專利名稱：重力鑄造自動化澆注系統(tǒng)及其快速尋找澆注點的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及重力鑄造技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說涉及一種重力鑄造機的自動化澆注系 統(tǒng)及其系統(tǒng)中的機器人快速尋找到澆注點的方法。
背景技術(shù)：
目前，應(yīng)用于重力鑄造的自動化澆注系統(tǒng)中，對于澆口隨模具變化而變化的情況 下，鑄造機的模具每更換一付后，因為澆口位置變化，其澆注點都需要重新調(diào)整。使用者需 通過操作機器人，將澆包口調(diào)整到預(yù)想的澆注點，進行保存。這要求使用者能熟練操作機器 人，技能要求較高，調(diào)整的時間也較長，整個調(diào)整過程要操作相當仔細，以確保澆注點的精 確性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)之不足，而提供一種重力鑄造自動化澆注系統(tǒng) 及其快速尋找澆注點的方法，它大幅提高模具更換后的機器人調(diào)整時間，并且對使用者要 求極低，不需要具備操作機器人的技能，就可以快速完成模具澆口的切換定位，操作方便直 觀。本發(fā)明的技術(shù)解決措施如下重力鑄造自動化澆注系統(tǒng)，包括重力鑄造機、澆注機器人和澆注系統(tǒng)控制主機，重 力鑄造機的模具夾具上固定有待澆注的模具，澆注機器人具有機器人主機，機器人主機的 數(shù)控系統(tǒng)或澆注系統(tǒng)主機中的程序發(fā)出指令信號控制電機驅(qū)動的澆注臂作三維運動，澆注 機器人固定在地基上，在重力鑄造機前方的地基上或重力鑄造機上標識有一個三維坐標原 點，三維坐標原點與澆注機器人自身的基準點之間的三維坐標值輸入機器人主機中的數(shù)控 程序或澆注系統(tǒng)主機中的程序，三維坐標原點與模具澆注口中心之間的三維坐標值輸入機 器人主機中的數(shù)控程序或澆注系統(tǒng)主機中的程序，由機器人主機中的數(shù)控程序或澆注系統(tǒng) 主機中的程序計算分析后發(fā)出指令信號控制電機驅(qū)動澆注臂作三維運動。所述三維坐標原點設(shè)置在重力鑄造機上，以三維坐標原點為中心建立三維坐標， 且在重力鑄造機上標識有X軸、Y軸度量尺，Z軸為一塊垂直于模具夾具平面的直尺。重力鑄造自動化澆注系統(tǒng)快速尋找澆注點的方法，a、重力機前方的地基上或重力機上標識有一個三維坐標原點，測量三維坐標原點 與澆注機器人自身的基準點之間的三維坐標值并輸入機器人主機中的數(shù)控程序或澆注系 統(tǒng)主機中的程序，機器人主機或澆注系統(tǒng)主機保存該值作為以后生成控制電機運動的指令 信號的基準值；b、測量三維坐標原點與模具澆注口中心之間的三維坐標值并輸入機器人主機中 的數(shù)控程序；C、機器人主機中的數(shù)控程序或澆注系統(tǒng)主機中的程序根據(jù)輸入的三維坐標原點 與澆注機器人自身的基準點之間的三維坐標值和三維坐標原點與模具澆注口中心之間的三維坐標值計算分析后發(fā)出指令信號控制電機驅(qū)動澆注臂作三維運動，準確找到模具澆注 口中心；d、更換模具后，再次測量三維坐標原點與模具澆注口中心之間的三維坐標值并輸 入機器人主機中的數(shù)控程序或澆注系統(tǒng)主機中的程序；機器人主機中的數(shù)控程序根據(jù)三維 坐標原點與模具澆注口中心之間的三維坐標值和原來輸入的三維坐標原點與澆注機器人 自身的基準點之間的三維坐標值計算分析后發(fā)出指令信號控制電機驅(qū)動澆注臂作三維運 動，準確找到澆模具澆注口中心。