CN212146444U - 一种浇铸铁水的液压机器人 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种浇铸铁水的液压机器人，包括转动基座、第一关节单元、第二关节单元、夹持翻转单元以及关节控制单元；夹持翻转单元包括固定部、翻转部和伸缩夹持部；固定部与第二关节单元转动连接；翻转部包括翻转液压马达、翻转头、翻转辅助收卷电机以及翻转辅助钢丝绳，翻转液压马达与伸缩夹持部固定，翻转头与翻转液压马达固定，翻转辅助收卷电机与第二关节单元固定，翻转辅助钢丝绳分别与翻转辅助收卷电机和固定部固定；关节控制单元分别与转动基座、第一关节单元、第二关节单元、翻转液压马达、翻转辅助收卷电机以及伸缩夹持部通讯相连。本申请的浇铸铁水的液压机器人，结构简单，载重能力好，具有较高的稳定性和可靠性。

Description

一种浇铸铁水的液压机器人

技术领域

本申请涉及液压控制机器人技术领域，具体是一种浇铸铁水的液压机器人。

背景技术

工业机器人是典型的机电一体化产品，一般由机械本体、控制系统、传感器、驱动器和输入/输出系统接口等五部分组成。传感器对机械本体的工作信息进行采集并反馈至控制系统，控制系统将控制程序产生指令信号传给驱动器，使执行机构再现示教的各种动作。液压控制系统是以电机提供动力基础，使用液压泵将机械能转化为压力，推动液压油，通过控制各种阀门改变液压油的流向，从而推动液压缸做出不同行程、不同方向的动作，完成各种设备不同的动作需要。

在浇铸行业中，浇铸生产过程中的装有铁水容器主要由浇铸机械手来夹持，然后由人工操作倾倒容器内的铁水进行浇铸，这种浇铸机械手具有高速灵活的特点，工人只需要用较小的力即可对容器进行搬移和倾倒的任务，大幅地减轻了人类的劳动强度、提高了生产力。

但是，在对较大型的模具型腔进行浇铸时，需要在容器内盛装大量的铁水，造成容器体积和重量增加，机械手在搬移和倾倒容器时，需要多人合作才能完成，大大地增加了人力成本；另一方面，由于浇铸工位处于高温的环境下，导致工人需要长时间处于高温环境下进行工作，存在较大的安全隐患，且在高温环境下易造成人员乏力，存在工作效率低下的问题；因此，现有的浇铸机械手在人工操作下，存在载重能力差、工作效率低的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种浇铸铁水的液压机器人，关节控制单元根据夹持传感器反馈的信号对转动基座、第一关节单元、第二关节单元、翻转液压马达以及伸缩夹持部的动作进行控制，使伸缩夹持部对容器进行夹持，并通过转动基座、第一关节单元和第二关节单元将容器搬移至浇铸工位上方后，翻转部对容器进行倾倒，使铁水倾倒后完成浇铸，实现铁水浇铸的无人操作，并在容器倾倒过程中，翻转辅助钢丝绳对固定部底部进行拉动，使重型负载的倾倒效率提高，进而提高本申请浇铸铁水的液压机器人的载重能力和可靠性。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种浇铸铁水的液压机器人，包括转动基座、第一关节单元、第二关节单元、夹持翻转单元以及关节控制单元；所述第一关节单元底端与所述转动基座转动连接，所述第一关节单元顶端与所述第二关节单元顶端转动连接；所述夹持翻转单元包括固定部、至少一对翻转部和至少一对伸缩夹持部；所述固定部中部与所述第二关节单元底端通过安装单元转动连接；所述翻转部包括翻转液压马达、翻转头、翻转辅助收卷电机以及翻转辅助钢丝绳，所述翻转液压马达的基座与伸缩夹持部伸缩端固定连接，所述翻转头与所述翻转液压马达的输出端固定连接，所述翻转头的转动方向与所述一对伸缩夹持部的伸缩方向向垂直，所述翻转辅助收卷电机的基座与所述第二关节单元固定连接，所述翻转辅助钢丝绳顶端通过收卷滚筒与所述翻转辅助收卷电机输出端固定，所述翻转辅助钢丝绳底端与所述固定部下部固定连接；所述一对伸缩夹持部均与所述固定部固定连接，并沿着所述第二关节单元的轴线对称设置；所述关节控制单元分别与所述转动基座、所述第一关节单元、所述第二关节单元、所述翻转液压马达、所述翻转辅助收卷电机以及所述伸缩夹持部通讯相连。

