CN219924534U - 搬运装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种搬运装置，包括安装架、机械手和平移驱动机构，机械手通过安装架吊装在车间中，能够节约地面空间，方便地面布局以及货物、人员等通行，平移驱动机能够实现机械手在落砂工位和终点工位之间移动，以便于进行铸件的抓取和转移；机械手包括夹爪、第一旋转驱动机构、第二旋转驱动机构、第三旋转驱动机构、大臂、连接臂、第一摆动驱动件和第二摆动驱动件，采用六轴桁架式搬运装置，通过安装架移动、大臂回转、大臂升降、连接臂回转、夹爪升降和夹爪旋转，机械手能够很好地覆盖落砂工位和终点工位，实现铸件的快速抓取和转移，适用性强、工作效率高。

Description

搬运装置

技术领域

本申请涉及铸件生产线技术领域，尤其是一种搬运装置。

背景技术

传统落砂车间中，多采用行吊实现砂型和铸件的转移，这存在以下问题：

（1）落砂完成后，由于铸件具有浇冒口和浇道，导致铸件多为不规则形状，传统的行吊需要2~3人协同工作才能实现铸件的起吊，费时费力；

（2）刚通过落砂获得的铸件温度较高，工人协作时需要近距离操作，容易发生烫伤等工伤事故，车间安全无法保证；

（3）车间内环境较为恶劣，存在大量的灰尘和严重的噪音，不利于工人的身体健康。

发明内容

本申请的目的是在于克服现有技术中存在的不足，提供一种搬运装置。

为实现以上技术目的，本申请提供了一种搬运装置，包括：安装架，悬设于车间中；机械手，吊装于安装架；平移驱动机构，用于驱使安装架在落砂工位和终点工位之间移动；其中，机械手包括：夹爪，用于抓取铸件；第一旋转驱动机构，用于驱使夹爪自转；第二旋转驱动机构，用于驱使夹爪绕第一轴公转；第三旋转驱动机构，用于驱使夹爪绕第二轴公转；大臂，与第三旋转驱动机构的活动部相连、并与第二旋转驱动机构的固定部相连；连接臂，与第二旋转驱动机构的活动部相连、并与第一旋转驱动机构的固定部相连；第一摆动驱动件，用于驱使夹爪绕第三轴转动，第三轴垂直于第一轴；第二摆动驱动件，用于驱使大臂绕第四轴转动，第四轴垂直于第二轴。

进一步地，平移驱动机构包括：天轨，自初始工位、向落砂工位和终点工位延伸设置；移动架，安装架设于移动架上；滚轮，可转动地设置在移动架上、并可滚动地设置在天轨上；平移驱动电机，用于驱使滚轮旋转，以便于滚轮沿天轨运动。

进一步地，平移驱动机构还包括抱闸，抱闸与平移驱动电机的活动部相连；平移驱动电机工作时，抱闸松开活动部，以便于活动部运动；平移驱动电机停止工作后，抱闸抱紧活动部、以便于阻止机械手位移。

进一步地，搬运装置还包括行吊，行吊滑动设置在天轨上，能够在落砂工位和终点工位之间移动。

进一步地，第三旋转驱动机构包括：固定柱，与安装架相连；活动柱，与固定柱转动连接，大臂与活动柱相连；第一齿轮，环绕活动柱设置；第二齿轮，与第一齿轮啮合；旋转驱动电机，用于驱使第二齿轮旋转，从而带动第一齿轮、活动柱和大臂旋转。

进一步地，搬运装置还包括：活动块，大臂的一端与活动柱转动连接、另一端与活动块转动连接，连接臂与活动块相连；拉杆，拉杆的一端与活动柱转动连接、另一端与活动块转动连接；第二摆动驱动件的固定部与活动柱相连、活动部与大臂相连。

进一步地，第二旋转驱动机构的固定部与活动块相连、活动部与连接臂相连；搬运装置还包括：固定盘，通过第一转轴与连接臂转动连接，第一转轴的轴向平行于第三轴；活动盘，与固定盘转动连接，夹爪与活动盘相连；内齿轮，设于活动盘上；外齿轮，与内齿轮啮合；液压马达，用于驱使外齿轮旋转，从而带动内齿轮、活动盘和夹爪旋转；其中，第一摆动驱动件用于驱使固定盘绕第一转轴旋转。

