CN209289299U - 一种铸造浇筑机械手 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种铸造浇筑机械手，包括直线运动机构、回转机构、升降机构和转动机构。其中，直线运动机构包括基座、分别固定在所述基座上端面两侧的导轨、安装在所述基座上端面、以及位于前述导轨中间的滚珠丝杆；回转机构包括固定在前述滑块上的过渡板、安装在所述过渡板上的连接板、以及固定在所述连接板上的回转气缸；升降机构包括固定在前述回转气缸上的支撑板、以及固定在前述支撑板上的垂直液压缸；转动机构包括设置在前述垂直液压缸上的一级转动机构、以及设置在所述一级转动机构末端的二级转动机构。本实用新型运转灵活，能够在空间范围内实现任意位置的抓取，能够应对复杂的生产场景，提高铸造浇筑的生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械领域，具体涉及一种铸造浇筑机械手。
背景技术
铸造是将通过熔炼的金属液体浇注入铸型内，经冷却凝固获得所需形状和性能的零件的制作过程。铸造是常用的制造方法，制造成本低，工艺灵活性大，可以获得复杂形状和大型的铸件，在机械制造中占有很大的比重。铸造主要工艺过程包括：金属熔炼、模型制造、浇注凝固和脱模清理等。铸造用的主要材料是铸钢、铸铁、铸造有色合金等。
由于铸造需要极高的温度，存在较大的危险性，所以需要采用机械手来代替传统人工的方式。
现有技术中用于铸造浇筑的机械手灵活度有限，通常只能在竖直方向和水平方向进行特定范围内的动作，无法应对复杂的生产环境，效率较低。
实用新型内容
实用新型目的：提供一种铸造浇筑机械手，解决了现有技术存在的上述问题。
技术方案：一种铸造浇筑机械手，包括：直线运动机构、回转机构、升降机构和转动机构四部分。
其中，直线运动机构，包括基座、分别固定在所述基座上端面两侧的导轨、安装在所述基座上端面、位于前述导轨中间的滚珠丝杆、设置在所述导轨与滚珠丝杆上的滑块、以及固定在所述基座一侧的伺服电机；
回转机构，包括固定在前述滑块上的过渡板、安装在所述过渡板上的连接板、以及固定在所述连接板上的回转气缸；
升降机构，包括固定在前述回转气缸上的支撑板、以及固定在前述支撑板上的垂直液压缸；
转动机构，包括设置在前述垂直液压缸上的一级转动机构、以及设置在所述一级转动机构末端的二级转动机构，所述一级转动机构和二级转动机构还分别包括一级万向组件和二级万向组件。
在进一步的实施例中，所述滚珠丝杆包括螺杆、螺母和滚珠，所述螺母套设在螺杆上，所述滚珠螺旋设置在所述螺母内壁、并嵌入在螺杆的螺旋槽内，当前述伺服电机转动时，能够驱动螺杆转动，从而带动设置在螺杆上的螺母直线滑动，滚珠能够充分利用滚动摩擦的优势，降低螺母与螺杆之间的摩擦力。
在进一步的实施例中，所述伺服电机的输出轴一端与滚珠丝杆上的螺杆一端通过联轴器连接，联轴器用于将不同机构中的主动轴和从动轴牢固的联系在一起并一同旋转，传递运动和扭矩，同时也能起到承受过大的载荷、过载保护的作用。
在进一步的实施例中，所述垂直液压缸内设有导向套，所述垂直液压缸外侧设有垂直手臂导向环，导向套和导向环为整个装置在竖直方向的升降起导向作用。
在进一步的实施例中，所述垂直液压缸的一侧设有排气阀，所述垂直液压缸的中段内壁设有O型密封圈，所述垂直液压缸的末端设有唇形防尘圈，O型密封圈用于对垂直液压缸起密封作用，防止液压油泄露；唇形防尘圈对垂直液压缸起防尘的作用，防止灰尘杂质等通过垂直液压缸的活塞杆带入垂直液压缸内部，造成阻塞等现象。
在进一步的实施例中，所述回转气缸的外侧设有圆柱形支架，所述圆柱形支架安装在连接板上，圆柱形支架对回转气缸起保护作用。
在进一步的实施例中，所述一级转动机构还包括安装在前述一级万向组件上的一级悬臂，所述二级转动机构还包括安装在前述二级万向组件上的摆动臂、以及设置在所述摆动臂末端的机械夹爪，一级悬臂和摆动臂分别模拟人的大臂和小臂，机械夹爪模拟人的手指关节。
在进一步的实施例中，所述一级万向组件和二级万向组件的结构一致，包括十字轴，所述十字轴的水平和竖直两个方向分别安装有万向节叉，所述十字轴的四个轴端分别套设有滚针轴承，万向组件能够使机械手定位在球形空间内的任意一点。