所述模具澆注口中心在以三維坐標原點為中心的三維坐標中與機器人自身基準 點在同一直線上時，三維坐標原點與模具澆注口中心之間的坐標值中的Z軸上的坐標值為 O0本發(fā)明的有益效果在于與現(xiàn)有技術(shù)相比，它大幅提高模具更換后的機器人調(diào)整 時間，并且對使用者要求極低，不需要具備操作機器人的技能，就可以快速完成模具澆口的 切換定位，操作方便直觀。


圖1為實施例1的結(jié)構(gòu)示意2為重力鑄造機上模具夾具和模具的連接關(guān)系示意3為實施例2的結(jié)構(gòu)示意4為數(shù)控程序驅(qū)動澆注臂流程方框中，1、重力鑄造機；2、澆注機器人；3、澆注系統(tǒng)主機；11、模具夾具；12、待澆注 的模具；121、模具澆注口中心；21、機器人主機；22、澆注臂；A、三維坐標原點；B、澆注機器 人自身的基準點。
具體實施例方式實施例1 見圖1、2所示，重力鑄造自動化澆注系統(tǒng)，包括重力鑄造機1、澆注機器 人2和澆注系統(tǒng)控制主機3，重力鑄造機1的模具夾具11上固定有待澆注的模具12，澆注 機器人2具有機器人主機21，機器人主機21的數(shù)控系統(tǒng)或澆注系統(tǒng)主機3中的程序發(fā)出指 令信號控制電機驅(qū)動的澆注臂22作三維運動，澆注機器人2固定在地基上，在重力鑄造機 1前方的地基上或重力鑄造機1上標識有一個三維坐標原點A，三維坐標原點A與澆注機器 人自身的基準點B之間的三維坐標值XI、YU Zl輸入機器人主機21中的數(shù)控程序或澆注 系統(tǒng)主機3中的程序，三維坐標原點A與模具澆注口中心121之間的三維坐標值X2、Y2、Z2 輸入機器人主機21中的數(shù)控程序或澆注系統(tǒng)主機3中的程序，由機器人主機21中的數(shù)控 程序或澆注系統(tǒng)主機3中的程序計算分析后發(fā)出指令信號控制電機驅(qū)動澆注臂22作三維 運動。所述三維坐標原點A設(shè)置在重力鑄造機1上，以三維坐標原點A為中心建立三維 坐標，且在重力鑄造機1上標識有X軸、Y軸度量尺，Z軸為一塊垂直于模具夾具11平面的直尺。重力鑄造自動化澆注系統(tǒng)快速尋找澆注點的方法，a、重力機前方的地基上或重力機上標識有一個三維坐標原點Α，測量三維坐標原點A與澆注機器人自身的基準點B之間的三維坐標值X1、Y1、Z1并輸入機器人主機21中的 數(shù)控程序或澆注系統(tǒng)主機3中的程序，機器人主機21或澆注系統(tǒng)主機3保存該值作為以后 生成控制電機運動的指令信號的基準值；b、測量三維坐標原點A與模具澆注口中心121之間的三維坐標值X2、Y2、Z2并輸 入機器人主機21中的數(shù)控程序；C、機器人主機21中的數(shù)控程序或澆注系統(tǒng)主機3中的程序根據(jù)輸入的三維坐標 原點A與澆注機器人自身的基準點B之間的三維坐標值XI、Yl、Zl和三維坐標原點A與模 具澆注口中心121之間的三維坐標值X2、Y2、Z2計算分析后發(fā)出指令信號控制電機驅(qū)動澆 注臂22作三維運動，準確找到模具澆注口中心121 ；d、更換模具12后，再次測量三維坐標原點A與模具澆注口中心121之間的三維坐 標值X2、Y2、Z2并輸入機器人主機21中的數(shù)控程序或澆注系統(tǒng)主機3中的程序；機器人主 機21中的數(shù)控程序根據(jù)三維坐標原點A與模具澆注口中心121之間的三維坐標值Χ2、Υ2、 Ζ2和原來輸入的三維坐標原點A與澆注機器人自身的基準點B之間的三維坐標值XI、Υ1、 Zl計算分析后發(fā)出指令信號控制電機驅(qū)動澆注臂22作三維運動，準確找到澆模具澆注口 中心121。