进一步地，第一摆动驱动件采用油缸；第一摆动驱动件的固定部可转动地设置在连接臂上、活动部通过活动接头与第一转轴转动连接；第一摆动驱动件的活动部伸出、能够推动第一转轴，使得第一转轴自转，带动固定盘、活动盘和夹爪摆动。

进一步地，搬运装置还包括操作室，操作室吊装于安装架，操作人员能够在操作室中控制平移驱动机构和机械手。

进一步地，操作室中设置有控制台，控制台上设置有：安全位键，机械手抓取或者放下铸件后，通过安全位键，机械手能够自动恢复为第一预设状态；和/或，零位键，完成落砂工作后，通过零位键，机械手能够自动返回初始工位、并恢复为第二预设状态；和/或，末位键，机械手抓取铸件后，通过末位键，机械手能够自动前往终点工位。

本申请提供了一种搬运装置，包括安装架、机械手和平移驱动机构，机械手通过安装架吊装在车间中，能够节约地面空间，方便地面布局以及货物、人员等通行，平移驱动机能够实现机械手在落砂工位和终点工位之间移动，以便于进行铸件的抓取和转移；机械手包括夹爪、第一旋转驱动机构、第二旋转驱动机构、第三旋转驱动机构、大臂、连接臂、第一摆动驱动件和第二摆动驱动件，采用六轴桁架式搬运装置，通过安装架移动、大臂回转、大臂升降、连接臂回转、夹爪升降和夹爪旋转，机械手能够很好地覆盖落砂工位和终点工位，实现铸件的快速抓取和转移，适用性强、工作效率高。

附图说明

图1为本申请提供的一种机械手式落砂工部的俯视结构示意图；

图2为图1中圈内结构放大图；

图3为图1所示的机械手式落砂工部的立体结构示意图；

图4为图3中圈内结构放大图；

图5为图1中预备平台和搬运装置的侧视结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

本申请提供了一种机械手式落砂工部，包括：预备平台10，设于初始工位；落砂机20，设于落砂工位，用于对砂型进行落砂、以便于获得铸件；收料平台30，设于终点工位，用于接取铸件；搬运装置100，用于向收料平台30转移落砂机20中的铸件。

其中，搬运装置100采用机械手。区别于传统的行吊吊运铸件，工人通过操作机械手运行，即可实现对铸件的抓取和运输，不再需要人工近距离辅助作业，便捷又安全。

具体地，搬运装置100包括：安装架110，悬设于车间中；机械手120，吊装于安装架110；平移驱动机构130，用于驱使安装架110在初始工位、落砂工位和终点工位之间移动；操作室140，吊装于安装架110，操作人员能够在操作室140中控制平移驱动机构130和机械手120。

操作室140具有隔音、隔尘的作用，使得工人在操作室140中作业，能够避免工人直接暴露在车间中，有利于工人的健康。操作室140还具备一定隔热作用，能够避免高温砂型或者铸件危害工人。若有需要，在操作室140中安装空调，能够为工人提供更好的工作环境。

使得操作室140吊装在车间中，处于操作室140中的工人具备较好的视野，有利于操作机械手120实现铸件的抓取。

使得机械手120吊装在车间中，既方便机械手120移动，有利于机械手120探入落砂机20进行铸件的抓取，又能够节约地面空间，方便地面布局以及货物、人员等通行。

更具体地，机械手120包括：夹爪121，用于抓取铸件；第一旋转驱动机构122，用于驱使夹爪121自转；第二旋转驱动机构123，用于驱使夹爪121绕第一轴公转；第三旋转驱动机构124，用于驱使夹爪121绕第二轴公转；大臂125，与第三旋转驱动机构124的活动部相连、并与第二旋转驱动机构123的固定部相连；连接臂126，与第二旋转驱动机构123的活动部相连、并与第一旋转驱动机构122的固定部相连；第一摆动驱动件127，用于驱使夹爪121绕第三轴转动，第三轴垂直于第一轴；第二摆动驱动件128，用于驱使大臂125绕第四轴转动，第四轴垂直于第二轴。

具体可参照图4和图5，图示实施例中，夹爪121采用双指结构，双指能够通过相对摆动实现开合。第一旋转驱动机构122直连夹爪121，通过夹爪121自转，能够调整夹爪121双指的开合方向、以便于夹爪121张开后容纳铸件。