基于上述结构，关节控制单元对机器人的动作进行控制，在关节控制单元的控制过程中，转动基座、第一关节单元、第二关节单元、翻转液压马达以及伸缩夹持部的姿态反馈信号至关节控制单元，关节控制单元控制转动基座、第一关节单元和第二关节单元的关节转动一定角度后，使伸缩夹持部运动至盛装铁水的容器上方，再通过第一关节单元和第二关节单元驱动伸缩夹持部移动至容器两侧，然后关节控制单元控制伸缩夹持部伸缩后使一对翻转部上的翻转头夹紧容器，容器夹持后，转动基座、第一关节单元和第二关节单元将容器搬运至待浇铸的模具型腔上方后，翻转液压马达驱动翻转头转动，容器在翻转头的带动下倾斜，将盛装的铁水倾倒至模具型腔内；在倾倒容器的过程中，翻转辅助收卷电机收卷后，翻转辅助钢丝绳对固定部拉动，使固定部倾斜，进行容器的辅助倾倒。

作为优选，所述关节控制单元包括液压泵、液压调节阀、D/A转换器、电子齿轮、编码器以及控制器；所述液压泵与所述液压调节阀通讯相连，所述液压调节阀与所述转动基座、所述第一关节单元、所述第二关节单元以及所述伸缩夹持部通讯相连，所述编码器分别与所述电子齿轮、所述转动基座、第一关节单元、所述第二关节单元、所述翻转液压马达、所述伸缩夹持部以及所述控制器通讯相连，所述D/A转换器分别与所述液压调节阀和所述电子齿轮通讯相连，所述翻转辅助收卷电机与所述控制器通讯相连。

进一步地，通过液压泵、液压调节阀、D/A转换器、电子齿轮、编码器以及控制器构成的关节控制单元对转动基座、第一关节单元、第二关节单元、翻转液压马达以及伸缩夹持部进行控制，能在大范围内实现无级调速，并采用油液作为传动介质, 因此液压元件有自我润滑作用,有较长的使用寿命，进而提高本申请的浇铸铁水的液压机器人在浇铸铁水的过程中的稳定性和可靠性。

作为优选，所述伸缩夹持部包括液压缸体和伸缩杆，所述液压缸体与所述固定部固定连接，所述翻转液压马达与所述伸缩杆的自由端固定连接。

作为优选，所述翻转头包括凸台和夹紧检测传感器，所述凸台与所述翻转液压马达的输出端固定连接，所述夹紧检测传感器固设于所述凸台的夹持面上，所述夹紧检测传感器与所述关节控制单元通讯相连。

通过伸缩夹持部和翻转头的结构，一对翻转部的两个翻转液压马达在液压缸的驱动下相向运动，夹紧检测传感器实时检测翻转头与容器外壁的夹紧情况，在夹紧检测传感器检测到的数值达到预设的阈值时，关节控制单元控制液压缸体停止驱动伸缩杆伸出；基于上述结构，容器与伸缩夹持部的夹紧情况通过传感器和关节控制单元进行反馈和控制，不需要人为操控即可实现容器夹持，并使机器人能够在夹持不同体积和重量的容器时进行相应的夹紧度调整，进而提高本申请浇铸铁水的液压机器人的载重能力和可靠性。

作为优选，所述安装单元包括安装架、转动液压马达和转动轴；所述安装架与所述第二关节单元底端固定连接，所述转动液压马达与所述安装架固定连接，所述转动液压马达与所述关节控制单元通讯相连，所述转动液压马达的输出端朝向与所述第二关节单元的转动方向垂直，所述转动轴与所述转动液压马达输出端固定连接，所述固定部与所述转动轴固定连接。

