CN108051249A - 一种金属浇铸行业使用的熔液取样机器人 - Google Patents

Abstract

一种金属浇铸行业使用的熔液取样机器人，包括主控电路板、机器人本体，机器人本体的机座内具有液压油泵组件，机器人本体机座上端的支撑臂可实现360°转向，还具有伺服电机驱动机构、连接臂、液压油缸、导向臂和熔液取样设备，伺服电机驱动机构、连接臂、液压油缸、导向臂和熔液取样设备安装在机器人本体上，主控电路板和熔液取样设备，伺服电机驱动机构之间通过导线连接。本发明熔液取样设备下端的取样勺能进行自动取样，用工业机械手臂替代人工，降低人员作业风险，降低人员劳动强度，使用工业机械手臂可以24小时不间断生产，提高了产能，给生产厂家节省了人力资源成本。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。

Description

一种金属浇铸行业使用的熔液取样机器人

技术领域

本发明涉及工业机器人领域，特别是一种金属浇铸行业使用的熔液取样机器人。

背景技术

金属浇铸等行业中，在金属高温熔化后，常常需要对熔化后金属熔液取样；现有的取样方式，是通过人工用长柄勺将熔炉内金属熔液舀出，从而完成金属熔液取样工序。取样属于高体力劳动，金属熔液熔化后温度高，人工操作工作环境恶劣、危险性高，稍微有不慎就有可能带来大的人身伤害。基于上述，提供一种不需要人工进行金属熔液取样的机器人显得尤为必要。

发明内容

为了克服现有金属熔液取样中存在的各种弊端，本发明提供了不需要人工到现场进行金属溶液取样，熔液取样设备下端取样勺能进行自动取样，不但给生产厂家节省了人力资源成本，还不会产生人生伤害事故的一种金属浇铸行业使用的熔液取样机器人。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种金属浇铸行业使用的熔液取样机器人，包括主控电路板、机器人本体，机器人本体的机座内具有液压油泵组件，机器人本体机座上端的支撑臂可实现 360° 转向，其特征在于还具有伺服电机驱动机构、连接臂、液压油缸、导向臂和熔液取样设备，伺服电机驱动机构安装在机器人本体机座支撑臂的上内侧端，伺服电机驱动机构输出轴和连接臂前左端通过法兰盘、螺杆螺母连接在一起，液压油缸的左部通过法兰盘、螺杆螺母安装在连接臂的右端，液压油泵组件的出液接头、回液接头分别和液压油缸的进液端接头、回液端接头通过液压油管连接，导向臂安装在连接臂上端，导向臂的右端有一个导向环，液压油缸柱塞的右端安装有一个活动连接臂，导向臂右端导向环套在活动连接臂右端，活动连接臂右侧端具有多个螺孔，熔液取样设备的上部安装在活动连接臂右侧端上，伺服电机驱动机构电源输入端和主控电路板的第一控制电源输出端通过导线连接，主控电路板的第二控制电源输出端和熔液取样设备的电源输入端通过导线连接。

所述熔液取样设备包括壳体、防尘罩、伺服电机减速机构、主动链轮机构、链条、从动链轮机构、连接板和取样勺，主动链轮机构、从动链轮机构的右端各有一个支撑轴承座，主动链轮机构的支撑轴承座用螺杆螺母安装在壳体内上右端，从动链轮机构的支撑轴承座用螺杆螺母安装在壳体内下右端，链条上下两端分别套在主动链轮机构、从动链轮机构的链齿上，伺服电机减速机构的外壳安装在主动链轮机构的支撑轴承座前侧，伺服电机减速机构的输出轴和主动链轮机构链齿轴连接在一起，伺服电机减速机构的输出轴位于主动链轮机构的支撑轴承座的前侧，连接板的后侧安装在从动链轮机构的链齿轴上，连接板前端中部安装在取样勺的后端中部，防尘罩安装在壳体前端，熔液取样设备的上部安装在活动连接臂右侧端上时，通过多只螺杆分别经壳体上部左侧端多个开孔旋入活动连接臂右侧端多个螺孔内，把壳体安装在活动连接臂右侧端。