通过设置可开合的夹爪121，实际工作时，能够根据铸件的形状调整夹爪121张开的幅度，以便于夹爪121抓取不同构型或者不同大小的铸件、从而提高夹爪121的适用性。

继续参照图4和图5，夹爪121设置在连接臂126上，第二旋转驱动机构123与连接臂126相连、用于驱使连接臂126旋转，进而带动夹爪121做公转运动。其中，第一轴是夹爪121公转的中心轴；当第一旋转驱动机构122采用电机、马达等旋转驱动构件，且第一旋转驱动机构122直连连接臂126时，可以将第一旋转驱动机构122的驱动轴视为第一轴。

继续参照图5，连接臂126设置在大臂125上，第三旋转驱动机构124与大臂125相连、用于驱使大臂125旋转，进而带动连接臂126和夹爪121做公转运动。其中，第二轴是夹爪121和连接臂126同步公转的中心轴；当第三旋转驱动机构124采用电机、马达等旋转驱动构件，且第三旋转驱动机构124直连大臂125时，可以将第三旋转驱动机构124的驱动轴视为第二轴。

其中，大臂125具备一定长度、能够覆盖一定区域、以便于抓取落砂工位上的铸件。图5所示的实施例中，连接臂126的长度较小，通过连接臂126携夹爪121绕第一轴公转，能够微调夹爪121的位置，以便于夹爪121夹取距离较近的铸件。其他实施例中，使得连接臂126具备较大的长度，能够进一步增大机械手120的覆盖范围。

继续参照图5，第一摆动驱动件127直连夹爪121、能够驱使夹爪121相对于地面上抬或下摆；第二摆动驱动件128与大臂125相连、能够驱使大臂125相对于地面上抬或下摆，进而带动连接臂126和夹爪121上抬或下摆。

通过大臂125摆动，有利于夹爪121快速靠近铸件；机械手120移动时，大臂125上抬还能够实现快速避位、避免夹爪121误触落砂机20。通过夹爪121摆动，有利于夹爪121的开口对准铸件的待抓取位置；摆动夹爪121，还能够调整夹爪121开口的朝向或者角度，以便于夹爪121准确地夹紧铸件。

一实施例中，落砂机20完成对砂型的落砂，铸件出现；平移驱动机构130先驱使安装架110携机械手120靠近落砂机20，确认铸件处于机械手120的抓取范围内，操作大臂125、使得大臂125向铸件旋转并下摆，以便于夹爪121快速靠近铸件；使得夹爪121悬于铸件上方，夹爪121张开；通过夹爪121的摆动和自转，使得夹爪121的开口对准铸件的待夹取位置；若夹爪121的位置偏离铸件、还可以配合连接臂126的旋转进行夹爪121的位置校正；确认夹爪121的开口对准铸件后，大臂125下摆，铸件处于夹爪121的开口内，夹爪121闭合、夹紧铸件；大臂125上抬，机械手120从落砂机20取出铸件；平移驱动机构130驱使安装架110携机械手120向终点工位运动，待收料平台30处于机械手120的覆盖范围内，下摆大臂125，即可将铸件置入收料平台30；若有需要，通过夹爪121自转，还能够调整铸件在收料平台30中的摆向。

另一实施例中，夹爪121抓取铸件后，通过第一旋转驱动机构122驱使夹爪121上下摆动，或者，通过第二摆动驱动件128驱使大臂125上下摆动，能够晃动或者翻转翻转铸件，从而让残留在铸件上的砂料滚落。

综上，本申请采用了六轴桁架式搬运装置100，包括安装架110移动、大臂125回转、大臂125升降、连接臂126回转、夹爪121升降和夹爪121旋转，机械手120能够很好地覆盖落砂工位和终点工位，实现铸件的快速抓取和转移，适用性强、工作效率高。

另外，机械手120完成工作后、会返回初始工位，操作人员能够通过预备平台10进出操作室140。如此，搬运装置100能够保持悬设在车间中的状态、不需要升降，有利于降低设备的机械疲劳损耗。同时，正常情况下，操作人员仅能在初始工位进出操作室140，能够有效避免工人误操作，如，在不合适的位置（如高温落砂工位）进出操作室140、导致险情。

