專利名稱：激光掃描砂型砂芯特征工藝孔定位的方法及金屬掃描定位塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種激光掃描砂型砂芯特征工藝孔定位的方法及金屬掃描定位塊，屬于激光下芯掃描定位技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，在鑄造加工中，對于大型工件的生產(chǎn)，往往采用機器人自動化下芯工藝，大大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，同時勞動強度也大為降低，但在現(xiàn)有的機器人自動化下芯工藝中所采用的激光十字線掃描定位系統(tǒng)，由于是通過對砂型砂芯上預(yù)留的特征工藝孔(錐形孔)進(jìn)行掃描和定位，所以對其特征工藝孔的精度和光潔度及完整性方面要求比較高。然而在實際生產(chǎn)中砂型砂芯上事先預(yù)留的特征工藝孔，常常因為操作工藝和生產(chǎn)設(shè)備方面的原因而不能保持其錐形掃描孔表面的光潔度和100%的完整性，比如缺損和粘上涂料的情況非常普遍，這樣就導(dǎo)致了激光十字掃描定位線根本找不到定位中心，或者導(dǎo)致定位不準(zhǔn)確，橫向和縱向均難達(dá)到精確定位，致使砂芯下入砂型型腔后單面偏移或?qū)桥まD(zhuǎn)，造成鑄件壁厚超過圖紙規(guī)定的公差要求，損壞較大的特征工藝孔不能實現(xiàn)掃描定位或定位不準(zhǔn)確而損壞砂型砂芯。因此現(xiàn)有的激光掃描砂型砂芯特征工藝孔定位的方法還是不夠理本巨ο發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于:提供一種對砂型砂芯特征工藝孔的精度、光潔度及完整性要求較低、并且定位精確度較高、操作方便、成本較低的激光掃描砂型砂芯特征工藝孔定位的方法及金屬掃描定位塊，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:本發(fā)明的一種激光掃描砂型砂芯特征工藝孔定位的方法，包括采用現(xiàn)有的激光十字線掃描定位系統(tǒng)的方式對所制作的工件的砂型砂芯特征工藝孔進(jìn)行激光掃描定位，在通過現(xiàn)有的激光十字線掃描定位系統(tǒng)中的機器人對砂型砂芯特征工藝孔進(jìn)行激光掃描定位前，預(yù)先在砂型砂芯的每個特征工藝孔中都放置一個金屬掃描定位塊，在每個金屬掃描定位塊的頂端面中心位置處設(shè)有一個圓孔，然后通過機器人將激光十字掃描線直接掃描金屬掃描定位塊頂端面上的圓孔，通過掃描金屬掃描定位塊頂端面上圓孔的輪廓而確定 該圓孔的圓心，該圓心即為砂型砂芯特征工藝孔的中心，這樣即可達(dá)到定位的目的。
當(dāng)上述機器人將激光十字掃描線經(jīng)掃描金屬掃描定位塊頂端面上的圓孔，并確定其圓心而實現(xiàn)定位的目的后，即可將金屬掃描定位塊從砂型砂芯下取下，以備重復(fù)使用。
根據(jù)上述方法構(gòu)建的一種金屬掃描定位塊為:該金屬掃描定位塊由金屬圓柱臺和金屬圓錐定位柄連接組成，金屬圓錐定位柄的小直徑端設(shè)置在最下端，并且金屬圓柱臺與金屬圓錐定位柄為同一中心軸線，在金屬圓柱臺上端面的中心位置處設(shè)有圓孔。
上述金屬圓錐定位柄的錐面錐度為2° 15°。
上述金屬圓錐定位柄的長度為10 30毫米。
上述金屬圓柱臺的直徑大于金屬圓錐定位柄大直徑端的直徑。
上述金屬圓柱臺上端面的圓孔為盲孔。
上述圓孔內(nèi)壁的粗糙度及金屬圓錐定位柄錐面的表面粗糙度為:Ra3.2 Ral.6。
