CN114161396A - 一种双臂铸造给汤机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铸造机械技术领域,公开了一种双臂铸造给汤机器人,包括机器人主体,所述机器人主体包括基座、主力臂、副力臂以及驱动汤勺组件转动的连杆组件,所述连杆组件包括长连杆,所述长连杆平行于副力臂设置,所述长连杆的两端分别转动连接有第一短连杆和第二短连杆,所述第一短连杆的一端同轴连接于主力臂和副力臂,所述第二短连杆的一端与汤勺组件相连接且与副力臂同轴设置。本发明通过主力臂和副力臂的配合运动使得汤勺组件能够沿着设定路径稳定移动,同时单独由连杆组件实现舀汤和倒汤的转动过程,大大提高了给汤速度以及给汤过程中的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及铸造机械技术领域,具体涉及一种双臂铸造给汤机器人。
背景技术
目前金属压铸成型技术已经广泛应用于汽车制造、摩托车生产、家用电器、通讯电子、航空航天制造、军工生产等行业。在压铸成型工艺中,需要在浇铸时通过给汤结构从加热炉中将溶液取出,然后倒入相应的模具中进行浇铸。
现有的铸造用给汤机构如图1所示,包括减速机,由减速机驱动主动连杆和从动连杆转动,再由主动连杆和从动连杆带动机械臂完成相应动作,其中机械臂端部的给汤勺由链条及链轮结构所驱动,以实现舀汤倒汤过程。现有的铸造用给汤机构采用上述方式完成给汤的过程中,由于采用链条及链轮的传动方式,造成的振动比较大,导致给汤过程中的稳定性及精准性不高,同时采用主动连杆与从动连杆使得机械臂的运动过程受到连杆摆动的影响,导致通过机械臂调整方位时速度不宜过快。因此,本申请提供一种能够提高给汤速度及给汤稳定性的双臂铸造给汤机器人。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双臂铸造给汤机器人,旨在解决现有技术中的给汤机构给汤稳定性不强、给汤速度较慢的技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种双臂铸造给汤机器人,包括机器人主体,所述机器人主体包括基座、主力臂和副力臂,所述主力臂的一端与基座转动连接,所述主力臂的另一端与副力臂的一端转动连接,所述副力臂的另一端转动连接有汤勺组件;
所述机器人主体还包括用于驱动汤勺组件转动的连杆组件,所述连杆组件包括长连杆,所述长连杆平行于副力臂设置,所述长连杆的两端分别转动连接有第一短连杆和第二短连杆,所述第一短连杆的一端于主力臂和副力臂同轴连接,所述第二短连杆的一端与汤勺组件相连接且与副力臂同轴设置。
作为本发明进一步的方案:所述机器人主体还包括驱动组件,所述驱动组件包括第一带轮、第二带轮、连杆驱动轴和副力臂驱动轴,所述连杆驱动轴的两端分别与第一带轮和第一短连杆相连接,所述副力臂驱动轴的两端分别与第二带轮和副力臂相连接,所述连杆驱动轴与副力臂驱动轴同轴设置,且所述副力臂驱动轴沿轴线中空设置以供连杆驱动轴同心贯穿。
作为本发明进一步的方案:所述连杆驱动轴与副力臂驱动轴的转动连接处设置有内轴承,所述副力臂驱动轴与主力臂的转动连接处设置有外轴承。
作为本发明进一步的方案:所述第一带轮上套接有第一同步带,所述第二带轮上套接有第二同步带,所述第一带轮、第一同步带、第二带轮以及第二同步带均设置于主力臂的中空内腔中。
作为本发明进一步的方案:所述基座内安装有动力组件,所述动力组件包括用于驱动第一同步带转动的第一伺服电机、用于驱动第二同步带转动的第二伺服电机以及用于驱动主力臂转动的第三伺服电机。
作为本发明进一步的方案:所述汤勺组件包括汤勺主体、勺座和连轴,所述勺座通过连轴与副力臂转动连接,所述汤勺主体固定连接于勺座的一侧,所述第二短连杆与连轴固定连接以带动勺座翻动。
作为本发明进一步的方案:所述机器人主体安装于压铸机和熔炉之间,所述压铸机包括定模和动模,所述定模的一侧连接有给汤料筒,所述给汤料筒上开设有给料口,所述给料口与熔炉分别位于汤勺组件运行轨迹的两端。
本发明的有益效果:
(1)本发明采用伺服控制的方式,通过主力臂和副力臂的配合运动使得汤勺组件能够沿着设定路径稳定移动,同时单独由连杆组件实现舀汤和倒汤的转动过程,只要提前计算设定好驱动程序就能稳定实现给汤铸造的作业循环,大大提高了给汤速度以及给汤过程中的稳定性;
(2)本发明将驱动组件集成于主力臂的内腔中,将动力组件集成于基座内,从而能够远离熔炉所带来的高温环境,能够降低设备故障率,提高设备使用寿命。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是现有技术的结构示意图;
图2是本发明的整体结构示意图;
图3是本发明中机器人主体的结构示意图;
图4是本发明中驱动组件的结构示意图;
图5是本发明中汤勺组件的结构示意图;
图6是本发明中给汤料筒的结构示意图。
