铸件残留钢丸清除装置及铸件残留钢丸清除方法

技术领域

本发明涉及铸件加工技术领域，尤其涉及一种铸件残留钢丸清除装置及铸件残留钢丸清除方法。

背景技术

铸件采用钢丸进行精抛之后，钢丸易进入到铸件的内腔通道，无法自动流出。

相关技术中，利用翻转机将铸件翻转180度后，采用人工持吹清工具进行内腔残留钢丸吹清吹清，从而将铸件内腔残留的钢丸清除。

然而，这种铸件残留钢丸清除方式的清除效果较差，且效率较低。

发明内容

本发明提供一种铸件残留钢丸清除装置及铸件残留钢丸清除方法，以提高铸件中钢丸的清除效果，以及清除效率。

第一方面，本发明提供一种铸件残留钢丸清除装置，包括控制器、机器人组件、视觉识别组件和清吹组件，机器人组件和清吹组件和视觉识别组件与控制器电连接；

视觉识别组件被配置为识别铸件的型号；

控制器被配置为根据铸件的型号，确定铸件的型号对应的翻转模式和吹气模式；

机器人组件被配置为抓取并将铸件移动至清吹组件处，并根据翻转模式翻转铸件；

清吹组件被配置根据吹气模式，向铸件吹气。

在一种可能的实现方式中，本发明提供的铸件残留钢丸清除装置，视觉识别组件包括安装架和相机，相机与安装架连接，相机与控制器电连接。

在一种可能的实现方式中，本发明提供的铸件残留钢丸清除装置，视觉识别组件还包括罩壳、驱动件和活动门，罩壳与安装架连接，罩壳的一侧开口设置，相机位于罩壳内，且相机的拍摄端朝向开口一侧，活动门与罩壳活动连接，驱动件的驱动轴与活动门连接，驱动件驱动活动门相对罩壳移动，以打开或者关闭开口。

在一种可能的实现方式中，本发明提供的铸件残留钢丸清除装置，视觉识别组件还包括多个吹尘件，多个吹尘件位于相机的相对两侧，吹尘件的吹尘口朝向开口，以将灰尘经开口吹出罩壳。

在一种可能的实现方式中，本发明提供的铸件残留钢丸清除装置，清吹组件包括丸料回收件、第一支架、至少一个吹气组结构、第二支架和至少一个第二吹气结构，第一支架和第二支架间隔设置在丸料回收件的周侧，且均与丸料回收件连接；

至少一个吹气组结构设置在第一支架上，吹气组结构包括多个沿第一支架延伸方向间隔设置的第一吹气结构，至少一个第二吹气结构设置在第二支架上，第一吹气结构和第二吹气结构的吹气口朝向不同。

在一种可能的实现方式中，本发明提供一种铸件残留钢丸清除装置，清吹组件还包括第三支架和至少一个第三吹气结构，第一支架、第二支架和第三支架间隔设置在丸料回收件的周侧，且均与丸料回收件连接；

至少一个第三吹气结构设置在第三支架上；其中，第一吹气结构、第二吹气结构和第三吹气结构的吹气口朝向均不同。

在一种可能的实现方式中，本发明提供一种铸件残留钢丸清除装置，第一吹气结构包括连接件、转动件、吹气件和控制阀，控制阀与第一支架连接，控制阀与吹气件连通，连接件与第一支架连接，转动件与连接件转动连接，吹气件与转动件连接，转动件带动吹气件相对连接件转动，以调整吹气件的吹气口朝向。

在一种可能的实现方式中，本发明提供一种铸件残留钢丸清除装置，连接件上设置有弧形槽和连接孔，转动件上设置有与弧形槽相匹配的滑动部，以及与连接孔相匹配的连接部，连接部插设在连接孔内，滑动部插设在弧形槽内；

