[发明专利]用于将铸造零件从借助于铸造过程获得的群组中分离的方法和系统

说明书

技术领域

本发明包括在钢铁工业技术领域中，并且更具体地，包括在将零件从由通用结构(群组)支撑的通过铸造生产的成组的零件中分离的行业中。

背景技术

铸造群组通常包括浇口杯或浇口、供给线、冒口以及能够被附接至冒口和/或供给线的铸造零件。填注杯、供给线以及冒口为供模具中熔融的材料流动通过以形成铸造零件的管道和腔体。供给线可以包括与浇口连通的连接分支和供给铸造零件或冒口的侧部的二级线。在模具中制造铸造零件——其中，铸造零件在群组中获得——要求将铸造零件在确定的切削点处与冒口或供给线分离，为此一般使用切削工具。

这项任务一般手动地执行，这涉及到需要由执行该项任务的操作者付出巨大努力的繁琐工作。这些操作者遭受安装中存在的噪音和烟尘、以非人体工程学的姿势工作、并且会由于切销工具的错误使用而受伤，因此他们的工作质量会受到严重的影响。此外，正确的结果取决于工人的经验和情绪。

有时会使用特别设计的模具以将零件与剩余的群组自动地分离；然而，零件上研磨砂的存在极大地减小了模具的工作寿命，使得需要不适合于日常生产的非常高的维修次数。另一方面，存在有大量的基准物，使得需要为它们中的每一者设计并且获得特定的模具，因此，它们的收益性受到严重质疑。

鉴于上述问题并且由于大量的这种类型的各种零件，为每个零件确定允许铸造零件与群组并且更具体地与和它们附接的冒口或供给线精确并准确地分离的工具的接入点及其切削角度和进入角——这对于将铸造零件与和它们附接的群组(与冒口或在适当的情况下与供给线)自动分离是必不可少的——是费力的。

尽管已经设计了用于将铸造零件与它们的群组分离的试图减轻这种费力程度的各种系统，诸如在专利文献JP2000225459(A)、JP2000317622(A)、FR2907039(A1)、FR2901161(A1)、WO9738822(A1)以及US6364032(B1)中所描述的之类的系统，但这些系统中目前没有一个能够实现允许减少费力程度、保持手动工艺的灵活性并且同时确保在对于每个特定零件所特别要求的点处执行精确切削以将铸造零件与群组有效分离的自动操作。

同样已知的是提供了一种用于基于视觉和机器人技术执行该任务的自动解决方案的专利JP 2010 234431 A和JP 4 071769A。总之，这些系统要求需要借助于教示进行机器人系统编程。必须为现有基准物中的每一者进行该繁重的编程，并且每当新的基准物添加到生产中时必须进行该繁重的编程，这要求非常长的调试时间，并且该调试仅能由特定的人员执行。

因此，本发明的方法在灵活性方面是一种进步，这是由于其不论群组以何位置或何取向定位并且不论考虑中的零件为何种类型，均单独地为每个特定零件自动地计算切削点。这例如解决了诸如在固化过程期间出现的供给线的变形或随着模具的使用而出现的存在过多的大量的基准物等之类的问题。此外，无须在每当改变零件类型时停止生产，从而可以同时以若干个基准物进行工作。另一方面，本发明的方法与目前为止出现的自动化解决方案相比要求更短的调试时间，并且消除了对专业人员的需要，甚至连工人也能够构造该系统，并无需在机器人系统上执行先前的教示编程。最后，本发明的方法还允许在需要时通过人机界面进行人为干预以选择或纠正所述点。因此在生产过程期间是由操作者自己选择工具的角度和切削点，并且将该工具朝向期望的点引导，而无需重新编程该系统或在工具的工作区域中进行物理干扰。

发明内容

本发明的目的是借助于一种用于将铸造零件从借助于铸造过程获得的群组中分离的方法和系统来克服上文详细描述的技术现状的缺点，该群组包括浇口杯、供给线、铸造零件以及供给冒口。在本发明的范围内，群组既可以理解为完整的群组和也可以理解为不完整的群组(例如缺少已经从群组中卸除的部分)。

本发明的方法包括：

a)限定用于第一计算机视觉系统的空间参照系(X、Y、Z),在第二工作区域中限定用于第一工业操作器的空间参照系(X’、Y’、Z’)，并且使所述两个空间参照系根据分离它们的距离(x、y、z)和每条轴线的取向来相互关联；

b)研发用于第一工业操作器的基于通过参数的运动指令的基本编程算法；

c)存储对应于群组的铸造零件、供给线和冒口的、包括用于将铸造零件从群组中切削的切削点的数据的数据；

d)将群组放置在第一工作区域中；

e)借助于第一计算机视觉系统获得铸造群组的图像；