鑄件自動化打磨清理系統的制作方法

本實用新型涉及一種鑄件處理設備技術領域，尤其涉及一種鑄件自動化打磨清理系統。

背景技術：

鑄件經過熔煉成型，其表面往往會出現很多毛刺、顆粒等，在正常使用中毛刺、顆粒會對與其連接的其它部件產生磨損，從而降低各部件的使用壽命，嚴重影響產品質量，因此有必要對鑄件進行打磨。

而鑄件在生產時是大批量化生產，產品數量較多，且鑄件表面的結構不定，現在采取人工打磨的方式進行打磨，雖然可以消除表面的毛刺、顆粒等問題，但手工打磨方式效率低、打磨不均勻、污染嚴重，操作工人勞動強度大、安全性低，企業成本高，而且操作不當還會出現磨毀鑄件的情況。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種操作簡單、使用方便的鑄件自動化打磨清理系統。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：鑄件自動化打磨清理系統，包括至少一個輸送機架，所述輸送機架上相對安裝有兩個平行設置的水平輸送裝置，位于所述輸送機架的內側相對安裝有兩個升降輸送裝置，其中一所述水平輸送裝置傳動連接有打磨變位裝置，所述輸送機架的底部固定安裝有鑄渣收集裝置，所述輸送機架的一側設有六軸機器人，所述六軸機器人上安裝有打磨動力頭，所述打磨動力頭的動力輸出端可拆卸安裝有打磨刀，與所述打磨刀對應設有刀庫裝置，所述輸送機架側部設有除塵裝置，所述除塵裝置和所述鑄渣收集裝置連接有排渣裝置，還包括PLC控制柜，所述PLC控制柜信號連接有操作臺，所述操作臺分別連接至所述水平輸送裝置、所述升降輸送裝置、所述打磨變位裝置、所述六軸機器人、所述打磨動力頭、所述刀庫裝置和所述排渣裝置。

作為優選的技術方案，所述打磨變位裝置包括活動設于所述輸送機架上的行走底座，所述行走底座傳動連接至所述水平輸送裝置或所述升降輸送裝置，所述行走底座上固定安裝有變位機機體，所述變位機機體上轉動安裝有用于承載鑄件的打磨臺，所述打磨臺傳動連接有變位驅動電機，所述變位驅動電機固定于所述變位機機體上。

作為優選的技術方案，所述鑄渣收集裝置包括設于下側所述水平輸送裝置底部的集渣罩，所述集渣罩底部設有排渣口。

作為優選的技術方案，所述打磨動力頭包括機箱，所述機箱內封裝有機芯和冷卻裝置，所述機箱上轉動安裝有延伸至所述機箱外側的主軸，與所述主軸對應設有溫度反饋裝置，所述溫度反饋裝置連接至所述冷卻裝置，所述機箱上安裝有電源接口，所述電源接口電連接有驅動電源裝置。

作為優選的技術方案，所述刀庫裝置包括刀庫旋轉電機，所述刀庫旋轉電機傳動連接有刀庫傳動帶，所述刀庫傳動帶上布置有刀座，所述刀庫傳動帶側部依次設有換刀機械手裝置、倒刀氣缸和回刀氣缸，所述倒刀氣缸連接倒刀氣缸縮回定位開關，所述回刀氣缸連接有回刀氣缸伸出定位開關，有圍繞所述刀庫傳動帶還依次設有刀庫刀位計數開關和刀庫刀位復位開關。

作為優選的技術方案，所述換刀機械手裝置包括換刀機械手，所述換刀機械手傳動連接有換刀電機，所述換刀電機的輸出軸上從內到外依次設有電機停止開關、扣刀到位開關和原點確認開關。

作為優選的技術方案，所述除塵裝置包括箱體，所述機箱的側壁上設有進風口，所述箱體內封裝有至少一組濾芯，所述機箱內位于所述濾芯的底部設有輸灰機構，所述輸灰機構的集灰端設有卸灰閥，所述卸灰閥通過管路連通至所述排渣裝置，所述機箱頂端連通有空氣壓縮管道，所述空氣壓縮管道連通有氣包，所述氣包連通有排風口。

