CN103465246B - 铸件毛坯刻线标记方法及刻线标记装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铸件毛坯刻线标记方法及刻线标记装置，包括有一台架固装有三维测量系统，在同一台架或另一不同台架上固装有刻线标记系统，当铸件毛坯刻线标记时，首先由测量系统对铸件毛坯进行三维测量，得到重要特征数据，由计算机将该数据与原始设计三维模型数据进行比对，如果尺寸超差，铸件毛坯或修补或报废，如果尺寸满足要求，经数据处理计算，自动形成合适的驱动参数，通过电机驱动机构，自动使固装有刻线标记系统的台架与固装有铸件毛坯的工作台产生合适的相对运动，通过接触式的划针，或者是非接触式的经聚焦后的激光束在铸件毛坯表面留下标记刻痕，从而就自动完成了在铸件毛坯表面刻线标记工作。

Description

铸件毛坯刻线标记方法及刻线标记装置

技术领域

本发明涉及一种铸件毛坯刻线标记方法及刻线标记装置，具体说，涉及铸件毛坯在加工前进行检测、刻线标记的方法和设备。

背景技术

铸件在制造业批量生产的产品中使用非常普遍，目前数控机床的应用已经比较广泛，对于一些结构比较复杂、加工精度要求较高的铸件，通常要在加工中心等数控机床上进行加工。由于铸件在铸造过程中会产生较大变形，机加工面均留有加工余量，具体每个铸件的加工余量也会存在偏差，这将导致铸件毛坯的结构特征参数和尺寸参数与原设计模型有很大出入，如果按原设计模型确定加工基准，则有可能造成这样结果：有些地方加工过多、有些地方加工不到，最终将导致零件报废。如果按铸件毛坯的某几个结构特征手工划线，确定加工基准，这样做一是比较繁琐，费工费时，二是有时仅凭某几个结构特征划线确定的加工基准，由于不能统筹考虑，同样会有可能造成有些地方加工过多、有些地方加工不到而报废，需要反复多次校正、优化。

如果铸件毛坯在加工前利用三坐标进行测量，首先测量比较耗时，再者目前三坐标测量仪还仅仅只能测量，还无法利用测量数据实现快速刻线标记，以便确定加工基准。因此，目前三坐标测量对铸件毛坯快速确定加工基准的作用不大。

因此，寻找一种铸件毛坯快速检测并刻线标记以准确确定其加工基准的方法和装置对大幅度提高劳动生产率和降低废品率具有很大现实意义。

发明内容

本发明的目的在于为铸件毛坯找到一种刻线标记方法，通过该方法可以比较快速、准确地在铸件毛坯上刻划、标记出必要的特征线，从而方便确定铸件毛坯的加工基准。

本发明的另一个目的在于提供一种铸件毛坯刻线标记装置，通过该装置可以比较快速、准确地在铸件毛坯上刻划、标记出必要的特征线，从而方便确定铸件毛坯的加工基准。

本发明提供了一种铸件毛坯刻线标记方法，先将铸件毛坯固定在工作台上，有一台架固装有三维测量系统和刻线标记系统，当铸件毛坯刻线标记时，首先由接触式的测量探头，或者是非接触式的测量系统对铸件毛坯进行三维测量，得到重要特征数据，该数据由计算机与原始设计的三维模型数据进行比对，经数据处理计算，自动形成合适的驱动参数，通过电机驱动机构，使固装有刻线标记系统的台架与固装有铸件毛坯的工作台产生合适的相对运动，通过接触式的划针，或者是非接触式的经聚焦后的激光束在铸件毛坯表面留下标记刻痕，这样就自动完成了在铸件毛坯表面刻线标记工作。

本发明提供了一种铸件毛坯刻线标记装置，先将铸件毛坯固定在工作台上，有一台架固装有三维测量系统和刻线标记系统，当铸件毛坯刻线标记时，首先由接触式的测量探头，或者是非接触式的测量系统对铸件毛坯进行三维测量，得到重要特征数据，该数据由计算机与原始设计的三维模型数据进行比对，经数据处理计算，自动形成合适的驱动参数，通过电机驱动机构，使固装有刻线标记系统的台架与固装有铸件毛坯的工作台产生合适的相对运动，通过接触式的划针，或者是非接触式的经聚焦后的激光束在铸件毛坯表面留下标记刻痕，这样就自动完成了在铸件毛坯表面刻线标记工作。

采用本发明的铸件毛坯刻线标记方法及刻线标记装置，具有以下显著的有益效果：

由于是将实际铸件实测数据与原设计三维模型数据由计算机进行比对、计算处理，自动形成的驱动参数使固装有刻线标记系统的台架与固装有铸件毛坯的工作台产生合适的相对运动，自动完成在铸件毛坯表面刻线标记工作，这样就提高了铸件毛坯表面刻线标记的准确性，缩短了由铸件到成品的时间，大大提高了生产效率。

附图说明

以下结合附图对本发明的几个优选实施例进行具体描述，其中：

图1是采用非接触式三维测量系统进行测量，采用激光系统进行刻线标记，工件可以四轴联动，三维测量系统与激光刻线标记系统安装在同一台架并可沿Z轴移动的实施例的等轴侧图；