图中:1、压铸机;2、熔炉;3、机器人主体;11、定模;12、动模;13、给汤料筒;131、给料口;31、基座;32、主力臂;33、副力臂;34、汤勺组件;341、汤勺主体;342、勺座;343、连轴;35、连杆组件;351、长连杆;352、第一短连杆;353、第二短连杆;36、驱动组件;361、第一带轮;362、第二带轮;363、连杆驱动轴;364、副力臂驱动轴;365、内轴承;366、外轴承;367、第一同步带;368、第二同步带。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图2-3所示,本发明为一种双臂铸造给汤机器人,包括机器人主体3,机器人主体3包括基座31、主力臂32和副力臂33,主力臂32的一端与基座31转动连接,主力臂32的另一端与副力臂33的一端转动连接,副力臂33的另一端转动连接有汤勺组件34。
如图2所示,机器人主体3安装于压铸机1与熔炉2之间,压铸机1包括定模11和动模12,定模11的一侧连接有给汤料筒13,给汤料筒13上开设有给料口131,给料口131与熔炉2分别位于汤勺组件34运行轨迹的两端位置。
如图3所示,机器人主体3还包括用于驱动汤勺组件34转动的连杆组件35,连杆组件35包括长连杆351,长连杆351平行于副力臂33设置,长连杆351的两端分别转动连接有第一短连杆352和第二短连杆353,第一短连杆352的一端与主力臂32和副力臂33同轴连接,第二短连杆353的一端与汤勺组件34相连接且与副力臂33同轴设置。
本发明的工作原理:通过熔炉2冶炼铝合金金属液,工作人员根据熔炉2出口与给料口131之间的路径距离,提前设定好动力臂、副力臂33以及连杆组件35的驱动程序,然后通过驱动组件36以及基座31内的动力组件进行给汤铸造作业。在舀汤时,主力臂32带动副力臂33以及汤勺组件34靠近熔炉2,通过主力臂32和副力臂33的配合运动使得汤勺组件34伸入到熔炉2内,然后由连杆组件35驱动汤勺组件34转动以进行舀汤;舀汤完成后,汤勺组件34沿原路径返回,通过主力臂32和副力臂33的配合运动使得汤勺组件34靠近给料口131处,然后由连杆组件35驱动汤勺组件34转动以向给汤料筒13内倒汤,倒汤结束后,汤勺组件34沿运行轨迹返回,以准备进行下一次的舀汤,从而完成给汤作业的循环。
本实施例在具体应用过程中,压铸机1还包括用于驱动动模12移动以完成合模过程的动力装置,以及用于推压给汤料筒13内金属液的射料机构,定模11与动模12合模完成后,由射料机构推挤给汤料筒13内的金属液,使得金属液注入模腔内,成型完毕后再进行开模顶料。由于上述过程及相关的动力装置、射料机构等结构为现有技术已知,在此不作过多赘述。
如图4所示:机器人主体3还包括驱动组件36,驱动组件36包括第一带轮361、第二带轮362、连杆驱动轴363和副力臂驱动轴364,连杆驱动轴363的两端分别与第一带轮361和第一短连杆352相连接,副力臂驱动轴364的两端分别与第二带轮362和副力臂33相连接,连杆驱动轴363与副力臂驱动轴364同轴设置,且副力臂驱动轴364沿轴线中空设置以供连杆驱动轴363同心贯穿。
进一步地,连杆驱动轴363与副力臂驱动轴364的转动连接处设置有内轴承365,副力臂驱动轴364与主力臂32的转动连接处设置有外轴承366。
更进一步地,第一带轮361上套接有第一同步带367,第二带轮362上套接有第二同步带368,第一带轮361、第一同步带367、第二带轮362以及第二同步带368均设置于主力臂32的中空内腔中。
更进一步地,基座31内安装有动力组件(图中未画出),动力组件包括用于驱动第一同步带367转动的第一伺服电机、用于驱动第二同步带368转动的第二伺服电机以及用于驱动主力臂32转动的第三伺服电机。由于第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机及其相应的驱动连接方式为现有技术已知,在此不作过多赘述。
本实施例在具体应用过程中,通过第一伺服电机控制第一同步带367的转动,进而控制连杆组件35的运动过程;通过第二伺服电机控制第二同步带368的转动,进而控制副力臂33的运动过程;通过第三伺服电机直接控制主力臂32的运动过程。主力臂32、副力臂33与连杆组件35之间的运动过程能够单独进行互不干扰,并且通过设定第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机的启动程序,能够实现三个运动过程之间的配合作用,使得汤勺组件34能够沿着既定路径运行,伺服控制方式能够有效提高运动过程的稳定性;同时将驱动组件36集成于主力臂32的内腔中,将动力组件集成于基座31内,从而能够远离熔炉2所带来的高温环境,降低设备故障率,提高设备使用寿命。
如图5所示,汤勺组件34包括汤勺主体341、勺座342和连轴343,勺座342通过连轴343与副力臂33转动连接,汤勺主体341固定连接于勺座342的一侧,第二短连杆353与连轴343固定连接以带动勺座342翻动。
