CN114734019B - 一种压铸机专用柔性夹持喷雾冷却压铸机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种压铸机专用柔性夹持喷雾冷却压铸机器人，包括机械臂及夹持机械手，所述夹持机械手包括夹爪载具，所述夹爪载具通过尾部的法兰连接环与机械臂上的法兰盘固定连接，所述夹爪载具远离法兰连接环一侧沿其轴心环形阵列式开设有若干滑动槽，所述动作槽及器械舱内设置有同一圆弧形伸缩连杆，所述圆弧形伸缩连杆靠近平移夹爪一端固定连接有松动吸盘，本发明通过松动吸盘的设置，在夹爪夹取前对铸件进行吸附，通过高速震荡促使铸件与模具脱离，且振动过程完成后，通过升降丝杆的活动使得松动吸盘围绕圆弧形伸缩连杆的轴心做有限角度的运动，能够使得铸件在模具上呈现一定角度的剥落，有效保证了大型铸件的无损快捷分离。
Description
技术领域
本发明涉及压铸机机器人夹爪技术领域，具体为一种压铸机专用柔性夹持喷雾冷却压铸机器人。
背景技术
现有技术中公开号为“CN103894583B”的一种压铸六轴机械手的控制方法，其包括机械手臂，该机械手臂上设有横行部、引拔部、正臂部及副臂部，正臂部上设有取件夹爪，并设置压铸六轴机械手控制系统，该控制系统包括机械手臂运动控制装置及伺服控制喷雾回收装置，其包括以下步骤：设置机械手臂运动状态控制装置；设置机械手臂伺服驱动装置；设置伺服控制喷雾回收装置；启动压铸六轴机械手控制系统与压铸机，数据采集单元采集机械手臂的实时运动数据，输送到电脑绘制运动轨迹，得到校正信息，反馈到伺服控制单片机，纠正机械手臂的动作，实现准确控制机械手臂在动态时的空间动作及精度。
上述装置的取件夹爪属于现有技术中使用较为广泛的夹持机构，但是上述夹持机构在使用过程中仍然存在较为明显的缺陷：1、上述装置仅仅通过夹爪夹取方式进行铸件夹取，对于较大铸件而言，其未设置有效的辅助铸件脱离模具的装置，不利于铸件的无损脱落；2、上述装置及现有技术中铸件通常通过垂直于铸件模具方向平移式路径进行移动夹取，而采取该种夹取方式要求机械臂在铸件脱离前提供较大的夹取力度，对于铸件与模具结合面积较大的大型铸件，其从模具上脱落所需力度较大，而单纯采用机械臂平移式夹取方式容易导致脱爪现象发生，如若增加夹持力度增可能导致夹爪与铸件损伤，因此上述平移式取件方式的运用不够科学。
发明内容
本发明的目的在于提供一种压铸机专用柔性夹持喷雾冷却压铸机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种压铸机专用柔性夹持喷雾冷却压铸机器人，包括机械臂及夹持机械手，所述夹持机械手包括夹爪载具，所述夹爪载具通过尾部的法兰连接环与机械臂上的法兰盘固定连接，所述夹爪载具远离法兰连接环一侧沿其轴心环形阵列式开设有若干滑动槽，若干所述滑动槽的延长线相交于夹爪载具的轴心，若干所述滑动槽内均滑动设置有平移夹爪，所述平移夹爪在平移机构驱动下同步伸缩运动，所述夹爪载具内部开设有器械舱，所述夹爪载具靠近平移夹爪一侧的轴心处开设有贯穿内外的动作槽，所述动作槽及器械舱内设置有同一圆弧形伸缩连杆，所述圆弧形伸缩连杆靠近平移夹爪一端固定连接有松动吸盘，所述松动吸盘内侧开设有负压孔及喷雾孔，所述负压孔及喷雾孔经圆弧形伸缩连杆内部开设的通道分别与负压管及喷雾管连通，所述圆弧形伸缩连杆远离松动吸盘一端贯穿夹爪载具侧边开设的伸缩孔并固定连接有活动磁铁，所述活动磁铁与夹爪载具之间通过牵引弹簧连接，所述活动磁铁与固定电磁铁磁性配合，所述固定电磁铁固定安装在升降架上，所述升降架上还固定安装有升降滑杆和升降丝杆，所述升降滑杆活动插设于夹爪载具侧边开设的滑杆孔内，所述升降丝杆与丝杆伸缩套螺纹配合，所述丝杆伸缩套固定安装在升降电机的驱动轴上，所述固定电磁铁通过改变磁场方向使得活动磁铁带动圆弧形伸缩连杆进行伸缩运动，所述圆弧形伸缩连杆围绕其环形轴心作α°的伸缩运动。