作為優選的技術方案，所述排渣裝置包括分別與所述鑄渣收集裝置、所述除塵裝置連通設置的排渣筒，所述排渣筒內轉動安裝有排渣攪龍，所述排渣筒一端固定安裝有排渣電機，所述排渣電機傳動連接至所述排渣攪龍，所述排渣筒的另一端設有鑄渣提升筒，所述鑄渣提升筒底部設有排渣嘴。

作為優選的技術方案，所述PLC控制柜包括控制柜本體，所述控制柜本體內封裝有CPU中央處理器，所述CPU中央處理器的輸入端連接有控制柜開關、存儲器、功能模塊、保護電路和配電電源，所述CPU中央處理器的輸出端連接有信號指示燈、顯示器、繼電器、控制系統和通訊模塊，所述信號指示燈、所述顯示器和所述控制柜開關分別嵌裝于所述控制柜本體的表面。

作為對上述技術方案的改進，所述操作臺包括操作箱，所述操作箱內封裝有處理器，所述操作箱表面設有顯示屏、數字鍵盤、總控開關、急停開關和工作指示燈，所述操作箱上還設有信號傳輸接口。

由于采用了上述技術方案，鑄件自動化打磨清理系統，包括至少一個輸送機架，所述輸送機架上相對安裝有兩個平行設置的水平輸送裝置，位于所述輸送機架的內側相對安裝有兩個升降輸送裝置，其中一所述水平輸送裝置傳動連接有打磨變位裝置，所述輸送機架的底部固定安裝有鑄渣收集裝置，所述輸送機架的一側設有六軸機器人，所述六軸機器人上安裝有打磨動力頭，所述打磨動力頭的動力輸出端可拆卸安裝有打磨刀，與所述打磨刀對應設有刀庫裝置，所述輸送機架側部設有除塵裝置，所述除塵裝置和所述鑄渣收集裝置連接有排渣裝置，還包括PLC控制柜，所述PLC控制柜信號連接有操作臺，所述操作臺分別連接至所述水平輸送裝置、所述升降輸送裝置、所述打磨變位裝置、所述六軸機器人、所述打磨動力頭、所述刀庫裝置和所述排渣裝置；本實用新型的有益效果是：人工將鑄件吊運至輸送機架上，通過PLC控制柜和操作臺的控制操作，利用六軸機器人帶動打磨動力頭和打磨刀對鑄件進行打磨，打磨的鑄渣和粉塵分別由鑄渣收集裝置和除塵裝置進行收集，并通過排渣裝置進行集中排出，整個過程自動化進行，代替了傳統的人工打磨方式，使鑄件打磨變得更加優質、高效、環保。

附圖說明

以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新型的范圍。其中：

圖1是本實用新型實施例輸送機架及相關部分的結構示意圖；

圖2是本實用新型實施例六軸機器人的結構示意圖；

圖3是本實用新型實施例打磨動力頭的結構示意圖；

圖4是本實用新型實施例刀庫裝置的結構示意圖；

圖5是本實用新型實施例除塵裝置的結構示意圖；

圖6是本實用新型實施例排渣裝置的結構示意圖；

圖7是本實用新型實施例PLC控制柜的結構示意圖；

圖8是本實用新型實施例操作臺的結構示意圖；

圖中：1-輸送機架；2-動力電機；3-傳送鏈；4-行走底座；5-變位機機體；6-打磨臺；7-變位驅動電機；8-集渣罩；9-排渣口；10-打磨刀；11-機座；12-萬向調節臂；13-機箱；14-機芯；15-冷卻裝置；16-主軸；17-溫度反饋裝置；18-電源接口；19-驅動電源裝置；20-刀庫旋轉電機；21-刀庫傳動帶；22-刀座；23-倒刀氣缸縮回定位開關；24-回刀氣缸伸出定位開關；25-刀庫刀位計數開關；26-刀庫刀位復位開關；27-換刀機械手；28-換刀電機；29-電機停止開關；30-扣刀到位開關；31-原點確認開關；32-箱體；33-進風口；34-濾芯；35-卸灰閥；36-空氣壓縮管道；37-氣包；38-排風口；39-排渣筒；40-排渣攪龍；41-排渣電機；42-鑄渣提升筒；43-排渣嘴；44-控制柜本體；45-CPU中央處理器；46-控制柜開關；47-存儲器；48-功能模塊；49-保護電路；50-配電電源；51-信號指示燈；52-顯示器；53-繼電器；54-控制系統；55-通訊模塊；56-操作箱；57-顯示屏；58-數字鍵盤；59-總控開關；60-急停開關；61-工作指示燈；62-信號傳輸接口。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，進一步闡述本實用新型。在下面的詳細描述中，只通過說明的方式描述了本實用新型的某些示范性實施例。毋庸置疑，本領域的普通技術人員可以認識到，在不偏離本實用新型的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對所描述的實施例進行修正。因此，附圖和描述在本質上是說明性的，而不是用于限制權利要求的保護范圍。