本实施例在具体应用过程中,勺座342能够带动汤勺主体341与副力臂33发生相对转动,这样使得副力臂33在调整方位的过程中,汤勺主体341能够保持始终水平状态从而避免勺内的金属液洒出,同时,通过长连杆351以及第二短连杆353的传动,能够带动勺座342以及汤勺主体341翻转,这样使得舀汤与倒汤过程与副力臂33的运动过程相独立,而不会产生相互影响。
本发明在使用时,采用伺服控制的方式,通过主力臂32和副力臂33的配合运动使得汤勺组件34能够沿着设定路径稳定移动,同时单独由连杆组件35实现舀汤和倒汤的转动过程,只要提前计算设定好驱动程序就能稳定实现给汤铸造的作业循环,大大提高了给汤速度以及给汤过程中的稳定性;
通过将驱动组件36集成于主力臂32的内腔中,将动力组件集成于基座31内,从而能够远离熔炉2所带来的高温环境,能够降低设备故障率,提高设备使用寿命。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示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装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作,因此,不能理解为对本发明的限制。此外,“第一”、“第二”仅由于描述目的,且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解,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连接,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。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (7)
1.一种双臂铸造给汤机器人,其特征在于,包括机器人主体(3),所述机器人主体(3)包括基座(31)、主力臂(32)和副力臂(33),所述主力臂(32)的一端与基座(31)转动连接,所述主力臂(32)的另一端与副力臂(33)的一端转动连接,所述副力臂(33)的另一端转动连接有汤勺组件(34);
所述机器人主体(3)还包括用于驱动汤勺组件(34)转动的连杆组件(35),所述连杆组件(35)包括长连杆(351),所述长连杆(351)平行于副力臂(33)设置,所述长连杆(351)的两端分别转动连接有第一短连杆(352)和第二短连杆(353),所述第一短连杆(352)的一端与主力臂(32)和副力臂(33)同轴连接,所述第二短连杆(353)的一端与汤勺组件(34)相连接且与副力臂(33)同轴设置。
2.根据权利要求1所述的一种双臂铸造给汤机器人,其特征在于,所述机器人主体(3)还包括驱动组件(36),所述驱动组件(36)包括第一带轮(361)、第二带轮(362)、连杆驱动轴(363)和副力臂驱动轴(364),所述连杆驱动轴(363)的两端分别与第一带轮(361)和第一短连杆(352)相连接,所述副力臂驱动轴(364)的两端分别与第二带轮(362)和副力臂(33)相连接,所述连杆驱动轴(363)与副力臂驱动轴(364)同轴设置,且所述副力臂驱动轴(364)沿轴线中空设置以供连杆驱动轴(363)同心贯穿。
3.根据权利要求2所述的一种双臂铸造给汤机器人,其特征在于,所述连杆驱动轴(363)与副力臂驱动轴(364)的转动连接处设置有内轴承(365),所述副力臂驱动轴(364)与主力臂(32)的转动连接处设置有外轴承(366)。
4.根据权利要求3所述的一种双臂铸造给汤机器人,其特征在于,所述第一带轮(361)上套接有第一同步带(367),所述第二带轮(362)上套接有第二同步带(368),所述第一带轮(361)、第一同步带(367)、第二带轮(362)以及第二同步带(368)均设置于主力臂(32)的中空内腔中。
5.根据权利要求4所述的一种双臂铸造给汤机器人,其特征在于,所述基座(31)内安装有动力组件,所述动力组件包括用于驱动第一同步带(367)转动的第一伺服电机、用于驱动第二同步带(368)转动的第二伺服电机以及用于驱动主力臂(32)转动的第三伺服电机。
6.根据权利要求1所述的一种双臂铸造给汤机器人,其特征在于,所述汤勺组件(34)包括汤勺主体(341)、勺座(342)和连轴(343),所述勺座(342)通过连轴(343)与副力臂(33)转动连接,所述汤勺主体(341)固定连接于勺座(342)的一侧,所述第二短连杆(353)与连轴(343)固定连接以带动勺座(342)翻动。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种双臂铸造给汤机器人,其特征在于,所述机器人主体(3)安装于压铸机(1)和熔炉(2)之间,所述压铸机(1)包括定模(11)和动模(12),所述定模(11)的一侧连接有给汤料筒(13),所述给汤料筒(13)上开设有给料口(131),所述给料口(131)与熔炉(2)分别位于汤勺组件(34)运行轨迹的两端。
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