进一步地，固定部通过转动液压马达与第二关节单元连接，在容器进行倾倒时，转动液压马达转动后使固定部向容器倾倒方向转动，从而减少翻转液压马达的转动角度，降低翻转液压马达的工作压力，使机器人能够稳定地倾倒较大重量的负载，进而提高本申请浇铸铁水的液压机器人的稳定性和载重能力。

作为优选，所述第一关节单元包括安装底座、第一机械臂、第一液压马达以及液压升降件；所述安装底座与所述转动基座转动连接；所述第一液压马达包括输出端和固定端，所述第一液压马达的输出端与所述第一机械臂底端固定，所述第一液压马达的固定端与所述安装底座固定连接；所述第一液压马达的输出端朝向与所述安装底座的转动方向互相垂直，所述第一液压马达分别与液压调节阀和编码器通讯相连；所述液压升降件底端与所述安装底座相连，所述液压升降件顶端与所述第一机械臂中部转动连接。

作为优选，所述液压升降件包括升降液压缸、升降伸缩杆和转动底座；所述升降液压缸的缸体通过所述转动底座与所述安装底座转动连接，所述升降液压缸的中轴线与所述第一机械臂长度方向上的轴线共面；所述升降液压缸与所述液压调节阀和所述编码器通讯相连；所述升降伸缩杆底端与所述升降液压缸输出端相连，所述升降伸缩杆顶端与所述第一机械臂中部转动连接。

基于第一关节单元的结构，升降液压缸对第一机械臂进行支撑，使第一机械臂在转动和机器人夹持容器后的运动过程中保持运行稳定，防止第一机械臂在载重较大时运行不稳定，并通过液压调节阀和编码器对第一液压马达和升降液压缸的驱动参数进行控制调节，提高第一机械臂动作的响应效率和精度，提高本申请浇铸铁水的液压机器人在铁水浇铸过程中的稳定性。

作为优选，所述第二关节单元包括第二机械臂和第二液压马达，所述第二液压马达分别与所述液压调节阀和所述编码器通讯相连；所述第二液压马达包括输出端和固定端；所述第二机械臂顶端与所述第二液压马达的输出端固定，所述第二液压马达的固定端与所述第一机械臂顶部固定连接，所述第二液压马达的输出端朝向与所述第一液压马达的输出端朝向相平行。

进一步地，机器人在转动基座的驱动下实现夹持单元在水平面上的位置调整，在第一机械臂和第二机械壁的驱动下实现夹持单元在竖直面上的位置调整，通过第二机械臂和第二液压马达构成的第二关节单元，简化了机器人机械臂的结构，使第二关节单元轻量化，进而提高本申请浇铸铁水的液压机器人的载重能力。

作为优选，该种浇铸铁水的液压机器人还包括提拉辅助单元，所述提拉辅助单元包括收卷电机和提拉钢丝绳，所述收卷电机与控制器通讯相连，所述收卷电机包括输出端和固定端，所述收卷电机的固定端与所述第一机械臂固定连接，所述收卷电机的输出端固定有收卷滚筒，所述提拉钢丝绳的两端分别与所述收卷滚筒和所述第二机械臂固定连接。

进一步地，通过提拉辅助单元的设置，一方面提高第二关节单元的载重能力，另一方面，在伸缩夹持部夹持容器后的提升过程中，收卷电机驱动提拉钢丝绳对第二机械臂的提升进行辅助，确保第二机械臂能够及时稳定地将伸缩夹持单元抬高，使本申请的浇铸铁水的液压机器人浇铸铁水过程中的稳定性提高。

根据本实用新型的浇铸铁水的液压机器人，控制器根据编码器和夹紧检测传感器反馈的信号通过液压调节阀对转动基座、第一液压马达、第二液压马达、翻转液压马达、液压升降件以及伸缩夹持部的驱动参数进行控制调整，实现机器人转动基座、第一关节单元、第二单元和夹持翻转单元的无级调速，结构简单，并在翻转辅助钢丝绳和提拉钢丝绳的辅助下，大幅地增加了铁水浇铸过程中的稳定性和载重能力。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中夹持翻转单元的结构示意图；