所述熔液取样设备的防尘罩前端下部为开放式结构，取样勺位于防尘罩前端下部。

所述熔液取样设备取样勺的右端上部有一个勺嘴。

所述熔液取样设备的取样勺内壁涂抹有脱模剂，每次工作前需要在熔炼炉上方进行烘烤，去除水分和保持脱模剂活性。

本发明有益效果是：本发明在主控电路板内部程序控制作用下，机器人本体机座上端的支撑臂在一定角度内实现转向，主控电路板内部程序控制液压油缸的柱塞运动行程，这样支撑臂转向停止后，熔液取样设备的取样勺刚好位于熔化后金属熔液的上端；然后主控电路板内部程序控制伺服电机驱动机构工作，伺服电机驱动机构输出轴带动连接臂右端下行，连接臂带动液压油缸柱塞右侧活动连接臂右下部的熔液取样设备向下运动；接着，在主控电路板内部程序作用下，熔液取样设备的伺服电机减速机构经主动链轮机构、链条、从动链轮机构、连接板先带动取样勺左右旋转一定时间，将熔炼炉中金属液表面的氧化皮拨开（此刻取样勺上内部不和金属熔液接触），然后，主控电路板内部程序控制熔液取样设备的伺服电机减速机构经主动链轮机构、链条、从动链轮机构、连接板带动取样勺向右旋转一定角度，金属熔液经勺嘴进入取样勺内，然后，主控电路板内部程序控制伺服电机减速机构经主动链轮机构、链条、从动链轮机构、连接板带动取样勺向左旋转一定角度，使取样勺保持水平状态；继而，主控电路板内部程序控制伺服电机驱动机构工作，伺服电机驱动机构输出轴带动连接臂右端上行，连接臂带动液压油缸柱塞右侧活动连接臂右下部的熔液取样设备向上运动；主控电路板内部程序控制液压油缸的柱塞运动行程，机器人本体机座上端的支撑臂实现转向恢复到取样工位前，这样就完成金属熔液的所有取样工序。在实际操作中，根据需要，在主控电路板内写入不同程序，可以控制取样勺取样时向右转动的角度，需要取样量多时，取样勺向右转动角度大，这样经勺嘴进入取样勺内的金属熔液多，需要取样量少时，取样勺向右转动角度小，这样经勺嘴进入取样勺内的金属熔液相对较少。本发明熔液取样设备下端的取样勺能进行自动取样，用工业机械手臂替代人工，降低人员作业风险，降低人员劳动强度，使用工业机械手臂可以24小时不间断生产，提高了产能，给生产厂家节省了人力资源成本。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。

附图说明

以下结合附图和实施例将本发明做进一步说明。

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明分体结构示意图。

具体实施方式

图1、2中所示，一种金属浇铸行业使用的熔液取样机器人，包括主控电路板、机器人本体1，机器人本体的机座1-1内具有液压油泵组件，机器人本体机座1-1上端的支撑臂1-2可实现 360°转向，还具有伺服电机驱动机构2、连接臂3、液压油缸4、导向臂5和熔液取样设备6，伺服电机驱动机构2安装在机器人本体机座支撑臂1-2的上内侧端，伺服电机驱动机构2输出轴和连接臂3前左端通过法兰盘、螺杆螺母连接在一起，液压油缸4的左部通过法兰盘、螺杆螺母安装在连接臂3的右端，液压油泵组件的出液接头、回液接头分别和液压油缸4的进液端接头、回液端接头通过液压油管连接，导向臂5安装在连接臂3上端，导向臂5的右端有一个导向环5-1，液压油缸柱塞4的右端安装有一个活动连接臂4-1，导向臂右端导向环5-1套在活动连接臂4-1右端，活动连接臂4-1右侧端具有多个螺孔，熔液取样设备6的上部安装在活动连接臂4-1右侧端上，伺服电机驱动机构2电源输入端和主控电路板的第一控制电源输出端通过导线连接，主控电路板的第二控制电源输出端和熔液取样设备6的电源输入端通过导线连接。

