CN112589085A - 一种自动化铝制品铸造机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动化铝制品铸造机，包括铝液炉、浇注机械手、铸造主机和取件机械手，浇注机械手包括支架、第一驱动装置、第二驱动装置、摇杆、第一连杆、第一连架杆、第二连杆、第二连架杆和浇注勺，工作时，摇杆由第一驱动装置驱动，并带动第一连杆、第一连架杆、第二连杆和第二连架杆所构成平面四连杆机构，同时结合浇注勺由第二驱动装置驱动的动作，使浇注勺能够在同一运动平面上实现铝液炉内盛装铝液以及铸造主机中浇注铝液的动作过程，无需通过移动或旋转整个浇注机械手来调整浇注位置，结构简单且空间占用小，解决了浇注机械手在移动或旋转过程中易于与其它设备发生碰撞的问题，浇注机械手与铸造主机无需保持较大避让间距。
Description
技术领域
本发明涉及铸造设备技术领域，特别是涉及一种自动化铝制品铸造机。
背景技术
目前，铝制品铸造机在传统的生产过程中，采用手工模具结合手工浇注的方法，合格产品的出品率低，生产效率也低，并且工人劳动强度较大。然而，随着铸造工艺技术的迅速发展，使得传统手工工艺逐渐被淘汰并推动了铝制品铸造设备的更新换代。随着工业机器人技术日趋成熟，用机器人代替人工进行浇注作业，对改善工人的劳动条件，提高铸件质量有着显著的社会经济效益。但是，现有的浇注机器人结构复杂，成本高，且多维度的动作占用空间较大，必要时还需要移动或旋转整个浇注机器人来调整浇注位置，容易与其他设备发生碰撞干涉，不利于与铸造主机搭配使用。
发明内容
本发明的目的是：提供一种自动化铝制品铸造机，能够在同一运动平面上实现铝液炉内盛装铝液以及铸造主机中浇注铝液的动作过程，无需通过移动或旋转整个浇注机械手来调整浇注位置，结构简单且空间占用小。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种自动化铝制品铸造机，其包括铝液炉、浇注机械手、铸造主机和取件机械手，所述浇注机械手包括支架、第一驱动装置、第二驱动装置、摇杆、第一连杆、第一连架杆、第二连杆、第二连架杆和浇注勺，所述第一驱动装置和所述第二驱动装置均安装在所述支架上，所述第一驱动装置的动力输出轴位于所述第二驱动装置的动力输出轴的下方；所述浇注勺可转动地设置在所述第二连杆的下端，所述第一驱动装置的动力输出轴与所述摇杆固定连接，所述摇杆的末端朝上且与所述第一连杆转动连接，所述摇杆由所述第一驱动装置驱动使其末端转动轨迹的最高位的两侧摆动，所述第二驱动装置的动力输出轴与所述第一连架杆的一端转动连接，所述第一连架杆的另一端与所述第二连杆的上端转动连接，所述第一连杆的一端与所述第二连杆转动连接，所述第二连架杆的一端与所述第一连杆远离所述第二连杆的一端转动连接，所述第二连架杆的另一端与所述第二驱动装置的动力输出轴或所述第一连架杆远离所述第二连杆的一端转动连接；所述第二驱动装置的动力输出轴通过链轮链条传动机构与所述浇注勺传动连接，所述链轮链条传动机构安装在所述第一连架杆和所述第二连杆上；
当所述摇杆处于初始位置时，所述摇杆的末端位于所述摇杆的末端转动轨迹的最高位的顺时针方向一侧，且高于所述第二连架杆与所述第一连杆之间的连接支点，所述第二连杆自上而下朝所述铸造主机一侧倾斜设置，所述浇注勺位于所述铝液炉靠近所述铸造主机一侧的上方；
所述摇杆自初始位置顺时针方向摆动的过程中，所述摇杆下拉所述第一连杆并在所述第二连架杆的约束作用下，使所述第一连杆绕所述摇杆的末端顺时针方向摆动，同时带动所述第一连架杆绕其与所述第一驱动装置的动力输出轴之间的连接支点顺时针方向摆动，从而带动所述第二连杆绕其与所述第一连杆之间的连接支点逆时针方向摆动并下降，使所述浇注勺伸入所述铝液炉内盛装铝液；