转动件转动时，连接部相对连接孔转动，滑动部沿弧形槽滑动。

在一种可能的实现方式中，本发明提供一种铸件残留钢丸清除装置，第一支架设置有安装槽，安装槽的延伸方向与第一支架的延伸方向一致；

连接件沿安装槽的延伸方向相对第一支架移动，以调整吹气件的位置，连接件的底部设置有至少一个与安装槽相匹配的安装孔，紧固件经安装孔插设在安装槽内。

第二方面，本发明提供一种铸件残留钢丸清除方法，采用上述第一方面提供的铸件残留钢丸清除装置，铸件残留钢丸清除方法包括：

控制视觉识别组件，识别铸件的型号；

根据铸件的型号，确定与铸件的型号对应的翻转模式和吹气模式；

控制机器人组件抓取并移动铸件至清吹组件处，并按照翻转模式翻转铸件；

控制清吹组件按照吹气模式向铸件吹气。

本发明提供的铸件残留钢丸清除装置及铸件残留钢丸清除方法，铸件残留钢丸清除装置通过设置控制器、机器人组件、视觉识别组件和清吹组件，通过视觉识别组件，识别铸件的型号，通过机器人组件，接收铸件的型号信息，将铸件移动至清吹组件处，并按照铸件的型号对应的翻转模式翻转铸件，通过清吹组件，接收铸件的型号信息，并按照铸件的型号对应的吹气模式向铸件吹气。机器人组件和清吹组件的灵活性更高，铸件内的钢丸不易残留，且清除的效率较高，作业一致性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的铸件残留钢丸清除装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的铸件残留钢丸清除装置中夹具的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的铸件残留钢丸清除装置中第一挡停组件的结构示意图；

图4为图3的左视图；

图5为本发明实施例提供的铸件残留钢丸清除装置中视觉识别组件的结构示意图；

图6为图5的左视图；

图7为本发明实施例提供的铸件残留钢丸清除装置中清吹组件的结构示意图；

图8为图7的主视图；

图9为图7中A处的局部放大图；

图10为本发明实施例提供的铸件残留钢丸清除装置中连接件的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的铸件残留钢丸清除装置中转动件的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的铸件残留钢丸清除方法的流程示意图。

附图标记说明：

100-机器人组件；

110-夹具；111-第一指；112-第二指；113-伺服控制器；

200-视觉识别组件；210-安装架；220-罩壳；230-驱动件；240-吹尘件；

300-清吹组件；310-丸料回收件；320-第一支架；321-安装槽；330-吹气组结构；331-第一吹气结构；3311-连接件；3311a-弧形槽；3311b-连接孔；3312-转动件；3313-吹气件；340-第二支架；350-第二吹气结构；360-第三支架；370-第三吹气结构；

400-传送线组件；410-第一挡停组件；411-安装座；412-挡停驱动件；413-回转挡板；414-控制阀；

500-隔离件。

具体实施方式

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或维护工具不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或维护工具固有的其它步骤或单元。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

相关技术中，利用翻转机将铸件翻转180度后，采用人工持吹清工具进行内腔残留钢丸吹清吹清，从而将铸件内腔残留的钢丸清除。由于翻转机只能180度翻转，只能倒出与翻转方向平行的铸件内腔内的钢丸，柴油机铸件内腔结构复杂，与翻转方向垂直等其它内腔中的钢丸则无法倒出，而且通过人工吹清作业的方式进行残留钢丸的清理，作业一致性差，不确定性高，铸件内腔质量难以保证，存在较大质量隐患。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种铸件残留钢丸清除装置及铸件残留钢丸清除方法，铸件残留钢丸清除装置通过设置控制器、机器人组件、视觉识别组件和清吹组件，视觉识别组件可以识别铸件的型号，机器人组件抓取铸件，并将铸件移动至清吹组件处，根据铸件的型号调取铸件型号对应的翻转模式，对铸件进行多角度的翻转。清吹组件可以根据铸件的型号调取铸件型号对应的吹气模式，向铸件吹气，从而铸件残留钢丸的清除。钢丸不易残留，且清除的效率较高。

参见图1所示，本发明提供的铸件残留钢丸清除装置，包括控制器(图中未示出)、机器人组件100、视觉识别组件200和清吹组件300。

其中，机器人组件100和清吹组件300和视觉识别组件200均与控制器电连接。

视觉识别组件200被配置为识别铸件的型号。

示例性地，铸件上可以设置有标识件，例如，产品的编码、条形码或者二维码等。视觉识别组件200通过识别铸件上的标识件，从而获取铸件的型号信息。

其中，视觉识别组件200也可以用于获取铸件的位置，从而引导机器人进行抓取。

控制器被配置为根据铸件的型号，确定铸件的型号对应的翻转模式和吹气模式。

机器人组件100被配置为根据铸件的位置抓取铸件，将铸件移动至清吹组件300处，并根据铸件的型号对应的翻转模式翻转铸件。

可以理解的是，不同铸件的内腔结构不同，因此翻转的角度不同，翻转的次数不同。

示例性地，机器人组件100可以包括6轴机器人和设置在6轴机器人上的夹具，从而兼容多品种铸件，实现铸件多角度翻转，提升倒丸效果。其中，6轴机器人和夹具可以为相关技术中常用的6轴机器人和夹具110，本实施例在此不做赘述。

