本發(fā)明涉及砂鑄閥體生產(chǎn)設(shè)備，尤其是涉及一種砂鑄閥體自動化切割裝置及其切割方法。

背景技術(shù)：

1、在閥體自動化生產(chǎn)中主要對閥體上的澆道、冒口以及法蘭補(bǔ)貼等切割，目前所使用的自動化切割方式主要是通過相機(jī)識別某種型號規(guī)格閥體上特征點(diǎn)的空間位置，并計算切割路徑，常見的切割軌跡為一條直線或一定弧度的圓，故確定切割路徑的特征點(diǎn)數(shù)量一般為2-3個，利用“三點(diǎn)確定一個面”以及“兩點(diǎn)確定一條線段”的原理計算切割路徑，再控制機(jī)器人和火焰割炬對這種型號規(guī)格的閥體上的澆道、冒口以及法蘭補(bǔ)貼等進(jìn)行切割。由于砂鑄閥體體積大，閥體澆道冒口位置夾渣等情況嚴(yán)重，造成鑄造精度低，且形貌偏差較大，而放置的定位標(biāo)記點(diǎn)相對位置重復(fù)精度低，即便同批次相同型號閥體的各個特征位置相對誤差也均在0.5～2mm左右，導(dǎo)致同批次不同閥體計算軌跡偏差大，即使降低切割精度要求，也無法應(yīng)用于正常切割，因此，較大的鑄造誤差給砂鑄閥體澆道冒口自動化切割帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：為了解決現(xiàn)有砂鑄閥體，鑄造精度低，切割方式同批次不同閥體計算軌跡偏差大，即使降低切割精度要求，也無法應(yīng)用于正常切割的問題，現(xiàn)提供了一種砂鑄閥體自動化切割裝置及其切割方法。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種砂鑄閥體自動化切割裝置，包括切割機(jī)器人、識別機(jī)構(gòu)和用于固定閥體的工裝，還包括形貌偏差糾正機(jī)構(gòu)，所述形貌偏差糾正機(jī)構(gòu)包括糾正本體，所述糾正本體的一端設(shè)置有流道定位件和法蘭端面定位件，所述流道定位件用于與閥體的流道孔配合并防止糾正本體偏移或掉落閥體，所述法蘭端面定位件用于與閥體的法蘭端面配合并防止糾正本體在閥體上歪斜，所述糾正本體的另一端設(shè)置有用于識別機(jī)構(gòu)獲取閥體的相對空間位置的標(biāo)記放置點(diǎn)；

3、所述糾正本體的另一端設(shè)置有糾正本體的流道定位件相對于流道孔在圓周方向上位置定位的標(biāo)識機(jī)構(gòu)。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本方案在閥體上設(shè)置形貌偏差糾正機(jī)構(gòu)，識別機(jī)構(gòu)通過糾正本體上的標(biāo)記放置點(diǎn)，獲取閥體的相對空間位置，并對閥體上的法蘭端面補(bǔ)貼和冒口相對空間路徑計算，通過標(biāo)識機(jī)構(gòu)快速將糾正本體裝配在閥體上的所需位置，提高糾正本體與閥體相對位置精度，因此，閥體在切割時受閥體型面偏差的影響將大大減低，保證不同閥體加工精度要求，提高閥體了加工精度，同時，形貌偏差糾正機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，易于制造和維護(hù)，后期使用操作簡單方便。

4、為了實(shí)現(xiàn)流道定位件在閥體上防止糾正本體偏移或掉落，優(yōu)選地一些實(shí)施方式，所述流道定位件包括至少兩個平行設(shè)置的第一定位銷，所述第一定位銷沿圓周方向設(shè)置，所述第一定位銷與流道孔相互內(nèi)切。通過至少兩個平行設(shè)置的第一定位銷，限制糾正本體的沿流道孔徑向位移，也就是糾正本體可在流道孔內(nèi)軸向位移和轉(zhuǎn)動，方便糾正本體裝配在閥體上，確保糾正本體在閥體上放正，且不會發(fā)生糾正本體偏移或者掉落，保證后續(xù)閥體加工穩(wěn)定可靠。

5、為了實(shí)現(xiàn)法蘭端面定位件在閥體上防止糾正本體歪斜，優(yōu)選地一些實(shí)施方式，法蘭端面定位件包括至少兩個平行設(shè)置的第二定位銷，所述第二定位銷沿流道孔徑向位于流道定位件外周。通過至少三個平行設(shè)置的第二定位銷與法蘭端面接觸，三個第二定位銷限制了糾正本體與法蘭端面之間的距離，保證糾正本體與法蘭端面之間相互平行，確保糾正本體在閥體上放正，且不會出現(xiàn)糾正本體與法蘭端面之間相互歪斜。