优选的，若干所述平移夹爪的平移驱动机构包括但不限于电机传动或气动传动方式。
优选的，若干所述滑动槽的数目为三个，三个所述平移夹爪与待取工件抵靠一侧均设置有压力传感器，所述压力传感器与主控PLC电性连接，所述主控PLC用以控制平移驱动机构进而控制平移夹爪的伸缩。
优选的，所述器械舱内还安装有一对抱箍轮，所述抱箍轮抵靠在圆弧形伸缩连杆两侧。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明不仅采用夹爪式铸件夹取方式进行取件，还通过松动吸盘的设置，在夹爪夹取前对铸件进行吸附，在吸附过程中采用固定电磁铁磁场快速变换方式实现活动磁铁的高速震荡，通过高速震荡促使铸件与模具脱离，进而使后续夹爪夹取过程无需采用较大拉力，有效防止脱爪或铸件损伤；
2、本发明的松动吸盘通过圆弧形伸缩连杆，当振动过程完成后，通过改变固定电磁铁的磁场使其对活动磁铁进行持续牵引，并通过升降丝杆的活动使得松动吸盘围绕圆弧形伸缩连杆的轴心做有限角度的运动，该角度的设置相较于现有技术中垂直式平移夹取方式而言，能够使得铸件在模具上呈现一定角度的剥落，相较于整体式剥落方式而言，更加省力，有效保证了大型铸件的无损快捷分离。
本发明不仅采用夹爪式铸件夹取方式进行取件，还通过松动吸盘的设置，在夹爪夹取前对铸件进行吸附，通过高速震荡促使铸件与模具脱离，且振动过程完成后，通过升降丝杆的活动使得松动吸盘围绕圆弧形伸缩连杆的轴心做有限角度的运动，能够使得铸件在模具上呈现一定角度的剥落，有效保证了大型铸件的无损快捷分离。
附图说明
图1为本发明的整体结构立体示意图；
图2为本发明的夹持机械手整体结构立体示意图；
图3为本发明的夹爪载具内部结构剖视示意图；
图4为本发明的松动吸盘撬动状态示意图。
图中：1机械臂、2夹持机械手、3夹爪载具、4法兰连接环、5法兰盘、6滑动槽、7平移夹爪、8器械舱、9动作槽、10圆弧形伸缩连杆、11松动吸盘、12负压孔、13喷雾孔、14负压管、15喷雾管、16伸缩孔、17活动磁铁、18牵引弹簧、19固定电磁铁、20升降架、21升降滑杆、22升降丝杆、23滑杆孔、24丝杆伸缩套、25升降电机、26压力传感器、27抱箍轮。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：
实施例一：
一种压铸机专用柔性夹持喷雾冷却压铸机器人，包括机械臂1及夹持机械手2，夹持机械手2包括夹爪载具3，夹爪载具3通过尾部的法兰连接环4与机械臂1上的法兰盘5固定连接，夹爪载具3远离法兰连接环4一侧沿其轴心环形阵列式开设有若干滑动槽6，若干滑动槽6的延长线相交于夹爪载具3的轴心，若干滑动槽6内均滑动设置有平移夹爪7，平移夹爪7在平移机构驱动下同步伸缩运动，夹爪载具3内部开设有器械舱8，夹爪载具3靠近平移夹爪7一侧的轴心处开设有贯穿内外的动作槽9，动作槽9及器械舱8内设置有同一圆弧形伸缩连杆10，圆弧形伸缩连杆10靠近平移夹爪7一端固定连接有松动吸