如圖1所示，鑄件自動化打磨清理系統，包括至少一個輸送機架1，所述輸送機架1上相對安裝有兩個平行設置的水平輸送裝置，位于所述輸送機架1的內側相對安裝有兩個升降輸送裝置，其中一所述水平輸送裝置傳動連接有打磨變位裝置，所述輸送機架1的底部固定安裝有鑄渣收集裝置。所述水平輸送裝置和所述升降輸送裝置分別設置為動力電機2和與所述動力電機2傳動連接的傳送鏈3，該部分為本技術領域內普通技術人員所熟知的內容，不再詳細說明。

所述打磨變位裝置包括活動設于所述輸送機架1上的行走底座4，所述行走底座4傳動連接至所述水平輸送裝置或所述升降輸送裝置，所述行走底座4上固定安裝有變位機機體5，所述變位機機體5上轉動安裝有用于承載鑄件的打磨臺6，所述打磨臺6傳動連接有變位驅動電機7，所述變位驅動電機7固定于所述變位機機體5上。

本部分的工作過程為：

將鑄件放置在所述打磨臺6上，通過所述水平輸送裝置帶動所述行走底座4和所述打磨臺6至打磨位置，所述變位驅動電機7可以帶動所述打磨臺6轉動，從而調整放置于所述打磨臺6上的鑄件變換打磨位置，當鑄件打磨好后，啟動與其對應的一所述升降輸送裝置，將所述打磨變位裝置從上層的所述水平輸送裝置轉移至下層的所述水平輸送裝置上，以方便將打磨好的鑄件取走，即本部分的工作循環過程如圖1中的箭頭標注方向所示。

所述鑄渣收集裝置包括設于下側所述水平輸送裝置底部的集渣罩8，所述集渣罩8底部布置有若干支腿，用于對所述集渣罩8進行支撐，所述集渣罩8底部設有排渣口9。所述集渣罩8用于收集打磨過程中產生的廢屑，并通過所述排渣口9排出打磨單元外部。

所述輸送機架1的一側設有六軸機器人，所述六軸機器人上安裝有打磨動力頭，所述打磨動力頭的動力輸出端可拆卸安裝有打磨刀10，如圖2所示為六軸機器人的結構示意圖，所述六軸機器人包括與機座11，所述機座11上依次安裝有至少兩節萬向調節臂12，位于端頭的一所述萬向調節臂12上安裝有所述打磨動力頭，所述六軸機器人的具體結構為本技術領域內普通技術人員所熟知的內容。

如圖3所示，所述打磨動力頭包括機箱13，所述機箱13內封裝有機芯14和冷卻裝置15，所述機箱13上轉動安裝有延伸至所述機箱13外側的主軸16，所述主軸16通過軸承轉動安裝于所述機芯14上，與所述主軸16對應設有溫度反饋裝置17，所述溫度反饋裝置17連接至所述冷卻裝置15，所述機箱13上安裝有電源接口18，所述電源接口18電連接有驅動電源裝置19。

本部分的工作過程為：

所述主軸16轉動，帶動安裝在所述主軸16端部的所述打磨刀10工作，對鑄件表面進行打磨，當所述主軸16運行到一定程度時，所述溫度反饋裝置17檢測所述主軸16的溫度，并將信號傳遞至所述冷卻裝置15，用于對主軸16進行制冷。所述溫度反饋裝置17可以設置為溫度傳感器或測溫電路等現有結構，所述冷卻裝置15一般設置為制冷液系統。