示例性地，参见图2所示，夹具110可以为双指夹具，即第一指111为固定指、第二指112为活动指。双指夹具可以采用液压驱动，液压系统带伺服控制器113，可以精准控制活动指的初始位置，实现不同产品抓取时的自动切换。

清吹组件300被配置根据铸件的型号对应的吹气模式，向铸件吹气。

可以理解的是，不同铸件所需的吹气方向不同，吹气的位置不同，或者同一铸件在不同翻转角度时所需的吹气方向不同，吹气的位置不同。因此需要清吹组件300根据铸件的型号对应的吹气模式，向铸件吹气。

本实施例提供的铸件残留钢丸清除装置，通过设置控制器、机器人组件100、视觉识别组件200和清吹组件300，铸件内的钢丸不易残留，且清除的效率较高，因此，本发明提供的铸件残留钢丸清除装置，清除钢丸的效果较好。而且，通过机器人集成应用技术、视觉识别技术的应用实现了工件铸件翻转倒丸吹清自动化，确保了作业一致性。

参见图1所示，在一些实施例中，为了便于铸件的输送，还包括传送线组件400。传送线组件400用于将铸件输送到视觉识别组件200处，并将翻转清丸处理后的铸件输送到其他工位。

其中，视觉识别组件200可以设置在传送组件的顶部，机器人组件100和清吹组件300间隔设置在传送组件的同一侧。

示例性地，传送线组件400可以为辊道线组件。

在另一些实施例中，还包括第一传感器(图中未示出)和第一挡停组件410。

其中，第一传感器设置在传送线组件400上，第一挡停组件410设置在传送线组件400的底部。第一传感器与传送线组件400电连接，且与第一挡停组件410电连接。

需要说明的是，第一传感器设置在视觉识别组件200的拍摄区域内，传送线组件400启动后，传送线组件400向视觉识别组件200方向传送铸件，当铸件移动到视觉识别组件200的拍摄区域内时，第一传感器感应到铸件后，向传送线组件400和第一挡停组件410发送信号，传送线组件400停止移动，第一挡停组件410升起，对铸件的位置进行限制。可以理解的是，第一挡停组件410可以有效防止铸件地窜动，影响视觉识别组件200的拍摄精度。拍摄完成后，机器人组件100将铸件移动至清吹组件300处，进行翻转倒丸并吹清。钢丸处理完成后，机器人组件100将铸件移动至传送线组件400上，第一挡停组件410落下，机器人组件100返回原位，传送线组件400将铸件输送到下一工序位置。

在一些实施例中，为了有效防止铸件在视觉识别组件200的拍摄区域内堆积，还包括第二挡停组件(图中未示出)和第二传感器(图中未示出)，第二挡停组件设置在传送线组件400的底部，第二传感器与传送线组件400电连接，且第二挡停组件和第二传感器位于第一传感器的上游，第二挡停组件和第二传感器电连接。

开始工作时，第二挡停组件下降，传送线组件400运行，铸件朝向视觉识别组件200移动。当第一传感器感应到第一个铸件后，向传送线组件400和第一挡停组件410发送信号，传送线组件400停止移动，第一挡停组件410升起。在传送线组件400运行过程中，当第二传感器感应到第二铸件后，第二挡停组件升起。直至拍摄区域内的第一个铸件拍摄完成后，第一挡停组件410下降。传送线组件400继续运行，当第一个铸件离开拍摄区域后，第二挡停组件下降，继续下一循环。

需要说明的是，第一挡停组件410和第二挡停组件的结构可以相同。

参见图3和图4所示，示例性地，第一挡停组件410包括安装座411、挡停驱动件412、回转挡板413和控制阀414，回转挡板413与安装座411铰接，挡停驱动件412的壳体与安装座411连接，挡停驱动件412的驱动轴与回转挡板413连接，挡停驱动件412与控制阀414连接。