图3是本实用新型中关节控制单元的结构示意图；

以上附图的附图标记：100-转动基座，200-第一关节单元，201-安装底座，202-第一机械臂，203-第一液压马达，210-液压升降件，211-升降液压缸，212-升降伸缩杆， 213-转动底座，300-第二关节单元，301-第二机械臂，302-第二液压马达，400-夹持翻转单元，410-固定部，420-翻转部，421-翻转液压马达，422-翻转头，4221-凸台， 4222-夹紧检测传感器，423-翻转辅助收卷电机，424-翻转辅助钢丝绳，430-伸缩夹持部，431-液压缸体，432-伸缩杆，500-关节控制单元，501-液压泵，502-液压调节阀， 503-D/A转换器，504-电子齿轮，505-编码器，506-控制器，600-安装单元，601-安装架，602-转动液压马达，603-转动轴，700-提拉辅助单元，701-收卷电机，702-提拉钢丝绳。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

实施例：参考图1所示的一种浇铸铁水的液压机器人，包括转动基座100、第一关节单元200、第二关节单元300、夹持翻转单元400以及关节控制单元500；第一关节单元200底端与转动基座100转动连接，第一关节单元200顶端与第二关节单元 300顶端转动连接。转动基座100可以是以现有技术为基础的结构，在本实施例中，转动基座100为与编码器505和流量调节阀502通讯连接的液压马达，第一关节单元 200与液压马达的输出端固定连接，并在液压马达的驱动下转动。

参考图2所示，夹持翻转单元400包括固定部410、至少一对翻转部420和至少一对伸缩夹持部430；固定部410中部与第二关节单元300底端通过安装单元600 转动连接；翻转部420包括翻转液压马达421、翻转头422、翻转辅助收卷电机423 以及翻转辅助钢丝绳424，翻转液压马达421的基座与伸缩夹持部430伸缩端固定连接，翻转头422与翻转液压马达421的输出端固定连接，翻转头422的转动方向与一对伸缩夹持部430的伸缩方向向垂直，翻转辅助收卷电机423的基座与第二关节单元 300固定连接，翻转辅助钢丝绳424顶端通过收卷滚筒与翻转辅助收卷电机423输出端固定，翻转辅助钢丝绳424底端与固定部410下部固定连接；一对伸缩夹持部430 均与固定部410固定连接，并沿着第二关节单元300的轴线对称设置。固定部410可以是现有技术中钢结构锻造而成的钢板。

关节控制单元500分别与转动基座100、第一关节单元200、第二关节单元300、翻转液压马达421、翻转辅助收卷电机423以及伸缩夹持部430通讯相连。

基于上述结构，关节控制单元500对机器人的动作进行控制，在关节控制单元 500的控制过程中，转动基座100、第一关节单元200、第二关节单元300、翻转液压马达421以及伸缩夹持部430的姿态反馈信号至关节控制单元500，关节控制单元500 控制转动基座100、第一关节单元200和第二关节单元300的关节转动一定角度后，使伸缩夹持部430运动至盛装铁水的容器上方，再通过第一关节单元200和第二关节单元300驱动伸缩夹持部430移动至容器两侧，然后关节控制单元500控制伸缩夹持部430伸缩后使一对翻转部420上的翻转头422夹紧容器，容器夹持后，转动基座100、第一关节单元200和第二关节单元300将容器搬运至待浇铸的模具型腔上方后，翻转液压马达421驱动翻转头422转动，容器在翻转头422的带动下倾斜，将盛装的铁水倾倒至模具型腔内；在倾倒容器的过程中，翻转辅助收卷电机423收卷后，翻转辅助钢丝绳421对固定部410拉动，使固定部410倾斜，进行容器的辅助倾倒，提高对重型负载倾倒时的工作效率。