图1、2中所示，熔液取样设备包括壳体6-1、防尘罩6-11、伺服电机减速机构6-2、主动链轮机构6-3、链条6-4、从动链轮机构6-5、连接板6-6和取样勺6-7，主动链轮机构6-3、从动链轮机构6-5的右端各有一个支撑轴承座6-8及6-9，主动链轮机构的支撑轴承座6-8用螺杆螺母安装在壳体6-1内上右端，从动链轮机构的支撑轴承座6-9用螺杆螺母安装在壳体6-1内下右端，链条6-4上下两端分别套在主动链轮机构6-3、从动链轮机构6-5的链齿上，伺服电机减速机构6-2的外壳安装在主动链轮机构的支撑轴承座6-8前侧，伺服电机减速机构6-2的输出轴和主动链轮机构6-3链齿轴连接在一起，伺服电机减速机构6-2的输出轴位于主动链轮机构的支撑轴承座6-8的前侧，连接板6-6的后侧安装在从动链轮机构6-5的链齿轴上，连接板6-6前端中部安装在取样勺6-7的后端中部，防尘罩6-11安装在壳体6-1前端，熔液取样设备的上部安装在活动连接臂4-1右侧端上时，通过多只螺杆分别经壳体6-1上部左侧端多个开孔旋入活动连接臂4-1右侧端多个螺孔内，把壳体6-1安装在活动连接臂4-1右侧端。熔液取样设备的防尘罩6-11前端下部为开放式结构，取样勺6-7位于防尘罩6-11前端下部。熔液取样设备的取样勺6-7的右端上部有一个勺嘴6-10。熔液取样设备的取样勺6-7内壁涂抹有脱模剂，每次工作前需要在熔炼炉上方进行烘烤，去除水分和保持脱模剂活性。

图1、2中所示，本发明工作时，在主控电路板内部程序控制作用下，机器人本体1机座上端的支撑臂1-2在一定角度内实现转向，主控电路板内部程序控制液压油缸4的柱塞前后合适的运动行程，这样支撑臂1-2转向停止后，熔液取样设备的取样勺6-7刚好位于熔化后金属熔液的上端；然后主控电路板内部程序控制伺服电机驱动机构2工作，伺服电机驱动机构2输出轴转动带动连接臂3右端下行一定距离后停止运动，连接臂3带动液压油缸柱塞右侧活动连接臂4-1右下部的熔液取样设备6向下运动一定距离后停止运动；接着，在主控电路板内部程序作用下，熔液取样设备的伺服电机减速机构6-2输出轴转动经主动链轮机构6-3、链条6-4、从动链轮机构6-5、连接板6-6先带动取样勺6-7左右旋转一定时间，将熔炼炉中金属液表面的氧化皮拨开（此刻取样勺6-7上内部不和金属熔液接触），然后，主控电路板内部程序控制熔液取样设备的伺服电机减速机构6-2输出轴转动经主动链轮机构6-3、链条6-4、从动链轮机构6-5、连接板6-6带动取样勺6-7向右旋转一定角度，金属熔液经勺嘴6-10进入取样勺6-7内，然后，主控电路板内部程序控制伺服电机减速机构6-2经主动链轮机构6-3、链条6-4、从动链轮机构6-5、连接板6-6带动取样勺6-7向左旋转一定角度，使取样勺6-7保持在水平状态；继而，主控电路板内部程序控制伺服电机驱动机构2工作，伺服电机驱动机构2输出轴带动连接臂3右端上行一定距离后停止运动，连接臂3带动液压油缸柱塞右侧活动连接臂右下部的熔液取样设备6向上运动一定距离后停止运动；熔液取样设备6向上运动时，主控电路板控制伺服电机减速机构6-2经主动链轮机构6-3、链条6-4、从动链轮机构6-5、连接板6-6带动取样勺6-7向右旋转的角度，使取样勺6-7始终保持在水平状态（取样勺6-7上升时，上部会向左端倾斜）；主控电路板内部程序控制液压油缸4的柱塞运动行程，机器人本体机座上端的支撑臂1-2实现转向恢复到取样工位前，这样就完成金属熔液的所有取样工序。在实际操作中，根据需要在主控电路板内写入不同程序，可以控制取样勺6-7取样时向右转动的角度，需要取样量多时，取样勺6-7向右转动角度大，这样经勺嘴6-10进入取样勺6-7内的金属熔液多，需要取样量少时，取样勺6-7向右转动角度小，这样经勺嘴6-10进入取样勺6-7内的金属熔液相对较少。本发明操作人员熔液取样设备下端的取样勺6-7能进行自动取样，用工业机械手臂替代人工，降低人员作业风险，降低人员劳动强度，使用工业机械手臂可以24小时不间断生产，提高了产能，给生产厂家节省了人力资源成本。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。

