CN111168015A - 悬挂式清砂机器人及设置有该机器人的清砂房 - Google Patents

Abstract

一种悬挂式清砂机器人，包括X轨道、Y轨道、弯折臂，Y轨道为两条相互平行的轨道，X轨道的两端分别于Y轨道滑动连接；弯折臂包括三号滑块、三号驱动装置、三号齿轮、大臂、出风装置；大臂上部设置有三号滑块和三号驱动装置，三号滑块滑动设置在对应的一号轨道上，三号驱动装置驱动三号齿轮转动，三号齿轮与一号齿条啮合，即三号驱动装置驱动弯折臂沿X轨道滑动，大臂下部铰接有出风装置。本发明克服了现有技术中清砂房基建的成本高、附属砂回收配套设备成本高、清砂效率低下的问题，提供了一种悬挂式清砂机器人，能一次性完成表面和内部清砂工作，降低成本，提高效率。

Description

悬挂式清砂机器人及设置有该机器人的清砂房

技术领域

本发明涉及砂芯表面清砂设备领域，尤其涉及一种悬挂式清砂机器人及设置有该机器人的清砂房。

背景技术

基于3D打印机打印出来的砂芯表面沾满浮砂及内部型腔中充满砂子，现有清砂工艺采用自动加手动清砂的工艺，先由桁架机器人将砂芯放置到清砂小车上，小车载着砂芯开进自动清砂房，启动风机进行表面吹砂，自动吹砂结束后，清砂小车载着砂芯由自动清砂房驶入手动清砂房，由操作人员手持风管、吹砂枪清理砂芯内部型腔的砂子，完成砂型内部清砂。所以现有清砂工艺采用手动清砂房、自动清砂房两个工序，所述两个工序存在占用空间大、底部砂回收设备大、清砂小车轨道及双向运行距离长、效率低等缺点，无形中增加基建的成本和附属砂回收配套设备成本，且使得工序效率低下。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种悬挂式清砂机器人及设置有该机器人的清砂房，本发明公开的一个方面解决的一个技术问题是克服了现有技术中清砂房基建的成本高、附属砂回收配套设备成本高、清砂效率低下的问题，提供了一种悬挂式清砂机器人，能一次性完成表面和内部清砂工作，降低成本，提高效率。

本发明解决其技术问题所采用的一个技术方案是：

一种悬挂式清砂机器人，包括X轨道、Y轨道、弯折臂，Y轨道为两条相互平行的轨道，X轨道的两端分别于Y轨道滑动连接；X轨道包括方钢、一号滑块、一号驱动装置、一号轨道、一号齿轮、一号齿条；Y轨道包括工型钢、二号轨道、二号齿条；弯折臂包括三号滑块、三号驱动装置、三号齿轮、大臂、出风装置；两个工型钢平行设置，且工型钢下部均设置有二号轨道和二号齿条，二号轨道和二号齿条相平行；方钢上部的两端均设置有一号滑块和一号驱动装置，两侧的一号滑块滑动设置在对应的二号轨道上，一号驱动装置驱动一号齿轮转动，两侧的一号齿轮分别与对应的二号齿条啮合，即一号驱动装置驱动X轨道沿Y轨道滑动；方钢下部沿长轴方向设置有彼此平行的两个一号轨道和一号齿条；大臂上部设置有三号滑块和三号驱动装置，三号滑块滑动设置在对应的一号轨道上，三号驱动装置驱动三号齿轮转动，三号齿轮与一号齿条啮合，即三号驱动装置驱动弯折臂沿X轨道滑动，大臂下部铰接有出风装置。