作为本实施例的一种优选地实施方式，参考图3所示，关节控制单元500包括液压泵501、液压调节阀502、D/A转换器503、电子齿轮504、编码器505以及控制器506；液压泵501与液压调节阀502通讯相连，液压调节阀502与转动基座100、第一关节单元200、第二关节单元300以及伸缩夹持部430通讯相连，编码器505分别与电子齿轮504、转动基座100、第一关节单元200、第二关节单元300、翻转液压马达421、伸缩夹持部430和控制器506通讯相连，D/A转换器503分别与液压调节阀 502和电子齿轮504通讯相连，翻转辅助收卷电机423与控制器506通讯相连。液压泵501、液压调节阀502、D/A转换器503、电子齿轮504以及编码器505均是以现有技术为基础。控制器506可以是现有技术中的PLC控制柜。这样设置的好处是，通过液压泵501、液压调节阀502、D/A转换器503、电子齿轮504、编码器505以及控制器506构成的关节控制单元500对转动基座100、第一关节单元200、第二关节单元 300、翻转液压马达421以及伸缩夹持部430进行控制，能在大范围内实现无级调速，并采用油液作为传动介质,因此液压元件有自我润滑作用,有较长的使用寿命，进而提高本申请的浇铸铁水的液压机器人在浇铸铁水过程中的稳定性和可靠性。

作为本实施例的一种优选地实施方式，回看图1和图2所示，伸缩夹持部430 包括液压缸体431和伸缩杆432，液压缸体431与固定部410固定连接，翻转液压马达421与伸缩杆432的自由端固定连接。液压缸体431为现有技术中液压缸的缸体，伸缩杆432为现有技术中液压缸的伸缩结构，液压缸体431与固定部410螺接进行固定，翻转液压马达421与伸缩杆432上自由端螺接进行固定。

在本实施方式中，翻转头422包括凸台4221和夹紧检测传感器4222，凸台4221 与翻转液压马达421的输出端固定连接，夹紧检测传感器4222固设于凸台4221的夹持面上，夹紧检测传感器4222与关节控制单元500通讯相连。凸台4221可以是现有技术中钢结构锻造而成的圆形或方形凸台，作为优选地，在容器的外壁开设与凸台 4221相配合的凹槽，凸台4221插入凹槽后对容器进行夹持时的固定作用更好，夹紧检测传感器4222为现有技术中的压力传感器，夹紧传感器4222粘黏在凸台4221上。

通过伸缩夹持部430和翻转头422的结构，一对翻转部420的两个翻转液压马达421在液压缸的驱动下相向运动，夹紧检测传感器4222实时检测翻转头422与容器外壁的夹紧情况，在夹紧检测传感器4222检测到的数值达到预设的阈值时，关节控制单元500控制液压缸体431停止驱动伸缩杆432伸出；基于上述结构，容器与伸缩夹持部430的夹紧情况通过传感器和关节控制单元500进行反馈和控制，不需要人为操控即可实现容器夹持，并使机器人能够在夹持不同体积和重量的容器时进行相应的夹紧度调整，进而提高本申请浇铸铁水的液压机器人的载重能力和可靠性。

在本实施例的一些可行的实施方式中，安装单元600可以是一种转动座，固定部410通过转动座与第二关节单元300转动连接，在重力作用下，固定部410始终保持底部向下并与底面平行的状态。作为优选地，在本实施方式中，安装单元600包括安装架601、转动液压马达602和转动轴603；安装架601与第二关节单元300底端固定连接，转动液压马达602与安装架601固定连接，转动液压马达602与关节控制单元500通讯相连，转动液压马达602的输出端朝向与第二关节单元300的转动方向垂直，转动轴603与转动液压马达602输出端固定连接，固定部410与转动轴603固定连接。安装架601以现有技术为基础，转动液压马达602为现有技术中的液压马达，转动轴603为现有技术中的转轴，转动轴603与转动液压马达602输出端键连接进行固定，安装架601与第二关节单元300底端螺接进行固定，转动液压马达602的基座与安装架601螺接进行固定。这样设置的好处是，固定部410通过转动液压马达602 与第二关节单元300连接，在容器进行倾倒时，转动液压马达602转动后使固定部向容器倾倒方向转动，从而减少翻转液压马达421的转动角度，降低翻转液压马达421 的工作压力，使机器人能够稳定地倾倒较大重量的负载，进而提高本申请浇铸铁水的液压机器人的稳定性和载重能力。