可选地，预备平台10包括爬梯11，爬梯11用于供操作人员行走、以便于操作人员进出操作室140。

容易理解地，预备平台10具备一定高度，爬梯11的设置更方便工人登高。

具体可参照图1和图3，图示实施例中，机械手120处于初始工位时，爬梯11朝向操作室140延伸设置，工人能够通过爬梯11靠近或远离操作室140。

可选地，预备平台10包括托台12，用于支撑夹爪121。

容易理解的，为方便抓取各种规格、各种大小的铸件，机械手120具备一定体积和质量。非工作状态下，搬运装置100停驻在初始工位，若机械手120保持上抬并悬空的状态，机械负载大，机械手120不稳定、易晃动、存在安全隐患。

具体可参照图5，设置托台12，搬运装置100停驻在初始工位时，使得夹爪121落在托台12上，托台12能够作为地面支点、支撑夹爪121，既有利于设备稳定，又能够防止人或物在地面运动时误触夹爪121。

可选地，预备平台10包括检修台13，机械手120返回初始工位后，机械手120位于检修台13上方，工人能够通过检修台13对机械手120进行检修。

容易理解的，由于机械手120通过安装架110悬设在车间中，需要机械手120下降或者工人登高才能对机械手120进行检修，但设置机械手120升降会增加机械负担和成本，而工人通过搬运梯子进行登高、既麻烦又危险，尤其是需要对机械手120的不同部位进行检修时，操作更繁琐、更危险。

具体可参照图5，设置具备一定高度和空间的检修台13；非工作状态下，搬运装置100停驻在初始工位，机械手120处于检修台13上方，工人进入检修台13即可观察、接触机械手120，以便于对机械手120进行操作；同时，工人通过在检修台13上移动、即可快速前往处理机械手120的不同部位。

结合参照图1和图3，图示实施例中，预备平台10包括设于车间一角，预备平台10包括爬梯11、托台12和检修台13，爬梯11设于检修台13靠近落砂工位的一侧，托台12设于检修台13一端。搬运装置100停驻在初始工位时，机械手120主体处于检修台13上方，操作室140的门正对爬梯11，夹爪121落在托台12上。

可选地，检修台13包括高层和低层，检修台13内还设有楼梯14，楼梯14连通高层和低层；低层靠近操作室140、高层靠近夹爪121。

可选地，预备平台10上设有围栏，用于保护工人。

可选地，机械手式落砂工部包括三台落砂机20，三台落砂机20并排设置在落砂工位。

具体可参照图1和图3，图示实施例中，落砂工位设置有三台落砂机20，由此，本申请提供的落砂工部能够同时进行三个砂型的落砂。一个铸件出现后，搬运装置100进行该铸件的转移，而另外两个落砂机能够正常工作，从而优化工作节拍、提高工作效率。

可选地，机械手式落砂工部还包括倾翻辊道40，倾翻辊道40设于落砂机20一侧，用于将待落砂的砂型翻到落砂机20上。

具体地，倾翻辊道40包括机动辊道和翻转驱动机构。机动辊道包括多根间隔设置的辊轮、和用于驱使辊轮旋转的辊动驱动件；砂型10被置于辊轮上，辊轮旋转、能够推动砂型10向前行进。翻转驱动机构用于驱使辊轮朝向落砂机20翻转；机动辊道将砂型10运输至落砂机20一侧后，翻转驱动机构启动，使得辊轮朝向落砂机20翻转，从而将砂型10翻到落砂机20上。

可选地，倾翻辊道40还包括支座，机动辊道靠近落砂机20的一侧通过转轴与支座转动连接。此时，转轴与机动辊道固定连接，翻转驱动机构采用电机、马达等转动驱动构件，使得翻转驱动机构驱使转轴旋转，即可带动机动辊道靠近或远离落砂机20翻转；或者，机动辊道可转动地设置在转轴上，翻转驱动机构采用电缸、油缸等直线驱动构件，使得翻转驱动机构倾斜设置、并与机动辊道相连，翻转驱动机构即可推动或者拉动机动辊道、从而使得机动辊道靠近或远离落砂机20翻转。