有益效果：本实用新型涉及一种铸造浇筑机械手，通过设置直线运动机构、回转机构、升降机构和转动机构，使得该机械手可以同时进行水平方向的直线移动、竖直轴向的旋转、竖直方向的升降、以及模拟生物手臂中大臂和小臂两个关节的万向转动。在作为优选的实施例中，一级万向组件和二级万向组件结构相同，通过十字轴、万向节叉并配合滚针轴承驱动实现。通过以上设计，该机械手运转灵活，能够在空间范围内实现任意位置的抓取，能够应对复杂的生产场景，提高铸造浇筑的生产效率。
附图说明
图1为本实用新型的主视图。
图2为本实用新型直线运动机构的结构示意图。
图3为本实用新型滚珠丝杆的立体图。
图4为本实用新型一级万向组件和二级万向组件的结构示意图。
图中各附图标记为：直线运动机构1、基座101、滑块102、导轨103、滚珠丝杆104、螺杆104a、螺母104b、滚珠104c、过渡板2、伺服电机3、连接板4、回转气缸5、支撑板6、垂直液压缸7、排气阀8、O型密封圈9、唇形防尘圈10、一级万向组件11、十字轴1101、万向节叉1102、滚针轴承1103、一级转动机构12、二级转动机构13、二级万向组件14、摆动臂15、机械夹爪16、导向套17、导向环18。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1至图4所述，一种铸造浇筑机械手，以下简称“该装置”。该装置包括基座101、所述基座101上端面两侧分别固定有导轨103，所述基座101上端面、位于前述导轨103中间安装有滚珠丝杆104，所述导轨103与滚珠丝杆104上设置有滑块102，所述基座101的一侧安装有伺服电机3，所述滑块102上安装有过渡板2，所述过渡板2上安装有连接板4，所述连接板4上固定有回转气缸5，所述回转气缸5上安装有支撑板6，所述述支撑板6上固定有垂直液压缸7，所述垂直液压缸7上设有一级转动机构12，所述一级转动机构12的末端设有二级转动机构13，所述一级转动机构12和二级转动机构13还分别包括一级万向组件11和二级万向组件14。
该机械手可以同时进行水平方向的直线移动、竖直轴向的旋转、竖直方向的升降、以及模拟生物手臂中大臂和小臂两个关节的万向转动。其中，水平方向的直线移动通过滚珠丝杆104和伺服电机3驱动实现；竖直轴向的旋转通过回转气缸5驱动实现；竖直方向的升降通过垂直液压缸7升降实现；一级转动机构12和二级转动机构13通过一级万向组件11和二级万向组件14驱动实现。
具体的工作过程及原理如下：水平方向的直线移动：通过设置导轨103、滚珠丝杆104、滑块102和伺服电机3，作为一个优选方案，滚珠丝杆104包括螺杆104a、螺母104b和滚珠104c，所述螺母104b套设在螺杆104a上，所述滚珠104c螺旋设置在所述螺母104b内壁、并嵌入在螺杆104a的螺旋槽内。当伺服电机3转动时，驱动螺杆104a转动，螺杆104a转动从而带动套设在螺杆104a上的螺母104b沿直线滑动，进而带动固定在螺母104b上的滑块102直线移动，伺服电机3的正转和反转反映在滑块102的向左移动和向右移动。
竖直轴向的旋转：通过设置回转气缸5，可以在360度的范围内旋转，从而带动机械手腰部位置的回旋。
竖直方向的升降：通过设置垂直液压缸7，通过液压的作用推动垂直液压缸7的活塞杆伸出和缩回，从而带动机械手的升降。
一级转动机构12和二级转动机构13的万向转动：通过设置一级万向组件11和二级万向组件14，两者的结构一致，包括十字轴1101，在十字轴1101的水平方向和竖直方向分别安装万向节叉1102，并在所述十字轴1101的四个轴端套设滚针轴承1103，上述设计能够使得两个万向节叉1102相互配合形成万向转动，从而模拟生物手臂中大臂关节与小臂关节的灵活活动。
作为一个优选方案，所述滚珠丝杆104包括螺杆104a、螺母104b和滚珠104c，所述螺母104b套设在螺杆104a上，所述滚珠104c螺旋设置在所述螺母104b内壁、并嵌入在螺杆104a的螺旋槽内，当前述伺服电机3转动时，能够驱动螺杆104a转动，从而带动设置在螺杆104a上的螺母104b直线滑动，滚珠104c能够充分利用滚动摩擦的优势，降低螺母104b与螺杆104a之间的摩擦力。