所述摇杆自初始位置逆时针方向摆动至所述摇杆的末端转动轨迹的最高位的过程中，所述摇杆提拉所述第一连杆并在所述第二连架杆的约束作用下，使所述第一连杆绕所述摇杆的末端顺时针方向摆动，同时带动所述第一连架杆绕其与所述第一驱动装置的动力输出轴之间的连接支点顺时针方向摆动，从而带动所述第二连杆绕其与所述第一连杆之间的连接支点顺时针方向摆动并下降，使所述浇注勺脱离于所述铝液炉的上方并朝所述铸造主机一侧靠近；
所述摇杆自其末端转动轨迹的最高位逆时针方向摆动的过程中，所述摇杆下拉所述第一连杆并在所述第二连架杆的约束作用下，使所述第一连杆绕所述摇杆的末端顺时针方向摆动，同时带动所述第一连架杆绕其与所述第一驱动装置的动力输出轴之间的连接支点顺时针方向摆动，从而带动所述第二连杆逐渐往水平状态摆动，使所述浇注勺伸入所述铸造主机中浇注铝液。
作为本发明的优选方案，所述浇注勺与所述第二连杆连接的一端设有角度传感器，所述角度传感器与所述第二驱动装置电连接。
作为本发明的优选方案，所述第二连杆的侧部设有液位传感器，所述液位传感器的检测端伸出所述第二连杆与所述浇注勺连接的端部，且与所述第一驱动装置电连接。
作为本发明的优选方案，所述第二连杆设有能向所述浇注勺或铝液炉内的铝液液面吹送惰性气体的吹气管。
作为本发明的优选方案，所述浇注勺的前端设有用于排泄液面浮渣的排渣口。
作为本发明的优选方案，所述吹气管通过管路与储气罐连接，所述储气罐内填充有惰性气体。
作为本发明的优选方案，所述支架的下端设有立柱，所述立柱套设于底座内，所述底座内设有能调整所述支架高度位置的千斤顶。
作为本发明的优选方案，所述第一驱动装置和第二驱动装置均由电机和减速齿轮箱构成。
作为本发明的优选方案，所述的自动化铝制品铸造机还包括承载及送出所述取件机械手取出来的铝制品的输送带装置，所述输送带装置上设有风冷装置。
作为本发明的优选方案，所述风冷装置沿所述输送带装置的输送方向依次布置有若干个。
本发明实施例一种自动化铝制品铸造机与现有技术相比，其有益效果在于：
本发明通过上述浇注机械手的设计，工作时，摇杆由第一驱动装置驱动，并带动第一连杆、第一连架杆、第二连杆和第二连架杆所构成平面四连杆机构，同时结合浇注勺由第二驱动装置驱动的动作，使浇注勺能够在同一运动平面上实现铝液炉内盛装铝液以及铸造主机中浇注铝液的动作过程，无需通过移动或旋转整个浇注机械手来调整浇注位置，结构简单且空间占用小，能够有效地解决了浇注机械手在移动或旋转过程中易于与其它设备发生碰撞的问题，进而浇注机械手与铸造主机无需保持较大避让间距，使得设备整体结构更为紧凑。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种自动化铝制品铸造机的结构示意图；
图2是浇注机械手处于初始位置时的结构示意图；
图3是浇注机械手将浇注勺伸入铝液炉内盛装铝液时的结构示意图；
图4是浇注机械手将浇注勺脱离于铝液炉的上方并朝铸造主机一侧靠近时的结构示意图；
图5是浇注机械手将浇注勺伸入铸造主机中浇注铝液时的的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，应当理解的是，除非另有明确的规定和限定，本发明中采用术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中，还需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的机或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。
