CN206913138U - 悬挂轨道式多臂铸造机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种悬挂轨道式多臂铸造机器人，包括行走装置、回转装置、升降装置、工作臂安装座、第一工作臂、第二工作臂、第三工作臂、第四工作臂和环形轨道，在四条工作臂的末端执行器上除了设有气动手爪外，还设有抛光打磨机、气动风镐和等离子切割器等清理作业工具。本实用新型的行走装置采用四点悬挂支撑的方式，可实现机器人长距离稳定移动行走，四条工作臂可联合作业，四个气动手爪和四个清理工具可灵活转换，也可实现多工具同步作业，能够满足大重量、大体积和形状复杂铸件的识别、搬运、翻转、调姿、清砂、切割和抛光打磨等清理作业的需要，提高了铸件清理作业的效率和质量，降低了操作人员的劳动强度和生产成本。

Description

悬挂轨道式多臂铸造机器人

技术领域

本实用新型属于铸造机器人设备技术领域，特别涉及一种悬挂轨道式多臂铸造机器人。

背景技术

在铸件生产过程中，经常需要搬运并调整铸件的姿态，以及完成对铸件的各种清理作业。在生产中不仅要清除型芯和芯铁，切除浇口、冒口、增肉、拉筋，以及割筋、飞边、毛刺等金属多余物，清除铸件粘砂和表面异物，打磨平整铸件表面。大多数铸件至今仍主要依靠手工工具和风冲、风铲、高速手提式砂轮、悬挂砂轮等半机械化工具作业。外形不太复杂的铸件也有采用通用冲压机械和锯床的，当铸件批量大时则采用专用机床或专用生产线以实现自动化作业。铸钢件大多用氧气切割或气电切割。气电切割是利用电极与铸件间形成电弧产生的高温使金属熔化或氧化，同时用高压高速气流将熔融物吹净以达到清除铸件的飞边、毛刺和凸出物。这种方法不仅用以切割浇冒口也可用以平整铸件表面。但气电切割有产生弧光、烟气和噪声的缺点。

铸件分型面上的毛刺、内浇口和浇冒口残余是铸件难免存在的结构，特别是异形铸件更是如此，必须进行清磨处理，以往铸件清理全靠人工进行清磨，工作效率极其低下，工作环境恶劣，人工成本高和劳动强度大。人工清理铸件过程中，异形铸件需要清理的部位多，结构厚大，清理困难，工作效率低下；而且人工清理不易控制，常导致铸件质量不稳定；异形铸件由于需要清理的部位很多，工人需要不停搬运铸件变换角度才能清理干净；清理产生的微细粉尘，散布整个车间，严重影响工人身体健康；更重要的是工人的安全得不到保证。

铸件的搬运和姿态调整一般采用人工搬运或者简单的机械装置辅助进行，人工参与度高，耗费工时多，增加了制造成本，延缓了制造进度。因此，迫切需要设计一种能够同时满足铸件的搬运、调姿和清理作业清理需求，尤其是满足大重量、大体积和复杂铸件的清理作业需求的自动化装置，来提高铸件清理作业的工作效率，保证铸件产品质量。

针对铸件搬运与清理中存在的问题，现有专利文献也提出了一些解决方案。申请号为200810137471.1的中国专利公开了一种悬挂式接管焊接机器人，由电气滑环部分、摆动机构伸缩机构和手动升降调整机构构成，通过旋转机构和伸缩机构实现不同形状接管的自动焊接，但该技术方案只能实现单臂式作业，无法实现多臂联合作业。申请号为200710176284的中国专利公开了履带式多臂杆移动机器人，由手臂工作装置和履带行走装置组成，可替代人工在多种复杂路面上进行工作，但在抓取工件时稳定性较差，无法满足复杂铸件的作业要求。申请号为201410438219.X的中国专利公开了一种具有多臂搬运的机器人，由导轨、个别驱动的多臂等部件构成，能够同时装载及提起按既定节距单位上下装载货物(基板或晶片等)，但在搬运中均采用单臂单独工作，且只能进行简单平移和抓取。申请号为201710121995.3的中国专利公开了一种悬挂式汽车座椅立体焊接机器人，单臂式机器人本体通过外滑轮和内滑轮悬挂在外环形轨道和内环形轨道上并可沿着外环形轨道和内环形轨道移动行走，该方案采用两点悬挂固定方式，稳定性较差。申请号为201620856209.2的中国专利公开了一种自动化铸件清理装置，包括机器人、刀具库、刀具、回转工作台及控制器，使用动力头抓取刀具对待清理铸件进行清理，回转工作台可旋转，使持清理铸件位于机器人的清理范围内。申请号为201510512610.4的中国专利提出一种紧凑型机器人自动化打磨装置，使用机器人抓铸件移至打磨装置进行打磨，这类自动化打磨装置存在以下缺点：1)机器人负载能力有限，不能承载太重的铸件；2)打磨过程中的进给运动为铸件的移动，不适合体积大的铸件。申请号为201610072103.8的中国专利公开了一种铸件清理单元及清理方法，采用两台固定在地面不同工位的机器人抓取铸件进行打磨等清理作业，不仅工作效率低，而且机器人工作空间小。随着铸造技术水平的提高，大型铸件的生产及对铸件搬运、调姿和清理自动化的需求也越来越多。现有技术方案中多采用单臂机器人单机或多机作业，无法满足大重量、大体积和复杂异形铸件的搬运、调姿及清理作业需求。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种悬挂轨道式多臂铸造机器人，能够用于大重量、大体积和形状复杂铸件的识别、搬运、翻转、调姿、清砂、切割和抛光打磨等作业的铸造机器人，提高铸件清理作业的效率和质量，降低劳动强度和生产成本，可克服现有技术的缺陷。