由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明通過采用金屬材料預(yù)先制作出金屬掃描定位塊，并在機器人進(jìn)行掃描前將其放置到事先預(yù)留的砂型砂芯特征工藝孔內(nèi)，讓激光十字掃描線直接掃描金屬材料制作的金屬掃描定位塊上的圓孔，由于該金屬掃描定位塊是通過機床精確加工的，其形狀和光潔度非常好，使用前后均不會受到污染和變形，永遠(yuǎn)保持光潔和形狀完整，當(dāng)機器人掃描完成后即可取掉，可以反復(fù)回收使用，既經(jīng)濟又方便。而且本發(fā)明不受預(yù)留砂型砂芯特征工藝孔形狀的完整性及光潔度的影響，只要砂型砂芯預(yù)留的特征工藝孔有三分之一是完整的就完全可以滿足放置本發(fā)明的金屬掃描定位塊的位置準(zhǔn)確度要求，其機器人掃描的位置就可以得到保證。本發(fā)明經(jīng)過試驗和較長時間的實際生產(chǎn)過程驗證，其使用效果良好，完全能滿足現(xiàn)有的機器人掃描定位和生產(chǎn)工藝的要求。因此，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明不僅具有對砂型砂芯特征工藝孔的精度、光潔度及完整性要求較低、且定位精確度高的優(yōu)點，而且還具有操作方便、使用成本低廉、工作性能穩(wěn)定、可靠性高等優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明的金屬掃描定位塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的金屬掃描定位塊安裝在砂型砂芯特征工藝孔上使用時的示意圖。
附圖標(biāo)記說明:1_金屬圓柱臺，2-金屬圓錐定位柄,3-圓孔,4-砂型砂芯，β-金屬圓錐定位柄錐面的錐度，L-金屬圓錐定位柄的長度。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
本發(fā)明的實施例:本發(fā)明的一種激光掃描砂型砂芯特征工藝孔定位的方法，包括采用現(xiàn)有的激光十字線掃描定位系統(tǒng)的方式對所制作的工件的砂型砂芯特征工藝孔進(jìn)行激光掃描定位，在通過現(xiàn)有的激光十字線掃描定位系統(tǒng)中的機器人對砂型砂芯特征工藝孔進(jìn)行激光掃描定位前，預(yù)先在砂型砂芯的每個特征工藝孔中都放置一個金屬掃描定位塊，在每個金屬掃描定位塊的頂端面中心位置處設(shè)有一個圓孔，然后通過機器人將激光十字掃描線直接掃描金屬掃描定位塊頂端面上的圓孔，通過掃描金屬掃描定位塊頂端面上圓孔的輪廓即可確定出該圓孔的圓心，所確定出的圓心即為砂型砂芯特征工藝孔的中心，這樣即可達(dá)到定位的目的；當(dāng)機器人將激光十字掃描線經(jīng)掃描金屬掃描定位塊頂端面上的圓孔，并確定出圓心而實現(xiàn)定位的目的后，即可將金屬掃描定位塊從砂型砂芯下取下，以備重復(fù)使用。
用于上述方法的本發(fā)明的一種金屬掃描定位塊，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，該金屬掃描定位塊由金屬圓柱臺I和金屬圓錐定位柄2連接組成，將金屬圓錐定位柄2的小直徑端設(shè)置在最下端，并使金屬圓柱臺I與金屬圓錐定位柄2為同一中心軸線，將金屬圓柱臺I的直徑制作成大于金屬圓錐定位柄2大直徑端的直徑10 40毫米，同時在金屬圓柱臺I上端面的中心位置處制作出圓孔3，可將該圓孔3制作成盲孔，圓孔3的直徑可根據(jù)使用的需要確定，一般情況下，可將圓孔3的直徑控制在10 30毫米的范圍，并將圓孔3內(nèi)壁的表面粗糙度控制在Ra3.2 Ral.6即可；制作時，將金屬圓錐定位柄2錐面的錐度β控制在2。 15°的范圍，并將金屬圓錐定位柄2的長度L控制在10 30毫米，將金屬圓錐定位柄2錐面的表面粗糙度控制在Ra3.2 Ral.6的范圍即成。