最优的，所述弯折臂还包括铰接装置，铰接装置包括电机、减速器，设置在大臂上的电机与减速器连接，减速器与出风装置连接，即出风装置相对大臂转动。

最优的，所述出风装置为长条状风刀。

最优的，所述大臂包括臂体、回转装置，回转装置设置在大臂上部，回转装置包括固定板、外圈、内圈、驱动轴，外圈和内圈相对转动，驱动轴的外螺纹与外圈外侧的齿啮合，转动的驱动轴驱动外圈相对内圈转动，内圈上设置有固定板，固定板上固定有三号滑块和三号驱动装置，外圈与臂体固定连接，臂体的另一端通过铰接装置与出风装置铰接。

最优的，所述出风装置包括壳体、进风口、条形出风口、圆形出风口、条形封闭装置、圆形封闭装置，长条状的壳体一端设置有进风口，壳体上延长轴方向设置有条形出风口，壳体上设置有圆形出风口，条形封闭装置和圆形封闭装置设置在壳体中，条形封闭装置与条形出风口相匹配，且用于封闭条形出风口，圆形封闭装置与原型出风口相匹配，且用于封闭条形出风口。

最优的，所述壳体上设置有至少一个原型出风口，所述条形出风口的宽度为0.2～5毫米；所述圆形出风口口径不超过3厘米；出风装置还包括翻转装置，翻转装置包括翻转驱动装置、连杆和翻转板，壳体外设置有翻转驱动装置，翻转驱动装置与连杆连接，连杆上设置有翻转板，翻转驱动装置转动连杆，带动连杆上的翻转板180度翻转，翻转装置与条形封闭装置和圆形封闭装置一一对应，当翻转装置的翻转板上固定有条形封闭装置时，用于将条形封闭装置翻转至条形出风口或者从条形出风口移开，当翻转装置的翻转板上固定有圆形封闭装置时，用于将圆形封闭装置翻转至圆形出风口或者从圆形出风口移开。

最优的，还包括摄像头，摄像头固定在位于圆形出风口对应的壳体内部，即摄像头从壳体内拍摄以圆形出风口所对的景象。

最优的，还包括控制器，控制器与摄像头、一号驱动装置、三号驱动装置、电机、铰接装置、回转装置连接，控制器包括显示屏和操作杆，控制器的操作杆分别控制一号驱动装置、三号驱动装置、电机、铰接装置、回转装置，显示屏显示摄像头拍摄内容。

一种设置有悬挂式清砂机器人的清砂房，清砂房中悬挂有上述任意一项所述的悬挂式清砂机器人。

最优的，所述清砂房设有用于引导移动小车进入清砂房的导轨。

由上述技术方案可知，本发明公开的一个方面带来的一个有益效果是，悬挂式清砂机器人设置在清砂房顶部不占用清砂房的地面空间，而且不影响砂子落到下面的回收房中，降低设备进砂造成损坏的概率，同时提高砂子的回收率，可根据砂芯尺寸实现自动移动吹砂，风刀可根据砂芯尺寸及需要控制出风，自动吹砂时风刀处于竖直状态，自动吹砂结束后风刀旋收回到水平位置状态，不占空间，最终实现自动、手动一体式吹砂房，达到降成本、提效率、省空间的作用。

附图说明

附图1是根据本发明公开的一个实施例的悬挂式清砂机器人的结构示意图。

附图2是附图1的局部放大图。

附图3是根据本发明公开的一个实施例的悬挂式清砂机器人的弯折臂的结构示意图。

附图4是根据本发明公开的一个实施例的悬挂式清砂机器人的弯折臂的剖视图。

附图5是根据本发明公开的一个实施例的设置有悬挂式清砂机器人的清砂房砂芯进入状态图。

附图6是根据本发明公开的一个实施例的设置有悬挂式清砂机器人的清砂房清砂工作时的状态图。

图中：X轨道10、方钢11、一号滑块12、一号驱动装置13、一号轨道14、一号齿轮15、一号齿条16、Y轨道20、工型钢21、二号轨道22、二号齿条23、弯折臂30、三号滑块31、三号驱动装置32、三号齿轮33、大臂34、出风装置35、铰接装置36、电机360、减速器361、清砂房40、砂芯50、导轨60、悬挂式清砂机器人70。