本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。

一种悬挂轨道式多臂铸造机器人，包括行走部、调节部和多臂执行部。其特征在于：所述的行走部包括行走装置和环形轨道，所述的环形轨道包括外环形轨道和内环形轨道；所述的行走装置用于驱动本实用新型沿着外环形轨道和内环形轨道移动行走，所述的行走装置包括外轮架、内轮架、驱动轮、支承轮、导向轮、张紧轮和吊架，所述的外轮架有两个且并列布置在外环形轨道上，所述的外轮架与外环形轨道之间通过驱动轮、支承轮、导向轮和张紧轮相连接，在每个外轮架上安装的驱动轮、支承轮、导向轮和张紧轮的数量均为一；所述的内轮架有两个且并列布置在内环形轨道上，所述的内轮架与内环形轨道之间通过支承轮、导向轮和张紧轮相连接，在每个内轮架上安装有两个支承轮、一个导向轮和一个张紧轮；所述的驱动轮与支承轮的外直径和轮宽均相同，且轴线位于同一水平面上，安装在外轮架上的驱动轮与支承轮位于外轮架的中上部，安装在内轮架上的两组支承轮位于内轮架的中上部，安装在外轮架上的导向轮位于外轮架的顶部外侧，安装在内轮架上的导向轮位于内轮架的顶部外侧，安装在外轮架上的张紧轮位于外轮架的底部中间位置，安装在内轮架上的张紧轮位于内轮架的底部中间位置；在所述的驱动轮内设有驱动马达，用于为驱动轮的行走提供驱动动力，所述的驱动马达采用液压伺服马达或气动伺服马达或伺服减速电机。所述的吊架有两个，两个吊架的顶部分别与外轮架、内轮架通过铰链相连接；所述的外环形轨道和内环形轨道的直线段保持平行等距，所述的外环形轨道和内环形轨道的弧线段保持同心等距，所述的外环形轨道与内环形轨道之间通过连接板相固连；所述的外环形轨道和内环形轨道固定安装在车间的屋顶上。两个吊架的顶部与外轮架、内轮架相连接的四个铰链的轴线相互平行，且均垂直于水平面。

所述的张紧轮包括张紧轮架、张紧轮体、导向轴、压缩弹簧和防脱块，用于本实用新型沿着外环形轨道和内环形轨道移动行走时为行走装置提供张紧力。其中，张紧轮体安装在张紧轮架的顶部，且在张紧轮体内部设有滚动轴承，所述的张紧轮体的转轴两端与张紧轮架之间通过过渡配合的方式相连接；所述的导向轴的顶部与张紧轮架通过焊接的方式相固连，导向轴的下端安装在外轮架或内轮架上，且与外轮架或内轮架之间通过间隙配合的方式相连接；所述的压缩弹簧套装在导向轴上，且位于张紧轮架与外轮架或内轮架之间，用于为张紧轮提供张紧力；所述的防脱块位于导向轴的下端，且与导向轴之间通过螺钉相固连，用于防止导向轴脱离外轮架或内轮架；所述的导向轴、压缩弹簧和防脱块的数量均为二。

所述的调节部包括回转装置和升降装置，所述的回转装置用于实现本实用新型的回转装置以下部分绕回转装置的轴线旋转，所述的升降装置用于实现本实用新型在垂直方向的升降。所述的回转装置包括回转法兰、回转座、回转筒体、回转体、回转电机和主动齿轮。其中，起连接作用的回转法兰的外圈通过螺栓固定安装在行走装置的吊架底部，回转法兰的内圈通过螺钉与回转座相固连；所述的回转座位于回转筒体内且与回转筒体之间通过两个止推轴承和一个径向轴承相连接；所述的回转体是回转装置的回转运动输出部件，所述的回转体位于回转筒体的下方，且与回转筒体通过螺钉相固连；在回转体的内侧面上设有内齿圈，在回转体的底部设有螺纹盲孔，在回转体的顶部设有螺栓孔；所述的回转电机位于回转座内且通过螺钉固定安装在回转座的底部，所述的主动齿轮安装在回转电机的输出轴上且与回转电机的输出轴通过平键相连接，在回转电机的输出轴的末端还设有轴端挡圈，所述的轴端挡圈通过螺钉与回转电机的输出轴相固连；所述的主动齿轮与回转体的内齿圈保持内啮合；所述的回转电机采用伺服减速电机，且其配置的减速器采用具有自锁功能的涡轮蜗杆减速器，为回转装置的回转运动提供自锁功能。所述的止推轴承采用圆柱滚子止推轴承，所述的径向轴承采用圆柱滚子径向轴承。

所述的升降装置包括升降座和电动推杆，所述的升降座位于回转体的下方且与回转体通过螺钉相连接；所述的电动推杆有四根，且对称布置在升降座的下方，用于为升降装置的升降提供动力，所述的电动推杆的上端与升降座通过螺栓相连接。

所述的多臂执行部包括工作臂安装座、第一工作臂、第二工作臂、第三工作臂和第四工作臂。其中，所述的工作臂安装座位于升降装置的下方，用于固定安装第一工作臂、第二工作臂、第三工作臂和第四工作臂四条工作臂，所述的工作臂安装座的顶部与电动推杆的下端通过螺栓相连接；所述的第一工作臂、第二工作臂、第三工作臂和第四工作臂的上端均固定安装在工作臂安装座上，第一工作臂和第四工作臂对称布置在工作臂安装座的下方，第二工作臂和第三工作臂的结构完全相同且对称布置在工作臂安装座的下方。所述的第一工作臂、第二工作臂、第三工作臂和第四工作臂除末端执行器之外的结构完全相同，均为五自由度关节式串联机械臂，各关节的运动副均为转动副。在所述的工作臂安装座的下方设有两个对称布置的工业摄像头，用于采集车间现场图像以及铸件的表面和整体轮廓信息，所述的工业摄像头通过两自由度云台固定安装在工作臂安装座的下方。