6、為了更好的保證糾正本體與閥體的安裝精度，優(yōu)選地一些實(shí)施方式，所述標(biāo)識機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在糾正本體上的定位標(biāo)志，所述閥體上的特定標(biāo)志，所述定位標(biāo)志與閥體上的特定標(biāo)志相對應(yīng)。通過閥體的特定標(biāo)識和糾正本體的定位標(biāo)識來糾正兩者的位置，提高兩者的安裝精度。

7、為了實(shí)現(xiàn)糾正本體上的定位標(biāo)志和閥體上的特定標(biāo)志，優(yōu)選地一些實(shí)施方式，所述的定位標(biāo)志為定位點(diǎn)，所述定位點(diǎn)有二個；

8、所述的特定標(biāo)志點(diǎn)為合箱線，二個所述定位點(diǎn)分別與流道孔兩側(cè)閥體上的合箱線相對應(yīng)。通過糾正本體上設(shè)置定位點(diǎn)，定位點(diǎn)與閥體上的合箱線對應(yīng)，快速就糾正本體安裝在閥體上的所需位置，在糾正本體上的兩側(cè)均設(shè)置定位點(diǎn)，兩個定位點(diǎn)分別與合箱線對應(yīng)，提高糾正本體整體與閥體安裝時的位置精度。

9、優(yōu)選地一些實(shí)施方式，所述定位點(diǎn)為指向合箱線的箭頭。

10、為了便于對糾正本體操作，優(yōu)選地一些實(shí)施方式，所述糾正本體的另一端上設(shè)置有手柄。通過在糾正本體上設(shè)置把手，把手便于工作人員的握持，方便工作人員將糾正本體放置于閥體上，提高安裝效率。

11、為了更好的對糾正本體上的標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行識別，優(yōu)選地一些實(shí)施方式，所述標(biāo)記放置點(diǎn)有三個，三個所述標(biāo)記放置點(diǎn)分別分布在矩形上的任意三個頂點(diǎn)。在糾正本體上設(shè)置三個標(biāo)記放置點(diǎn)，三個標(biāo)記放置點(diǎn)分別在矩形的任意三個頂點(diǎn)上，通過三個點(diǎn)快速確定糾正本體，提高識別效率。

12、一種采用如上述的一種砂鑄閥體自動化切割裝置的切割方法，具體操作步驟如下：

13、s1、通過識別機(jī)構(gòu)來定義形貌偏差糾正機(jī)構(gòu)的坐標(biāo)系，并采用所定義的形貌偏差糾正機(jī)構(gòu)坐標(biāo)系，在此坐標(biāo)系下對切割機(jī)器人的動作控制；

14、s2、將待加工的閥體固定在工裝上；

15、s3、將形貌偏差糾正機(jī)構(gòu)上的流道定位件放置于閥體的流道孔內(nèi)，然后再使法蘭端面定位件抵設(shè)在閥體的法蘭端面上，

16、s4、再通過標(biāo)識機(jī)構(gòu)將形貌偏差糾正機(jī)構(gòu)裝配至閥體上的所需位置，完成形貌偏差糾正機(jī)構(gòu)在閥體上的裝配；

17、s5、通過識別機(jī)構(gòu)識別形貌偏差糾正機(jī)構(gòu)上的標(biāo)記放置點(diǎn)，并獲取閥體的相對空間位置；

18、s6、在閥體切割時，運(yùn)行切割機(jī)器人的點(diǎn)火程序，控制電磁閥啟閉，開啟切割機(jī)器人上割槍的切割氧氣開關(guān)，根據(jù)確定閥體位置后并通過單片機(jī)來計算切割軌跡，以預(yù)設(shè)速度和冒口端面距離，進(jìn)行圓弧或直線運(yùn)動，運(yùn)行經(jīng)過冒口切割中點(diǎn)，直至冒口切割終點(diǎn)位置，冒口割斷掉落后，關(guān)閉切割氧氣開關(guān)，再將切割機(jī)器人運(yùn)動至下一個待切割點(diǎn)位，與上述切割流程相同，開始另一個冒口的切割；

