一种用于磨具的工件夹持结构、循迹式铸件磨边机及方法
【专利说明】一种用于磨具的工件夹持结构、循迹式铸件磨边机及方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及一种工件夹持结构及铸件磨边机，具体说是一种用于磨具的工件夹持结构及循迹式铸件磨边机。本发明还涉及一种循迹式铸件磨边机的循迹式磨边方法。
[0003]
【背景技术】
[0004]经铸造后铸件表面会产生飞边、毛刺等问题，大多数企业还是传统的手持铸件在普通砂轮机上打磨方式(大一些的铸件采用手持小型砂轮打磨)为主，这种工作方式造成工人劳动强度大、生产效率低、作业环境恶劣、成品质量残次不齐，目前有采用专用打磨设备、数控机床和机器人自动打磨方式，由于铸件的形状复杂、批量小，尺寸规格多，铸造误差大，上述自动打磨设备编程时间长，操作复杂，生产效率低，不适应小批量生产、形状复杂铸件的要求，需要一种快速适应铸件形状、尺寸的打磨设备。
[0005]
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种循迹式铸件磨边机，能根据铸件的形状和尺寸，以及生产图纸的要求，快速打磨铸件上的飞边、毛刺，不需要更换铸件时进行编程、调整设备，生产效率高，加工误差小。
[0007]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
本发明首先提供一种用于磨具的工件夹持结构，包括工作平台，所述工作平台上设有若干个用于对待加工工件进行定位的定位装置，至少一个所述定位装置包括气缸和夹紧块，所述气缸的活塞杆连接夹紧块，且夹紧块在气缸活塞杆的作用下夹紧或离开待加工工件。
[0008]本发明的工件夹持结构通过若干个设置于工作平台上定位装置将待加工工件包围在内，从而结构不限于某一具体形状、大小的工件(或铸件)，均可通过若干个定位装置共同配合夹紧。另外，由于至少一个定位装置通过活塞杆的伸缩控制夹紧块的夹紧或离开待加工件，从而当磨边时，被定位装置接触表面需要被磨边时，气缸带动夹紧块后退离开工件表面，其它定位装置可共同夹紧工件。因此，本发明的工件夹持结构既有利于夹持不同形状或大小的待加工工件，又适用于在循迹式铸件磨边机通过系统控制磨头的运动及气缸的伸缩。
[0009]优选的，所述定位装置至少具有3个，分别包括:
一X向气缸，所述X向气缸的活塞杆连接有X向夹紧块；
一Y向气缸，所述Y向气缸的活塞杆连接有Y向夹竖块;及
一定位块，所述定位块固设于工作平台上，并具有与所述X向夹紧块和Y向夹紧块分别相对应的定位边。
[0010]由此可知，X向、Y向夹紧块使得工件在两个垂直的方向上被夹紧，从而当磨边到其中一个夹紧块与工件的接触面时，该夹紧块后退离开工件表面，只用另一夹紧块夹紧工件。从而两夹紧块可以交替对工件夹紧，保持工件的被夹紧状态。这里“X向、Y向”表示两个垂直或基本垂直的方向，并不局限于附图所表示X轴、Y轴所指示的方向。
[0011]优选的，所述工作平台上设有若干个平行的T型槽，所述若干个定位装置均安装在该T型槽上。针对不同形状、大小的工件(铸件)，通过将定位装置安装在不同位置的T型槽处，从而可以更适用于对更多不同形状、大小的工件进行磨边工作。