所述的第一工作臂包括第一肩部电机、第一肩座、第一大臂电机、第一大臂、第一小臂电机、第一小臂、第一带传动装置和第一末端执行器，主要用于执行铸件抛光打磨作业任务以及配合其它工作臂执行铸件搬运作业任务。其中，第一肩部电机固定安装在工作臂安装座上，所述的第一肩座位于工作臂安装座的下方且与第一肩部电机的输出法兰相连接；所述的第一大臂的上端与第一肩座通过第一大臂电机相连接，第一大臂的下端与第一小臂的上端通过第一小臂电机相连接；所述的第一末端执行器位于第一工作臂的最下端，且与第一小臂通过铰链和第一带传动装置相连接。所述的第一带传动装置安装在第一小臂的第一小臂体一侧的空腔内，在第一小臂体外设有第一封盖，第一封盖通过螺钉固定安装在第一小臂体上。所述的第一末端执行器包括第一腕部电机、第一叉形架、第一气动手爪和抛光打磨机。其中，第一腕部电机的顶部与第一小臂体的下端通过铰链和第一带传动装置相连接，第一叉形架的顶部与第一腕部电机的输出轴相固连，第一气动手爪固定安装在第一叉形架的一侧，所述的抛光打磨机固定安装在第一叉形架的另一侧。所述的第一带传动装置包括第一摆腕电机、第一主动带轮、第一传动带、第一从动带轮和第一从动轴，所述的第一摆腕电机安装在第一小臂体的上端，所述的第一主动带轮固定安装在第一摆腕电机的输出轴上，且与第一摆腕电机的输出轴通过平键相连接，所述的第一主动带轮与第一从动带轮通过第一传动带相连接，所述的第一从动带轮安装在第一从动轴的一端且与第一从动轴通过平键相连接，第一从动轴的另一端与第一腕部电机的壳体相固连。所述的抛光打磨机采用气动抛光打磨机。所述的第一主动带轮和第一从动带轮采用同步齿形带轮，所述的第一传动带采用同步齿形带。

所述的第二工作臂、第三工作臂主要用于执行铸件落砂、清砂作业任务以及配合其它工作臂执行铸件搬运等作业任务。所述的第三工作臂包括第三肩部电机、第三肩座、第三大臂电机、第三大臂、第三小臂电机、第三小臂、第三带传动装置和第三末端执行器。所述的第三肩部电机固定安装在工作臂安装座上，第三肩座位于工作臂安装座的下方且与第三肩部电机的输出法兰相连接；所述的第三大臂的上端与第三肩座通过第三大臂电机相连接，第三大臂的下端与第三小臂的上端通过第三小臂电机相连接；所述的第三末端执行器位于第三工作臂的最下端，且与第三小臂的下端通过铰链和第三带传动装置相连接。所述的第三带传动装置安装在第三小臂的第三小臂体一侧的空腔内，在所述的第三小臂体外设有第三封盖，所述的第三封盖通过螺钉固定安装在第三小臂体上。所述的第三末端执行器包括第三腕部电机、第三叉形架、第三气动手爪和气动风镐，所述的第三腕部电机的顶部与第三小臂体的下端通过铰链和第三带传动装置相连接，所述的第三叉形架的顶部与第三腕部电机的输出轴相固连，所述的第三气动手爪固定安装在第三叉形架的一侧，所述的气动风镐固定安装在第三叉形架的另一侧。所述的第三带传动装置包括第三摆腕电机、第三主动带轮、第三传动带、第三从动带轮和第三从动轴，所述的第三摆腕电机安装在第三小臂体的上端，所述的第三主动带轮固定安装在第三摆腕电机的输出轴上，且与第三摆腕电机的输出轴通过平键相连接，第三主动带轮与第三从动带轮通过第三传动带相连接，所述的第三从动带轮安装在第三从动轴的一端且与第三从动轴通过平键相连接，第三从动轴的另一端与第三腕部电机的壳体相固连。

所述的第四工作臂包括第四肩部电机、第四肩座、第四大臂电机、第四大臂、第四小臂电机、第四小臂、第四带传动装置和第四末端执行器，主要用于执行铸件上浇注系统、拉筋和增肉等多余金属的切割作业任务以及配合其它工作臂执行铸件搬运作业任务。所述的第四肩部电机固定安装在工作臂安装座上，所述的第四肩座位于工作臂安装座的下方且与第四肩部电机的输出法兰相连接；所述的第四大臂的上端与第四肩座通过第四大臂电机相连接，第四大臂的下端与第四小臂的上端通过第四小臂电机相连接；所述的第四末端执行器位于第四工作臂的最下端，且与第四小臂的下端通过铰链和第四带传动装置相连接。所述的第四带传动装置安装在第四小臂的第四小臂体一侧的空腔内，在所述的第四小臂体外设有第四封盖，所述的第四封盖通过螺钉固定安装在第四小臂体上。所述的第四末端执行器包括第四腕部电机、第四叉形架、第四气动手爪和等离子切割器，所述的第四腕部电机的顶部与第四小臂体的下端通过铰链和第四带传动装置相连接，所述的第四叉形架的顶部与第四腕部电机的输出轴相固连，所述的第四气动手爪固定安装在第四叉形架的一侧，所述的等离子切割器固定安装在第四叉形架的另一侧。所述的第四带传动装置包括第四摆腕电机、第四主动带轮、第四传动带、第四从动带轮和第四从动轴，所述的第四摆腕电机安装在第四小臂体的上端，所述的第四主动带轮固定安装在第四摆腕电机的输出轴上，且与第四摆腕电机的输出轴通过平键相连接，所述的第四主动带轮与第四从动带轮通过第四传动带相连接，所述的第四从动带轮安装在第四从动轴的一端且与第四从动轴通过平键相连接，第四从动轴的另一端与第四腕部电机的壳体相固连。

所述的第一肩部电机、第三肩部电机、第四肩部电机、第一大臂电机、第三大臂电机、第四大臂电机、第一小臂电机、第三小臂电机、第四小臂电机、第一摆腕电机、第三摆腕电机、第四摆腕电机、第一腕部电机、第三腕部电机和第四腕部电机均采用伺服减速电机。

