[实用新型]一种针对带有随机尺寸误差的工件的智能加工系统

说明书

一种针对带有随机尺寸误差的工件的智能加工系统，包括工件搬运系统、自适应工装、位姿测量系统、数控机床以及控制系统，所述工件搬运系统用于将一待加工工件搬运至所述自适应工装或从所述自适应工装搬离；所述位姿测量系统用于对所述待加工工件的任一待加工区域进行测量并获取所述待加工工件的初始位姿；所述自适应工装位于所述数控机床的工作台上并能够根据所述位姿测量系统的输出结果对所述待加工工件进行位姿调整，用于将所述待加工工件的位姿从所述初始位姿调整至一基准位姿；所述数控机床用于对处于所述基准位姿的所述待加工工件的所述待加工区域进行加工。本实用新型整体上实现工件表面加工的自动化，避免因批量工件的随机尺寸误差带来的加工误差。

技术领域

本实用新型涉及自动化机加工领域，尤其是带有随机尺寸误差的工件的表面加工。

背景技术

目前，例如货运火车转向架上的摇枕、侧架等大型工件，在铸造出坯体之后，需要针对坯体的表面进行加工处理，例如喷丸清砂、切割浇注系统、切除浇冒口、浇冒口余量打磨去掉等，才能够得到可使用的成品工件。

为了完成从铸坯到成品工件的上述表面加工，现有技术多采用人工处理的方法，具体地，(1)将通过砂型铸造的工件开箱取出，然后进行抛丸清砂；(2)人工采用火焰切割气对浇注系统进行切割；(3)人工采用碳弧气刨将铸造工件上的浇冒口进行切除，并再次进行抛丸清砂； (4)人工采用角磨机对切割后的浇冒口余量进行打磨去除，实现加工区域和未加工区域的平滑过渡等。

这种人工处理的整个工艺流程中将产生大量的粉尘、火花和噪音，对操作人员具有一定的危害性和危险性，并且，切割浇冒口以及浇冒口余量的人工打磨费时费事耗力，效率低下。

现有技术中采用数控机床对这种大型工件进行表面加工处理的效果也不理想。原因是，大型铸造件在铸造时将产生较大的尺寸误差，可以说，每一个铸坯均具有各不相同的特征尺寸。也就是说，铸坯的形状和尺寸与标准铸型的形状和尺寸总有较大偏差，而且此偏差随机出现，不同铸坯在不同部位产生的偏差不总是相同的。

因此，当采用数控机床批量加工这类工件时，无论以工件的哪个部位作为加工数据基准点，待加工区域的精确位置和待加工量都是各不相同的，如果按照数控机床中预设的加工数据进行加工，势必产生较大的加工误差，无法得到合格的成品工件。

因此，目前为止，尚无采用数控机床代替前述人工处理的成功应用，行业内普遍认为这种误差较大的大型工件无法采用现有数控机床进行全程自动化机加工。

总而言之，现有技术中针对这种随机误差较大的工件存在以下技术问题，(1)现有人工处理工艺效率低下、生产环境恶劣(粉尘、火花、噪音等)的问题；(2)批量待加工铸造件之间有一定的尺寸误差异致使普通数控机床不能或者不方便加工的问题；(3)大型铸造件转运过程中存在危险性的问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种针对带有随机尺寸误差的工件的智能加工系统，能够适应批量待加工铸造件的随机尺寸误差，达到足够的加工精度。

进一步地，解决恶劣的生产环境对人体健康的影响以及转运过程中对人身安全的隐患，实现全程全自动的转运和加工。

(二)技术方案

为了达到上述的目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

一种针对带有随机尺寸误差的工件的智能加工系统，其特征在于，包括位姿测量系统、自适应工装、数控机床以及控制系统，

所述位姿测量系统、自适应工装、数控机床均由所述控制系统协同控制，

所述位姿测量系统用于对一待加工工件上的任一待加工区域进行测量并获取所述待加工工件的初始位姿；