使用本發(fā)明的金屬掃描定位塊時，只需將其平穩(wěn)地放在砂型砂芯4的特征工藝孔中(如圖2所示)，并使其金屬圓錐定位柄2的圓錐面貼合在特征工藝孔的孔壁上，使金屬圓柱臺I的頂端面與水平位置平行即可。
權(quán)利要求
1.一種激光掃描砂型砂芯特征工藝孔定位的方法，包括采用現(xiàn)有的激光十字線掃描定位系統(tǒng)的方式對所制作的工件的砂型砂芯特征工藝孔進(jìn)行激光掃描定位，其特征在于:在通過現(xiàn)有的激光十字線掃描定位系統(tǒng)中的機器人對砂型砂芯特征工藝孔進(jìn)行激光掃描定位前，預(yù)先在砂型砂芯的每個特征工藝孔中都放置一個金屬掃描定位塊，在每個金屬掃描定位塊的頂端面中心位置處設(shè)有一個圓孔，然后通過機器人將激光十字掃描線直接掃描金屬掃描定位塊頂端面上的圓孔，通過掃描金屬掃描定位塊頂端面上圓孔的輪廓而確定該圓孔的圓心，該圓心即為砂型砂芯特征工藝孔的中心，這樣即可達(dá)到定位的目的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光掃描砂型砂芯特征工藝孔定位的方法，其特征在于:當(dāng)機器人將激光十字掃描線經(jīng)掃描金屬掃描定位塊頂端面上的圓孔，并確定其圓心而實現(xiàn)定位的目的后，即可將金屬掃描定位塊從砂型砂芯下取下，以備重復(fù)使用。
3.一種金屬掃描定位塊，其特征在于:該金屬掃描定位塊由金屬圓柱臺(I)和金屬圓錐定位柄(2)連接組成，金屬圓錐定位柄(2)的小直徑端設(shè)置在最下端，并且金屬圓柱臺(I)與金屬圓錐定位柄(2)為同一中心軸線，在金屬圓柱臺(I)上端面的中心位置處設(shè)有圓孔(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬掃描定位塊，其特征在于:金屬圓錐定位柄(2)的錐面錐度(β )為2。 15°。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬掃描定位塊，其特征在于:金屬圓錐定位柄(2)的長度(L)為10 30毫米。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬掃描定位塊，其特征在于:金屬圓柱臺(I)的直徑大于金屬圓錐定位柄(2)大直徑端的直徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬掃描定位塊，其特征在于:金屬圓柱臺(I)上端面的圓孔(3)為盲孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬掃描定位塊，其特征在于:圓孔(3)內(nèi)壁的粗糙度及金屬圓錐定位柄(2)錐面的表面粗糙度為:Ra3.2 Ral.6。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種激光掃描砂型砂芯特征工藝孔定位的方法及金屬掃描定位塊，本發(fā)明在通過現(xiàn)有的激光十字線掃描定位系統(tǒng)中的機器人對砂型砂芯特征工藝孔進(jìn)行激光掃描定位前，預(yù)先在砂型砂芯的每個特征工藝孔中都放置一個金屬掃描定位塊，在每個金屬掃描定位塊的頂端面中心位置處設(shè)有一個圓孔，然后通過機器人將激光十字掃描線直接掃描金屬掃描定位塊頂端面上的圓孔，通過掃描金屬掃描定位塊頂端面上圓孔的輪廓而確定該圓孔的圓心，該圓心即為砂型砂芯特征工藝孔的中心，這樣即可達(dá)到定位的目的。本發(fā)明不僅具有對砂型砂芯特征工藝孔的精度、光潔度及完整性要求較低、且定位精確度高的優(yōu)點，而且還有操作方便、使用成本低、可靠性高等優(yōu)點。
文檔編號B22C9/10GK103182473SQ201110444420
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者楊再權(quán) 申請人:南方匯通股份有限公司