第一大臂电机、第一小臂电机和第一摆腕电机的轴线相互平行，第一肩部电机的轴线垂直于第一大臂电机的轴线，第一腕部电机的轴线垂直于第一摆腕电机的轴线；第三大臂电机、第三小臂电机和第三摆腕电机的轴线相互平行，第三肩部电机的轴线垂直于第三大臂电机的轴线，第三腕部电机的轴线垂直于第三摆腕电机的轴线；第四大臂电机、第四小臂电机和第四摆腕电机的轴线相互平行，第四肩部电机的轴线垂直于第四大臂电机的轴线，第四腕部电机的轴线垂直于第四摆腕电机的轴线。

第一叉形架、第三叉形架和第四叉形架的两侧支架的夹角范围均为60°-100°。

使用时，根据工作需要启动驱动轮内的驱动马达，进而驱动行走装置在环形导轨上移动行走至指定作业位置，再根据作业姿态和高度要求分别调整回转装置、升降装置，调整本实用新型的四条工作臂到合适的回转角度和作业高度。然后，根据铸件的重量、体积大小确定选择搬运铸件所需气动手爪的数量。各工作臂上末端执行器的姿态调整，可由安装在各工作臂上的伺服减速电机来实现。当执行清理任务时，需要先要启动第一腕部电机、第三腕部电机、第四腕部电机以及第二工作臂上的第二腕部电机，将抛光打磨机、气动风镐和等离子切割器调整到合适的工作角度后再进行清理作业。四条工作臂联合作业，四个气动手爪和四个清理工具可灵活转换，也可实现多工具同步作业，可满足大重量、大体积和复杂形状铸件搬运和清砂、切割、抛光打磨等清理作业的需要，还可提高铸件清理作业的效率和质量，降低操作人员的劳动强度和生产成本。

本实用新型的有益效果是，与现有的技术相比，本实用新型的行走装置采用四点悬挂支撑方式，实现机器人在重负载条件下的长距离稳定行走；行走装置中外轮架、内轮架与吊架之间通过铰链相连接，便于驱动轮、支承轮在外环形轨道和内环形轨道上顺畅行走；回转装置具有整周回转功能，升降装置还具有高度升降调节功能，明显扩大了机器人的工作空间；铸件的识别、搬运、翻转、调姿、清砂、切割和抛光打磨等作业任务可自动完成，自动化程度高，工作效率高、劳动强度低；本实用新型还具有结构节凑，设备占用空间小、生产成本低、安全性高、操作维护简便等优点，可克服现有技术的缺陷。

附图说明

图1为本实用新型的总体结构示意图；

图2为本实用新型的主体结构(不含外环形轨道和内环形轨道)示意图；

图3为本实用新型的外环形轨道和内环形轨道的俯视结构示意图；

图4为本实用新型的回转装置的全剖结构示意图；

图5为本实用新型的升降装置的结构示意图；

图6为本实用新型的行走装置中张紧轮的结构示意图；

图7为本实用新型的第一工作臂、第二工作臂、第三工作臂和第四工作臂在工作臂安装座上的装配关系示意图；

图8为本实用新型的第一工作臂的结构示意图；

图9为本实用新型的第三工作臂的结构示意图；

图10为本实用新型的第四工作臂的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和图示，进一步阐述本实用新型。

如图1、图2和图3所示，一种悬挂轨道式多臂铸造机器人，包括行走装置1、回转装置2、升降装置3、工作臂安装座4、第一工作臂5、第二工作臂6、第三工作臂7、第四工作臂8和环形轨道9。其中，所述的环形轨道9包括外环形轨道91和内环形轨道92，所述的外环形轨道91和内环形轨道92的直线段保持平行等距，所述的外环形轨道91和内环形轨道92的弧线段保持同心等距，所述的外环形轨道91与内环形轨道92之间通过连接板93相固连；所述的外环形轨道91和内环形轨道92通过螺钉固定安装在车间的屋顶10上。所述的行走装置1用于驱动本实用新型沿着外环形轨道91和内环形轨道92移动行走，所述的行走装置1包括外轮架11、内轮架12、驱动轮13、支承轮14、导向轮15、张紧轮16和吊架17。其中，两个外轮架11并列布置在外环形轨道91上，所述的外轮架11与外环形轨道91之间通过驱动轮13、支承轮14、导向轮15和张紧轮16相连接，在每个外轮架11上安装的驱动轮13、支承轮14、导向轮15和张紧轮16的数量均为一；所述的内轮架12有两个且并列布置在内环形轨道92上，所述的内轮架12与内环形轨道92之间通过支承轮14、导向轮15和张紧轮16相连接，在每个内轮架12上安装有两个支承轮14、一个导向轮15和一个张紧轮16；所述的驱动轮13与支承轮14的外直径和轮宽均相同，且轴线位于同一水平面上，安装在外轮架11上的驱动轮13与支承轮14位于外轮架11的中上部，安装在内轮架12上的两组支承轮14位于内轮架12的中上部，安装在外轮架11上的导向轮15位于外轮架11的顶部外侧，安装在内轮架12上的导向轮15位于内轮架12的顶部外侧，安装在外轮架11上的张紧轮16位于外轮架11的底部中间位置，安装在内轮架12上的张紧轮16位于内轮架12的底部中间位置；在所述的驱动轮13内设有驱动马达131，用于为驱动轮13的行走提供驱动动力，所述的驱动马达131采用液压伺服马达或气动伺服马达或伺服减速电机。所述的吊架17有两个，两个吊架17的顶部分别与外轮架11、内轮架12通过铰链相连接；两个吊架17的顶部与外轮架11、内轮架12相连接的四个铰链的轴线相互平行，且均垂直于水平面。

