專(zhuān)利名稱(chēng)：鑄件精整裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鑄件精整裝置，其通過(guò)去除由鑄造鋁、鐵等等在 準(zhǔn)備工件時(shí)在工件上沉積或形成的不期望的物質(zhì)而精整具有復(fù)雜形狀的不同鑄件(工件)，這些不期望的物質(zhì)例如鑄砂、源于澆口和冒口 的不規(guī)則物、毛刺等等。特別地，本發(fā)明涉及用于精整具有復(fù)雜形狀 鑄件的鑄件精整裝置，其具有鉸接結(jié)構(gòu)也即多接頭結(jié)構(gòu)的接頭(鉸接) 軸的提高的機(jī)械強(qiáng)度，并且如此構(gòu)造成緊湊的結(jié)構(gòu)。
通過(guò)在其中鑄造鋁、鐵等等而準(zhǔn)備不同的汽車(chē)部件，例如汽缸蓋、 汽缸體、進(jìn)氣歧管等等。由該準(zhǔn)備獲得的鑄件(工件)具有復(fù)雜形狀， 并且其上沉積或形成諸如鑄砂、源于澆口和冒口的不規(guī)則物、毛刺等 等之類(lèi)的不期望的物質(zhì)。因此，需要從工件去除不期望的物質(zhì)以便實(shí) 現(xiàn)精整。
一般，許多鑄件具有復(fù)雜的形狀。因此，在精整這些鑄件時(shí)，需要加工工具執(zhí)行復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，并且從而需要數(shù)字控制(NC)加工。
作為總的目的，鑄件精整裝置此前已經(jīng)廣泛使用6軸向垂直鉸接 機(jī)器人。由于能夠自由設(shè)定6軸向垂直鉸接機(jī)器人的位置和姿勢(shì)，在 工件由機(jī)器人夾持的情況下，通過(guò)設(shè)置在固定面上的加工工具，必要的精整能夠施加到作為工件的鑄件上。
可替換地，加工工具和鑄件(工件)可以分別由機(jī)器人和固定側(cè) 保持。在鑄件精整步驟中，能夠任意設(shè)定位置和姿勢(shì)的6軸向垂直鉸 接機(jī)器人特別是在毛刺去除步驟中很有效，因?yàn)槊淘陔S機(jī)方向上在 工件表面的不同部分上形成。
然而在鑄件(工件)上，沉積或形成有具有不規(guī)則形狀的鑄砂、 毛刺、源于鑄件的澆口的不規(guī)則物等等。因此，當(dāng)由機(jī)器人加工或轉(zhuǎn) 移鑄件(工件)時(shí)，鑄件(工件)的不正常毛刺等等經(jīng)常影響加工工具或夾具的組成。
在這種情況下，由于普通的6軸向垂直鉸接機(jī)器人具有低的接頭 機(jī)械強(qiáng)度，可能發(fā)生接頭(鉸接)軸或多個(gè)接頭(鉸接)軸的錯(cuò)位， 從而引起生產(chǎn)線的長(zhǎng)時(shí)間停止。這已經(jīng)阻止了生產(chǎn)線的操作率增加。 而且，接頭中使用的減速齒輪的側(cè)隙降低了加工精度。
一般，當(dāng)具有6軸向自由度的鉸接機(jī)構(gòu)用作數(shù)字控制(NC)機(jī)構(gòu) 時(shí)，該機(jī)構(gòu)能夠執(zhí)行任何(任意)運(yùn)動(dòng)并且從而適合精整具有復(fù)雜形 狀的鑄件。然而，在機(jī)構(gòu)由單個(gè)單元構(gòu)成的情況下，該機(jī)構(gòu)具有大尺 寸除非第四、第五和第六軸的接頭的機(jī)械強(qiáng)度設(shè)定得很低，這導(dǎo)致大
尺寸的裝置。
作為增加接頭機(jī)械強(qiáng)度的手段，為此目的其滿(mǎn)足大的減速齒輪用 在每個(gè)接頭中，以便將能夠克服在影響時(shí)施加在接頭上的力的強(qiáng)度給 予接頭。然而，如果給予接頭這種所需的機(jī)械強(qiáng)度，則每個(gè)接頭均具 有大尺寸，并且從而該裝置具有很大的尺寸和增加的重量。這阻止了 裝置的快速移動(dòng)，并因此延長(zhǎng)了精整的時(shí)間。因此，該裝置占據(jù)大的 安裝空間并且具有差的生產(chǎn)能力，并且其成本高。而且，在接頭中使 用的減速齒輪的側(cè)隙降低了加工精度。
作為如下這種裝置，其在每個(gè)接頭中使用大的減速齒輪，以便將 能夠克服在影響時(shí)施加在接頭上的力的機(jī)械強(qiáng)度給予接頭，這種裝置 已經(jīng)提供了單獨(dú)設(shè)置的夾具部分和工具部分。然而，由于在夾具部分 和工具部分之間沒(méi)有執(zhí)行相關(guān)聯(lián)的內(nèi)插控制，因此難于為裝置教導(dǎo)用 于加工工件的程序。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本未審專(zhuān)利公開(kāi)No. Hei7 ( 1995) -204952
專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本登記實(shí)用新型公開(kāi)No.3085828

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問(wèn)題