由于机动辊道具有传输作用，一些实施例中，机动辊道自上料工位向落砂工位延伸，此时，待落砂的砂型能够在上料工位进入机动辊道、再通过机动辊道向落砂工位移动。

通过设置倾翻辊道40，能够实现砂型的机械上料，不需要人工辅助砂型进入落砂机20，提高机械化的同时，能够避免工人被高温砂型伤害。

可选地，落砂机20包括：激振体，用于承接砂型；激振器，用于为激振体提供激振力；弹簧和底座，激振体通过弹簧弹性设置在底座上。

更具体地，激振器包括电机、联轴器、轴承座和偏心块；其中，电机为双输出轴电机，电机的每一输出端均设有一个联轴器，任一联轴器连接有一个偏心块，任一偏心块通过一个轴承座安装在激振体上；电机工作时，两侧的偏心块能够同步旋转，带动激振体相对底座振动。

可选地，落砂机20下沉设置，落砂工位设有地坑，落砂机20设于地坑中。

使得落砂机20下沉设置，便于砂型上料。例如，通过倾翻辊道40进行砂型的输入时，由于落砂机20位置较低，倾翻辊道40不需要设置在高位、正常设置在地面上即可向落砂机20翻倒砂型。

另外，通过落砂机20振落的砂料需要收集起来，因此，落砂机20的下方往往设置有料斗、用于收集废砂；又由于砂料可循环使用，一些厂房内，还需要设置再生系统连通料斗、用于接收并再生废砂。若将料斗、再生系统等设备直接设置在地面上，落砂机20需要设置在较高的位置，这不仅提高了对厂房空间大小的要求，还会影响搬运装置100设置高度，增加成本且不利于工作安全。

因此，通过地坑下沉设置落砂机20，既能够降低对厂房的空间要求，又能够减小搬运装置100的安装高度，还能够高效利用厂房空间、保证作业安全。

一实施方式中，收料平台30仅用于承接铸件。

例如，收料平台30仅包括接料台，搬运装置100抓取铸件后，将铸件放置在接料台上。随后，通过人工或者中转车取走铸件。

另一实施方式中，收料平台30包括：地轨31，设于终点工位、并向下游延伸设置；接料车32，滑动设置在地轨31上，用于接取铸件、并能够沿着地轨31转移铸件。

该实施方式中，搬运装置100抓取铸件后，将铸件放置在接料车32上，接料车32接收到铸件后，能够主动沿着地轨31向下游运动、从而输出铸件。

通过设置可移动的接料车32接收并输出铸件，能够实现铸件的自动下料，不需要人工辅助铸件的输出，提高机械化的同时，能够避免工人被高温铸件伤害。

可选地，初始工位、落砂工位和终点工位沿直线方向设置。

具体可参照图1，图示实施例中，初始工位、落砂工位和终点工位沿左右方向设置，落砂工位设于初始工位和终点工位之间；平移驱动机构130仅需驱使安装架110沿左右方向移动，即可实现机械手120在三个工位之间的移动。

继续参照图1，落砂工位设有三台落砂机20，三台落砂机20沿左右方向设置，机械手120通过左右平移即可对不同的落砂机20进行铸件的抓取。

当平移驱动机构130仅需驱使安装架110做直线运动时，平移驱动机构130可采用电缸、直线模组等驱动构件。

为提高平移驱动机构130的驱动力，保证安装架110运动的可靠性和稳定性，一实施方式中，平移驱动机构130包括：天轨131，自初始工位、向落砂工位和终点工位延伸设置；移动架132，安装架110设于移动架132上；滚轮133，可转动地设置在移动架132上、并可滚动地设置在天轨131上；平移驱动电机134，用于驱使滚轮133旋转，以便于滚轮133沿天轨131运动。

具体可参照图1和图2，图示实施例中，平移驱动机构130包括两条天轨131，两条天轨131沿上下方向间隔设置，任一条天轨131沿左右方向延伸设置；安装架110跨设在两条天轨131上。平移驱动机构130还包括两个移动架132，任一天轨131上滑动设置有一个移动架132；安装架110长度方向的两端分别与一个移动架132固定连接；每一移动架132上设有至少两个滚轮133，至少两个滚轮133能够配合支撑移动架132、从而提高移动架132的稳定性；平移驱动电机134采用变频减速电机；一个移动架132上的至少一个滚轮133与平移驱动电机134相连，平移驱动电机134工作、驱使滚轮133转动，其他滚轮133跟转，即可带动移动架132和安装架110沿天轨131运动。

