CN219901483U - 一种大型铸件去毛刺打磨装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铸件加工的技术领域，具体的涉及一种大型铸件去毛刺打磨装置，包括：六轴关节机器人、示教器、控制柜组件、上料传送台组件和出料传送带；上下料搬运机械手，设置于所述出料传送带的外侧；取放件夹爪，设置于所述上下料搬运机械手上；转台夹具组件，设置于所述六轴关节机器人与上料传送台组件之间。本发明具有结构可靠、防护严密、模块化组装、适应恶劣工况环境等优点针对大型铸件，采用可自动换向工件夹持工装，同时采用桁架机械手完成铸件的上下料，可很好地节约生产成本，提升生产效率，同时可解决生产空间受限的问题；并且通过精确控制运行策略，提高打磨精度，降低人工打磨的精度误差，降低次品率，整体提升生产效益。

Description

一种大型铸件去毛刺打磨装置

技术领域

本发明涉及铸件加工的技术领域，具体的涉及一种大型铸件去毛刺打磨装置。

背景技术

在铸造行业中，通过冷室压铸机将熔融铝液通过压射杆压射到模具型腔中冷却成型，开模后得到较高精度的铝铸件，大量用于家用电器、通信及汽车行业，其中，铝压铸件在新能源汽车中构成比例较传动汽车进一步提高，近几年，使用一体化压铸技术成型的铸铝件替代传统焊接成型更是一种潮流，较传统冲压、焊接成型的汽车零部件，采用体化压铸技术成型的铸铝件具有重量、成本等优势。

随着新能源汽车的市场占有率进一步提高，技术迭代进一步加快，一体化压铸技术成型的铸铝件的结构与尺寸也随着零部件功能的增加而变得更为复杂庞大，相应地，压铸工件的毛边，如浇冒口残根、分型线毛刺、顶杆毛刺、隔皮等，变得粗大复杂，并且分布于工件各个表面，为工件的后续加工处理带来较大工作量，针对大型铝压铸件，通常采用人工作业进行后续打磨处理，耗费大量人力物力，且人工打磨操作一致性差，次品率高。

目前，为降低劳动强度，提高产品合格率，市场上已经存在了自动打磨去毛刺的机器人集成设备，针对小型铸铝件，多采用机器人夹持工件触碰打磨刀具进行打磨，打磨节拍较快，产品夹持工装较为复杂，针对大型铸铝件，由于机器人夹持重量与行程的限制，多采用机器人夹持刀具打磨固定工件，但受夹具工装尺寸所限，大多数工件仅有一种夹持姿态，无法实现一次夹装下完成所有区域打磨，当需要转换打磨姿态时，通常需要机器人或人工配合，将工件重新放置中转之后，再次进行打磨，将增加打磨的物力和时间成本，打磨节拍也难以符合生产需求。

因此，提供一种大型铸件去毛刺打磨装置，可很好地解决大型工件打磨节拍慢，使用成本高的问题，提升生产效率，将进一步促进一体化压铸技术的发展。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的是提供一种大型铸件去毛刺打磨装置。

本发明提供了如下的技术方案：

一种大型铸件去毛刺打磨装置，包括：六轴关节机器人、示教器、控制柜组件、上料传送台组件和出料传送带；

上下料搬运机械手，设置于所述出料传送带的外侧；

取放件夹爪，设置于所述上下料搬运机械手上；

转台夹具组件，设置于所述六轴关节机器人与上料传送台组件之间；

刀具组件，设置于所述六轴关节机器人上。

作为一种大型铸件去毛刺打磨装置的优选技术方案，所述六轴关节机器人包括安装底座和支撑关节，所述支撑关节远离安装底座的一端与刀具组件连接；

通过上述方案可实现，六轴关节机器人为刀具组件提供安装接口与支撑，示教器及其内部线缆为六轴关节机器人运行及空间定位起到调控作用，所述控制柜组件为六轴关节机器人、上料传送台组件、出料传送带、上下料搬运机械手和取放件夹爪的启动、运行、定位以及信号处理起到计算及储存的作用。

