[发明专利]铸件表面清理过程中加工路径的检测及纠正方法

说明书

技术领域

本发明涉及铸件清理技术领域，特别地，涉及一种铸件表面清理过程中加工路径的检测及纠正方法。

背景技术

在铸件清理领域可分为铸铝件清理和铸件清理。铸铝件清理对铸造和装夹误差主要是利用浮动工具对加工路径进行补偿；铸件清理，主要还是利用磨削专机配合人工清理保证清理效果。

铸铝件由于其塑性好、易于加工且铸造形成的披缝和毛刺较少。采用低扭矩、小功率的工具即可完成清理工作，目前多数清理工具都在200W至500W之间。一方面小功率工具在清理加工速度达到一定的情况下，即便接触到铸件本体也不会对其造成伤害；另一方面实现清理工具在一定行程范围内保持均匀的柔性浮动较为容易。

铸件由于其塑性差、硬度高、含碳量高、铸造粘砂严重，清理加工将产生较大的冲击负荷，对刀具要求较为严格，为保证加工效率需要使用大功率主轴一般要求在30KW以上。大功率的加工系统无法采用机械浮动的方式去补偿，易造成清理不干净或者加工到铸件本体而损坏铸件，严重的将造成加工系统的损坏或者重大安全事故发生。目前绝大多数的铸铁生产企业还都只能采用磨削专机配合人工清理完成清理工作，对铸件分布较为规律且空间可达性较好的清理特征交由磨削专机去除剩余特征完全由人工清理，尤其是铸件不规则表面和型腔内部的清理特征。清理工作量大、劳动强度大、产能低且人工清理铸件易遗漏，清理车间的铸造环境难以保证，容易造成环境污染以及造成对操作人员的伤害。

发明内容

本发明目的在于提供一种铸件表面清理过程中加工路径的检测及纠正方法，以解决现有铸件清理过程中的误差检测及纠正方法无法同时满足铸件和铸铝件的清理需要；通过设计高精度零件减少误差，成本太大；现有铸件的误差检测及纠正主要依靠人工完成，质量难以保证，容易遗漏，对人体以及环境的污染较大的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种铸件表面清理过程中加工路径的检测及纠正方法，包括：a、选取铸件的标准样件，固定标准样件；b、利用非接触式测距传感器测量标准样件到规定的标准平面的距离，从而获得标准样件的加工平面；d、在加工平面内依据标准样件形状选取对应的刀具，预先设置标准样件的清理加工路径，生成加工程序；e、对待加工铸件进行清理加工过程中，利用非接触式测距传感器测量待加工铸件的加工表面到标准平面的距离，获得待加工铸件的加工平面；f、经过分析对比得出待加工铸件的加工平面与标准样件的加工平面的偏差数据；g、调用加工程序，并依据偏差数据对清理加工路径进行纠正，得到新的清理加工路径，生成新的加工程序；h、依据新的加工程序执行对待加工铸件的加工表面进行清理加工。

进一步地，在标准平面内选取至少三个点，选取的至少三个点中每三个点不共线；利用非接触式测距传感器测量标准平面上的点到标准样件的垂直距离；获得测量的第一垂直距离数据，并根据选取点的坐标，得出相对于标准平面的标准样件加工平面；在标准平面内利用非接触式测距传感器测量标准平面上选取的点到待加工铸件的垂直距离；获得测量的第二垂直距离数据，并根据选取点的坐标，得出相对于标准平面的待加工铸件的加工平面；获得待加工铸件的加工平面与标准样件加工平面在非接触式测距传感器方向的偏差；调用加工程序，并根据偏差对预先设置的清理加工路径进行纠正重新得到待加工铸件的新的清理加工路径，得到新的加工程序；按照纠正后的新的清理加工路径完成清理加工。

进一步地，铸件表面清理采用铸件清理加工工作站，铸件清理加工工作站包括用以固定定位铸件的工作台、用于清理待加工铸件的机器人、用以控制机器人运转的机器人控制器以及用以控制铸件清理加工工作站运转的中央控制器，机器人的活动端设有用以清理加工的加工组件。

进一步地，待加工铸件、工作台、加工组件中的至少一个上安装有用以非接触式传感测量待加工铸件的加工表面的距离数据的非接触式测距传感器，非接触式测距传感器分别连接中央控制器和机器人控制器，并将距离数据传输给中央控制器和机器人控制器，中央控制器依据标准平面到标准样件的距离与标准平面到待加工铸件的距离进行比对得出铸件的偏差数据，依据偏差数据纠正预先设置的清理加工路径，得到新的清理加工路径，机器人控制器依据新的清理加工路径控制机器人对待加工铸件进行清理加工。

进一步地，待加工铸件的加工表面设定为相互垂直的X方向、Y方向和Z方向三个方向，机器人控制器控制机器人上的加工组件沿X方向执行清理加工路径完全覆盖且具有余量；沿Y方向执行清理加工路径完全覆盖且具有余量；清理加工过程中仅对待加工铸件的加工表面沿Z方向的清理加工路径进行纠正。