作为本实施例的一种优选地实施方式，第一关节单元200包括安装底座201、第一机械臂202、第一液压马达203以及液压升降件210；安装底座201与转动基座 100转动连接；第一液压马达203包括输出端和固定端，第一液压马达203的输出端与第一机械臂202底端固定，第一液压马达203的固定端与安装底座201固定连接；第一液压马达203的输出端朝向与安装底座201的转动方向互相垂直；液压升降件210 底端与安装底座201相连，液压升降件210顶端与第一机械臂202中部转动连接。安装底座201为合金钢材料锻造而成的转动盘，安装底座201的底部开设有孔，安装底座201通过键使安装底座201的孔与转动基座100的液压马达进行固定，并在转动基座100的液压马达的驱动下转动。在本实施方式中，第一液压马达203的输出端也通过一个转动底座213与第一机械臂202转动连接。

第二关节单元300包括第二机械臂301和第二液压马达302，第一液压马达203 和第二液压马达302均与液压调节阀502和编码器505通讯相连；第二液压马达302 包括输出端和固定端；第二机械臂301顶端与第二液压马达302的输出端固定，第二液压马达302的固定端与第一机械臂202顶部固定连接，第二液压马达302的输出端朝向与第一液压马达203的输出端朝向相平行。第二机械臂301和第二液压马达302 与第一机械臂301和第一液压马达203的结构相同。这样设置的好处是，机器人在转动基座100的驱动下实现夹持单元400在水平面上的位置调整，在第一机械臂202和第二机械壁301的驱动下实现夹持单元400在竖直面上的位置调整，通过第二机械臂 301和第二液压马达302构成的第二关节单元300，简化了机器人机械臂的结构，使第二关节单元300轻量化，进而提高机器人的载重性能，提高对多重量级铁锭的搬运能力。

在本实施方式中，液压升降件210包括升降液压缸211、升降伸缩杆212和转动底座213；升降液压缸211的缸体通过转动底座213与安装底座201转动连接，升降液压缸211的中轴线与第一机械臂202长度方向上的轴线共面；升降液压缸211与液压调节阀502和编码器505通讯相连；升降伸缩杆212底端与升降液压缸211输出端相连，升降伸缩杆212顶端与第一机械臂202中部转动连接。

基于上述第一关节单元200、第二关节单元300和液压升降件210的结构，升降液压缸211对第一机械臂202进行支撑，使第一机械臂202在转动和机器人夹持容器后的运动过程中保持运行稳定，防止第一机械臂202在载重较大时运行不稳定，并通过液压调节阀502和编码器505对第一液压马达203和升降液压缸211的驱动参数进行控制调节，提高第一机械臂202动作的响应效率和精度；另一方面，机器人在转动基座100的驱动下实现夹持翻转单元400在水平面上的位置调整，在第一机械臂202 和第二机械壁301的驱动下实现夹持翻转单元400在竖直面上的位置调整，通过第二机械臂301和第二液压马达302构成的第二关节单元300，简化了机器人机械臂的结构，使第二关节单元300轻量化，进而提高机器人的载重性能，提高铁水浇铸过程中的稳定性。

在本实施方式中，该种浇铸铁水的液压机器人还包括提拉辅助单元700，提拉辅助单元700包括收卷电机701和提拉钢丝绳702，收卷电机701与控制器506通讯相连，收卷电机701包括输出端和固定端，收卷电机701的固定端与第一机械臂202 固定连接，收卷电机701的输出端固定有收卷滚筒，提拉钢丝绳702的两端分别与收卷滚筒和第二机械臂301固定连接。提拉钢丝绳702与第二机械臂301通过提拉钢丝绳夹头进行固定。这样设置的好处是，通过提拉辅助单元700的设置，在夹持单元400 夹持铁锭后的提升过程中，收卷电机701驱动提拉钢丝绳702对第二机械臂301的提升进行辅助，确保第二机械臂301能够及时稳定地将夹持单元400抬高，使本申请的浇铸铁水的液压机器人浇铸铁水过程中的稳定性提高。