作为一种大型铸件去毛刺打磨装置的优选技术方案，所述上料传送台组件主要包括支撑机架、驱动气缸和滑轨，所述滑轨内侧设置放件台板，所述支撑机架的边侧安装有限位块，所述驱动气缸的输出端设置有气缸活塞，所述气缸活塞的侧边设置有传动连接件，所述传动连接件的底部与放件台板连接，所述滑轨为滚珠直线导轨副；

通过上述方案可实现，支撑机架采用方管焊接成型，提供其它零部件的支撑作用，所述驱动气缸为缸径DN32的直线气缸，利用气体驱动放件台板前进或后退，放件台板上安装有工件定位工装，可支撑并定位工件，利用其导向作用前后滑动，滑轨安装在支撑机架上，滑轨与放件台板连接，滑轨与放件台板前进或后退到位后触碰，对放件台板运行位置进行定位，上料传送台组件上设置的两层放件台板，其中一件处于内部工作区域时，另一件可滑出，便于人工上料，使打磨连续进行。

作为一种大型铸件去毛刺打磨装置的优选技术方案，所述上下料搬运机械手主要包括固定机架、X轴组件、Y轴组件和Z轴组件，所述X轴组件设在固定机架顶面，所述X轴组件的表面滑动连接有X轴滑架，所述X轴滑架上安装有Y轴滑架，所述Y轴组件安装在Y轴滑架内，所述Y轴组件的一端滑动连接Z轴滑架，所述Z轴组件设置于Z轴滑架的内部；

通过上述方案可实现，固定机架采用型材焊接，落地安装，提供X轴组件的支撑作用，X轴组件、Y轴组件和Z轴组件分别通过驱动组件与X轴滑架、Y轴滑架和Z轴滑架联动，上下料搬运机械手通过各轴的运动配合，可将待打磨工件从上料传送台组件送至转台夹具组件上，也可将打磨完成工件从转台夹具组件上送至出料传送带上。

作为一种大型铸件去毛刺打磨装置的优选技术方案，所述转台夹具组件数量为两套，且两套转台夹具组件呈垂直，所述转台夹具组件包含转台支座、转台件和夹具件，所述转台件安装在转台支座上，所述夹具组件两端安装在转台组件上；

通过上述方案可实现，转台支座采用型材焊接，落地安装，提供主体支撑作用，转台件内部采用伺服电机驱动，通过齿轮组驱动转台件旋转，夹具件可根据打磨轨迹需要旋转，实现一次夹装，全方位打磨，夹具件上采用两件夹紧气缸固定工件，保证固定可靠性，L型转台夹具组件围绕六轴关节机器人布置，便于六轴关节机器人切换打磨工位。

作为一种大型铸件去毛刺打磨装置的优选技术方案，所述Z轴组件的底端安装有取放件夹爪，所述取放件夹爪包含两爪夹紧气缸、气缸安装板和旋转气缸，两个所述两爪夹紧气缸分别安装在气缸安装板的两端，所述旋转气缸安装在气缸安装板上；

通过上述方案可实现，两爪夹紧气缸为气动平行开合夹爪，数量两件，两爪夹紧气缸工作时同时开合，保证取放工件的夹持力，旋转气缸可在0-90°范围内旋转，保证工件在两个转台夹具组件上的放置。

作为一种大型铸件去毛刺打磨装置的优选技术方案，所述刀具组件包括刚性旋转主轴、径向浮动旋转主轴和轴向浮动旋转主轴；

通过上述方案可实现，各旋转主轴末端可用于夹持不同刀具，打磨去除工件上不同部位、不同形态、不同尺寸的毛刺，刀具组件姿态直接由六轴关节机器人控制，并可根据需要切换工作主轴。