與所述打磨刀10對應設有刀庫裝置，如圖4所示，所述刀庫裝置包括刀庫旋轉電機20，所述刀庫旋轉電機20傳動連接有刀庫傳動帶21，所述刀庫傳動帶21上布置有刀座22，所述刀庫傳動帶21側部依次設有換刀機械手裝置、倒刀氣缸和回刀氣缸，所述倒刀氣缸連接倒刀氣缸縮回定位開關23，所述回刀氣缸連接有回刀氣缸伸出定位開關24，有圍繞所述刀庫傳動帶21還依次設有刀庫刀位計數開關25和刀庫刀位復位開關26。所述換刀機械手裝置包括換刀機械手27，所述換刀機械手27傳動連接有換刀電機28，所述換刀電機28的輸出軸上從內到外依次設有電機停止開關29、扣刀到位開關30和原點確認開關31。

本部分的工作過程為：

所述換刀機械手27通過所述換刀電機28的驅動到達指定的所述刀座22位置處，所述電機停止開關29開啟準備進行換刀，所述刀座22經過所述刀庫旋轉電機20的驅動進行轉動，打開所述刀庫刀位計數開關25按照要求將所需更換的刀具運行到所述換刀機械手27對應的所述刀座22上，打開所述回刀氣缸伸出定位開關24準備換刀，所述換刀機械手27換刀后，所述扣刀到位開關30打開，所述換刀機械手27回到原點，并由所述原點確認開關31進行確認，所述換刀電機28停止，所述刀座22換走刀后，所述倒刀氣缸縮回定位開關23打開，然后所述刀庫刀位復位開關26打開進行刀庫復位，換刀結束。

所述輸送機架1側部設有除塵裝置，所述除塵裝置和所述鑄渣收集裝置連接有排渣裝置。如圖5所示，所述除塵裝置包括箱體32，所述機箱13的側壁上設有進風口33，所述箱體32內封裝有至少一組濾芯34，所述機箱13內位于所述濾芯34的底部設有輸灰機構，所述輸灰機構的集灰端設有卸灰閥35，所述卸灰閥35通過管路連通至所述排渣裝置，所述機箱13頂端連通有空氣壓縮管道36，所述空氣壓縮管道36連通有氣包37，所述氣包37連通有排風口38，所述排風口38上安裝有提升閥，所述空氣壓縮管道36上安裝有脈沖電磁閥。

所述除塵裝置的工作過程為：

通過所述進風口33將灰塵、廢氣帶入到所述箱體32內部，經過所述濾芯34的過濾后，將氣體通過所述空氣壓縮管道36、所述氣包37和所述排風口38排出所述箱體32外，將沉淀下來的灰塵通過所述輸灰機構輸送到所述卸灰閥35處，由所述卸灰閥35排入所述排渣裝置內。所述輸灰機構包括輸灰傳送帶、輸灰電機等結構，為本部分的公用技術結構。

如圖6所示，所述排渣裝置包括分別與所述鑄渣收集裝置、所述除塵裝置連通設置的排渣筒39，所述排渣筒39內轉動安裝有排渣攪龍40，所述排渣筒39一端固定安裝有排渣電機41，所述排渣電機41傳動連接至所述排渣攪龍40，所述排渣筒39的另一端設有鑄渣提升筒42，所述鑄渣提升筒42底部設有排渣嘴43。鑄渣和灰塵進入所述排渣筒39內，所述排渣攪龍40在所述排渣電機41的帶動下將鑄渣和灰塵運送至所述鑄渣提升筒42，并由所述排渣嘴43集中排出，完成排渣過程。

還包括PLC控制柜，所述PLC控制柜信號連接有操作臺，所述操作臺分別連接至所述水平輸送裝置、所述升降輸送裝置、所述打磨變位裝置、所述六軸機器人、所述打磨動力頭、所述刀庫裝置和所述排渣裝置。

