專利名稱：一種自動去除澆口的裝置和方法
技術領域：
本發明屬于有色金屬鑄造機械，尤其涉及一種自動去除澆口的裝置和方法。
背景技術：
金屬鑄件在澆鑄成形后會留有一段金屬澆口連接在鑄件上，在對鑄件的處理工程中需要安排去除澆口的工序；現有的方法包括人工錘擊去除澆口，使用風鏟去除澆口，使用電鋸去除澆口 ；這些方法均存在一些缺陷。如使用人工錘擊和風鏟的方法容易發生鑄件變形，尤其對于薄壁鋁質鑄件風險更高，且去除澆口后的工件其澆口殘留量大小不一；使用電鋸去除澆口會有較大的澆口殘留量，影響到之后的機加工工序，同時電鋸還會產生出高噪聲。

發明內容
本發明的目的是提出一種自動去除澆口的裝置和方法，使鑄件澆口去除效果好，鑄件不變形，提高生產效率。為了實現上述目的，本發明的技術方案是一種自動去除澆口的裝置，包括機架、放置工件的工作臺、工件卡頭、定位頭、沖錘、光柵傳感器；所述機架支撐一個帶有傾角的所述工作臺；用于定位工件的所述定位頭安裝在工作臺上；所述工件卡頭位于工作臺上方，工件卡頭可沿垂直于工作臺臺面的方向運動將工件壓緊在工作臺上；所述沖錘位于工作臺的側上方，沖錘可沿垂直于工作臺臺面的方向在工作臺外側朝向工件澆口的部位運動；所述光柵傳感器安裝在機架上，光柵傳感器的安裝高度與工作臺上放置的工件位置等高；在有傾角的工作臺低端一側的下方設有一條傳送工件至下一工序的輸送帶。所述機架包括底座、立柱、斜支柱、斜支承框架、氣缸座，所述底座由地腳螺栓固定在工作間地面上，所述立柱垂直焊接在底座上，所述斜支柱通過法蘭連接在立柱上端，斜支柱與水平面成40°至50°夾角，所述斜支承框架是半邊開放的框架形，斜支承框架通過法蘭安裝在斜支柱的側壁上，斜支承框架的框架平面與斜支柱的邊形成直角，所述氣缸座安裝在斜支承框架的上框架上；所述工作臺安裝在所述機架的斜支柱的傾斜面上，工作臺與水平面成40°至50°夾角；在所述氣缸座中部安裝有卡頭氣缸，所述工件卡頭安裝在所述卡頭氣缸的氣缸桿的頭部，工件卡頭由卡頭氣缸推動向工作臺的中心部位運動；在氣缸座側邊安裝有沖錘氣缸，所述沖錘安裝在所述沖錘氣缸的氣缸桿的頭部，沖錘氣缸推動沖錘運動；在有傾角的工作臺高端的下方設有定位氣缸，所述定位頭安裝在所述定位氣缸的氣缸桿的頭部，定位氣缸推動定位頭沿垂直于工作臺臺面的方向向工作臺上方運動。所述沖錘和所述沖錘氣缸為一套,一套所述沖錘和所述沖錘氣缸安裝在位于所述工作臺一側的機架上。所述沖錘和所述沖錘氣缸也可以為兩套，兩套所述沖錘和所述沖錘氣缸安裝在位于所述工作臺相對兩側的機架上。所述沖錘的形狀是長方體或圓盤形或圓柱形。
一種自動去除澆口的方法，所述方法是基于所述自動去除澆口的裝置的去除澆口的方法，當所述光柵傳感器探測到所述工作臺上沒有工件時，機器人操作機械手將一工件放置到工作臺上，所述定位氣缸推動所述定位頭由工作臺臺面向上伸出，使工件定位，所述卡頭氣缸推動所述工件卡頭向下運動將工件壓緊在工作臺上，機械手退回到安全位置，機器人操作所述沖錘氣缸推動所述沖錘沿垂直于工作臺臺面的方向在工作臺外側沖壓并去除澆口，工件澆口被去除后，沖錘氣缸帶動沖錘復位，定位氣缸帶動定位頭復位，卡頭氣缸帶動卡頭復位并松開工件，工件在自身重力的作用下沿傾斜的工作臺臺面滑落到輸送帶上，傳送到下一工序。