上述内容显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种金属浇铸行业使用的熔液取样机器人，包括主控电路板、机器人本体，机器人本体的机座内具有液压油泵组件， 机器人本体机座上端的支撑臂可实现 360° 转向，其特征在于还具有伺服电机驱动机构、连接臂、液压油缸、导向臂和熔液取样设备，伺服电机驱动机构安装在机器人本体机座支撑臂的上内侧端，伺服电机驱动机构输出轴和连接臂前左端连接在一起，液压油缸的左部安装在连接臂的右端，液压油泵组件的出液接头、回液接头分别和液压油缸的进液端接头、回液端接头通过液压油管连接，导向臂安装在连接臂上端，导向臂的右端有一个导向环，液压油缸柱塞的右端安装有一个活动连接臂，导向臂右端导向环套在活动连接臂右端，活动连接臂右侧端具有多个螺孔，熔液取样设备的上部安装在活动连接臂右侧端上，伺服电机驱动机构电源输入端和主控电路板的第一控制电源输出端通过导线连接，主控电路板的第二控制电源输出端和熔液取样设备的电源输入端通过导线连接。

2.根据权利要求1所述的一种金属浇铸行业使用的熔液取样机器人，其特征在于熔液取样设备包括壳体、防尘罩、伺服电机减速机构、主动链轮机构、链条、从动链轮机构、连接板和取样勺，主动链轮机构、从动链轮机构的右端各有一个支撑轴承座，主动链轮机构的支撑轴承座安装在壳体内上右端，从动链轮机构的支撑轴承座安装在壳体内下右端，链条上下两端分别套在主动链轮机构、从动链轮机构的链齿上，伺服电机减速机构的外壳安装在主动链轮机构的支撑轴承座前侧，伺服电机减速机构的输出轴和主动链轮机构链齿轴连接在一起，伺服电机减速机构的输出轴位于主动链轮机构的支撑轴承座的前侧，连接板的后侧安装在从动链轮机构的链齿轴上，连接板前端中部安装在取样勺的后端中部，防尘罩安装在壳体前端，把壳体安装在活动连接臂右侧端。

3.根据权利要求2所述的一种金属浇铸行业使用的熔液取样机器人，其特征在于熔液取样设备的防尘罩前端下部为开放式结构，取样勺位于防尘罩前端下部。

4.根据权利要求2所述的一种金属浇铸行业使用的熔液取样机器人，其特征在于熔液取样设备取样勺的右端上部有一个勺嘴。

5.根据权利要求2所述的一种金属浇铸行业使用的熔液取样机器人，其特征在于熔液取样设备的取样勺内壁涂抹有脱模剂，每次工作前需要在熔炼炉上方进行烘烤，去除水分和保持脱模剂活性。