如圖7所示，所述PLC控制柜包括控制柜本體44，所述控制柜本體44內封裝有CPU中央處理器45，所述CPU中央處理器45的輸入端連接有控制柜開關46、存儲器47、功能模塊48、保護電路49和配電電源50，所述CPU中央處理器45的輸出端連接有信號指示燈51、顯示器52、繼電器53、控制系統54和通訊模塊55，所述信號指示燈51、所述顯示器52和所述控制柜開關46分別嵌裝于所述控制柜本體44的表面。所述信號指示燈51亮起，所述顯示器52出現信號信息，所述CPU中央處理器45接收到信號，進行處理并存儲到所述存儲器47中，通過所述繼電器53的控制啟用所述控制系統54，同時啟用所述功能模塊48、所述通訊模塊55等功能，按照所述CPU中央處理器45處理的反饋信息來完成相應的功能運用。所述控制系統54和所述功能模塊48為生產企業常用的結構，如工業4.0等。

如圖8所示，所述操作臺包括操作箱56，所述操作箱56內封裝有處理器，所述操作箱56表面設有顯示屏57、數字鍵盤58、總控開關59、急停開關60和工作指示燈61，所述操作箱56上還設有信號傳輸接口62。打開所述總控開關59，用所述信號傳輸接口62將程序傳到所述操作臺內部的所述處理器中，然后通過所述工作指示燈61所述顯示屏57的提示判斷信號傳輸完畢，通過所述數字鍵盤58的操作將所需程序調出并啟用，遇到突發情況按所述急停開關60停止。

工件到達指定部位后，按所述操作臺上的所述總控開關59，經所述PLC控制柜處理接收到工件到位信號，按照程序控制所述六軸機器人運動至所述刀庫裝置進行選取更換打磨刀10具，所述六軸機器人選取刀具后移動至工件打磨部位，對工件澆冒口殘留、分型線毛刺等不符合技術要求的部位進行打磨，通過所述打磨變位裝置和所述六軸機器人的配合進行除底面以外的所有面進行打磨，并通過程序和所述PLC控制柜可以合理的安排打磨工作量和打磨節拍。工件打磨完成后，通過所述輸送機架1等相關部件將鑄件移動至單元外部工件的下料部位，工人吊起工件完成下料。在工件下料的同時，所述六周機器人運動至刀庫更換刀具，另一工件到達指定工位后通過上述工序進行下一工件打磨。在打磨過程中，所述除塵裝置將打磨過程中產生的廢氣、灰塵卸到排渣裝置里，連同打磨過程中產生的廢屑一起排出到收集車內。

本實施例具有以下優點：

1、打磨變位裝置可以很簡單的將工件轉動任意角度，滿足多方位的打磨要求，省卻了傳統方式的人工轉動，降低了勞動強度，節約了勞動時間，解除了人工翻轉時的不安全因素。

2、通過PLC控制柜實現打磨力實時監控與動態調整，保證打磨過程中穩定的打磨力，從而延長刀具使用壽命。

3、刀庫裝置的自動換刀比傳統方式換刀節省了時間，刀庫裝置的多儲藏刀位滿足了鑄件不同部位打磨的刀具需求。

4、打磨動力頭、六軸機器人之間的緊密配合可以提高效率，代替傳統方式復雜的工序，代替操作工人繁重的勞動，提高安全性能，通過柔性動力頭配合打磨變位裝置對鑄件進行了更加全面的覆蓋打磨，有效地解決鑄件尺寸偏差與飛邊大小不確定的問題。

5、雙升降輸送裝置比傳統的搬運方式節約時間，提高了效率，節省企業人力成本。

6、操作臺可以靈活快速地對打磨程序進行切換，節約了工件運轉時間和成本，提高了生產效率和經濟效益。

7、排渣裝置與除塵裝置的配備減少了打磨過程中灰塵、煙霧等廢棄物的排放，降低了環境污染。

8、本系統采用模塊化的設計方式，相比于同種鑄造件自動化打磨的系列裝置產品覆蓋面廣，可完成多種類鑄件產品的自動化打磨。

本實用新型人工將鑄件吊運至輸送機架上，通過PLC控制柜和操作臺的控制操作，利用六軸機器人帶動打磨動力頭和打磨刀對鑄件進行打磨，打磨的鑄渣和粉塵分別由鑄渣收集裝置和除塵裝置進行收集，并通過排渣裝置進行集中排出，整個過程自動化進行，代替了傳統的人工打磨方式，使鑄件打磨變得更加優質、高效、環保。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征及本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。