摘要：介绍了几种吊链式抛丸清理机的特点 ，针对目前人工装卸工件现状 ，研发了６自由度枢纽机械人、 滚珠丝杠移动事情台和工件丈量定位系统等 ，坚持机械人与吊链同步移动 ，机械人底座相对吊链静止时悬挂工 件 ，制止了工件与吊钩爆发碰撞或干预现象。
要害词：吊链；抛丸清理机；工件；吊钩；机械 中图分类号：ＴＧ２３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４—６６９４（２０１４）
抛丸清理机按吊链式抛丸清理机的吊链行走 方法差别 ，可分为吊链连续式、吊链步进式和积放式抛丸清理机。吊链连续式抛丸清理机的吊链连续 匀速行走 ，工件在随吊链行走的历程中完成装上、 抛丸清理、卸下等工序 ，该抛丸清理机连续作业 ，生 产效率高 ，适应性广 ，但每钩清理时间不可调理 ，如 图１所示；吊链步进式抛丸清理机的吊钩脉动前 进 ，一步一钩或多钩 ，工件在装卸区和抛丸区划分 处于停止状态 ，实现定点装卸和定点抛丸工序 ，该 抛丸清理机装卸和抛丸时问可调 ，生产灵活性强 ， 提高了弹丸利用率和生产效率 ，缺点是不如连续式 生产效率高；积放式抛丸清理机的吊钩接纳积放链 输送 ，吊钩在差别区段行走速度差别 ，吊链在抛丸 区内停留时间和装卸工件时间可灵活调解 ，以便当 装卸工件和提高抛丸清理效率 ，操作灵活性大 ，对 于发动机缸体缸盖、电机壳体外貌及内腔较庞大的 工件 ，清理效果尤为突出。
吊链式抛丸清理机的工件悬挂在连接吊链的 吊钩上 ，工件相互之间不接触 ，并间隔一定的距离 ， 工件各外貌袒露在外 ，钢丸可以直接抛打在工件表 面上 ，抛打效果好 ，清理时间短 ，生产效率高。上述 三种形式的吊链式抛丸清理机都适合种种批量、不 同庞洪水平的中等铸件、锻件、合金件等外貌上的 残砂、夹杂、氧化皮和铁锈的清理 ，自动化水平和生 产效率高 ，清理效果好。
１工件装卸现状
无论哪种形式的吊链式抛丸清理机 ，其工件的 装卸都是在抛丸清理室外某一位置进行。目前清理 稍大一些的工件是接纳人工操作电葫芦或行车装 卸 ，关于中等工件（如几十公斤重的工件）是接纳人 手搬运装上或卸下 ，由于吊钩一般吊在吊链上 ，并 位于地面一定的高度 ，搬运工人需要将工件举升到 相应高度进行装卸 ，长时间事情会造成工人劳动强 度大 ，生产效率低 ，对工人的身心造成一定的伤害 ， 所以人工装卸难以满足高速、自动化生产线的要
２工件自动装卸
针对吊链式抛丸清理机人工装卸工件的现状 ， 研发了吊链装卸工件机械人系统 ，考虑到吊链通过 式抛丸清理机的吊钩是连续匀速移动的 ，所以研发 的吊链装卸工件机械人系统由６自由度枢纽机械 人、滚珠丝杠移动事情台和工件丈量定位系统等三 部分组成。
2.1 ６自由度枢纽机械人用来装卸搬运工件。６自由度枢纽机械人装在滚珠丝杠移 动事情台上 ，滚珠丝杠副发动机械人直线移动 ，用 来坚持机械人与吊链同步移动的状态下装卸工件 ， 制止工件与吊钩爆发碰撞或干预现象 ，工件丈量定 位系统用来将输送来的工件进行准确定位 ，为机械 人装卸工件做好准备。
2.1６自由度枢纽机械人的研发
６自由度枢纽机械人运动灵活、位置准确、装卸 速度快 ，特别适合中等工件的装卸搬运。研发的６ 自由度枢纽机械人较大装卸质量为５０ ｋｇ ，机械人 由６台伺服电机和６台减速机组成 ，划分控制６个 枢纽的运动�；等吮咎宓闹饕悴考� ，如底座、腰 部、大臂、小臂、腕部等接纳铸件精加工而成 ，腕部 部分零件接纳铸铝合金质料 ，减轻了腕部重量和大 小臂蒙受的力矩 ，提高了机械人的承载能力�？翁� 组对机械人结构进行了三维建模和优化 ，研发了机 器人控制系统 ，开发了控制系统软件 ，进行了机械 １２人运动学和动力学剖析。