具体实施方式

结合本发明的附图，对发明实施例的一个技术方案做进一步的详细阐述。

实施例1：

一种悬挂式清砂机器人，包括X轨道10、Y轨道20、弯折臂30，Y轨道20为两条相互平行的轨道，X轨道10的两端分别于Y轨道20滑动连接。X轨道10包括方钢11、一号滑块12、一号驱动装置13、一号轨道14、一号齿轮15、一号齿条16；Y轨道20包括工型钢21、二号轨道22、二号齿条23；弯折臂30包括三号滑块31、三号驱动装置32、三号齿轮33、大臂34、出风装置35、铰接装置36。

两个工型钢21平行设置，且工型钢21下部均设置有二号轨道22和二号齿条23，二号轨道22和二号齿条23相平行；方钢11上部的两端均设置有一号滑块12和一号驱动装置13，两侧的一号滑块12滑动设置在对应的二号轨道22上，一号驱动装置13驱动一号齿轮15转动，两侧的一号齿轮15分别与对应的二号齿条23啮合，即一号驱动装置13驱动X轨道10沿Y轨道20滑动；方钢11下部沿长轴方向设置有彼此平行的两个一号轨道14和一号齿条16；大臂34上部设置有三号滑块31和三号驱动装置32，三号滑块31滑动设置在对应的一号轨道14上，三号驱动装置32驱动三号齿轮33转动，三号齿轮33与一号齿条16啮合，即三号驱动装置32驱动弯折臂30沿X轨道10滑动，大臂34下部铰接有出风装置35，出风装置35是长条状的风刀，铰接装置36包括电机360、减速器361，设置在大臂34上的电机360与减速器361连接，减速器361与出风装置35连接，即出风装置35相对大臂34转动。

实施例2：

一种悬挂式清砂机器人，包括X轨道10、Y轨道20、弯折臂30，Y轨道20为两条相互平行的轨道，X轨道10的两端分别于Y轨道20滑动连接。X轨道10包括方钢11、一号滑块12、一号驱动装置13、一号轨道14、一号齿轮15、一号齿条16；Y轨道20包括工型钢21、二号轨道22、二号齿条23；弯折臂30包括三号滑块31、三号驱动装置32、三号齿轮33、大臂34、出风装置35、铰接装置36。

两个工型钢21平行设置，且工型钢21下部均设置有二号轨道22和二号齿条23，二号轨道22和二号齿条23相平行；方钢11上部的两端均设置有一号滑块12和一号驱动装置13，两侧的一号滑块12滑动设置在对应的二号轨道22上，一号驱动装置13驱动一号齿轮15转动，两侧的一号齿轮15分别与对应的二号齿条23啮合，即一号驱动装置13驱动X轨道10沿Y轨道20滑动；方钢11下部沿长轴方向设置有彼此平行的两个一号轨道14和一号齿条16。

大臂34包括臂体、回转装置，回转装置设置在大臂34上部，回转装置包括固定板、外圈、内圈、驱动轴，外圈和内圈相对转动，驱动轴的外螺纹与外圈外侧的齿啮合，转动的驱动轴驱动外圈相对内圈转动，内圈上设置有固定板，固定板上固定有三号滑块31和三号驱动装置32，三号滑块31滑动设置在对应的一号轨道14上，三号驱动装置32驱动三号齿轮33转动，三号齿轮33与一号齿条16啮合，即三号驱动装置32驱动弯折臂30沿X轨道10滑动；外圈与臂体固定连接，臂体的另一端通过铰接装置36与出风装置35铰接，出风装置35是长条状的风刀，铰接装置36包括电机360、减速器361，设置在大臂34上的电机360与减速器361连接，减速器361与出风装置35连接，即出风装置35相对大臂34转动。