所述工作臺的傾斜角度為40°至50°，所述沖錘的沖擊力為I. SkN至2. 2kN ;沖錘的質量大于2. 5kg ;沖錘的運動速度大于120mm/s。 本發明的有益效果是克服現有技術中人工去除澆口殘留過多，工件容易變形以及加工質量不穩定的缺點，產品去除澆口后斷裂面一致性高，產品質量好，利于后續加工工序，機器人可穩定控制操作過程，與人工去除方式比較具有更高工作效率及安全性。使用自動化去除澆口裝置有利于實現產品加工的全程自動化。下面結合附圖和實施例對本發明作一詳細描述。


圖I是本發明立體結構 圖2是本發明帶有澆口的工件示意 圖3是本發明澆口去除示意視 圖4是本發明工件送出示意視圖。
具體實施例方式實施例一，
如圖I、圖2，一種自動去除澆口的裝置，在自動生產線上去除工件在澆鑄時產生的澆口，包括機架I、放置工件2的工作臺3、工件卡頭4、定位頭5、沖錘6、光柵傳感器7 ;其特征在于，所述機架支撐一個帶有傾角的所述工作臺；用于定位工件的所述定位頭安裝在工作臺上；所述工件卡頭位于工作臺上方，工件卡頭可沿垂直于工作臺臺面的方向運動將工件壓緊在工作臺上；所述沖錘位于工作臺的側上方，沖錘可沿垂直于工作臺臺面的方向在工作臺外側朝向工件澆口的部位運動；所述光柵傳感器安裝在機架上，光柵傳感器的安裝高度與工作臺上放置的工件位置等高；在有傾角的工作臺低端一側的下方設有一條傳送工件至下一工序的輸送帶8。所述機架包括底座1-1、立柱1-2、斜支柱1-3、斜支承框架1-4、氣缸座1_5，所述底座由地腳螺栓1-6固定在工作間地面上，所述立柱垂直焊接在底座上，所述斜支柱通過法蘭連接在立柱上端，斜支柱與水平面成40°至50°夾角，本實施例是45°夾角，所述斜支承框架是半邊開放的框架形，斜支承框架通過法蘭安裝在斜支柱的側壁上，斜支承框架的框架平面與斜支柱的邊形成直角，所述氣缸座安裝在斜支承框架的上框架上；所述工作臺安裝在所述機架的斜支柱的傾斜面上，工作臺與水平面成40°至50°夾角，本實施例是45°夾角；在所述氣缸座中部安裝有卡頭氣缸4-1，所述工件卡頭安裝在所述卡頭氣缸的氣缸桿的頭部，工件卡頭由卡頭氣缸推動向工作臺的中心部位運動；在氣缸座側邊安裝有沖錘氣缸6-1，所述沖錘安裝在所述沖錘氣缸的氣缸桿的頭部，沖錘氣缸推動沖錘運動；在有傾角的工作臺高端的下方設有定位氣缸5-1，所述定位頭安裝在所述定位氣缸的氣缸桿的頭部，定位氣缸推動定位頭沿垂直于工作臺臺面的方向向工作臺上方運動。所述沖錘和所述沖錘氣缸為兩套,兩套所述沖錘和所述沖錘氣缸安裝在位于所述工作臺相對兩側的機架上。所述沖錘的形狀是長方體。本實施例中所述自動去除澆口的裝置的主要參數為