工作原理：

基于上述结构，控制器506对机器人的动作进行控制，在控制器506的控制过程中，液压泵501中的油液流至液压调节阀502时触发负反馈，负反馈信号传输至控制器 506；控制器506依据预设的输出信号以及负反馈信号，调节电子齿轮504，将处理过的信号经过D/A转换器503转换，进而控制液压调节阀502，调节油液流量的大小和速度；

油液经液压调节阀502调节流量大小和速度后，驱动转动基座100、第一机械臂202、第二机械臂301、翻转液压马达421以及液压缸体431工作，并通过流经液压马达的油液量调节转动基座100、第一机械臂202和第二机械臂301转动的角度，使伸缩夹持部430移动至盛装铁水的容器上方，再通过第一关节单元200和第二关节单元300驱动伸缩夹持部430移动至容器两侧，然后关节控制单元500控制伸缩夹持部 430伸缩后使一对翻转部420上的翻转头422夹紧容器，容器夹持后，转动基座100、第一关节单元200和第二关节单元300将容器搬运至待浇铸的模具型腔上方后，翻转液压马达421驱动翻转头422转动，容器在翻转头422的带动下倾斜，将盛装的铁水倾倒至模具型腔内；

在倾倒容器的过程中，翻转辅助收卷电机423收卷，翻转辅助钢丝绳424对固定部410 下部拉动，使固定部410倾斜，对容器倾倒进行辅助，使重型负载的倾倒效率提高；容器内铁水倾倒完成后，在转动基座100、第一机械臂202、第二机械臂301、翻转液压马达421以及液压缸体431的作用下搬移至指定位置放置，机器人对另一容器进行搬移并重复前述倾倒过程。

以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。

Claims (9)

1.一种浇铸铁水的液压机器人，其特征在于，包括转动基座(100)、第一关节单元(200)、第二关节单元(300)、夹持翻转单元(400)以及关节控制单元(500)；所述第一关节单元(200)底端与所述转动基座(100)转动连接，所述第一关节单元(200)顶端与所述第二关节单元(300)顶端转动连接；

所述夹持翻转单元(400)包括固定部(410)、至少一对翻转部(420)和至少一对伸缩夹持部(430)；所述固定部(410)中部与所述第二关节单元(300)底端通过安装单元(600)转动连接；所述翻转部(420)包括翻转液压马达(421)、翻转头(422)、翻转辅助收卷电机(423)以及翻转辅助钢丝绳(424)，所述翻转液压马达(421)的基座与伸缩夹持部(430)伸缩端固定连接，所述翻转头(422)与所述翻转液压马达(421)的输出端固定连接，所述翻转头(422)的转动方向与所述一对伸缩夹持部(430)的伸缩方向向垂直，所述翻转辅助收卷电机(423)的基座与所述第二关节单元(300)固定连接，所述翻转辅助钢丝绳(424)顶端通过收卷滚筒与所述翻转辅助收卷电机(423)输出端固定，所述翻转辅助钢丝绳(424)底端与所述固定部(410)下部固定连接；所述一对伸缩夹持部(430)均与所述固定部(410)固定连接，并沿着所述第二关节单元(300)的轴线对称设置；

所述关节控制单元(500)分别与所述转动基座(100)、所述第一关节单元(200)、所述第二关节单元(300)、所述翻转液压马达(421)、所述翻转辅助收卷电机(423)以及所述伸缩夹持部(430)通讯相连。

2.根据权利要求1所述的浇铸铁水的液压机器人，其特征在于，所述关节控制单元(500)包括液压泵(501)、液压调节阀(502)、D/A转换器(503)、电子齿轮(504)、编码器(505)以及控制器(506)；所述液压泵(501)与所述液压调节阀(502)通讯相连，所述液压调节阀(502)与所述转动基座(100)、所述第一关节单元(200)、所述第二关节单元(300)以及所述伸缩夹持部(430)通讯相连，所述编码器(505)分别与所述电子齿轮(504)、所述转动基座(100)、第一关节单元(200)、所述第二关节单元(300)、所述翻转液压马达(421)、所述伸缩夹持部(430)以及所述控制器(506)通讯相连，所述D/A转换器(503)分别与所述液压调节阀(502)和所述电子齿轮(504)通讯相连，所述翻转辅助收卷电机(423)与所述控制器(506)通讯相连。

