[發明專利]一種針對帶有隨機尺寸誤差的工件的智能加工系統

在審

• 申請號: 201910677340.0
• 申請日: 2019-07-25
• 公開（公告）號: CN110293404A
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 景澤濤
• 申請（專利權）人: 安徽行者智能科技股份有限公司
• 主分類號: B23P23/02
• 分類號: B23P23/02;B23P23/04;B23Q3/06;B23Q17/00
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613
• 代理人: 李丹丹

一種針對帶有隨機尺寸誤差的工件的智能加工系統，包括工件搬運系統、自適應工裝、位姿測量系統、數控機床以及控制系統，所述工件搬運系統用于將一待加工工件搬運至所述自適應工裝或從所述自適應工裝搬離；所述位姿測量系統用于對所述待加工工件的任一待加工區域進行測量并獲取所述待加工工件的初始位姿；所述自適應工裝位于所述數控機床的工作臺上并能夠根據所述位姿測量系統的輸出結果對所述待加工工件進行位姿調整，用于將所述待加工工件的位姿從所述初始位姿調整至一基準位姿；所述數控機床用于對處于所述基準位姿的所述待加工工件的所述待加工區域進行加工。本發明整體上實現工件表面加工的自動化，避免因批量工件的隨機尺寸誤差帶來的加工誤差。

技術領域

本發明涉及自動化機加工領域，尤其是帶有隨機尺寸誤差的工件的表面加工。

背景技術

目前，例如貨運火車轉向架上的搖枕、側架等大型工件，在鑄造出坯體之后，需要針對坯體的表面進行加工處理，例如噴丸清砂、切割澆注系統、切除澆冒口、澆冒口余量打磨去掉等，才能夠得到可使用的成品工件。

為了完成從鑄坯到成品工件的上述表面加工，現有技術多采用人工處理的方法，具體地，(1)將通過砂型鑄造的工件開箱取出，然后進行拋丸清砂；(2)人工采用火焰切割氣對澆注系統進行切割；(3)人工采用碳弧氣刨將鑄造工件上的澆冒口進行切除，并再次進行拋丸清砂；(4)人工采用角磨機對切割后的澆冒口余量進行打磨去除，實現加工區域和未加工區域的平滑過渡等。

這種人工處理的整個工藝流程中將產生大量的粉塵、火花和噪音，對操作人員具有一定的危害性和危險性，并且，切割澆冒口以及澆冒口余量的人工打磨費時費事耗力，效率低下。

現有技術中采用數控機床對這種大型工件進行表面加工處理的效果也不理想。原因是，大型鑄造件在鑄造時將產生較大的尺寸誤差，可以說，每一個鑄坯均具有各不相同的特征尺寸。也就是說，鑄坯的形狀和尺寸與標準鑄型的形狀和尺寸總有較大偏差，而且此偏差隨機出現，不同鑄坯在不同部位產生的偏差不總是相同的。

因此，當采用數控機床批量加工這類工件時，無論以工件的哪個部位作為加工數據基準點，待加工區域的精確位置和待加工量都是各不相同的，如果按照數控機床中預設的加工數據進行加工，勢必產生較大的加工誤差，無法得到合格的成品工件。

因此，目前為止，尚無采用數控機床代替前述人工處理的成功應用，行業內普遍認為這種誤差較大的大型工件無法采用現有數控機床進行全程自動化機加工。

總而言之，現有技術中針對這種隨機誤差較大的工件存在以下技術問題，(1)現有人工處理工藝效率低下、生產環境惡劣(粉塵、火花、噪音等)的問題；(2)批量待加工鑄造件之間有一定的尺寸誤差異致使普通數控機床不能或者不方便加工的問題；(3)大型鑄造件轉運過程中存在危險性的問題。

發明內容

(一)要解決的技術問題

為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本發明提供了一種針對帶有隨機尺寸誤差的工件的智能加工系統，能夠適應批量待加工鑄造件的隨機尺寸誤差，達到足夠的加工精度。

進一步地，解決惡劣的生產環境對人體健康的影響以及轉運過程中對人身安全的隱患，實現全程全自動的轉運和加工。

(二)技術方案

為了達到上述的目的，本發明采用的主要技術方案包括：

一種針對帶有隨機尺寸誤差的工件的智能加工系統，其特征在于，包括位姿測量系統、自適應工裝、數控機床以及控制系統，

所述位姿測量系統、自適應工裝、數控機床均由所述控制系統協同控制，

所述位姿測量系統用于對所述待加工工件上的任一待加工區域進行測量并獲取所述待加工工件的初始位姿；