本发明的有益效果是：

本发明可很好地降低劳动强度，提升生产效率，同时可解决大型铸件毛刺去除自动化水平程度低的问题；通过精确控制运行策略，提高打磨精度，降低打磨的精度误差，降低次品率，整体提升生产效益；

本发明具有结构可靠、防护严密、模块化组装、适应恶劣工况环境等优点针对大型铸件，采用可自动换向工件夹持工装，同时采用桁架机械手完成铸件的上下料，可很好地节约生产成本，提升生产效率，同时可解决生产空间受限的问题；并且通过精确控制运行策略，提高打磨精度，降低人工打磨的精度误差，降低次品率，整体提升生产效益。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是大型铸件去毛刺打磨装置的整体结构示意图；

图2是大型铸件去毛刺打磨装置的六轴关节机器人位置局部示意图；

图3是大型铸件去毛刺打磨装置的转台夹具组件位置局部示意图；

图4是大型铸件去毛刺打磨装置的上料传送台组件位置局部示意图；

图5是大型铸件去毛刺打磨装置的刀具组件位置局部示意图；

图6是大型铸件去毛刺打磨装置的上下料搬运机械手位置局部示意图；

图7是大型铸件去毛刺打磨装置的取放件夹爪位置局部示意图。

图中标记为：1、六轴关节机器人；41、安装底座；42、支撑关节；2、转台夹具组件；60、转台支座；61、转台件；63、夹具件；3、上料传送台组件；80、支撑机架；81、驱动气缸；82、滑轨；83、放件台板；84、限位块；85、气缸活塞；86、传动连接件；4、示教器；5、控制柜组件；6、上下料搬运机械手；21、固定机架；22、X轴组件；23、Y轴组件；24、Z轴组件；25、X轴滑架；26、Y轴滑架；27、Z轴滑架；7、出料传送带；8、取放件夹爪；70、两爪夹紧气缸；71、气缸安装板；72、旋转气缸；9、刀具组件；50、刚性旋转主轴；51、径向浮动旋转主轴；52、轴向浮动旋转主轴。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分理解本发明的目的、方案和效果。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。需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本发明中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。

参照图1所示，一种大型铸件去毛刺打磨装置，包括：六轴关节机器人1、示教器4、控制柜组件5、上料传送台组件3和出料传送带7；上下料搬运机械手6，设置于出料传送带7的外侧；取放件夹爪8，设置于上下料搬运机械手6上；转台夹具组件2，设置于六轴关节机器人1与上料传送台组件3之间；刀具组件9，设置于六轴关节机器人1上；

工作时：初始阶段，六轴关节机器人1处于待机位置，上下料搬运机械手6各轴及取放件夹爪8处于各自原点位置，在待机位时，上料传送台组件3有放件台板83，上层放件台板83在外侧，下层放件台板83在内侧，当人工将外侧放件台板83摆满工件并按下确认键后，控制柜执行开始信号，上层放件台板83携带工件进入，下层空放件台板83退出，人工开始在退出的上层放件台板83放件，其余设备按提前设置好的工作路线和顺序，依次完成以下动作，a、上下料搬运机械手6通过各轴运动，将取放件夹爪8带至提前设置好的取件位置处，b、取放件夹爪8接收夹紧信号，将工件夹紧，c、上下料搬运机械手6通过各轴运动，将工件带至转台夹具组件2处，d、转台夹具组件2夹爪接收夹紧信号，将工件夹紧，e、上下料搬运机械手6移开，重复上述步骤，将上料传送台组件3表面的下一件工件送至第二套转台夹具组件2上，f、同时，六轴关节机器人1携带刀具组件9开始打磨工件毛刺，打磨轨迹按照设定程序进行，直至所有设定部位完成打磨，期间刀具组件9根据需要自动切换主轴及刀具，转台夹具组件2配合切换工件姿态，g、第一套转台夹具组件2上的工件打磨完成后，六轴关节机器人1携带刀具组件9至第二套转台夹具组件2处，开始打磨工件毛刺，期间刀具组件9根据需要自动切换主轴及刀具，转台夹具组件2配合切换工件姿态，h、同时，上下料搬运机械手6通过各轴运动配合，利用取放件夹爪8将第一套转台夹具组件2上打磨完成的工件取出，并送至出料传送带7上，i、出料传送带7运行，将打磨完成工件成品送至人工检验平台上，j、各部件按照上述步骤，依次循环进行，料台上工件全部打磨完成后，人工补料，自动切换放件台板83；