实施例3：

一种悬挂式清砂机器人，包括X轨道10、Y轨道20、弯折臂30，Y轨道20为两条相互平行的轨道，X轨道10的两端分别于Y轨道20滑动连接。X轨道10包括方钢11、一号滑块12、一号驱动装置13、一号轨道14、一号齿轮15、一号齿条16；Y轨道20包括工型钢21、二号轨道22、二号齿条23；弯折臂30包括三号滑块31、三号驱动装置32、三号齿轮33、大臂34、出风装置35、铰接装置36。

两个工型钢21平行设置，且工型钢21下部均设置有二号轨道22和二号齿条23，二号轨道22和二号齿条23相平行；方钢11上部的两端均设置有一号滑块12和一号驱动装置13，两侧的一号滑块12滑动设置在对应的二号轨道22上，一号驱动装置13驱动一号齿轮15转动，两侧的一号齿轮15分别与对应的二号齿条23啮合，即一号驱动装置13驱动X轨道10沿Y轨道20滑动；方钢11下部沿长轴方向设置有彼此平行的两个一号轨道14和一号齿条16。

大臂34包括臂体、回转装置，回转装置设置在大臂34上部，回转装置包括固定板、外圈、内圈、驱动轴，外圈和内圈相对转动，驱动轴的外螺纹与外圈外侧的齿啮合，转动的驱动轴驱动外圈相对内圈转动，内圈上设置有固定板，固定板上固定有三号滑块31和三号驱动装置32，三号滑块31滑动设置在对应的一号轨道14上，三号驱动装置32驱动三号齿轮33转动，三号齿轮33与一号齿条16啮合，即三号驱动装置32驱动弯折臂30沿X轨道10滑动；外圈与臂体固定连接，臂体的另一端通过铰接装置36与出风装置35铰接。

出风装置35包括壳体、进风口、条形出风口、至少一个圆型出风口、条形封闭装置、圆形封闭装置、翻转装置，长条状的壳体一端设置有进风口，壳体上延长轴方向设置有条形出风口，条形出风口的宽度为0.2～5毫米。壳体上设置有圆形出风口，圆形出风口口径不超过3厘米。条形封闭装置和圆形封闭装置设置在壳体中，条形封闭装置与条形出风口相匹配，且用于封闭条形出风口，圆形封闭装置与原型出风口相匹配，且用于封闭条形出风口。翻转装置包括翻转驱动装置、连杆和翻转板，壳体外设置有翻转驱动装置，翻转驱动装置与连杆连接，连杆上设置有翻转板，翻转驱动装置转动连杆，带动连杆上的翻转板180度翻转，翻转装置与条形封闭装置和圆形封闭装置一一对应，当翻转装置的翻转板上固定有条形封闭装置时，用于将条形封闭装置翻转至条形出风口或者从条形出风口移开，当翻转装置的翻转板上固定有圆形封闭装置时，用于将圆形封闭装置翻转至圆形出风口或者从圆形出风口移开。

实施例4：

一种悬挂式清砂机器人，包括X轨道10、Y轨道20、弯折臂30，Y轨道20为两条相互平行的轨道，X轨道10的两端分别于Y轨道20滑动连接。X轨道10包括方钢11、一号滑块12、一号驱动装置13、一号轨道14、一号齿轮15、一号齿条16；Y轨道20包括工型钢21、二号轨道22、二号齿条23；弯折臂30包括三号滑块31、三号驱动装置32、三号齿轮33、大臂34、出风装置35、铰接装置36。

两个工型钢21平行设置，且工型钢21下部均设置有二号轨道22和二号齿条23，二号轨道22和二号齿条23相平行；方钢11上部的两端均设置有一号滑块12和一号驱动装置13，两侧的一号滑块12滑动设置在对应的二号轨道22上，一号驱动装置13驱动一号齿轮15转动，两侧的一号齿轮15分别与对应的二号齿条23啮合，即一号驱动装置13驱动X轨道10沿Y轨道20滑动；方钢11下部沿长轴方向设置有彼此平行的两个一号轨道14和一号齿条16。