實施例2，見圖3所示，所述模具澆注口中心121在以三維坐標原點A為中心的三 維坐標中與機器人自身基準點在同一直線上時，三維坐標原點A與模具澆注口中心121之 間的坐標值Χ2、Υ2、Ζ2中的Z軸上的坐標值Ζ2為0。工作原理澆注機器人2本身自帶有機器人主機21和機器人主機21中的數(shù)控程 序，同時，澆注機器人2可以接受澆注系統(tǒng)主機3的指令執(zhí)行主機3的指令?，F(xiàn)有技術(shù)中， 使用者是通過操作機器人，將澆包口調(diào)整到預(yù)想的澆注點，比如移動機器人的澆注臂22的 位置，在機器人主機上輸入電機控制指令的數(shù)值，這樣速度很慢，調(diào)整很不方便，輸入數(shù)值 完全靠經(jīng)驗，需要反復(fù)尋找合適數(shù)值，效率十分低下，操作時間也長。本發(fā)明在重力鑄造機1前方的地基上或重力鑄造機1上標識有一個三維坐標原點 A后，并得用卷尺或直尺等長度測量工具準確測出三維坐標原點A與模具澆注口中心121之 間的三維坐標值Χ2、Υ2、Ζ2，三維坐標原點A與澆注機器人自身的基準點B之間的三維坐標 值Χ1、Υ1、Ζ1只需要測一次就可以存儲到機器人主機21中備用，每次更換待澆注的模具12 后，由于待澆注的模具高度，擺放位置不同，此時，只需要再次測量三維坐標原點A與模具 澆注口中心121之間的三維坐標值Χ2、Υ2、Ζ2并輸入給機器人主機21或系統(tǒng)主機3，機器 人主機21的數(shù)控程序或澆注系統(tǒng)主機3中的程序便根據(jù)上述二個坐標數(shù)值計算出電機的 行程，發(fā)出指令信號控制電機驅(qū)動澆注臂22作準確的數(shù)控三維運動(參見圖4)，準確找到 模具澆注口中心121。
權(quán)利要求
重力鑄造自動化澆注系統(tǒng)，包括重力鑄造機(1)、澆注機器人(2)和澆注系統(tǒng)主機(3)，重力鑄造機(1)的模具夾具(11)上固定有待澆注的模具(12)，澆注機器人(2)具有機器人主機(21)，機器人主機(21)的數(shù)控系統(tǒng)或澆注系統(tǒng)主機(3)中的程序發(fā)出指令信號控制電機驅(qū)動的澆注臂(22)作三維運動，其特征在于澆注機器人(2)固定在地基上，在重力鑄造機(1)前方的地基上或重力鑄造機(1)上標識有一個三維坐標原點(A)，三維坐標原點(A)與澆注機器人自身的基準點(B)之間的三維坐標值(X1、Y1、Z1)輸入機器人主機(21)中的數(shù)控程序或澆注系統(tǒng)主機(3)中的程序，三維坐標原點(A)與模具澆注口中心(121)之間的三維坐標值(X2、Y2、Z2)輸入機器人主機(21)中的數(shù)控程序或澆注系統(tǒng)主機(3)中的程序，由機器人主機(21)中的數(shù)控程序或澆注系統(tǒng)主機(3)中的程序計算分析后發(fā)出指令信號控制電機驅(qū)動澆注臂(22)作三維運動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重力鑄造自動化澆注系統(tǒng)，其特征在于三維坐標原點(A) 設(shè)置在重力鑄造機(1)上，以三維坐標原點(A)為中心建立三維坐標，且在重力鑄造機(1) 上標識有X軸、Y軸度量尺，Z軸為一塊垂直于模具夾具(11)平面的直尺。