如图1、图2和图6所示，所述的张紧轮16包括张紧轮架161、张紧轮体162、导向轴163、压缩弹簧164和防脱块165，用于本实用新型沿着外环形轨道91和内环形轨道92移动行走时为行走装置1提供张紧力。其中，张紧轮体162安装在张紧轮架161的顶部，且在张紧轮体162内部设有滚动轴承，所述的张紧轮体162的转轴两端与张紧轮架161之间通过过渡配合的方式相连接；所述的导向轴163的顶部与张紧轮架161通过焊接的方式相固连，导向轴163的下端安装在外轮架11或内轮架12上，且与外轮架11或内轮架12之间通过间隙配合的方式相连接；所述的压缩弹簧164套装在导向轴163上，且位于张紧轮架161与外轮架11或内轮架12之间，用于为张紧轮16提供张紧力；所述的防脱块165位于导向轴163的下端，且与导向轴163之间通过螺钉相固连，用于防止导向轴163脱离外轮架11或内轮架12；所述的导向轴163、压缩弹簧164和防脱块165的数量均为二。

如图1、图2和图4所示，所述的回转装置2用于实现本实用新型的回转装置2以下部分绕回转装置2的轴线旋转。所述的回转装置2包括回转法兰21、回转座22、回转筒体23、回转体24、回转电机27和主动齿轮28。其中，起连接作用的回转法兰21的外圈通过螺栓固定安装在行走装置1的吊架17的底部，回转法兰21的内圈通过螺钉与回转座22相固连；所述的回转座22位于回转筒体23内且与回转筒体23之间通过两个止推轴承25和一个径向轴承26相连接；所述的回转体24是回转装置2的回转运动输出部件，所述的回转体24位于回转筒体23的下方，且与回转筒体23通过螺钉相固连；在回转体24的内侧面上设有内齿圈241，在回转体24的底部设有螺纹盲孔242，在回转体24的顶部设有螺栓孔243；所述的回转电机27位于回转座22内且通过螺钉固定安装在回转座22的底部，所述的主动齿轮28安装在回转电机27的输出轴上且与回转电机27的输出轴通过平键相连接，在回转电机27的输出轴的末端还设有轴端挡圈29，所述的轴端挡圈29通过螺钉与回转电机27的输出轴相固连；所述的主动齿轮28与回转体24的内齿圈241保持内啮合；所述的回转电机27采用伺服减速电机，且其配置的减速器采用具有自锁功能的涡轮蜗杆减速器，为回转装置2的回转运动提供自锁功能。所述的止推轴承25采用圆柱滚子止推轴承，所述的径向轴承26采用圆柱滚子径向轴承。

如图1、图2和图5所示，所述的升降装置3用于实现本实用新型在垂直方向的升降，所述的升降装置3包括升降座31和电动推杆32。其中，所述的升降座31位于回转体24的下方且与回转体24通过螺钉相连接；所述的电动推杆32有四根，且对称布置在升降座31的下方，用于为升降装置3的升降提供动力，所述的电动推杆32的上端与升降座31通过螺栓相连接。

如图1、图2、图7、图8、图9和图10所示，所述的多臂执行部包括工作臂安装座4、第一工作臂5、第二工作臂6、第三工作臂7和第四工作臂8。其中，所述的工作臂安装座4位于升降装置3的下方，用于固定安装第一工作臂5、第二工作臂6、第三工作臂7和第四工作臂8四条工作臂，所述的工作臂安装座4的顶部与电动推杆32的下端通过螺栓相连接；所述的第一工作臂5、第二工作臂6、第三工作臂7和第四工作臂8的上端均固定安装在工作臂安装座4上，第一工作臂5和第四工作臂8对称布置在工作臂安装座4的下方，第二工作臂6和第三工作臂7的结构完全相同且对称布置在工作臂安装座4的下方。所述的第一工作臂5、第二工作臂6、第三工作臂7和第四工作臂8除末端执行器之外的结构完全相同，均为五自由度关节式串联机械臂。在所述的工作臂安装座4的下方设有两个对称布置的工业摄像头41，用于采集车间现场图像以及铸件的表面和整体轮廓信息，所述的工业摄像头41通过两自由度云台固定安装在工作臂安装座4的下方。

如图1、图2、图7和图8所示，所述的第一工作臂5包括第一肩部电机51、第一肩座52、第一大臂电机53、第一大臂54、第一小臂电机55、第一小臂56、第一带传动装置57和第一末端执行器58，主要用于执行铸件抛光打磨作业任务以及配合其它工作臂执行铸件搬运作业任务。其中，第一肩部电机51固定安装在工作臂安装座4上，所述的第一肩座52位于工作臂安装座4的下方且与第一肩部电机51的输出法兰相连接；所述的第一大臂54的上端与第一肩座52通过第一大臂电机53相连接，第一大臂54的下端与第一小臂56的上端通过第一小臂电机55相连接；所述的第一末端执行器58位于第一工作臂5的最下端，且与第一小臂56通过铰链和第一带传动装置57相连接。所述的第一带传动装置57安装在第一小臂56的第一小臂体561一侧的空腔内，在第一小臂体561外设有第一封盖562，第一封盖562通过螺钉固定安装在第一小臂体561上。所述的第一末端执行器58包括第一腕部电机581、第一叉形架582、第一气动手爪583和抛光打磨机584。其中，第一腕部电机581的顶部与第一小臂体561的下端通过铰链和第一带传动装置57相连接，第一叉形架582的顶部与第一腕部电机581的输出轴相固连，第一气动手爪583固定安装在第一叉形架582的一侧，所述的抛光打磨机584固定安装在第一叉形架582的另一侧。所述的第一带传动装置57包括第一摆腕电机571、第一主动带轮572、第一传动带573、第一从动带轮574和第一从动轴575。所述的第一摆腕电机571安装在第一小臂体561的上端，所述的第一主动带轮572固定安装在第一摆腕电机571的输出轴上，且与第一摆腕电机571的输出轴通过平键相连接，所述的第一主动带轮572与第一从动带轮574通过第一传动带573相连接，所述的第一从动带轮574安装在第一从动轴575的一端且与第一从动轴575通过平键相连接，第一从动轴575的另一端与第一腕部电机581的壳体相固连。所述的抛光打磨机584采用气动抛光打磨机。所述的第一主动带轮572和第一从动带轮574采用同步齿形带轮，所述的第一传动带573采用同步齿形带。