3.根据权利要求1所述的浇铸铁水的液压机器人，其特征在于，所述伸缩夹持部(430)包括液压缸体(431)和伸缩杆(432)，所述液压缸体(431)与所述固定部(410)固定连接，所述翻转液压马达(421)与所述伸缩杆(432)的自由端固定连接。

4.根据权利要求3所述的浇铸铁水的液压机器人，其特征在于，所述翻转头(422)包括凸台(4221)和夹紧检测传感器(4222)，所述凸台(4221)与所述翻转液压马达(421)的输出端固定连接，所述夹紧检测传感器(4222)固设于所述凸台(4221)的夹持面上，所述夹紧检测传感器(4222)与所述关节控制单元(500)通讯相连。

5.根据权利要求1所述的浇铸铁水的液压机器人，其特征在于，所述安装单元(600)包括安装架(601)、转动液压马达(602)和转动轴(603)；所述安装架(601)与所述第二关节单元(300)底端固定连接，所述转动液压马达(602)与所述安装架(601)固定连接，所述转动液压马达(602)与所述关节控制单元(500)通讯相连，所述转动液压马达(602)的输出端朝向与所述第二关节单元(300)的转动方向垂直，所述转动轴(603)与所述转动液压马达(602)输出端固定连接，所述固定部(410)与所述转动轴(603)固定连接。

6.根据权利要求1或2所述的浇铸铁水的液压机器人，其特征在于，所述第一关节单元(200)包括安装底座(201)、第一机械臂(202)、第一液压马达(203)以及液压升降件(210)；所述安装底座(201)与所述转动基座(100)转动连接；所述第一液压马达(203)包括输出端和固定端，所述第一液压马达(203)的输出端与所述第一机械臂(202)底端固定，所述第一液压马达(203)的固定端与所述安装底座(201)固定连接；所述第一液压马达(203)的输出端朝向与所述安装底座(201)的转动方向互相垂直，所述第一液压马达(203)分别与液压调节阀(502)和编码器(505)通讯相连；所述液压升降件(210)底端与所述安装底座(201)相连，所述液压升降件(210)顶端与所述第一机械臂(202)中部转动连接。

7.根据权利要求6所述的浇铸铁水的液压机器人，其特征在于，所述液压升降件(210)包括升降液压缸(211)、升降伸缩杆(212)和转动底座(213)；所述升降液压缸(211)的缸体通过所述转动底座(213)与所述安装底座(201)转动连接，所述升降液压缸(211)的中轴线与所述第一机械臂(202)长度方向上的轴线共面；所述升降液压缸(211)与所述液压调节阀(502)和所述编码器(505)通讯相连；所述升降伸缩杆(212)底端与所述升降液压缸(211)输出端相连，所述升降伸缩杆(212)顶端与所述第一机械臂(202)中部转动连接。

8.根据权利要求7所述的浇铸铁水的液压机器人，其特征在于，所述第二关节单元(300)包括第二机械臂(301)和第二液压马达(302)，所述第二液压马达(302)分别与所述液压调节阀(502)和所述编码器(505)通讯相连；所述第二液压马达(302)包括输出端和固定端；所述第二机械臂(301)顶端与所述第二液压马达(302)的输出端固定，所述第二液压马达(302)的固定端与所述第一机械臂(202)顶部固定连接，所述第二液压马达(302) 的输出端朝向与所述第一液压马达(203)的输出端朝向相平行。

9.根据权利要求8所述的浇铸铁水的液压机器人，其特征在于，该种浇铸铁水的液压机器人还包括提拉辅助单元(700)，所述提拉辅助单元(700)包括收卷电机(701)和提拉钢丝绳(702)，所述收卷电机(701)与控制器(506)通讯相连，所述收卷电机(701)包括输出端和固定端，所述收卷电机(701)的固定端与所述第一机械臂(202)固定连接，所述收卷电机(701)的输出端固定有收卷滚筒，所述提拉钢丝绳(702)的两端分别与所述收卷滚筒和所述第二机械臂(301)固定连接。

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