如图1至图5所示，本发明实施例的一种自动化铝制品铸造机，其包括铝液炉1、浇注机械手2、铸造主机3和取件机械手4，所述浇注机械手2包括支架21、第一驱动装置22、第二驱动装置23、摇杆24、第一连杆25、第一连架杆26、第二连杆27、第二连架杆28和浇注勺29，所述第一驱动装置22和所述第二驱动装置23均安装在所述支架21上，所述第一驱动装置22的动力输出轴位于所述第二驱动装置23的动力输出轴的下方；所述浇注勺29可转动地设置在所述第二连杆27的下端，所述第一驱动装置22的动力输出轴与所述摇杆24固定连接，所述摇杆24的末端朝上且与所述第一连杆25转动连接，所述摇杆24由所述第一驱动装置22驱动使其末端转动轨迹的最高位的两侧摆动，所述第二驱动装置23的动力输出轴与所述第一连架杆26的一端转动连接，所述第一连架杆26的另一端与所述第二连杆27的上端转动连接，所述第一连杆25的一端与所述第二连杆27转动连接，所述第二连架杆28的一端与所述第一连杆25远离所述第二连杆27的一端转动连接，所述第二连架杆28的另一端与所述第二驱动装置23的动力输出轴或所述第一连架杆26远离所述第二连杆27的一端转动连接；所述第二驱动装置23的动力输出轴通过链轮链条传动机构与所述浇注勺29传动连接，所述链轮链条传动机构安装在所述第一连架杆26和所述第二连杆27上。
如图2所示，当所述摇杆24处于初始位置时，所述摇杆24的末端位于所述摇杆24的末端转动轨迹的最高位的顺时针方向一侧，且高于所述第二连架杆28与所述第一连杆25之间的连接支点，所述第二连杆27自上而下朝所述铸造主机3一侧倾斜设置，所述浇注勺29位于所述铝液炉1靠近所述铸造主机3一侧的上方。如图3所示，所述摇杆24自初始位置顺时针方向摆动的过程中，所述摇杆24下拉所述第一连杆25并在所述第二连架杆28的约束作用下，使所述第一连杆25绕所述摇杆24的末端顺时针方向摆动，同时带动所述第一连架杆26绕其与所述第一驱动装置22的动力输出轴之间的连接支点顺时针方向摆动，从而带动所述第二连杆27绕其与所述第一连杆25之间的连接支点逆时针方向摆动并下降，使所述浇注勺29伸入所述铝液炉1内盛装铝液。如图4所示，所述摇杆24自初始位置逆时针方向摆动至所述摇杆24的末端转动轨迹的最高位的过程中，所述摇杆24提拉所述第一连杆25并在所述第二连架杆28的约束作用下，使所述第一连杆25绕所述摇杆24的末端顺时针方向摆动，同时带动所述第一连架杆26绕其与所述第一驱动装置22的动力输出轴之间的连接支点顺时针方向摆动，从而带动所述第二连杆27绕其与所述第一连杆25之间的连接支点顺时针方向摆动并下降，使所述浇注勺29脱离于所述铝液炉1的上方并朝所述铸造主机3一侧靠近。如图5所示，所述摇杆24自其末端转动轨迹的最高位逆时针方向摆动的过程中，所述摇杆24下拉所述第一连杆25并在所述第二连架杆28的约束作用下，使所述第一连杆25绕所述摇杆24的末端顺时针方向摆动，同时带动所述第一连架杆26绕其与所述第一驱动装置22的动力输出轴之间的连接支点顺时针方向摆动，从而带动所述第二连杆27逐渐往水平状态摆动，使所述浇注勺29伸入所述铸造主机3中浇注铝液。其中，所述第一驱动装置22和第二驱动装置23均由电机和减速齿轮箱构成。