其中，挡停驱动件412可以为气缸，控制阀414可以为气动控制阀。

下面对视觉识别组件200的具体结构进行介绍。

参见图1、图5和图6所示，在一种可能的实现方式中，视觉识别组件200包括相机(图中未示出)，相机与控制器电连接。

需要说明的是，图中三角形所示的区域，为相机的拍摄区域。

示例性地，相机可以安装在安装架210上，垂直向下的对传送线组件400的铸件进行拍照。

在一种可能的实现方式中，为了对相机进行保护，视觉识别组件200还包括罩壳220、驱动件230和活动门(图中未示出)，罩壳220与安装架210连接，罩壳220的一侧开口设置，相机位于罩壳220内，且相机的拍摄端朝向开口一侧，活动门与罩壳220活动连接，驱动件230的驱动轴与活动门连接，驱动件230驱动活动门相对罩壳220移动，以打开或者关闭开口。相机拍照时活动门打开，不拍照时活动门关闭。

具体地，驱动件230可以为气缸。

其中，罩壳220的底部可以开口设置。

在一种可能的实现方式中，为了有效避免灰尘进入到罩壳220内，视觉识别组件200还包括多个吹尘件240，多个吹尘件240位于相机的相对两侧，吹尘件240的吹尘口朝向开口，以将灰尘经开口吹出罩壳220。

可以理解的是，当相机工作时，吹尘件240可以朝开口方向向下吹气。

示例性地，吹尘件240可以为吹气嘴，例如，扁平吹气嘴。

下面对清吹组件300的具体结构进行介绍。

参见图7和图8所示，一种可能的实现方式中，清吹组件300包括丸料回收件310、第一支架320、至少一个吹气组结构330、第二支架340和至少一个第二吹气结构350。

其中，丸料回收件310用于收集钢丸。第一支架320和第二支架340分别用于安装吹气组结构330和第二吹气结构350，吹气组结构330和第二吹气结构350的吹气口朝向不同，这样，清吹组件300可以根据不同铸件的型号，采用吹气组结构330或第二吹气结构350或两者同时进行吹气。

需要说明的是，吹气组结构330和第二吹气结构350可以采用不同的电磁阀进行控制。

示例性地，丸料回收件310可以采用漏斗式结构。具体地，丸料回收件310包括支撑架和设置在支撑架上的漏斗。第一支架320和第二支架340可以与支撑架连接。

可以理解的是，丸料回收件310采用漏斗式结构，漏斗设置倾斜的壁板，从而有效防止倒丸吹清时钢丸飞溅到丸料回收件310以外的区域，确保翻转吹清出的钢丸能更大程度地收集到丸料回收件310内。丸料回收件310的底部开口设置，倒出的丸料可以通过底部的开口进入到，设置在丸料回收件310下方的丸料回收车内，丸料回收车将回收的钢丸运输走后用于重复利用，从而可以节约成本。

在另一些实施例中，为了提高钢丸的收集率，第一支架320和第二支架340的背离漏斗的一侧可以设置有挡板。

其中，第一支架320和第二支架340间隔设置在丸料回收件310的周侧，且均与丸料回收件310连接。

具体地，第一支架320和第二支架340可以设置在丸料回收件310相对的两侧，或者，可以设置在相邻的两侧。

其中，至少一个吹气组结构330设置在第一支架320上。

参见图9所示，吹气组结构330的数量可以为多个，多个吹气组结构330沿X轴所示的方向间隔设置。各吹气组结构330的吹气口朝向可以至少部分相同，或者，各吹气组结构330的吹气口朝向可以不同。各吹气组结构330可以采用不同的电磁阀进行控制。本实施例在此不做具体限定。

其中，吹气组结构330包括多个沿第一支架320延伸方向间隔设置的第一吹气结构331。第一支架320延伸方向为图中Y轴所示的方向。其中，同一吹气组结构330中的第一吹气结构331的吹气口朝向可以相同。

需要说明的是，为了表示清楚，图中对第一支架320的结构进行了简化。

其中，参见图7和图8所示，至少一个第二吹气结构350设置在第二支架340上，第一吹气结构331和第二吹气结构350的吹气口朝向不同。

需要说明的是，第二吹气结构350的数量可以为至少两个，至少两个第二吹气结构350可以设置同一高度，或者，至少两个第二吹气结构350可以设置在不同的高度。

参见图7和图8所示，在另一些实施例中，为了提高吹清的效果，清吹组件300还包括第三支架360和至少一个第三吹气结构370，第一支架320、第二支架340和第三支架360间隔设置在丸料回收件310的周侧，且均与丸料回收件310连接。