作为一个优选方案，所述伺服电机3的输出轴一端与滚珠丝杆104上的螺杆104a一端通过联轴器连接，联轴器用于将不同机构中的主动轴和从动轴牢固的联系在一起并一同旋转，传递运动和扭矩，同时也能起到承受过大的载荷、过载保护的作用。
作为一个优选方案，所述垂直液压缸7内设有导向套17，所述垂直液压缸7外侧设有垂直手臂导向环18，导向套17和导向环18为整个装置在竖直方向的升降起导向作用。
作为一个优选方案，所述垂直液压缸7的一侧设有排气阀8，所述垂直液压缸7的中段内壁设有O型密封圈9，所述垂直液压缸7的末端设有唇形防尘圈10，O型密封圈9用于对垂直液压缸7起密封作用，防止液压油泄露；唇形防尘圈10对垂直液压缸7起防尘的作用，防止灰尘杂质等通过垂直液压缸7的活塞杆带入垂直液压缸7内部，造成阻塞等现象。
作为一个优选方案，所述回转气缸5的外侧设有圆柱形支架，所述圆柱形支架安装在连接板4上，圆柱形支架对回转气缸5起保护作用。
作为一个优选方案，所述一级转动机构12还包括安装在前述一级万向组件11上的一级悬臂，所述二级转动机构13还包括安装在前述二级万向组件14上的摆动臂15、以及设置在所述摆动臂15末端的机械夹爪16，一级悬臂和摆动臂15分别模拟人的大臂和小臂，机械夹爪16模拟人的手指关节。
作为一个优选方案，所述一级万向组件11和二级万向组件14的结构一致，包括十字轴1101，所述十字轴1101的水平和竖直两个方向分别安装有万向节叉1102，所述十字轴1101的四个轴端分别套设有滚针轴承1103，万向组件能够使机械手定位在球形空间内的任意一点。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。
Claims (8)
1.一种铸造浇筑机械手，其特征是包括：
直线运动机构，包括基座、分别固定在所述基座上端面两侧的导轨、安装在所述基座上端面、位于前述导轨中间的滚珠丝杆、设置在所述导轨与滚珠丝杆上的滑块、以及固定在所述基座一侧的伺服电机；
回转机构，包括固定在前述滑块上的过渡板、安装在所述过渡板上的连接板、以及固定在所述连接板上的回转气缸；
升降机构，包括固定在前述回转气缸上的支撑板、以及固定在前述支撑板上的垂直液压缸；
转动机构，包括设置在前述垂直液压缸上的一级转动机构、以及设置在所述一级转动机构末端的二级转动机构，所述一级转动机构和二级转动机构还分别包括一级万向组件和二级万向组件。
2.根据权利要求1所述的一种铸造浇筑机械手，其特征在于：所述滚珠丝杆包括螺杆、螺母和滚珠，所述螺母套设在螺杆上，所述滚珠螺旋设置在所述螺母内壁、并嵌入在螺杆的螺旋槽内。
3.根据权利要求1或2所述的一种铸造浇筑机械手，其特征在于：所述伺服电机的输出轴一端与滚珠丝杆上的螺杆一端通过联轴器连接。
4.根据权利要求1所述的一种铸造浇筑机械手，其特征在于：所述垂直液压缸内设有导向套，所述垂直液压缸外侧设有垂直手臂导向环。
5.根据权利要求1或4所述的一种铸造浇筑机械手，其特征在于：所述垂直液压缸的一侧设有排气阀，所述垂直液压缸的中段内壁设有O型密封圈，所述垂直液压缸的末端设有唇形防尘圈。
6.根据权利要求1所述的一种铸造浇筑机械手，其特征在于：所述回转气缸的外侧设有圆柱形支架，所述圆柱形支架安装在连接板上。
7.根据权利要求1所述的一种铸造浇筑机械手，其特征在于：所述一级转动机构还包括安装在前述一级万向组件上的一级悬臂，所述二级转动机构还包括安装在前述二级万向组件上的摆动臂、以及设置在所述摆动臂末端的机械夹爪。
8.根据权利要求7所述的一种铸造浇筑机械手，其特征在于：所述一级万向组件和二级万向组件的结构一致，包括十字轴，所述十字轴的水平和竖直两个方向分别安装有万向节叉，所述十字轴的四个轴端分别套设有滚针轴承。
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