由此，本发明实施例通过上述浇注机械手2的设计，工作时，摇杆24由第一驱动装置22驱动，并带动第一连杆25、第一连架杆26、第二连杆27和第二连架杆28所构成平面四连杆机构，同时结合浇注勺29由第二驱动装置23驱动的动作，使浇注勺29能够在同一运动平面上实现铝液炉1内盛装铝液以及铸造主机3中浇注铝液的动作过程，无需通过移动或旋转整个浇注机械手2来调整浇注位置，结构简单且空间占用小，能够有效地解决了浇注机械手2在移动或旋转过程中易于与其它设备发生碰撞的问题，进而浇注机械手2与铸造主机3无需保持较大避让间距，使得设备整体结构更为紧凑。
示例性的，所述浇注勺29与所述第二连杆27连接的一端设有角度传感器(图中未指示)，所述角度传感器与所述第二驱动装置23电连接。该角度传感器用于检测浇注勺29的倾斜角度，并将检测的数据信号反馈至第二驱动装置23的电机，第二驱动装置23的电机根据实时数据控制浇注勺29的转动角度，使得浇注勺29始终保持处于水平状态，避免第二连杆27在运动过程中浇注勺29发生倾斜导致铝液洒出。
示例性的，所述第二连杆27的侧部设有液位传感器210，所述液位传感器210的检测端伸出所述第二连杆27与所述浇注勺29连接的端部，且与所述第一驱动装置22电连接。该液位传感器210可检测液位传感器210浸入铝液炉1内铝液的深度，当检测到的深度达到设定值时，此时浇注勺29刚好被铝液淹没，液位传感器210反馈信号至第一驱动装置22的电机，第一驱动装置22的电机停止转动，能够避免第二连杆27下降过低浸入铝液内导致浇注勺29与第二连杆27之间的连接部位受损；液位传感器210的检测端低于第二连杆27与浇注勺29连接的端部，能确保液位传感器210能在第二连杆27浸入铝液前与铝液接触，从而检测出下浸的液位高度。
示例性的，由于浇注勺29或铝液炉1内的铝液容易会与空气接触被氧化，使得铝液表面形成氧化层，氧化层会影响浇注液的纯度，在工件铸造成型时会成为杂质，影响工件成型的质量，因此，在所述第二连杆27靠近浇注勺29的一端上设有能向所述浇注勺29或铝液炉1内的铝液液面吹送惰性气体的吹气管211，所述浇注勺29的前端设有用于排泄液面浮渣的排渣口(同为浇注口)，该排渣口为U形，所述吹气管211通过管路与储气罐连接，所述储气罐内填充有惰性气体。由此，使用惰性气体吹扫铝液表面的氧化层，一方面惰性气体不与铝液发生氧化反应，另一方面能将氧化层吹送至排渣口处排出，确保铝液的纯度。
示例性的，所述支架21的下端设有立柱212，所述立柱212套设于底座213内，所述底座213内设有能调整所述支架21高度位置的千斤顶214。由此，通过调节千斤顶214的高度对浇注机械手2的高度进行调节，以满足不同的生产需求，适用性强。
示例性的，为方便铝制品送出，所述自动化铝制品铸造机还包括承载及送出所述取件机械手4取出来的铝制品的输送带装置5。进一步地，为使铝制品在输送带装置5的输送过程中快速冷却，所述输送带装置5上设有风冷装置6，且所述风冷装置6沿所述输送带装置5的输送方向依次布置有若干个。所述风冷装置6为风扇或冷风扇。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种自动化铝制品铸造机，包括铝液炉、浇注机械手、铸造主机和取件机械手，其特征在于：所述浇注机械手包括支架、第一驱动装置、第二驱动装置、摇杆、第一连杆、第一连架杆、第二连杆、第二连架杆和浇注勺，所述第一驱动装置和所述第二驱动装置均安装在所述支架上，所述第一驱动装置的动力输出轴位于所述第二驱动装置的动力输出轴的下方；所述浇注勺可转动地设置在所述第二连杆的下端，所述第一驱动装置的动力输出轴与所述摇杆固定连接，所述摇杆的末端朝上且与所述第一连杆转动连接，所述摇杆由所述第一驱动装置驱动使其末端转动轨迹的最高位的两侧摆动，所述第二驱动装置的动力输出轴与所述第一连架杆的一端转动连接，所述第一连架杆的另一端与所述第二连杆的上端转动连接，所述第一连杆的一端与所述第二连杆转动连接，所述第二连架杆的一端与所述第一连杆远离所述第二连杆的一端转动连接，所述第二连架杆的另一端与所述第二驱动装置的动力输出轴或所述第一连架杆远离所述第二连杆的一端转动连接；所述第二驱动装置的动力输出轴通过链轮链条传动机构与所述浇注勺传动连接，所述链轮链条传动机构安装在所述第一连架杆和所述第二连杆上；