参照图2所示，一种大型铸件去毛刺打磨装置，六轴关节机器人1包括安装底座41和支撑关节42，支撑关节42远离安装底座41的一端与刀具组件9连接，六轴关节机器人1为刀具组件9提供安装接口与支撑，示教器4及其内部线缆为六轴关节机器人1运行及空间定位起到调控作用，控制柜组件5为六轴关节机器人1、上料传送台组件3、出料传送带7、上下料搬运机械手6和取放件夹爪8的启动、运行、定位以及信号处理起到计算及储存的作用；

参照图4所示，一种大型铸件去毛刺打磨装置，上料传送台组件3主要包括支撑机架80、驱动气缸81和滑轨82，滑轨82内侧设置放件台板83，支撑机架80的边侧安装有限位块84，驱动气缸81的输出端设置有气缸活塞85，气缸活塞85的侧边设置有传动连接件86，传动连接件86的底部与放件台板83连接，滑轨82为滚珠直线导轨副，支撑机架80采用方管焊接成型，提供其它零部件的支撑作用，驱动气缸81为缸径DN32的直线气缸，利用气体驱动放件台板83前进或后退，放件台板83上安装有工件定位工装，可支撑并定位工件，利用其导向作用前后滑动，滑轨82安装在支撑机架80上，滑轨82与放件台板83连接，滑轨82与放件台板83前进或后退到位后触碰，对放件台板83运行位置进行定位，上料传送台组件3上设置的两层放件台板83，其中一件处于内部工作区域时，另一件可滑出，便于人工上料，使打磨连续进行；

参照图6所示，一种大型铸件去毛刺打磨装置，上下料搬运机械手6主要包括固定机架21、X轴组件22、Y轴组件23和Z轴组件24，X轴组件22设在固定机架21顶面，X轴组件22的表面滑动连接有X轴滑架25，X轴滑架25上安装有Y轴滑架26，Y轴组件23安装在Y轴滑架26内，Y轴组件23的一端滑动连接Z轴滑架27，Z轴组件24设置于Z轴滑架27的内部，固定机架21采用型材焊接，落地安装，提供X轴组件22的支撑作用，X轴组件22、Y轴组件23和Z轴组件24分别通过驱动组件与X轴滑架25、Y轴滑架26和Z轴滑架27联动，上下料搬运机械手6通过各轴的运动配合，可将待打磨工件从上料传送台组件3送至转台夹具组件2上，也可将打磨完成工件从转台夹具组件2上送至出料传送带7上；

参照图3所示，一种大型铸件去毛刺打磨装置，转台夹具组件2数量为两套，且两套转台夹具组件2呈垂直，转台夹具组件2包含转台支座60、转台件61和夹具件63，转台件61安装在转台支座60上，夹具组件63两端安装在转台组件61上，转台支座60采用型材焊接，落地安装，提供主体支撑作用，转台件61内部采用伺服电机驱动，通过齿轮组驱动转台件61旋转，夹具件63可根据打磨轨迹需要旋转，实现一次夹装，全方位打磨，夹具件63上采用两件夹紧气缸固定工件，保证固定可靠性，L型转台夹具组件2围绕六轴关节机器人1布置，便于六轴关节机器人1切换打磨工位；

