6辊道平齐,等待上料机械手(第一机械手12)上料。
[0064] 通过铸铁件物料8上料,加工,空置托盘9和铸铁件物料8分离,铸铁件产品11下线和空置托盘9回收实现铸铁件输送、精整加工的物流循环。
[0065] 缸体(铸铁件物料8)放置方法:
[0066] 如图1所示,将缸体(铸铁件物料8)的1#活塞孔对准固定座14处的张紧转座(第一转座16),将缸体(铸铁件物料8)的6#活塞孔对准直线轴承1503处的张紧转座(第二转座17)。缸体(铸铁件物料8)支撑采用三点支撑,包括两个固定支撑(第一固定支撑24和第二固定支撑25)和一个可调支撑26。
[0067] 球支撑座27受缸体(铸铁件物料8)80%的重量,夹紧缸体时减少缸体(铸铁件物料8)与球支撑座27之间的摩擦,球支撑座27的支撑力通过弹簧调节,球支撑座27的头部可以在任意方向旋转以让缸体(铸铁件物料8)与球支撑座27紧密贴合和灵活夹紧。
[0068] 缸体(铸铁件物料8)张紧:
[0069] 定位台2031通过移动张紧块驱使张紧机构2032的直线轴承1503往外移动张紧,使第一圆柱形钢套18以及第二圆柱形钢套20分别与缸体活塞孔接触并张紧。
[0070] 托盘定位:
[0071] 托盘随输送辊道6一起下降,定位机架(定位台2031)上的两个定位销28逐步进入托盘的定位销套29,当定位销套29端面与定位机架(定位台2031)的支撑面接触时完成托盘的定位。
[0072] 具体运行步骤如下:
[0073] 第一步,托盘进入输送辊道6,当检测到托盘到位后辊道停止转动。
[0074] 第二步,升降油缸活塞杆(举升机构30)缩回,输送辊道6下降,托盘落入定位机架(定位台2031),输送辊道与托盘分离。
[0075] 第三步,托盘落座后,张紧机构2032张紧工件,等待加工。
[0076] 第四步,加工完成后张紧机构2032松开,升降油缸活塞杆(举升机构30)伸出到位。
[0077] 第五步,输送辊道将托盘输送至后续辊道,等待下次来料。
[0078] 张紧机构2032与托盘分离,托盘无需动力源,简化了托盘的结构,同时所有托盘只需一套张紧机构2032节约了成本。
[0079] 输送辊道(水平输送导轨段702)安装在滑台31上。滑台31有两个位置,上悬停位和下悬停位。
[0080] 处于出料段的升降台,配重块32的自重通过牵引机构34牵引滑台31向上运动:
[0081] 第一步,滑台31在处于上悬停位等待带有铸铁工件(铸铁件物料8)
[0082] 的载重托盘10进入输送辊道(水平输送导轨段702),此时上限位组件37死滑台31。
[0083] 第二步,载重托盘10进入输送辊道(水平输送导轨段702),到位后,装载在机架701上的下料机械手抓走铸铁工件(铸铁件物料8)。
[0084] 第三步,铸铁工件(铸铁件物料8)从载重托盘10分离后,上限位组件37解锁,第一制动器35和/或第二制动器36脱开,在重力作用下,滑台31下降(滑台31+输送辊道+空置托盘9的总重量大于配重块32的重量)。
[0085] 第四步,根据第一编码器39和/或第二编码器反馈出滑台31的位置值和速度值(滑台31下降时,通过齿条传动带动编码器旋转,通过编码器反馈滑台位置和滑台速度)与预设位移·速度比较,根据实际与预设差异PLC控制器自动调整第一制动器35和/或第二制动器36的制动力,使滑台31快速、平稳、准确地下降到下悬停位。
[0086] 第五步,第一制动器35和/或第二制动器36锁死,输送辊道(水平输送导轨段702)将空置托盘9送入下层输送辊道。
[0087] 第六步,空置托盘9分离后,制动松开,在配重块32的重力作用下,滑台31上升(配重块32的重量大于输送送辊道+滑台31的重量)
[0088] 第七步,根据第一编码器39和/或第二编码器反馈出滑台31的位置值和速度值(滑台31下降时,通过齿条传动带动编码器旋转,通过编码器反馈滑台位置和滑台速度)与预设位移·速度比较,根据实际与预设差异PLC控制器自动调整第一制动器35和/或第二制动器36的制动力,使滑台31快速、平稳、准确地上升到上悬停位。
[0089] 本升降台,根据整个升降过程中的重量差作为升降台的动力源实现升降台无外部动力的升降,同时结合速度·位置传感和动态制动,使升降台快速、平稳、准确地到达指定位置。较传统升降台有以下优点:
[0090] 1、无外部动力源,只需很小的制动电源,符合国家高效,绿色,环保。
[0091] 2、无动力传动装置,维护小,成本低,使用方便。
[0092] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