3.重力鑄造自動化澆注系統(tǒng)快速尋找澆注點的方法，其特征在于a、重力機前方的地基上或重力機上標識有一個三維坐標原點(A)，測量三維坐標原點 (A)與澆注機器人自身的基準點(B)之間的三維坐標值(XI、YU Zl)并輸入機器人主機 (21)中的數(shù)控程序或澆注系統(tǒng)主機(3)中的程序，機器人主機(21)或澆注系統(tǒng)主機(3)保 存該值作為以后生成控制電機運動的指令信號的基準值；b、測量三維坐標原點㈧與模具澆注口中心(121)之間的三維坐標值(X2、Y2、Z2)并 輸入機器人主機(21)中的數(shù)控程序；c、機器人主機(21)中的數(shù)控程序或澆注系統(tǒng)主機(3)中的程序根據(jù)輸入的三維坐標 原點(A)與澆注機器人自身的基準點(B)之間的三維坐標值(Χ1、Υ1、Ζ1)和三維坐標原點 (A)與模具澆注口中心(121)之間的三維坐標值(Χ2、Υ2、Ζ2)計算分析后發(fā)出指令信號控 制電機驅(qū)動澆注臂(22)作三維運動，準確找到模具澆注口中心(121)；d、更換模具(12)后，再次測量三維坐標原點(A)與模具澆注口中心(121)之間的三維 坐標值(X2、Y2、Z2)并輸入機器人主機(21)中的數(shù)控程序或澆注系統(tǒng)主機(3)中的程序; 機器人主機(21)中的數(shù)控程序根據(jù)三維坐標原點(A)與模具澆注口中心(121)之間的三 維坐標值(Χ2、Υ2、Ζ2)和原來輸入的三維坐標原點(A)與澆注機器人自身的基準點(B)之 間的三維坐標值(Χ1、Υ1、Ζ1)計算分析后發(fā)出指令信號控制電機驅(qū)動澆注臂(22)作三維運 動，準確找到澆模具澆注口中心(121)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的重力鑄造自動化澆注系統(tǒng)快速尋找澆注點的方法，其特征在 于當模具澆注口中心(121)在以三維坐標原點(A)為中心的三維坐標中與機器人自身基 準點在同一直線上時，三維坐標原點(A)與模具澆注口中心(121)之間的坐標值(Χ2、Υ2、 Ζ2)中的Z軸上的坐標值(Ζ2)為0。
全文摘要
重力鑄造自動化澆注系統(tǒng)，三維坐標原點與澆注機器人自身的基準點之間的三維坐標值以及三維坐標原點與模具澆注口中心之間的三維坐標值輸入機器人主機或澆注系統(tǒng)主機中，由機器人主機中的數(shù)控程序或系統(tǒng)主機中的程序計算分析后發(fā)出指令信號控制電機驅(qū)動澆注臂作三維運動。重力鑄造自動化澆注系統(tǒng)快速尋找澆注點的方法，通過測量三維坐標原點與模具澆注口中心之間的三維坐標值，三維坐標原點與澆注機器人自身的基準點之間的三維坐標值并輸入給機器人主機，由機器人主機中的數(shù)控程序或系統(tǒng)主機中的程序計算分析后發(fā)出指令信號準確找到澆注口中心。它大幅提高模具更換后的機器人調(diào)整時間，并且對使用者要求極低，不需要具備操作機器人的技能，操作方便直觀。
文檔編號B22D37/00GK101992293SQ20101053621
公開日2011年3月30日 申請日期2010年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月9日
發(fā)明者丁杰松, 吳軍, 陳炳鋒 申請人:浙江萬豐科技開發(fā)有限公司