参照图7所示，一种大型铸件去毛刺打磨装置，Z轴组件24的底端安装有取放件夹爪8，取放件夹爪8包含两爪夹紧气缸70、气缸安装板71和旋转气缸72，两个两爪夹紧气缸70分别安装在气缸安装板71的两端，旋转气缸72安装在气缸安装板71上，两爪夹紧气缸70为气动平行开合夹爪，数量两件，两爪夹紧气缸70工作时同时开合，保证取放工件的夹持力，旋转气缸72可在0-90°范围内旋转，保证工件在两个转台夹具组件2上的放置；

参照图5所示，一种大型铸件去毛刺打磨装置，刀具组件9包括刚性旋转主轴50、径向浮动旋转主轴51和轴向浮动旋转主轴52，各旋转主轴末端可用于夹持不同刀具，打磨去除工件上不同部位、不同形态、不同尺寸的毛刺，刀具组件9姿态直接由六轴关节机器人1控制，并可根据需要切换工作主轴。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。

Claims (6)

1.一种大型铸件去毛刺打磨装置，其特征在于，包括：六轴关节机器人(1)、示教器(4)、控制柜组件(5)、上料传送台组件(3)和出料传送带(7)；

上下料搬运机械手(6)，设置于所述出料传送带(7)的外侧，所述上下料搬运机械手(6)主要包括固定机架(21)、X轴组件(22)、Y轴组件(23)和Z轴组件(24)；

取放件夹爪(8)，设置于所述上下料搬运机械手(6)上，所述取放件夹爪(8)包含两爪夹紧气缸(70)、气缸安装板(71)和旋转气缸(72)；

转台夹具组件(2)，设置于所述六轴关节机器人(1)与上料传送台组件(3)之间，所述转台夹具组件(2)包含转台支座(60)、转台件(61)和夹具件(63)；

刀具组件(9)，设置于所述六轴关节机器人(1)上，所述刀具组件(9)包括刚性旋转主轴(50)、径向浮动旋转主轴(51)和轴向浮动旋转主轴(52)。

2.根据权利要求1所述的大型铸件去毛刺打磨装置，其特征在于，所述六轴关节机器人(1)包括安装底座(41)和支撑关节(42)，所述支撑关节(42)远离安装底座(41)的一端与刀具组件(9)连接。

3.根据权利要求1所述的大型铸件去毛刺打磨装置，其特征在于，所述上料传送台组件(3)主要包括支撑机架(80)、驱动气缸(81)和滑轨(82)，所述滑轨(82)内侧设置放件台板(83)，所述支撑机架(80)的边侧安装有限位块(84)，所述驱动气缸(81)的输出端设置有气缸活塞(85)，所述气缸活塞(85)的侧边设置有传动连接件(86)，所述传动连接件(86)的底部与放件台板(83)连接，所述滑轨(82)为滚珠直线导轨副。

4.根据权利要求1所述的大型铸件去毛刺打磨装置，其特征在于，所述X轴组件(22)设在固定机架(21)顶面，所述X轴组件(22)的表面滑动连接有X轴滑架(25)，所述X轴滑架(25)上安装有Y轴滑架(26)，所述Y轴组件(23)安装在Y轴滑架(26)内，所述Y轴组件(23)的一端滑动连接Z轴滑架(27)，所述Z轴组件(24)设置于Z轴滑架(27)的内部。

5.根据权利要求1所述的大型铸件去毛刺打磨装置，其特征在于，所述转台夹具组件(2)数量为两套，且两套转台夹具组件(2)呈垂直，所述转台件(61)安装在转台支座(60)上，所述夹具件(63)两端安装在转台件(61)上。

6.根据权利要求1所述的大型铸件去毛刺打磨装置，其特征在于，所述Z轴组件(24)的底端安装有取放件夹爪(8)，两个所述两爪夹紧气缸(70)分别安装在气缸安装板(71)的两端，所述旋转气缸(72)安装在气缸安装板(71)上。