[0012]由于本发明工件夹持结构需要夹持的工件是各式各样的，因此如何使夹紧面更好地与待加工工件的表面密切贴合，本申请进一步的方案是:所述夹紧块具有用于夹紧待加工工件的夹紧面，所述夹紧面整体呈平面，夹紧面的中部具有V形凹面。由此可知，夹紧块前端面采用V型凹面和平面相结合方式，V型凹面夹持圆形，平面夹持长方形，另外V型凹面起到两点定位的作用，对于不规则的表面，也能起到很好的夹紧作用。因而，该结构夹紧方便、实用。
[0013]在此基础上，本发明还提出了一种循迹式铸件磨边机，包括床身、移动机构、磨头组件、上述工件夹持结构、工业相机、视觉识别系统和控制系统，所述床身上表面形成所述工作平台，所述移动机构设置在所述床身上，所述工件夹持结构设置在所述工作平台上，所述磨头组件设置在所述移动机构上，所述磨头组件和工业相机均与待加工铸件相对应，所述控制系统与所述移动机构、磨头组件、工件夹持结构、工业相机及视觉识别系统相连接。
[0014]本发明循迹式铸件磨边机的移动机构能够在控制系统的作用下实现在工作平台上作三维运动，从而可以带动磨头组件运动，使得磨头接触铸件的磨削表面，磨头高速转动磨削铸件上的飞边、毛刺。工业相机及其视觉识别系统识别铸件上需要磨削表面的尺寸与图纸尺寸的差值，控制系统包括将铸件二维或三维图转换成磨头三个坐标的运动量，视觉识别系统识别铸件磨边尺寸，并与图纸尺寸比较，确定是否需要让刀以及让刀量，控制移动机构、磨边高速电机的转动量。
[0015]因此，本发明的工业相机:能够对工作平台上的工件的边缘进行拍摄；
视觉识别系统:将工业相机拍摄的图像进行图像处理、边界识别；
控制系统:(1)铸件磨边三维电子图存入控制系统，控制系统将电子图转换成G代码，确定磨边机的磨头行走路径；(2)根据视觉识别系统识别的边界数据，确定工件的表面尺寸；并计算与工件零件图上表面的尺寸差，如果所有的表面尺寸差小于一定尺寸(如小于5?7mm)，磨头按照铸件零件的磨边边界行走;如果有磨边表面的铸造尺寸过大，超出砂轮磨削量，磨头径向让刀，按最大磨削量磨边。
[0016]优选的，所述移动机构包括:Y轴移动机构、X轴移动机构和Z轴移动机构，
所述Y轴移动机构为两个，平行设置在所述床身上，每个Y轴移动机构均包括Y轴丝杠、Y轴电机、Y轴导轨和Y轴滑块，所述Y轴导轨和Y轴丝杠均设置在所述床身上，所述Y轴电机与所述Y轴丝杠相连，所述Y轴导轨滑动穿过Y轴滑块，且Y轴滑块内设有螺母与Y轴丝杠构成丝杠副；
所述X轴移动机构包括X轴支座、X轴丝杠、X轴电机、X轴导柱和X轴滑块，所述X轴支座的两端分别通过一立柱与所述两个Y轴移动机构的Y轴滑块相连;所述X轴丝杠和X轴导柱均设置在所述X轴支座上，所述X轴电机与所述X轴丝杠相连，所述X轴导轨滑动穿过X轴滑块，且X轴滑块内设有螺母与X轴丝杠构成丝杠副；
所述Z轴移动机构包括Z轴支座、Z轴丝杠、Z轴电机、Z轴导柱和Z轴滑块，所述Z轴支座与所X轴移动机构的X轴滑块相连;所述Z轴丝杠和Z轴导柱均设置在所述Z轴支座上，所述Z轴电机与所述Z轴丝杠相连，所述Z轴导轨滑动穿过Z轴滑块，且Z轴滑块内设有螺母与X轴丝杠构成丝杠副。
[0017]优选的，所述磨头组件包括连接在磨头组件上的磨头快换夹具，所述磨头快换夹具下部用于装有磨头，磨边电机驱动所述磨头转动。
[0018]优选的，所述磨头快换夹具包括:
电机连接套，所述电机连接套与磨边电机的外伸轴相连；
夹具外套，所述夹具外套与所述电机连接套相连，夹具外套下端具有与磨头相对配合的中心长槽，所述中心长槽的轴心与磨边电机外伸轴的轴心在同一线上;夹具外套的两侧