如图1、图2、图7和图9所示，所述的第二工作臂6、第三工作臂7主要用于执行铸件落砂、清砂作业任务以及配合其它工作臂执行铸件搬运等作业任务。所述的第三工作臂7包括第三肩部电机71、第三肩座72、第三大臂电机73、第三大臂74、第三小臂电机75、第三小臂76、第三带传动装置77和第三末端执行器78。所述的第三肩部电机71固定安装在工作臂安装座4上，第三肩座72位于工作臂安装座4的下方且与第三肩部电机71的输出法兰相连接；所述的第三大臂74的上端与第三肩座72通过第三大臂电机73相连接，第三大臂74的下端与第三小臂76的上端通过第三小臂电机75相连接；所述的第三末端执行器78位于第三工作臂7的最下端，且与第三小臂76的下端通过铰链和第三带传动装置77相连接。所述的第三带传动装置77安装在第三小臂76的第三小臂体761一侧的空腔内，在所述的第三小臂体761外设有第三封盖762，所述的第三封盖762通过螺钉固定安装在第三小臂体761上。所述的第三末端执行器78包括第三腕部电机781、第三叉形架782、第三气动手爪783和气动风镐784，所述的第三腕部电机781的顶部与第三小臂体761的下端通过铰链和第三带传动装置77相连接，所述的第三叉形架782的顶部与第三腕部电机781的输出轴相固连，所述的第三气动手爪783固定安装在第三叉形架782的一侧，所述的气动风镐784固定安装在第三叉形架782的另一侧。所述的第三带传动装置77包括第三摆腕电机771、第三主动带轮772、第三传动带773、第三从动带轮774和第三从动轴775。所述的第三摆腕电机771安装在第三小臂体761的上端，所述的第三主动带轮772固定安装在第三摆腕电机771的输出轴上，且与第三摆腕电机771的输出轴通过平键相连接，第三主动带轮772与第三从动带轮774通过第三传动带773相连接，所述的第三从动带轮774安装在第三从动轴775的一端且与第三从动轴775通过平键相连接，第三从动轴775的另一端与第三腕部电机771的壳体相固连。

如图1、图2、图7和图10所示，所述的第四工作臂8包括第四肩部电机81、第四肩座82、第四大臂电机83、第四大臂84、第四小臂电机85、第四小臂86、第四带传动装置87和第四末端执行器88，主要用于执行铸件上浇注系统、拉筋和增肉等多余金属的切割作业任务以及配合其它工作臂执行铸件搬运作业任务。所述的第四肩部电机81固定安装在工作臂安装座4上，所述的第四肩座82位于工作臂安装座4的下方且与第四肩部电机81的输出法兰相连接；所述的第四大臂84的上端与第四肩座82通过第四大臂电机83相连接，第四大臂84的下端与第四小臂86的上端通过第四小臂电机85相连接；所述的第四末端执行器88位于第四工作臂8的最下端，且与第四小臂86的下端通过铰链和第四带传动装置87相连接。所述的第四带传动装置87安装在第四小臂86的第四小臂体861一侧的空腔内，在所述的第四小臂体861外设有第四封盖862，所述的第四封盖862通过螺钉固定安装在第四小臂体861上。所述的第四末端执行器88包括第四腕部电机881、第四叉形架882、第四气动手爪883和等离子切割器884。其中，所述的第四腕部电机881的顶部与第四小臂体861的下端通过铰链和第四带传动装置87相连接，所述的第四叉形架882的顶部与第四腕部电机881的输出轴相固连，所述的第四气动手爪883固定安装在第四叉形架882的一侧，所述的等离子切割器884固定安装在第四叉形架882的另一侧。所述的第四带传动装置87包括第四摆腕电机871、第四主动带轮872、第四传动带873、第四从动带轮874和第四从动轴875。其中，所述的第四摆腕电机871安装在第四小臂体861的上端，所述的第四主动带轮872固定安装在第四摆腕电机871的输出轴上，且与第四摆腕电机871的输出轴通过平键相连接，所述的第四主动带轮872与第四从动带轮874通过第四传动带873相连接，所述的第四从动带轮874安装在第四从动轴875的一端且与第四从动轴875通过平键相连接，第四从动轴875的另一端与第四腕部电机881的壳体相固连。

如图1、图2、图7、图8、图9和图10所示，所述的第一肩部电机51、第三肩部电机71、第四肩部电机81、第一大臂电机53、第三大臂电机73、第四大臂电机83、第一小臂电机55、第三小臂电机75、第四小臂电机85、第一摆腕电机571、第三摆腕电机771、第四摆腕电机871、第一腕部电机581、第三腕部电机781和第四腕部电机881均采用伺服减速电机。所述的第一大臂电机53、第一小臂电机55和第一摆腕电机571的轴线相互平行，第一肩部电机51的轴线垂直于第一大臂电机53的轴线，第一腕部电机581的轴线垂直于第一摆腕电机571的轴线；第三大臂电机73、第三小臂电机75和第三摆腕电机771的轴线相互平行，第三肩部电机71的轴线垂直于第三大臂电机73的轴线，第三腕部电机781的轴线垂直于第三摆腕电机771的轴线；第四大臂电机83、第四小臂电机85和第四摆腕电机871的轴线相互平行，第四肩部电机81的轴线垂直于第四大臂电机83的轴线，第四腕部电机881的轴线垂直于第四摆腕电机871的轴线。

如图1、图2、图7、图8、图9和图10所示，第一叉形架582、第三叉形架782、第四叉形架882的两侧支架的夹角均为90°。

使用时，根据工作需要启动驱动轮13内的驱动马达131，进而驱动行走装置1在环形导轨9上移动行走至指定作业位置，再根据作业姿态和高度要求分别调整回转装置2、升降装置3，调整本实用新型的四条工作臂到合适的回转角度和作业高度。然后，根据铸件的重量、体积大小确定选择搬运铸件所需气动手爪的数量。各工作臂上末端执行器的姿态调整，可由安装在各工作臂上的伺服减速电机来实现。四条工作臂联合作业，可满足大重量、大体积和复杂形状铸件搬运和清砂、切割、抛光打磨等清理作业的需要，还可提高铸件清理作业的效率和质量，降低操作人员的劳动强度和生产成本。