图2是采用非接触式三维测量系统进行测量，采用接触式划针进行刻线标记，工件可以四轴联动，三维测量系统与划针刻线标记系统安装在同一台架并可沿Z轴移动的实施例的等轴侧图；

图3是采用非接触式三维测量系统(激光扫描式)进行测量，采用激光系统进行刻线标记，工件在工作台固定不动，三维测量系统与划针刻线标记系统安装在同一台架并可沿X轴Y轴Z轴移动的实施例的等轴侧图；

图4是采用接触式三维测量系统进行测量，采用接触式划针进行刻线标记，工件在工作台固定不动，三维测量系统与划针刻线标记系统安装在不同两个台架上，可以一起沿X轴Y轴运动，可以分别沿Z轴移动的实施例的等轴侧图。

具体实施方式

由图1～图4给出了四种实施例的具体实施方式。图中，由激光器13、反射镜12、扩束聚焦镜11组成非接触式激光刻线标记系统，14为接触式机械划针，21为摄像式非接触三维测量系统，22为接触式三维测头，23是激光扫描式非接触三维测量系统，在图1和图2中通过31，32，34，35四个轴系驱动系统可实现工件的四周联动，33轴系驱动系统可以实现安装有三维测量系统和刻线标记系统的台架沿Z轴移动，这样，可以方便刻线标记的工件4的所有位置；在图3中，工件4安放在工作台不动，安装有三维测量系统和刻线标记系统的台架可以通过33，36，37，三个轴系驱动系统联动；在图4中，安装有三维测量系统的台架和安装有刻线标记系统的台架在Z轴方向可分别移动，可分别通过33a和33b轴系系统驱动，这样，可以防止两系统相互干扰。

以上所述的仅是本发明的优选实施例，其核心是实现实际铸件毛坯三维测量数据与计算机原始设计三维模型数据进行自动对比、优化，从而对实际铸件毛坯标定出最合适的加工基准。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种铸件毛坯刻线标记方法，其特征在于，在用于固定铸件毛坯的工作台上固装有铸件毛坯，在用于固装三维测量系统的台架上固装有三维测量系统，在用于固装刻线标记系统的台架上固装有刻线标记系统，当铸件毛坯刻线标记时，首先由三维测量系统对铸件毛坯进行三维测量，得到三维特征数据，将该数据与原始设计模型数据进行比对，如果尺寸超差，铸件毛坯或修补或报废，如果尺寸满足要求，经数据处理计算，自动形成合适的驱动参数，通过电机驱动机构，使固装有刻线标记系统的台架与固装有铸件毛坯的工作台产生合适的相对运动，从而使刻线标记系统在铸件毛坯表面留下标记刻痕，这样，就自动完成了在铸件毛坯表面刻线标记工作。

2.根据权利要求1所述的铸件毛坯刻线标记方法，其特征在于固装三维测量系统的台架和固装刻线标记系统的台架，为同一个台架。

3.根据权利要求1所述的铸件毛坯刻线标记方法，其特征在于固装在台架上的三维测量系统是接触式的测量探头，或者是非接触式的测量系统。

4.根据权利要求1所述的铸件毛坯刻线标记方法，其特征在于三维测量系统对铸件毛坯进行三维测量是通过电机驱动机构使固定铸件毛坯的工作台与固装三维测量系统的台架产生相对运动来实现的。

5.根据权利要求1所述的铸件毛坯刻线标记方法，其特征在于固装在台架上的刻线标记系统是接触式的划针，或者是非接触式的经聚焦后的激光束。

6.一种铸件毛坯刻线标记装置，其特征在于，在用于固定铸件毛坯的工作台上固装有铸件毛坯，在用于固装三维测量系统的台架上固装有三维测量系统，在用于固装刻线标记系统的台架上固装有刻线标记系统，当铸件毛坯刻线标记时，首先由三维测量系统对铸件毛坯进行三维测量，得到三维特征数据，将该数据与原始设计模型数据进行比对，如果尺寸超差，铸件毛坯或修补或报废，如果尺寸满足要求，经数据处理计算，自动形成合适的驱动参数，通过电机驱动机构，使固装有刻线标记系统的台架与固装有铸件毛坯的工作台产生合适的相对运动，从而使刻线标记系统在铸件毛坯表面留下标记刻痕，这样，就自动完成了在铸件毛坯表面刻线标记工作。

7.根据权利要求6所述的铸件毛坯刻线标记装置，其特征在于固装三维测量系统的台架和固装刻线标记系统的台架，为同一个台架。

8.根据权利要求6所述的铸件毛坯刻线标记装置，其特征在于固装在台架上的三维测量系统是接触式的测量探头，或者是非接触式的测量系统。

9.根据权利要求6所述的铸件毛坯刻线标记装置，其特征在于三维测量系统对铸件毛坯进行三维测量是通过电机驱动机构使固定铸件毛坯的工作台与固装三维测量系统的台架产生相对运动来实现的。

10.根据权利要求6所述的铸件毛坯刻线标记装置，其特征在于固装在台架上的刻线标记系统是接触式的划针，或者是非接触式的经聚焦后的激光束。