大臂34包括臂体、回转装置，回转装置设置在大臂34上部，回转装置包括固定板、外圈、内圈、驱动轴，外圈和内圈相对转动，驱动轴的外螺纹与外圈外侧的齿啮合，转动的驱动轴驱动外圈相对内圈转动，内圈上设置有固定板，固定板上固定有三号滑块31和三号驱动装置32，三号滑块31滑动设置在对应的一号轨道14上，三号驱动装置32驱动三号齿轮33转动，三号齿轮33与一号齿条16啮合，即三号驱动装置32驱动弯折臂30沿X轨道10滑动；外圈与臂体固定连接，臂体的另一端通过铰接装置36与出风装置35铰接。

出风装置35包括壳体、进风口、条形出风口、至少一个圆型出风口、条形封闭装置、圆形封闭装置、翻转装置、摄像头、控制器，长条状的壳体一端设置有进风口，壳体上延长轴方向设置有条形出风口，条形出风口的宽度为0.2～5毫米。壳体上设置有圆形出风口，圆形出风口口径不超过3厘米。条形封闭装置和圆形封闭装置设置在壳体中，条形封闭装置与条形出风口相匹配，且用于封闭条形出风口，圆形封闭装置与原型出风口相匹配，且用于封闭条形出风口。摄像头固定在位于圆形出风口对应的壳体内部，即摄像头从壳体内拍摄以圆形出风口所对的景象。翻转装置包括翻转驱动装置、连杆和翻转板，壳体外设置有翻转驱动装置，翻转驱动装置与连杆连接，连杆上设置有翻转板，翻转驱动装置转动连杆，带动连杆上的翻转板180度翻转，翻转装置与条形封闭装置和圆形封闭装置一一对应，当翻转装置的翻转板上固定有条形封闭装置时，用于将条形封闭装置翻转至条形出风口或者从条形出风口移开，当翻转装置的翻转板上固定有圆形封闭装置时，用于将圆形封闭装置翻转至圆形出风口或者从圆形出风口移开。控制器与摄像头、一号驱动装置13、三号驱动装置32、电机360、铰接装置36、回转装置连接，控制器包括显示屏和操作杆，控制器的操作杆分别控制一号驱动装置13、三号驱动装置32、电机360、铰接装置36、回转装置，显示屏显示摄像头拍摄内容。

实施例5：

一种设置有悬挂式清砂机器人的清砂房，清砂房40上悬挂有上述实施例1～实施例4中任意一种悬挂式清砂机器人70。

实施例6：

一种设置有悬挂式清砂机器人的清砂房，清砂房40上悬挂有上述实施例1～实施例4中任意一种悬挂式清砂机器人70。清砂房40地面设置有用于引导移动小车进入清砂房40的导轨60，移送小车上摆放有需要清砂的砂芯50。

悬挂式清砂机器人70设置在清砂房40顶部不占用清砂房40的地面空间，而且不影响砂子落到下面的回收房中，降低设备进砂造成损坏的概率，同时提高砂子的回收率，可根据砂芯50尺寸实现自动移动吹砂，风刀可根据砂芯50尺寸及需要控制出风，自动吹砂时风刀处于竖直状态，自动吹砂结束后风刀旋收回到水平位置状态，不占空间，最终实现自动、手动一体式吹砂房，达到降成本、提效率、省空间的作用。

Claims (10)