所述機架的框架材料采用GB/T3094-2000 80mmX80mm Q235矩形鋼管。所述工作臺的傾斜角度為45° ,工作臺臺面的尺寸為橫向320mm,縱向500mm,工件的底支承面被包容在工作臺臺面之內，工作臺使用的材質為45#碳素結構鋼； 所述沖錘的沖擊力為I. 8kN至2. 2kN,本實施例為I. 8kN ;沖錘的質量大于2. 5kg，本實施例為3. 5kg ;沖錘的運動速度大于120mm/s,本實施例為150mm/s,沖錘是尺寸為300mmX50mmX30mm的長方體，沖錘的材質為45#碳素結構鋼，經淬火加回火硬度至HRC45 ；
所述光柵傳感器為Omron E3Z-R61回歸反射型光柵傳感器；
所述卡頭氣缸的缸徑為63mm,活塞行程400mm ；
所述定位氣缸的缸徑為32mm,活塞行程50mm ；
所述沖錘氣缸為Rexxroth型氣缸,缸徑為63mm,活塞行程400mm,活塞運動速度150mm/s,最大氣源壓力ImPa ；
自動去除澆口的裝置使用的壓縮空氣的氣源壓力為O. 6mPa。實施例二
一種自動去除澆口的方法，所述方法是基于實施例一所述自動去除澆口的裝置的去除澆口的方法。如圖3，當所述光柵傳感器7探測到所述工作臺3上沒有工件時，機器人操作機械手(圖中未畫出)將一工件2放置到工作臺上，所述定位氣缸5-1推動所述定位頭5由工作臺臺面向上伸出，使工件定位，所述卡頭氣缸4-1推動所述工件卡頭4向下運動將工件壓緊在工作臺上，機械手退回到安全位置，機器人操作兩支所述沖錘氣缸6-1推動兩個所述沖錘6沿垂直于工作臺臺面的方向在工作臺外側沖壓并去除工件澆口 2-1 ;如圖4，工件澆口被去除后，沖錘氣缸帶動沖錘復位，定位氣缸帶動定位頭復位，卡頭氣缸帶動卡頭復位并松開工件，工件在自身重力的作用下沿傾斜的工作臺臺面滑落到輸送帶8上，傳送到下一工序，被沖壓去除的澆口落入澆口回收箱9。所述工件為鋁質壓鑄工件，工件兩側有澆口，工件左側澆口與工件連接處的面積17平方厘米，工件右側澆口與工件連接處的面積3平方厘米，工件底支承面的橫向尺寸為316mm ；
所述機器人為ABB IRC5 M2004工業機器人；
所述輸送帶的運行速度為30米/分。上述實施例克服現有技術中人工去除澆口殘留過多，工件容易變形以及加工質量不穩定的缺點，產品去除澆口后斷裂面一致性高，產品質量好，利于后續加工工序，機器人可穩定控制操作過程，與人工去除方式比較具有更高工作效率及安全性。使用自動化去除澆口裝置有利于實現產品加工的全程 自動化。
權利要求
1.一種自動去除澆口的裝置，包括機架、放置工件的工作臺、工件卡頭、定位頭、沖錘、光柵傳感器；其特征在于，所述機架支撐一個帶有傾角的所述工作臺；用于定位工件的所述定位頭安裝在工作臺上；所述工件卡頭位于工作臺上方，工件卡頭可沿垂直于工作臺臺面的方向運動將工件壓緊在工作臺上；所述沖錘位于工作臺的側上方，沖錘可沿垂直于工作臺臺面的方向在工作臺外側朝向工件澆口的部位運動；所述光柵傳感器安裝在機架上，光柵傳感器的安裝高度與工作臺上放置的工件位置等高；在有傾角的工作臺低端一側的下方設有一條傳送工件至下一工序的輸送帶。
