一種毛刺打磨設備的製作方法

2023-04-28 14:45:51

本發明涉及型砂鑄造零件的毛刺打磨領域，特別是一種毛刺打磨設備。

背景技術：

型砂鑄造是一種傳統的成型工藝，工藝簡單，可以製造形狀複雜的零件。但是採用型砂工藝製造的產品，毛刺情況比較突出。傳統的毛刺處理方式是採用人工打磨，工作場所粉塵、噪音汙染嚴重，勞動強度大；目前也有通過數控加工設備或工業機器人進行自動化打磨的嘗試，但是因為型砂工藝製造的產品外形尺寸精度不高，要想只去除毛刺而不損傷主體構造面的難度較大，且效果不佳。

技術實現要素：

針對以上不足，本發明的目的就是提供一種毛刺打磨設備，能對產品的主體構造面和毛刺特徵進行檢測，實時控制打磨工具的坐標位置，以適應產品外形尺寸精度差的狀態，實現對毛刺的精準打磨。

本發明的目的是通過這樣的技術方案實現的，包括機架、交換工作檯、第一數控轉臺、第一產品治具、第二數控轉臺、第二產品治具、第一多軸運動裝置、第二多軸運動裝置、控制模塊、打磨工作頭和位移傳感器；所述交換工作檯安裝在機架上，所述第一數控轉臺和第二數控轉臺均安裝在交換工作檯上，所述第一產品冶具安裝在所述第一數控轉臺上，所述第二產品冶具安裝在第二數控轉臺上，所述第一多軸運動裝置和第二多軸運動裝置安裝在機架上，所述交換工作檯位於所述第一多軸運動裝置和所述第二多軸運動裝置之間，所述機架上安裝有用於接收位移傳感器檢測信息的控制模塊，所述位移傳感器安裝在第一多軸運動裝置上，所述打磨工作頭安裝在第二多軸運動裝置上；

所述交換工作檯表面為圓形，所述第一數控轉臺的中心與第二數控轉臺的中心與交換工作檯的圓心共線；

所述位移傳感器的測量頭為滾輪型。

進一步，所述第一多軸運動裝置包括第一多軸運動機構和第一機械臂，所述第一機械臂安裝在所述第一多軸運動機構上，所述第一機械臂安裝有用於檢測待測面毛刺位移的位移傳感器。

進一步，所述第二多軸運動裝置包括第二多軸運動機構和第二機械臂，所述第二機械臂安裝在所述第二多軸運動機構上，所述第二機械臂安裝有所述打磨工作頭。

進一步，所述交換工作檯上設置有第一數控臺的參照位置標記和第二數控平臺的參照位置標記。

進一步，所述交換工作檯表面光滑，所述第一產品冶具和第二產品冶具表面鍍層鉻。

進一步，所述機架上設置有壓縮空氣噴嘴，所述壓縮空氣噴嘴為不鏽鋼材質。

進一步，所述交換工作檯底端轉軸一端固接，所述轉軸另一端穿過機架與電機動力輸出源固接，所述轉軸長度方向與交換工作檯垂直。

本發明能對產品的主體構造面位置進行檢測，實時控制打磨工具的坐標位置，以適應產品外形尺寸精度差的狀態，實現對毛刺的精準打磨。

本發明的其他優點、目標和特徵在某種程度上將在隨後的說明書中進行闡述，並且在某種程度上，基於對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發明的實踐中得到教導。本發明的目標和其他優點可以通過下面的說明書和權利要求書來實現和獲得。

附圖說明

本發明的附圖說明如下。

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為本發明的圖1a處的局部放大結構示意圖。

圖3為本發明交換工作檯的轉動原理結構示意圖。

圖中：1.機架；2.交換工作檯；3.第一數控轉臺；4.第一產品治具；5.第二數控轉臺；6.第二產品治具；7.控制模塊；8.位移傳感器；9.打磨工作頭；10.第一多軸運動機構；11.第一機械臂；12.第二多軸運動機構；13.壓縮空氣噴嘴；14.電機；15.轉軸；16.第二機械臂；17.滾輪型測量頭。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

如附圖1至圖3所示，一種毛刺打磨設備包括機架1、交換工作檯2、第一數控轉臺3、第一產品治具4、第二數控轉臺5、第二產品治具6、第一多軸運動裝置、第二多軸運動裝置、控制模塊7、打磨工作頭9和位移傳感器8；交換工作檯2安裝在機架1上，第一數控轉臺3和第二數控轉臺5均安裝在交換工作檯上，第一產品冶具4安裝在第一數控轉臺3上，第二產品冶具6安裝在第二數控轉臺5上，第一多軸運動裝置和第二多軸運動裝置安裝在機架1上，交換工作檯2位於第一多軸運動裝置和第二多軸運動裝置之間，機架1上安裝有用於接收位移傳感器8檢測信息的控制模塊7，位移傳感器8安裝在第一多軸運動裝置上，位移傳感器8的測量頭為滾輪型，打磨工作頭9安裝在第二多軸運動裝置上；

交換工作檯8表面為圓形，第一數控轉臺3的中心與第二數控轉臺5的中心與交換工作檯2的圓心共線；交換工作檯2上設置有第一數控臺1的參照位置標記和第二數控平臺的參照位置標記；以此確保由位移傳感器8檢測後的產品轉換工位時，保證產品與交換工作檯2的中心相對位置保持不變；交換工作檯2底端轉軸15一端固接，轉軸15另一端穿過機架1與電機14動力輸出源固接，轉軸15長度方向與交換工作檯2垂直。

第一多軸運動裝置包括第一多軸運動機構10和第一機械臂11，第一機械臂11安裝在第一多軸運動機構10上，第一機械臂11安裝有用於檢測待測面毛刺位移的位移傳感器8，將位移傳感器8安裝在第一多軸運動裝置，用於解決僅有第一數控轉臺3旋轉時，位移傳感器8的滾輪型測量頭17卡死在產品表面不規則處；然而通過增加第一多軸運動裝置，即可改變位移傳感器8測量時的測頭壓力角，使測量順滑，避免在凹陷輪廓處將位移傳感器8卡死。

第二多軸運動裝置包括第二多軸運動機構12和第二機械臂16，第二機械臂16安裝在第二多軸運動機構12上，第二機械臂16安裝有打磨工作頭9，用於根據處理後的檢測數據執行打磨毛刺工作。

交換工作檯2表面光滑，第一產品冶具4和第二產品冶具6表面鍍層鉻；以此確保工作檯的清潔和產品冶具的硬度，提高使用壽命。

機架1上設置有壓縮空氣噴嘴13，壓縮空氣噴嘴13為不鏽鋼材質，在實際工作中工件表面會附著雜物，會影響位移傳感器8檢測，需要在檢測前使用壓縮空氣進行衝洗。

工作原理：處於檢測工位的第一數控轉臺3旋轉，帶動產品旋轉，按照既定軌跡與第一數控轉臺3聯動，控制模塊7操縱位移傳感器8對產品主體構造面進行接觸式測量並記錄；第一多軸運動裝置的運動軌跡與位移傳感器8的檢測值的疊加，即為產品主體構造面的實際輪廓信息；控制裝置7控制打磨工位的第二數控轉臺5旋轉，並根據檢測出的產品主體構造面的輪廓數據，控制第二多軸運動裝置的進給位置，使打磨工作頭9的工作表面與產品實際毛刺位置相適應，實現精準打磨。

本發明與現有技術相比:能對產品的主體構造面位置進行檢測，實時控制打磨工具的坐標位置，以適應產品外形尺寸精度差的狀態，實現對毛刺的精準打磨。

最後說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和範圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。