19、s7、下一個閥體切割時，重復(fù)步驟s2-s6。

20、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明一種砂鑄閥體自動化切割裝置及其切割方法在使用時，在閥體上設(shè)置形貌偏差糾正機(jī)構(gòu)，識別機(jī)構(gòu)通過糾正本體上的標(biāo)記放置點(diǎn)，獲取閥體的相對空間位置，并對閥體上的法蘭端面補(bǔ)貼和冒口相對空間路徑計算，受閥體型面偏差的影響大大減低，提高了加工精度，保證不同閥體加工精度要求，同時，形貌偏差糾正機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，易于制造和維護(hù)，后期使用操作簡單方便，避免了現(xiàn)有砂鑄閥體，鑄造精度低，切割方式同批次不同閥體計算軌跡偏差大，即使降低切割精度要求，也無法應(yīng)用于正常切割的問題。

技術(shù)特征：

1.一種砂鑄閥體自動化切割裝置，包括切割機(jī)器人(1)、識別機(jī)構(gòu)(2)和用于固定閥體(11)的工裝(3)，其特征在于：還包括形貌偏差糾正機(jī)構(gòu)，所述形貌偏差糾正機(jī)構(gòu)包括糾正本體(4)，所述糾正本體(4)的一端設(shè)置有流道定位件(5)和法蘭端面定位件(6)，所述流道定位件(5)用于與閥體(11)的流道孔(12)配合并防止糾正本體(4)偏移或掉落閥體(11)，所述法蘭端面定位件(6)用于與閥體(11)的法蘭(13)端面配合并防止糾正本體(4)在閥體(11)上歪斜，所述糾正本體(4)的另一端設(shè)置有用于識別機(jī)構(gòu)(2)獲取閥體(11)的相對空間位置的標(biāo)記放置點(diǎn)(10)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種砂鑄閥體自動化切割裝置，其特征在于：所述流道定位件(5)包括至少兩個平行設(shè)置的第一定位銷(501)，所述第一定位銷(501)沿圓周方向設(shè)置，所述第一定位銷(501)與流道孔(12)相互內(nèi)切。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種砂鑄閥體自動化切割裝置，其特征在于：所述法蘭端面定位件(6)包括至少三個平行設(shè)置的第二定位銷(601)，所述第二定位銷(601)沿流道孔(12)徑向位于流道定位件(5)的外側(cè)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種砂鑄閥體自動化切割裝置，其特征在于：所述標(biāo)識機(jī)構(gòu)(7)包括設(shè)置在糾正本體(4)上的定位標(biāo)志，所述閥體(11)上的特定標(biāo)志，所述定位標(biāo)志與閥體(11)上的特定標(biāo)志相對應(yīng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種砂鑄閥體自動化切割裝置，其特征在于：所述的定位標(biāo)志為定位點(diǎn)(8)，所述定位點(diǎn)(8)有二個；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種砂鑄閥體自動化切割裝置，其特征在于：所述糾正本體(4)的另一端上設(shè)置有手柄(9)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種砂鑄閥體自動化切割裝置，其特征在于：所述標(biāo)記放置點(diǎn)(10)有三個，三個所述標(biāo)記放置點(diǎn)(10)分別分布在矩形上的任意三個頂點(diǎn)。

8.一種采用如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的一種砂鑄閥體自動化切割裝置的切割方法，其特征在于，具體操作步驟如下：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及砂鑄閥體生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種砂鑄閥體自動化切割裝置及其切割方法，包括切割機(jī)器人、識別機(jī)構(gòu)和用于固定閥體的工裝，還包括形貌偏差糾正機(jī)構(gòu)，所述形貌偏差糾正機(jī)構(gòu)包括糾正本體，所述糾正本體的一端設(shè)置有流道定位件和法蘭端面定位件，所述流道定位件用于與閥體的流道孔配合并防止糾正本體偏移或掉落閥體，使用時，在閥體上設(shè)置形貌偏差糾正機(jī)構(gòu)，識別機(jī)構(gòu)通過糾正本體上的標(biāo)記放置點(diǎn)，獲取閥體的相對空間位置，并對閥體上的法蘭端面補(bǔ)貼和冒口相對空間路徑計算，受閥體型面偏差的影響大大減低，提高了加工精度，保證不同閥體加工精度要求，同時，形貌偏差糾正機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，易于制造和維護(hù)，后期使用操作簡單方便。

技術(shù)研發(fā)人員：劉海波,戴萬祥,周艷芳,吳思源,陳樂
受保護(hù)的技術(shù)使用者：六盤山實(shí)驗(yàn)室
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6