2.根據權利要求I所述的一種自動去除澆口的裝置，其特征在于，所述機架包括底座、立柱、斜支柱、斜支承框架、氣缸座，所述底座由地腳螺栓固定在工作間地面上，所述立柱垂直焊接在底座上，所述斜支柱通過法蘭連接在立柱上端，斜支柱與水平面成40°至50°夾角，所述斜支承框架是半邊開放的框架，斜支承框架通過法蘭安裝在斜支柱的側壁上，斜支承框架的框架平面與斜支柱的邊形成直角，所述氣缸座安裝在斜支承框架的上框架上；所述工作臺安裝在所述機架的斜支柱的傾斜面上，工作臺與水平面成40°至50°夾角；在所述氣缸座中部安裝有卡頭氣缸，所述工件卡頭安裝在所述卡頭氣缸的氣缸桿的頭部，工件卡頭由卡頭氣缸推動向工作臺的中心部位運動；在氣缸座側邊安裝有沖錘氣缸，所述沖錘安裝在所述沖錘氣缸的氣缸桿的頭部，沖錘氣缸推動沖錘運動；在有傾角的工作臺高端的下方設有定位氣缸，所述定位頭安裝在所述定位氣缸的氣缸桿的頭部，定位氣缸推動定位頭沿垂直于工作臺臺面的方向向工作臺上方運動。
3.根據權利要求I或權利要求2所述的一種自動去除澆口的裝置，其特征在于，所述沖錘和所述沖錘氣缸為一套，一套所述沖錘和所述沖錘氣缸安裝在位于所述工作臺一側的機架上。
4.根據權利要求I或權利要求2所述的一種自動去除澆口的裝置，其特征在于，所述沖錘和所述沖錘氣缸為兩套，兩套所述沖錘和所述沖錘氣缸安裝在位于所述工作臺相對兩側的機架上。
5.根據權利要求I或權利要求2所述的一種自動去除澆口的裝置，其特征在于，所述沖錘的形狀是長方體或圓盤形或圓柱形。
6.一種自動去除澆口的方法，所述方法是基于權利要求I所述自動去除澆口的裝置的去除澆口的方法，其特征在于，當所述光柵傳感器探測到所述工作臺上沒有工件時，機器人操作機械手將一工件放置到工作臺上，所述定位氣缸推動所述定位頭由工作臺臺面向上伸出，使工件定位，所述卡頭氣缸推動所述工件卡頭向下運動將工件壓緊在工作臺上，機械手退回到安全位置，機器人操作所述沖錘氣缸推動所述沖錘沿垂直于工作臺臺面的方向在工作臺外側沖壓并去除澆口，工件澆口被去除后，沖錘氣缸帶動沖錘復位，定位氣缸帶動定位頭復位，卡頭氣缸帶動卡頭復位并松開工件，工件在自身重力的作用下沿傾斜的工作臺臺面滑落到輸送帶上，傳送到下一工序。
7.根據權利要求6所述的一種自動去除澆口的方法，其特征在于，所述工作臺的傾斜角度為40°至50°，所述沖錘的沖擊力為I. 8kN至2. 2kN;沖錘的質量大于2. 5kg;沖錘的運動速度大于120mm/s。
全文摘要
本發明涉及一種自動去除澆口的裝置和方法，在自動生產線上去除工件在澆鑄時產生的澆口,包括帶有傾角的工作臺、工件卡頭、定位頭、沖錘、光柵傳感器；使用光柵傳感器探測工作臺上是否有工件存在，使用機械手將工件放置在工作臺上，使用定位頭將工件在工作臺上定位，工件卡頭將工件卡緊在工作臺上，使用沖錘沖壓并去除工件的澆口；去除澆口的工件由輸送帶送到下一工序。本發明的有益效果是產品去除澆口后斷裂面一致性高，利于后續加工工序，機器人可穩定控制操作過程，與人工去除方式比較具有更高工作效率及安全性。使用自動化去除澆口裝置有利于實現產品加工的全程自動化。
文檔編號B22D31/00GK102886512SQ20121033931
公開日2013年1月23日 申請日期2012年9月14日 優先權日2012年9月14日
發明者金偉剛 申請人:艾蒂盟斯(蘇州)壓鑄電子技術有限公司