当所述摇杆处于初始位置时，所述摇杆的末端位于所述摇杆的末端转动轨迹的最高位的顺时针方向一侧，且高于所述第二连架杆与所述第一连杆之间的连接支点，所述第二连杆自上而下朝所述铸造主机一侧倾斜设置，所述浇注勺位于所述铝液炉靠近所述铸造主机一侧的上方；
所述摇杆自初始位置顺时针方向摆动的过程中，所述摇杆下拉所述第一连杆并在所述第二连架杆的约束作用下，使所述第一连杆绕所述摇杆的末端顺时针方向摆动，同时带动所述第一连架杆绕其与所述第一驱动装置的动力输出轴之间的连接支点顺时针方向摆动，从而带动所述第二连杆绕其与所述第一连杆之间的连接支点逆时针方向摆动并下降，使所述浇注勺伸入所述铝液炉内盛装铝液；
所述摇杆自初始位置逆时针方向摆动至所述摇杆的末端转动轨迹的最高位的过程中，所述摇杆提拉所述第一连杆并在所述第二连架杆的约束作用下，使所述第一连杆绕所述摇杆的末端顺时针方向摆动，同时带动所述第一连架杆绕其与所述第一驱动装置的动力输出轴之间的连接支点顺时针方向摆动，从而带动所述第二连杆绕其与所述第一连杆之间的连接支点顺时针方向摆动并下降，使所述浇注勺脱离于所述铝液炉的上方并朝所述铸造主机一侧靠近；
所述摇杆自其末端转动轨迹的最高位逆时针方向摆动的过程中，所述摇杆下拉所述第一连杆并在所述第二连架杆的约束作用下，使所述第一连杆绕所述摇杆的末端顺时针方向摆动，同时带动所述第一连架杆绕其与所述第一驱动装置的动力输出轴之间的连接支点顺时针方向摆动，从而带动所述第二连杆逐渐往水平状态摆动，使所述浇注勺伸入所述铸造主机中浇注铝液。
2.根据权利要求1所述的自动化铝制品铸造机，其特征在于：所述浇注勺与所述第二连杆连接的一端设有角度传感器，所述角度传感器与所述第二驱动装置电连接。
3.根据权利要求1所述的自动化铝制品铸造机，其特征在于：所述第二连杆的侧部设有液位传感器，所述液位传感器的检测端伸出所述第二连杆与所述浇注勺连接的端部，且与所述第一驱动装置电连接。
4.根据权利要求1所述的自动化铝制品铸造机，其特征在于：所述第二连杆设有能向所述浇注勺或铝液炉内的铝液液面吹送惰性气体的吹气管。
5.根据权利要求4所述的自动化铝制品铸造机，其特征在于：所述浇注勺的前端设有用于排泄液面浮渣的排渣口。
6.根据权利要求4所述的自动化铝制品铸造机，其特征在于：所述吹气管通过管路与储气罐连接，所述储气罐内填充有惰性气体。
7.根据权利要求1所述的自动化铝制品铸造机，其特征在于：所述支架的下端设有立柱，所述立柱套设于底座内，所述底座内设有能调整所述支架高度位置的千斤顶。
8.根据权利要求1所述的自动化铝制品铸造机，其特征在于：所述第一驱动装置和第二驱动装置均由电机和减速齿轮箱构成。
9.根据权利要求1至8任一所述的自动化铝制品铸造机，其特征在于：还包括承载及送出所述取件机械手取出来的铝制品的输送带装置，所述输送带装置上设有风冷装置。
10.根据权利要求9所述的自动化铝制品铸造机，其特征在于：所述风冷装置沿所述输送带装置的输送方向依次布置有若干个。
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