1.一种悬挂式清砂机器人，其特征在于：包括X轨道、Y轨道、弯折臂，Y轨道为两条相互平行的轨道，X轨道的两端分别于Y轨道滑动连接；X轨道包括方钢、一号滑块、一号驱动装置、一号轨道、一号齿轮、一号齿条；Y轨道包括工型钢、二号轨道、二号齿条；弯折臂包括三号滑块、三号驱动装置、三号齿轮、大臂、出风装置；两个工型钢平行设置，且工型钢下部均设置有二号轨道和二号齿条，二号轨道和二号齿条相平行；方钢上部的两端均设置有一号滑块和一号驱动装置，两侧的一号滑块滑动设置在对应的二号轨道上，一号驱动装置驱动一号齿轮转动，两侧的一号齿轮分别与对应的二号齿条啮合，即一号驱动装置驱动X轨道沿Y轨道滑动；方钢下部沿长轴方向设置有彼此平行的两个一号轨道和一号齿条；大臂上部设置有三号滑块和三号驱动装置，三号滑块滑动设置在对应的一号轨道上，三号驱动装置驱动三号齿轮转动，三号齿轮与一号齿条啮合，即三号驱动装置驱动弯折臂沿X轨道滑动，大臂下部铰接有出风装置。

2.根据权利要求1所述的悬挂式清砂机器人，其特征在于：所述弯折臂还包括铰接装置，铰接装置包括电机、减速器，设置在大臂上的电机与减速器连接，减速器与出风装置连接，即出风装置相对大臂转动。

3.根据权利要求1所述的悬挂式清砂机器人，其特征在于：所述出风装置为长条状风刀。

4.根据权利要求2所述的悬挂式清砂机器人，其特征在于：所述大臂包括臂体、回转装置，回转装置设置在大臂上部，回转装置包括固定板、外圈、内圈、驱动轴，外圈和内圈相对转动，驱动轴的外螺纹与外圈外侧的齿啮合，转动的驱动轴驱动外圈相对内圈转动，内圈上设置有固定板，固定板上固定有三号滑块和三号驱动装置，外圈与臂体固定连接，臂体的另一端通过铰接装置与出风装置铰接。

5.根据权利要求4中任意一项所述的悬挂式清砂机器人，其特征在于：所述出风装置包括壳体、进风口、条形出风口、圆形出风口、条形封闭装置、圆形封闭装置，长条状的壳体一端设置有进风口，壳体上延长轴方向设置有条形出风口，壳体上设置有圆形出风口，条形封闭装置和圆形封闭装置设置在壳体中，条形封闭装置与条形出风口相匹配，且用于封闭条形出风口，圆形封闭装置与原型出风口相匹配，且用于封闭条形出风口。

6.根据权利要求5所述的悬挂式清砂机器人，其特征在于：所述壳体上设置有至少一个圆型出风口，所述条形出风口的宽度为0.2～5毫米；所述圆形出风口口径不超过3厘米；出风装置还包括翻转装置，翻转装置包括翻转驱动装置、连杆和翻转板，壳体外设置有翻转驱动装置，翻转驱动装置与连杆连接，连杆上设置有翻转板，翻转驱动装置转动连杆，带动连杆上的翻转板180度翻转，翻转装置与条形封闭装置和圆形封闭装置一一对应，当翻转装置的翻转板上固定有条形封闭装置时，用于将条形封闭装置翻转至条形出风口或者从条形出风口移开，当翻转装置的翻转板上固定有圆形封闭装置时，用于将圆形封闭装置翻转至圆形出风口或者从圆形出风口移开。

7.根据权利要求5所述的悬挂式清砂机器人，其特征在于：还包括摄像头，摄像头固定在位于圆形出风口对应的壳体内部，即摄像头从壳体内拍摄以圆形出风口所对的景象。

8.根据权利要求7所述的悬挂式清砂机器人，其特征在于：还包括控制器，控制器与摄像头、一号驱动装置、三号驱动装置、电机、铰接装置、回转装置连接，控制器包括显示屏和操作杆，控制器的操作杆分别控制一号驱动装置、三号驱动装置、电机、铰接装置、回转装置，显示屏显示摄像头拍摄内容。

9.一种设置有悬挂式清砂机器人的清砂房，其特征在于：清砂房中悬挂有上述权利要求1～8中任意一项所述的悬挂式清砂机器人。

10.根据权利要求9所述的悬挂式清砂机器人，其特征在于：所述清砂房设有用于引导移动小车进入清砂房的导轨。

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