当执行清理任务时，需要先启动第一腕部电机581、第三腕部电机781、第四腕部电机881以及第二工作臂上的第二腕部电机，将第二工作臂上的气动风镐和其它三条工作臂上的抛光打磨机584、气动风镐784和等离子切割器884调整到合适的工作角度后再进行清理作业。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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实用新型和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种悬挂轨道式多臂铸造机器人，包括行走部、调节部和多臂执行部，其特征在于：所述的行走部包括行走装置和环形轨道，所述的环形轨道包括外环形轨道和内环形轨道；所述的行走装置包括外轮架、内轮架、驱动轮、支承轮、导向轮、张紧轮和吊架，所述的外轮架有两个且并列布置在外环形轨道上，所述的外轮架与外环形轨道之间通过驱动轮、支承轮、导向轮和张紧轮相连接，在每个外轮架上安装的驱动轮、支承轮、导向轮和张紧轮的数量均为一；两个内轮架并列布置在内环形轨道上，且与内环形轨道之间通过支承轮、导向轮和张紧轮相连接，在每个内轮架上安装有两个支承轮、一个导向轮和一个张紧轮；所述的驱动轮与支承轮的外直径和轮宽均相同，且轴线位于同一水平面上，安装在外轮架上的驱动轮与支承轮位于外轮架的中上部，安装在内轮架上的两组支承轮位于内轮架的中上部，安装在外轮架上的导向轮位于外轮架的顶部外侧，安装在内轮架上的导向轮位于内轮架的顶部外侧，安装在外轮架上的张紧轮位于外轮架的底部中间位置，安装在内轮架上的张紧轮位于内轮架的底部中间位置；两个吊架的顶部分别与外轮架、内轮架通过铰链相连接；所述的外环形轨道和内环形轨道的直线段保持平行等距，所述的外环形轨道和内环形轨道的弧线段保持同心等距，所述的外环形轨道与内环形轨道之间通过连接板相固连；所述的外环形轨道和内环形轨道固定安装在车间的屋顶上；

所述的调节部包括回转装置和升降装置，所述的回转装置包括回转法兰、回转座、回转筒体、回转体、回转电机和主动齿轮，所述的回转法兰的外圈固定安装在行走装置的吊架底部，回转法兰的内圈与回转座相固连；所述的回转座位于回转筒体内且与回转法兰通过螺钉相连接，所述的回转座与回转筒体之间通过两个止推轴承和一个径向轴承相连接，所述的回转体位于回转筒体的下方，且与回转筒体通过螺钉相固连，在回转体的内侧面上设有内齿圈，在回转体的底部设有螺纹盲孔，在回转体的顶部设有螺栓孔，所述的回转电机位于回转座内的底部，所述的主动齿轮安装在回转电机的输出轴上，在回转电机的输出轴的末端还设有轴端挡圈，且与回转电机的输出轴固连，所述的主动齿轮与回转体的内齿圈保持内啮合；所述的回转电机采用伺服减速电机；所述的升降装置包括升降座和电动推杆，所述的升降座位于回转体的下方且与回转体通过螺钉相连接，所述的电动推杆有四根，且对称布置在升降座的下方，所述的电动推杆的上端与升降座通过螺栓相连接；

所述的多臂执行部包括工作臂安装座、第一工作臂、第二工作臂、第三工作臂和第四工作臂，所述的工作臂安装座位于升降装置的下方，且与电动推杆的下端通过螺栓相连接，所述的第一工作臂、第二工作臂、第三工作臂和第四工作臂均为五自由度关节式串联机械臂，其上端均固定安装在工作臂安装座上，第一工作臂和第四工作臂对称布置在工作臂安装座的下方，第二工作臂和第三工作臂的结构完全相同且对称布置在工作臂安装座的下方。

2.根据权利要求1所述的一种悬挂轨道式多臂铸造机器人，其特征在于：所述的第一工作臂包括第一肩部电机、第一肩座、第一大臂电机、第一大臂、第一小臂电机、第一小臂、第一带传动装置和第一末端执行器，所述的第一肩部电机固定安装在工作臂安装座上，所述的第一肩座位于工作臂安装座的下方且与第一肩部电机的输出法兰相连接；所述的第一大臂的上端与第一肩座通过第一大臂电机相连接，第一大臂的下端与第一小臂的上端通过第一小臂电机相连接；所述的第一末端执行器位于第一工作臂的最下端，且与第一小臂通过铰链和第一带传动装置相连接，所述的第一带传动装置安装在第一小臂的第一小臂体一侧的空腔内，在所述的第一小臂体外设有第一封盖；所述的第一末端执行器包括第一腕部电机、第一叉形架、第一气动手爪和抛光打磨机，所述的第一腕部电机的顶部与第一小臂体的下端通过铰链和第一带传动装置相连接，所述的第一叉形架的顶部与第一腕部电机的输出轴相固连，所述的第一气动手爪固定安装在第一叉形架的一侧，所述的抛光打磨机固定安装在第一叉形架的另一侧；所述的第一带传动装置包括第一摆腕电机、第一主动带轮、第一传动带、第一从动带轮和第一从动轴，所述的第一摆腕电机安装在第一小臂体的上端，所述的第一主动带轮固定安装在第一摆腕电机的输出轴上，所述的第一主动带轮与第一从动带轮通过第一传动带相连接，所述的第一从动带轮安装在第一从动轴的一端，第一从动轴的另一端与第一腕部电机的壳体相固连；