因此，本發(fā)明要解決的問(wèn)題在于，為了經(jīng)由鉸接機(jī)構(gòu)(結(jié)構(gòu))的 數(shù)字控制(NC)機(jī)構(gòu)，通過(guò)去除在鑄件上沉積或形成的諸如鑄砂、源 于免口和冒口的不規(guī)則物、毛刺等等之類(lèi)不期望的物質(zhì)而精整具有復(fù)
雜形狀的鑄件，而提供一種用于精整具有復(fù)雜形狀鑄件的裝置，其鉸 接結(jié)構(gòu)分為由單個(gè)控制單元同時(shí)內(nèi)插控制的夾具單元和工具單元，由 此增加鉸接結(jié)構(gòu)的接頭(鉸接)軸的機(jī)械強(qiáng)度，并因此其能夠解決在 上述已知技術(shù)中固有的缺點(diǎn)。 解決問(wèn)題的手段
為了即使使用給予了所需強(qiáng)度的減速齒輪的話，也實(shí)現(xiàn)緊湊尺寸
的鑄件精整裝置，其特征在于，其8軸向垂直鉸接結(jié)構(gòu)分為兩個(gè)單元， 也即，具有用于定位工件處于所需位置和姿勢(shì)的多軸向鉸接結(jié)構(gòu)的夾 具單元與具有在需要加工工件的過(guò)程中用于移動(dòng)工具的多軸向鉸接結(jié) 構(gòu)的工具單元的組合，并且通過(guò)單個(gè)控制單元來(lái)控制夾具單元和工具 單元兩者，以便使得能夠?qū)崿F(xiàn)每個(gè)單元的內(nèi)插移動(dòng)。而且，消除在接 頭中使用的減速齒輪的側(cè)隙，以便由此提高加工精度。 發(fā)明效果
具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的裝置使得其鉸接結(jié)構(gòu)分成夾具單元和工 具單元，它們作為單獨(dú)的單元設(shè)置并且由控制單元進(jìn)行內(nèi)插控制。因 此，增加了鉸接結(jié)構(gòu)的接頭軸的機(jī)械強(qiáng)度，并且裝置緊湊并且能夠容 易地執(zhí)行教導(dǎo)內(nèi)容，并且提高了加工精度。


圖l是根據(jù)本發(fā)明的精整裝置的實(shí)施例的透視圖。 圖2是根據(jù)本發(fā)明的精整裝置的框圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明用于接頭(鉸接)軸的減速齒輪側(cè)隙消除單元 的示意圖。 附圖標(biāo)記 W:工件 1:樞軸 2:擺動(dòng)軸 3:擺動(dòng)軸 4:擺動(dòng)軸 5:樞軸6:擺動(dòng)軸
7:擺動(dòng)軸
8:移動(dòng)軸
9:工件夾具
10機(jī)床
11減速齒輪側(cè)隙消除單元
12伺服馬達(dá)
13扭矩轉(zhuǎn)化齒輪
14輸出軸
15扭矩調(diào)節(jié)器
16小齒輪
A:夾具單元
B:工具單元
C:控制單元
具體實(shí)施例方式
下面，參考附圖將會(huì)詳細(xì)地描述本發(fā)明。
在圖1中，w表示要加工的鑄件(工件)，并且具體地說(shuō)，其是不同的汽車(chē)部件中之一，例如氣缸蓋、氣缸體、進(jìn)氣歧管等等。 一般， 通過(guò)鑄造鋁或鐵而準(zhǔn)備這種工件。
由該準(zhǔn)備獲得的鑄件(工件)可能具有復(fù)雜的形狀，并且諸如鑄 造砂、來(lái)自澆口和冒口的不規(guī)則部分、毛刺等等之類(lèi)的不期望物質(zhì)在其上沉積或形成。因此，通過(guò)鉸接結(jié)構(gòu)也即多接頭結(jié)構(gòu)的數(shù)控(NC) 機(jī)構(gòu)從工件W上去除不期望的物質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)精整。
該鉸接結(jié)構(gòu)是8軸向的。換句話說(shuō)，該鉸接結(jié)構(gòu)具有在由雙箭頭 所示方向上樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的樞軸1、在由雙箭頭所示方向上擺動(dòng)的擺動(dòng)軸 2、在由雙箭頭所示方向上擺動(dòng)的擺動(dòng)軸3、在由雙箭頭所示方向上擺 動(dòng)的擺動(dòng)軸4、在由雙箭頭所示方向上樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的樞軸5、在由雙箭頭 所示方向上樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的樞軸6、在由雙箭頭所示方向上擺動(dòng)的擺動(dòng)軸 7、以及在由雙箭頭所示方向上移動(dòng)的移動(dòng)軸8。 該鉸接結(jié)構(gòu)包括夾具單元A和工具單元B，根據(jù)將要進(jìn)行的精整， 每個(gè)均具有可選擇(可變)數(shù)量的軸。