盘11，松动吸盘11内侧开设有负压孔12及喷雾孔13，负压孔12及喷雾孔13经圆弧形伸缩连杆10内部开设的通道分别与负压管14及喷雾管15连通，圆弧形伸缩连杆10远离松动吸盘11一端贯穿夹爪载具3侧边开设的伸缩孔16并固定连接有活动磁铁17，活动磁铁17与夹爪载具3之间通过牵引弹簧18连接，活动磁铁17与固定电磁铁19磁性配合，固定电磁铁19固定安装在升降架20上，升降架20上还固定安装有升降滑杆21和升降丝杆22，升降滑杆21活动插设于夹爪载具3侧边开设的滑杆孔23内，升降丝杆22与丝杆伸缩套24螺纹配合，丝杆伸缩套24固定安装在升降电机25的驱动轴上，固定电磁铁19通过改变磁场方向使得活动磁铁17带动圆弧形伸缩连杆10进行伸缩运动，圆弧形伸缩连杆10围绕其环形轴心作α°的伸缩运动。
在该实施例中，机械臂1与夹持机械手2通过法兰连接环4和法兰盘5一体式设置，本发明的机械臂1选用江苏埃斯顿自动化集团生产的ER20-1780-F型机器人作为安装本体，该机器人拥有直线软浮动专用软件Estun SoftFloat，利用该软件控制的机械臂1具备直线软浮动性能，机器人在受到外界力的作用下能够顺应外力的变化而运动，以防刚性接触造成的机械臂1及工件损坏，本功能可以使机械臂1沿着压铸机顶杆顶出方向被动向后直线移动，机器人的运动速度由外力决定，外力越大机器人运动越快，该机械臂1可带动夹持机械手2做多角度夹持取件操作，本发明的夹持机械手2具备现有技术中常用的平移夹爪7式夹取机构，通过三个平移夹爪7的设置能够有效将铸件的夹持部进行夹持固定，此外本发明还设置有圆弧形伸缩连杆10及其端部连接的松动吸盘11，松动吸盘11内具有负压孔12及喷雾孔13，为了保证吸盘不受高温影响，在吸附前通过喷雾孔13向铸件的夹持部进行降温喷雾，从而降低铸件表面温度，当喷雾完成后通过将松动吸盘11与铸件进行贴合，并在负压孔12的作用下形成负压将铸件进行吸附，本发明的负压孔12和喷雾孔13经圆弧形伸缩连杆10内部的管道与负压管14及喷雾管15连通，而负压管14及喷雾管15分别与外接负压泵及喷淋泵机管道连接，通过外接电源对其进行供电，以保证其正常工作，在松动吸盘11吸附完成后，通过向固定电磁铁19中通过交变电流从而改变固定电磁铁19的磁场方向，由于磁场方向的改变活动磁铁17发生反复震荡，通过该高频震荡促使铸件与模具快速脱离，快速改变固定电磁铁19磁场方向的电器元件为继电器，将继电器接入固定电磁铁19所在电路，通过向继电器输送间歇电流，通过继电器改变固定电磁铁19的电流方向，进而改变固定电磁铁19的磁场方向，使得活动磁铁17产生快速的高频震荡，而当高频震荡完成后，通过固定电磁铁19产生吸附磁场对活动磁铁17产生吸附，并在升降丝杆22的上升过程中带动活动磁铁17进行α角度的偏转，通过该偏转促使铸件与模具脱离，进而规避了现有技术中整体剥落的方式，大大降低了剥落难度，剥落完成后通过平移夹爪7对铸件的夹持部进行迅速夹持，并在机械臂1的移动下将铸件移出铸件台。
实施例二：
在该实施例中，若干平移夹爪7的平移驱动机构包括但不限于电机传动或气动传动方式，上述两种平移夹爪7的移动方式为现有技术中常用的驱动方式，在此不再进行赘述。
实施例三：