所述的第三工作臂包括第三肩部电机、第三肩座、第三大臂电机、第三大臂、第三小臂电机、第三小臂、第三带传动装置和第三末端执行器，所述的第三肩部电机固定安装在工作臂安装座上，所述的第三肩座位于工作臂安装座的下方且与第三肩部电机的输出法兰相连接；所述的第三大臂的上端与第三肩座通过第三大臂电机相连接，第三大臂的下端与第三小臂的上端通过第三小臂电机相连接；所述的第三末端执行器位于第三工作臂的最下端，且与第三小臂的下端通过铰链和第三带传动装置相连接，所述的第三带传动装置安装在第三小臂的第三小臂体一侧的空腔内，在所述的第三小臂体外设有第三封盖；所述的第三末端执行器包括第三腕部电机、第三叉形架、第三气动手爪和气动风镐，所述的第三腕部电机的顶部与第三小臂体的下端通过铰链和第三带传动装置相连接，所述的第三叉形架的顶部与第三腕部电机的输出轴相固连，所述的第三气动手爪固定安装在第三叉形架的一侧，所述的气动风镐固定安装在第三叉形架的另一侧；所述的第三带传动装置包括第三摆腕电机、第三主动带轮、第三传动带、第三从动带轮和第三从动轴，所述的第三摆腕电机安装在第三小臂体的上端，所述的第三主动带轮固定安装在第三摆腕电机的输出轴上，所述的第三主动带轮与第三从动带轮通过第三传动带相连接，所述的第三从动带轮安装在第三从动轴的一端，第三从动轴的另一端与第三腕部电机的壳体相固连；

所述的第四工作臂包括第四肩部电机、第四肩座、第四大臂电机、第四大臂、第四小臂电机、第四小臂、第四带传动装置和第四末端执行器，所述的第四肩部电机固定安装在工作臂安装座上，所述的第四肩座位于工作臂安装座的下方且与第四肩部电机的输出法兰相连接；所述的第四大臂的上端与第四肩座通过第四大臂电机相连接，第四大臂的下端与第四小臂的上端通过第四小臂电机相连接；所述的第四末端执行器位于第四工作臂的最下端，且与第四小臂的下端通过铰链和第四带传动装置相连接，所述的第四带传动装置安装在第四小臂的第四小臂体一侧的空腔内，在所述的第四小臂体外设有第四封盖；所述的第四末端执行器包括第四腕部电机、第四叉形架、第四气动手爪和等离子切割器，所述的第四腕部电机的顶部与第四小臂体的下端通过铰链和第四带传动装置相连接，所述的第四叉形架的顶部与第四腕部电机的输出轴相固连，所述的第四气动手爪固定安装在第四叉形架的一侧，所述的等离子切割器固定安装在第四叉形架的另一侧；所述的第四带传动装置包括第四摆腕电机、第四主动带轮、第四传动带、第四从动带轮和第四从动轴，所述的第四摆腕电机安装在第四小臂体的上端，所述的第四主动带轮固定安装在第四摆腕电机的输出轴上，所述的第四主动带轮与第四从动带轮通过第四传动带相连接，所述的第四从动带轮安装在第四从动轴的一端，第四从动轴的另一端与第四腕部电机的壳体相固连；

所述的第一肩部电机、第三肩部电机、第四肩部电机、第一大臂电机、第三大臂电机、第四大臂电机、第一小臂电机、第三小臂电机、第四小臂电机、第一摆腕电机、第三摆腕电机、第四摆腕电机、第一腕部电机、第三腕部电机和第四腕部电机均为伺服减速电机。

3.根据权利要求1所述的一种悬挂轨道式多臂铸造机器人，其特征在于：所述的张紧轮包括张紧轮架、张紧轮体、导向轴、压缩弹簧和防脱块，所述的张紧轮体安装在张紧轮架的顶部，所述的张紧轮体的转轴两端与张紧轮架之间通过过渡配合的方式相连接；所述的导向轴的顶部与张紧轮架固连，导向轴的下端安装在外轮架或内轮架上，且与外轮架或内轮架之间通过间隙配合的方式相连接；所述的压缩弹簧套装在导向轴上，且位于张紧轮架与外轮架或内轮架之间；所述的防脱块位于导向轴的下端，且与导向轴固连。

4.根据权利要求1所述的一种悬挂轨道式多臂铸造机器人，其特征在于：在所述的驱动轮内设有驱动马达，所述的驱动马达采用液压伺服马达或气动伺服马达或伺服减速电机。

5.根据权利要求1所述的一种悬挂轨道式多臂铸造机器人，其特征在于：所述的止推轴承采用圆柱滚子止推轴承，所述的径向轴承采用圆柱滚子径向轴承。

6.根据权利要求2所述的一种悬挂轨道式多臂铸造机器人，其特征在于：所述的抛光打磨机采用气动抛光打磨机，所述的第一大臂电机、第一小臂电机和第一摆腕电机的轴线相互平行，第一肩部电机的轴线垂直于第一大臂电机的轴线，第一腕部电机的轴线垂直于第一摆腕电机的轴线；第三大臂电机、第三小臂电机和第三摆腕电机的轴线相互平行，第三肩部电机的轴线垂直于第三大臂电机的轴线，第三腕部电机的轴线垂直于第三摆腕电机的轴线；第四大臂电机、第四小臂电机和第四摆腕电机的轴线相互平行，第四肩部电机的轴线垂直于第四大臂电机的轴线，第四腕部电机的轴线垂直于第四摆腕电机的轴线。

7.根据权利要求1所述的一种悬挂轨道式多臂铸造机器人，其特征在于：在所述的工作臂安装座的下方设有两个对称布置的工业摄像头，所述的工业摄像头通过两自由度云台固定安装在工作臂安装座的下方。

8.根据权利要求1所述的一种悬挂轨道式多臂铸造机器人，其特征在于：外环形轨道和内环形轨道的截面均为工字型。

9.根据权利要求1所述的一种悬挂轨道式多臂铸造机器人，其特征在于：两个吊架的顶部与外轮架、内轮架相连接的四个铰链的轴线相互平行，且均垂直于水平面。

10.根据权利要求2所述的一种悬挂轨道式多臂铸造机器人，其特征在于：第一叉形架、第三叉形架和第四叉形架的两侧支架的夹角范围均为60°-100°。