一种用于铸管砂芯刻字的自动化设备及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种用于铸管砂芯刻字的自动化设备及其使用方法，包括控制模块、机械臂和与所述机械臂连接的末端执行装置，所述机械臂至少设有一个活动关节，所述控制模块通过所述机械臂调节所述末端执行装置的姿态；所述末端执行装置包括与所述控制模块连接的视觉检测器、激光器和吹扫器；所述视觉检测器用于检测或标定铸造砂芯的空间位置和姿态；所述激光器用于在所述铸造砂芯上刻字；所述吹扫器用于去除铸造砂芯刻字后产生的分离物。本发明专利技术的有益效果是：完成铸管产品上附带永久管号，提高了生产效率，节约了人工成本，为实现铸管产品质量准确追踪奠定基础。

【技术实现步骤摘要】
一种用于铸管砂芯刻字的自动化设备及其使用方法
本专利技术涉及铸造生产
，具体是一种用于铸管砂芯刻字的自动化设备及其使用方法。
技术介绍
在目前的铸管生产过程中，各生产厂家为了对铸管的质量跟踪，也即对自己生产的产品负责到底，每只成品铸管在出厂前都喷涂生产批号编码，铸管的出厂编码应具备准确可靠以及不容涂改的特性，使其他厂家不能仿制，这将有利于保护品牌，防止低级生产厂家冒牌生产，以次充好，扰乱市场，造成最终责任难分。铸管是通过在砂芯和管模之间浇注钢水铸造成型，编码可铸于铸管的承口端面上。对于铸铁管生产线外观标识的喷印，一般采用人工喷印，会造成印版多次的制作，导致很大的资源浪费，并且还存在外观质量参差不齐、字迹有时模糊不清、安装线位置不精确的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于铸管砂芯刻字的自动化设备及其使用方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于铸管砂芯刻字的自动化设备，包括控制模块、机械臂和与所述机械臂连接的末端执行装置，所述机械臂至少设有一个活动关节，所述控制模块通过所述机械臂调节所述末端执行装置的姿态；所述末端执行装置包括与所述控制模块连接的激光器，所述激光器用于在铸造砂芯上刻字。作为本专利技术进一步的方案：所述机械臂包括驱动机构、位置反馈机构和通信模块，每个所述活动关节上均安装有所述驱动机构，所述驱动机构带动所述活动关节运动；所述位置反馈机构和通信模块设置在所述机械臂内，所述位置反馈机构用于检测所述机械臂的空间位置并将数据反馈给所述通信模块，所述通信模块与所述控制模块进行数据交换。作为本专利技术再进一步的方案：所述通信模块连接有指令模块，指令模块用于录入指令，并通过通信模块传输给控制模块。作为本专利技术再进一步的方案：所述末端执行装置还包括与所述控制模块连接的视觉检测器和/或吹扫器，所述视觉检测器用于检测或标定铸造砂芯的空间位置和姿态；所述吹扫器用于去除铸造砂芯刻字后产生的分离物。作为本专利技术再进一步的方案：所述末端执行装置还包括支架和姿态调节件，所述视觉检测器、激光器和吹扫器部分或全部通过所述姿态调节件设置在所述支架上，所述姿态调节件用于调节所述视觉检测器、激光器和吹扫器的姿态。作为本专利技术再进一步的方案：所述吹扫器包括喷嘴、气管和气源控制箱，所述气管的两端接通气路系统和喷嘴，所述喷嘴设置在所述末端执行装置上，所述气源控制箱控制所述气管的通断。作为本专利技术再进一步的方案：所述视觉检测器为轮廓仪、相机、激光测距传感器。作为本专利技术再进一步的方案：还包括龙门架组件，所述机械臂远离所述末端执行装置的一端安装在所述龙门架组件上，所述龙门架组件带动所述机械臂运动。作为本专利技术再进一步的方案：所述龙门架组件包括驱动单元、龙门架、横向移动悬臂梁、纵向驱动板及升降梁；所述横向移动悬臂梁、纵向驱动板及升降梁分别活动安装在所述龙门架、横向移动悬臂梁、纵向驱动板上，所述驱动单元带动所述横向移动悬臂梁、纵向驱动板及升降梁运动。作为本专利技术再进一步的方案：还包括防护组件，所述防护组件包括第一气缸、激光防尘板、第二气缸、视觉检测器防尘板，所述第一气缸、第二气缸安装在所述末端执行装置上，所述激光防尘板和视觉检测器防尘板分别设置在所述第一气缸、第二气缸的输出端，所述第一气缸、第二气缸分别带动所述激光防尘板和视觉检测器防尘板运动，用于保护所述激光器和视觉检测器。本专利技术提供的另一个技术方案：一种用于铸管砂芯刻字的自动化设备的使用方法，采用如上任一所述的用于铸管砂芯刻字的自动化设备，包括以下步骤：铸管砂芯到达刻字工位，所述视觉检测器检测或标定铸造砂芯的空间位置和姿态，并将数据反馈给所述控制模块；所述控制模块通过所述机械臂实时调节所述末端执行装置的姿态；所述控制模块控制所述激光器在所述铸造砂芯上设定位置刻字；所述控制模块控制所述吹扫器去除铸造砂芯刻字后产生的分离物；之后，控制所述机械臂和所述末端执行装置复位。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：完成铸管产品上附带永久管号，提高了生产效率，节约了人工成本，为实现铸管产品质量准确追踪奠定基础。附图说明图1为用于铸管砂芯刻字的自动化设备的结构示意图一。图2为图1中A处的放大结构示意图。图3为用于铸管砂芯刻字的自动化设备的结构示意图二。图4为用于铸管砂芯刻字的自动化设备的主视图。图5为用于铸管砂芯刻字的自动化设备的右视图。图6为用于铸管砂芯刻字的自动化设备的俯视图。图7为本专利技术的一个优选实施例中用于铸管砂芯刻字的自动化设备的结构示意图。图8为实施例中控制模块的系统原理图。附图中：1-机械臂、2-铸造砂芯、3-末端执行装置、31-视觉检测器、32-激光器、33-吹扫器、4-底座、41-龙门架、42-横向移动悬臂梁、43-纵向驱动板、44-升降梁、51-第一气缸、52-激光防尘板、61-第二气缸、62-视觉检测器防尘板、7-气源控制箱、8-挡板。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实施例公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。请参阅图1-6，本专利技术实施例中，一种用于铸管砂芯刻字的自动化设备，包括控制模块、机械臂1和与所述机械臂连接的末端执行装置3，所述机械臂1至少设有一个活动关节，所述控制模块通过所述机械臂1调节所述末端执行装置3的姿态；所述末端执行装置3包括与所述控制模块连接的激光器32；所述激光器32用于在铸造砂芯2上刻字。具体的，所述机械臂1为六自由度垂直关节型机械臂，所述末端执行装置检测或标定到达刻字工位的铸造砂芯2的空间位置和姿态，并将数据反馈给所述控制模块，所述控制模块通过所述六自由度垂直关节型机械臂的多方向摆动，来调节所述末端执行装置的姿态，到达可行、合适和较优的位置和姿态,满足激光器32的工作要求，进行激光刻字，刻字完成后。采用机械臂和末端执行装置对需要进行刻字的铸造砂芯2进行标定、刻字，其工作节拍更高，提高了生产质量和加工效率，能适应更复杂的加工环境，应用场景更广。可选的，所述机械臂可以由七自由度机器人、水平关节机器人、直角坐标机器人等替代。也可以采用含有伺服电机、步进电机、直驱电机、伺服液压马达等，任意含有驱动和位置反馈的可动机构、装置、结构等代替，均可以被本专业领域人员所启发。请参阅图1、2、8，本专利技术实施例中，所述机械臂包括驱动机构、位置反馈机构和通信模块，每个所述活动关节上均安装有所述驱动机构，所述驱动机构带动所述活动关节运动；所述位置反馈机构和通信模块设置在所述机械臂内，所述位置反馈机构用于检测所述机械臂的空间位置并将数据反馈给所述通信模块，所述通信模块与所述控制模块进行数据交换。...