在该实施例中，若干滑动槽6的数目为三个，三个平移夹爪7与待取工件抵靠一侧均设置有压力传感器26，压力传感器26与主控PLC电性连接，主控PLC用以控制平移驱动机构进而控制平移夹爪7的伸缩，通过三个滑动槽6以及对应数量的平移夹爪7设置，能够保证对铸件进行有效夹取固定，而在平移夹爪7上设置压力传感器26，通过设定压力传感器26的压力阈值，当进行不同铸件取件过程中能够针对性进行调节，防止平移夹爪7夹取力度过大或过小而导致的铸件损坏或脱爪状况发生。
实施例四：
在该实施例中，器械舱8内还安装有一对抱箍轮27，抱箍轮27抵靠在圆弧形伸缩连杆10两侧，通过抱箍轮27的设置提高圆弧形伸缩连杆10移动的稳定性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种压铸机专用柔性夹持喷雾冷却压铸机器人，包括机械臂(1)及夹持机械手(2)，所述夹持机械手(2)包括夹爪载具(3)，所述夹爪载具(3)通过尾部的法兰连接环(4)与机械臂(1)上的法兰盘(5)固定连接，所述夹爪载具(3)远离法兰连接环(4)一侧沿其轴心环形阵列式开设有若干滑动槽(6)，若干所述滑动槽(6)的延长线相交于夹爪载具(3)的轴心，若干所述滑动槽(6)内均滑动设置有平移夹爪(7)，所述平移夹爪(7)在平移机构驱动下同步伸缩运动，其特征在于：所述夹爪载具(3)内部开设有器械舱(8)，所述夹爪载具(3)靠近平移夹爪(7)一侧的轴心处开设有贯穿内外的动作槽(9)，所述动作槽(9)及器械舱(8)内设置有同一圆弧形伸缩连杆(10)，所述圆弧形伸缩连杆(10)靠近平移夹爪(7)一端固定连接有松动吸盘(11)，所述松动吸盘(11)内侧开设有负压孔(12)及喷雾孔(13)，所述负压孔(12)及喷雾孔(13)经圆弧形伸缩连杆(10)内部开设的通道分别与负压管(14)及喷雾管(15)连通，所述圆弧形伸缩连杆(10)远离松动吸盘(11)一端贯穿夹爪载具(3)侧边开设的伸缩孔(16)并固定连接有活动磁铁(17)，所述活动磁铁(17)与夹爪载具(3)之间通过牵引弹簧(18)连接，所述活动磁铁(17)与固定电磁铁(19)磁性配合，所述固定电磁铁(19)固定安装在升降架(20)上，所述升降架(20)上还固定安装有升降滑杆(21)和升降丝杆(22)，所述升降滑杆(21)活动插设于夹爪载具(3)侧边开设的滑杆孔(23)内，所述升降丝杆(22)与丝杆伸缩套(24)螺纹配合，所述丝杆伸缩套(24)固定安装在升降电机(25)的驱动轴上，所述固定电磁铁(19)通过改变磁场方向使得活动磁铁(17)带动圆弧形伸缩连杆(10)进行伸缩运动，所述圆弧形伸缩连杆(10)围绕其环形轴心作α°的伸缩运动。
2.根据权利要求1所述的一种压铸机专用柔性夹持喷雾冷却压铸机器人，其特征在于：若干所述平移夹爪(7)的平移驱动机构包括但不限于电机传动或气动传动方式。
3.根据权利要求1所述的一种压铸机专用柔性夹持喷雾冷却压铸机器人，其特征在于：若干所述滑动槽(6)的数目为三个，三个所述平移夹爪(7)与待取工件抵靠一侧均设置有压力传感器(26)，所述压力传感器(26)与主控PLC电性连接，所述主控PLC用以控制平移驱动机构进而控制平移夹爪(7)的伸缩。
4.根据权利要求1所述的一种压铸机专用柔性夹持喷雾冷却压铸机器人，其特征在于：所述器械舱(8)内还安装有一对抱箍轮(27)，所述抱箍轮(27)抵靠在圆弧形伸缩连杆(10)两侧。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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