至少一个第三吹气结构370设置在第三支架360上。

其中，第一吹气结构331、第二吹气结构350和第三吹气结构370的吹气口朝向均不同。

需要说明的是，第一吹气结构331、第二吹气结构350和第三吹气结构370可以相同，下面以第一吹气结构331为例进行说明。

参见图9至11所示，为了能够对更多不同的铸件进行处理，第一吹气结构331包括连接件3311、转动件3312和吹气件3313。

其中，连接件3311与第一支架320连接。转动件3312与连接件3311转动连接。吹气件3313与转动件3312连接。转动件3312带动吹气件3313相对连接件3311转动，以调整吹气件3313的吹气口朝向。

示例性地，角度调节范围可以为40°-80°，例如，50°或者60°。

具体地，连接件3311上设置有弧形槽3311a和连接孔3311b。转动件3312上设置有与弧形槽3311a相匹配的滑动部，以及与连接孔3311b相匹配的连接部。连接部插设在连接孔3311b内，滑动部插设在弧形槽3311a内。示例性地，连接孔3311b可以为圆孔，连接部可以为呈圆柱状。

其中，弧形槽3311a对应的圆心角可以根据上述角度调节范围进行确定。

其中，滑动部和连接部可以与转动件3312分体设计，例如，转动件3312上设置有两个安装孔，滑动部和连接部为单独设置的零部件，滑动部和连接部第应插设在两个安装孔内。

调整时，转动件3312转动，连接部相对连接孔3311b转动，滑动部沿弧形槽3311a移动。

其中，吹气件3313可以为吹气嘴。

需要说明的是，在一些实施例中，第一吹气结构331还包括驱动件，驱动件与转动件3312连接，通过驱动件驱动转动件3312，实现转动件3312的自动转动。

在一种可能的实现方式中，第一支架320设置有安装槽321，安装槽321的延伸方向与第一支架320的延伸方向一致。

连接件3311沿安装槽321的延伸方向相对第一支架320移动，以调整吹气件3313的位置。这样，清吹组件300的灵活性更高。

具体地，连接件3311的底部设置有至少一个与安装槽321相匹配的安装孔，紧固件可以经安装孔插设在安装槽321内。

其中，第一支架320、第二支架340、第三支架360均可以采用铝型材方管焊接而成。紧固件可以为T型螺栓。

在本实施例中，清吹组件300还包括增压件和储气罐，增压件和储气罐连通，储气罐与第一吹气结构331、第二吹气结构350和第三吹气结构370均连通。压缩气体通过增压件将主气源的进气压力提升1.5-2倍，并将增压的气体暂存于储气罐内。

示例性地，增压件可以为增压泵。

在一些实施例中，还包括粉尘处理组件(图中未示出)和安全防护组件。安全防护组件包括隔离件500，机器人组件100、清吹组件300和视觉识别组件200位于隔离件500内。隔离件500用于有效避免粉尘的外溢。隔离件500可以为房屋建筑。

其中，隔离件500上设置有安全门和观察窗。安全门的数量可以为三个，一个为输送线侧的进出检修安全门，一个为进出工作站的安全门。另外一个为丸料回收车的出料安全门，该处为料车进出通道，人员无法通行。其中，观察窗方便监测隔离件500内部运行情况。

粉尘处理组件用于粉尘收集处理，粉尘处理组件设置在清吹组件300的正上方，通过管道与厂房的出风口连接。

需要说明的是，粉尘处理组件可以为相关技术中常用的粉尘结构，本实施例在此不做赘述。

参见图12所示，本发明提供一种铸件残留钢丸清除方法，采用上述实施例提供的铸件残留钢丸清除装置，铸件残留钢丸清除方法包括：

S101、控制视觉识别组件，识别铸件的型号。

具体地，可以通过在铸件上设置标识件，通过视觉识别组件200的相机进行拍照识别。

S102、根据铸件的型号，确定与铸件的型号对应的翻转模式和吹气模式。

S103、控制机器人组件抓取并移动铸件至清吹组件处，并按照翻转模式翻转铸件。

具体地，可以通过6轴机器人和夹具110夹取铸件，将移动和翻转铸件。

S104、控制清吹组件按照吹气模式向铸件吹气。

具体地，通过清吹组件300的第一吹气结构331、第二吹气结构350和第三吹气结构370的相互配合，从而实现不同方向的吹气。

本实施例提供的铸件残留钢丸清除方法，机器人组件100更加灵活的运行轨迹及多角度可调节的清吹组件300的设计有利于确保了彻底清除内腔残留的钢丸，提升了铸件的内腔质量。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。