【技术保护点】
1.一种用于铸管砂芯刻字的自动化设备，其特征在于，包括控制模块、机械臂和与所述机械臂连接的末端执行装置，所述机械臂至少设有一个活动关节；/n所述控制模块通过所述机械臂调节所述末端执行装置的姿态；/n所述末端执行装置包括与所述控制模块连接的激光器，所述激光器用于在铸造砂芯上刻字。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于铸管砂芯刻字的自动化设备，其特征在于，包括控制模块、机械臂和与所述机械臂连接的末端执行装置，所述机械臂至少设有一个活动关节；
所述控制模块通过所述机械臂调节所述末端执行装置的姿态；
所述末端执行装置包括与所述控制模块连接的激光器，所述激光器用于在铸造砂芯上刻字。


2.根据权利要求1所述的一种用于铸管砂芯刻字的自动化设备，其特征在于，所述机械臂包括驱动机构、位置反馈机构和通信模块，每个所述活动关节上均安装有所述驱动机构，所述驱动机构带动所述活动关节运动；所述位置反馈机构和通信模块设置在所述机械臂内，所述位置反馈机构用于检测所述机械臂的空间位置并将数据反馈给所述通信模块，所述通信模块与所述控制模块进行数据交换。


3.根据权利要求2所述的一种用于铸管砂芯刻字的自动化设备，其特征在于，所述通信模块连接有指令模块，指令模块用于录入指令，并通过通信模块传输给控制模块。


4.根据权利要求1所述的一种用于铸管砂芯刻字的自动化设备，其特征在于，所述末端执行装置还包括与所述控制模块连接的视觉检测器和/或吹扫器，所述视觉检测器用于检测或标定铸造砂芯的空间位置和姿态；所述吹扫器用于去除铸造砂芯刻字后产生的分离物。


5.根据权利要求4所述的一种用于铸管砂芯刻字的自动化设备，其特征在于，所述末端执行装置还包括支架和姿态调节件，所述视觉检测器、激光器和吹扫器部分或全部通过所述姿态调节件设置在所述支架上，所述姿态调节件用于调节所述视觉检测器、激光器和吹扫器的姿态。


6.根据权利要求4所述的一种用于铸管砂芯刻字的自动化设备，其特征在于，所述吹扫器包括喷嘴、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，习杰，王金涛，曲业闯，刘俊峰，蒿润涛，朱维金，崔健，王世超，张济凡，荆晓南，尹晓飞，高健，吕晓飞，张关超，檀鹤青，
申请(专利权)人：新兴河北工程技术有限公司，沈阳新松机器人自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13