本發(fā)明的特征在于本發(fā)明的裝置包括夾具單元A，其用于通過(guò)工 件夾具9夾持鑄件(工件)W，處在通過(guò)樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)樞軸1、擺動(dòng)擺動(dòng) 軸2、 3和4以及樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)樞軸5而方便加工的姿勢(shì)；以及工具單元B， 其通過(guò)擺動(dòng)擺動(dòng)軸6和7以及移動(dòng)移動(dòng)軸8而用于移動(dòng)由工件夾具9 夾持的工件W，以便由諸如端銑刀、切片鋸、鑿等等之類(lèi)的工具10 的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)意欲的加工，并且這些夾具單元A和工具單元B作為單 獨(dú)的單元而分別進(jìn)行設(shè)置，并且?jiàn)A具單元A和工具單元B由控制單元 C進(jìn)行控制來(lái)同時(shí)地內(nèi)插控制夾具單元A和工具單元B。
圖2是控制夾具單元A和工具單元B的操作的控制單元C的操作 流程圖。在如圖2所示的方式中，控制夾具單元A的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)XI、 X2、 X3和X4以及工具單元B的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)Y1、 Y2、 Y3和Y4。
圖3示出作為減速齒輪側(cè)隙消除單元11的典型接頭軸(鉸接軸？) 的樞軸1。構(gòu)成接頭軸(鉸接軸)的減速齒輪在其內(nèi)具有側(cè)隙，并且 從而不能精確地重復(fù)伺服馬達(dá)12的旋轉(zhuǎn)角度位置。輸出軸的角度改變 相應(yīng)于側(cè)隙的角度量。因此，角度位置的精度下降。
為了消除側(cè)隙，扭矩轉(zhuǎn)化齒輪13連接到輸出軸上，并且小齒輪 16相對(duì)于輸出軸在固定側(cè)連接到扭矩調(diào)節(jié)器15的尖端上。預(yù)載荷通 過(guò)連接到輸出軸14上的扭矩轉(zhuǎn)化齒輪從小齒輪16施加到減速齒輪上， 以便由此消除減速齒輪具有的側(cè)隙。因此，能夠防止因側(cè)隙造成的精 度降低，并且從而提高了加工精度。在圖l所示實(shí)施例中，側(cè)隙消除 單元ll連接到每個(gè)軸l、 3、 4、 5和7上。
工業(yè)應(yīng)用性
通過(guò)在其鉸接結(jié)構(gòu)也即多接頭結(jié)構(gòu)中接頭的增加的機(jī)械強(qiáng)度以及 其內(nèi)插移動(dòng)的能力，本發(fā)明的裝置能夠容易地執(zhí)行教導(dǎo)內(nèi)容，并且該 裝置緊湊。因此，該裝置適于精整具有復(fù)雜形狀的工件A (W )。 而且，消除了在接頭(鉸接)軸中使用的減速齒輪的側(cè)隙，由此使得 加工精度能夠提高。如上所述，本發(fā)明的鑄件精整裝置具有高的工業(yè) 應(yīng)用性。
權(quán)利要求
1.一種鑄件精整裝置包括具有多軸向鉸接結(jié)構(gòu)的夾具單元，該多軸向鉸接結(jié)構(gòu)的端部提供有用于定位工件的夾具；具有多軸向鉸接結(jié)構(gòu)的工具單元，該多軸向鉸接結(jié)構(gòu)的端部提供有精整鑄件(工件)所需要的工具；以及用于內(nèi)插控制所述兩個(gè)單元的控制單元。
2. 如權(quán)利要求l所述的鑄件精整裝置，其中，接頭(鉸接)軸的 一部分或全部每個(gè)均提供有減速齒輪側(cè)隙消除機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鑄件精整裝置，其能夠容易地執(zhí)行教導(dǎo)內(nèi)容并具有鉸接結(jié)構(gòu)，該鉸接結(jié)構(gòu)的接頭具有增強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度。本發(fā)明中，在經(jīng)由鉸接結(jié)構(gòu)的數(shù)字控制(NC)機(jī)構(gòu)，通過(guò)去除在鑄件上沉積或形成的諸如鑄砂、源于澆口和冒口的不規(guī)則物、毛刺等等之類(lèi)不期望的物質(zhì)而精整具有復(fù)雜形狀的鑄件W的精整裝置中，該裝置包括用于將要精整的鑄件W定位在方便加工的位置的夾具單元A；通過(guò)操作工具施加所需加工到被定位鑄件W上的工具單元B；以及用于綜合地內(nèi)插控制夾具單元A和工具單元B的控制單元C。
文檔編號(hào)G05B19/41GK101206474SQ20071030096
公開(kāi)日2008年6月25日 申請(qǐng)日期2007年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月14日
發(fā)明者市橋薰 申請(qǐng)人:株式會(huì)社滋賀山下