２．２滚珠丝杠移动事情台的开发
关于吊链连续通过式抛丸清理机 ，工件连续匀 速移动 ，机械人机座静止、各枢纽转动悬挂工件 ，容 易爆发工件与吊钩碰撞现象。为坚持机械人与吊链 同步移动 ，课题组开发了滚珠丝杠移动事情台 ，采 用伺服电机驱动丝杠转动 ，发动螺母和事情台移 动 ，机械人装在事情台上随着一起移动。将滚珠丝 杠驱动系统、吊链控制系统与机械人控制系统连接 在一起 ，就实现了整个系统的控制。事情台底座采 用铸件制造而成 ，滚珠丝杠副和转动直线导轨副等 零部件外购 ，经过装置和调试完成了滚珠丝杠移动 事情台的开发。
机械人要将工件准确安排到吊钩上 ，需要“知 道”工件的形状和位置 ，课题组剖析研究了种种工 件的形状 ，针对差别形状的工件接纳相应的丈量和 定位要领。关于发动机缸体、缸盖类的长方体工件 接纳辊道输送 ，工件压下行程开关 ，辊道停止转动 ， 工件抵达前定位面 ，侧面气缸推动工件抵达另一定 位面 ，工件在两个相互笔直的定位面上进行定位 ， 松开气缸后工件就可以被机械人抓走。关于其他形 状的工件 ，接纳机械视觉技术 ，用双目相机进行视 觉定位 ，然后进行图像处理和识别定位 ，较后传送 给机械人控制系统进行抓取工件。
２．３工件搬运夹持器
吊链式抛丸清理机清理的工件形状多种多样 ， 机械人的末端夹持器要能够准确有效地夹持和搬 运工件 ，抵达位置后快速卸下工件�？翁庾檠蟹⒘� 发动机缸体缸盖夹持器、圆柱形工件搬运夹持器、 薄板电磁吸盘夹持器和三通阀门搬运夹持器等。圆 柱形工件搬运夹持器接纳三个径向均布的气缸完 成对工件的夹紧 ，如图 ａ）所示；关于薄板类工件 接纳电磁吸盘吸住工件；关于铸铁件三通阀门接纳三个卡爪划分勾住三个孑Ｌ、中间杆顶住阀门体 ，完 成对三通阀门的定位夹紧 ，如图 ｂ）所示。
ａ）圆柱形工件夹持器 ｂ）三通阀门夹持器
图４工件搬运夹持器
３结束语
吊链式抛丸清理机适合于种种批量、差别庞大 水平的中等铸件、锻件、合金件等工件外貌的清理 ， 目前工件的输送和抛丸清理都已实现自动化 ，但将 工件装到吊钩上和从吊钩上卸下照旧由人工完成 ， 工人的劳动强度大 ，装卸时间长 ，生产效率低 ，不适 合高速、大批量生产。本文提出了在吊链式抛丸清 理机上接纳机械人装卸工件的思想 ，将机械人装在 滚珠丝杠移动事情台上 ，坚持机械人与吊链以相同 的速度移动悬挂工件 ，机械视觉检测和定位工件 ， 研发的吊链装卸工件机械人系统 ，经在吊链式抛丸 清理机上装卸工件应用 ，效果良好 ，满足生产的要 求 ，减轻了工人的劳动强度 ，提高了生产效率和自 动化水平。
参考文献：
〔１〕王守仁 ，翟永真．浅谈铸件清理历程中的抛丸清理设备〔Ｊ〕．机械 工业标准化与质量 ，２０１１（１１）：４６－４９． 〔２〕徐金成 ，范俊生 ，王瑞国 ，翟永真 ，等．铸件清理设备的生长历程 及现状〔Ｊ〕．中国铸造装备与技术 ，２０１２（２）：２８—３２． 〔３〕张利欣 ，尹德秀 ，张利舰械手抛丸机在铸件清理中的应用与改 进〔Ｊ〕．铸造设备与工艺 ，２０１０（２）：８—１０． 〔４〕阎学成．０４８５型５００ ｋｇ步进吊链抛丸清理机的设计、试制与应 用〔Ｊ〕．铸造设备研究 ，１９９５（２）：３９－４３．
2018-04-12
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