进一步地，平移驱动机构130还包括抱闸，抱闸与平移驱动电机134的活动部相连；平移驱动电机134工作时，抱闸松开活动部，以便于活动部运动；平移驱动电机134停止工作后，抱闸抱紧活动部，从而阻止机械手120位移。

需要解释的是，机械手120具有一定体积和重量，因此，夹爪121、大臂125或者连接臂126旋转或摆动时，安装架110受反作用力和惯性影响，很容易移动，这种位移会影响机械手120的位置稳定性和工作稳定性，还会影响作业安全。

为此，设置抱闸限制平移驱动电机134的活动部（即平移驱动电机134的输出轴）；平移驱动电机134驱使滚轮133旋转、致安装架110和机械手120运动到合适位置后，平移驱动电机134停止工作，通过抱闸抱紧平移驱动电机134的活动部，能够很好地阻止平移驱动电机134的活动部被动运动，从而保证安装架110和机械手120保持在合适位置、进行铸件的抓取或者下放工作。

一实施方式中，第三旋转驱动机构124包括：固定柱124a，与安装架110相连；活动柱124b，与固定柱124a转动连接，大臂125与活动柱124b相连；第一齿轮124c，环绕活动柱124b设置；第二齿轮124d，与第一齿轮124c啮合；旋转驱动电机124e，用于驱使第二齿轮124d旋转，从而带动第一齿轮124c、活动柱124b和大臂125旋转。

具体可参照图5，图示实施例中，固定柱124a固定设置在安装架110下；活动柱124b通过回转支承与固定柱124a转动连接。由于机械手120具有一定体积和重量，固定柱124a和活动柱124b设置为粗壮的柱状结构，能够起到很好的支撑和连接作用；回转支承能够承受较大的轴向、径向负荷和倾覆力矩；同时，使得固定柱124a和活动柱124b同轴设置，活动柱124b绕中心轴旋转时更平稳。

继续参照图5，旋转驱动电机124e采用伺服电机，旋转驱动电机124e的固定部与固定柱124a相连、活动部与第二齿轮124d相连；第一齿轮124c设于回转支承的外圈；第二齿轮124d设于回转支承一侧、并与第一齿轮124c啮合。旋转驱动电机124e工作，驱动第二齿轮124d旋转，第二齿轮124d带动第一齿轮124c和活动柱124b旋转。

该实施方式中，通过齿轮联动实现活动柱124b的旋转，由于第二齿轮124d的轮径小于第一齿轮124c的轮径，一方面，能够减小旋转驱动电机124e的负载、有利于实现活动柱124b转动，另一方面，能够很好地控制活动柱124b的转动速度，保证机械手120的运行安全。

进一步地，搬运装置100还包括：活动块1251，大臂125的一端与活动柱124b转动连接、另一端与活动块1251转动连接，连接臂126与活动块1251相连；拉杆1252，拉杆1252的一端与活动柱124b转动连接、另一端与活动块1251转动连接；第二摆动驱动件128的固定部与活动柱124b相连、活动部与大臂125相连。

具体可参照图5，图示实施例中，大臂125的末端通过转轴A与活动柱124b转动连接、前端通过转轴B与活动块1251转动连接，转轴A和B的轴向均平行于第四轴，图中，第四轴的轴向为垂直纸面的方向；因此，通过转轴A，大臂125能够在上下方向摆动、进行上抬和下摆。

继续参照图5，拉杆1252的两端也分别通过一个轴向平行于第四轴的转轴与活动柱124b和活动块1251转动连接。由于大臂125通过活动块1251与拉杆1252相连，大臂125摆动时，拉杆1252能够跟转，拉杆1252的同向转动能够牵引大臂125的前端，有利于大臂125的前端上抬或者下摆；尤其是在大臂125臂长较长、质量较大的情况下，拉杆1252的牵引作用能够很好地牵动大臂125、保证大臂125平稳运动。

需要补充的是，由于拉杆1252与大臂125做摆动运动时的旋转轴不同，二者同向摆动的过程中，会存在运动差（即二者之间的相对位置、距离会有变化）；因此，通过活动块1251可转动地连接拉杆1252与大臂125，出现运动差时，活动块1251能够通过自身的角度变化补偿差距。

继续参照图5，第二摆动驱动件128采用伺服油缸；第二摆动驱动件128倾斜设置；第二摆动驱动件128的缸体与活动柱124b转动连接、活塞杆与大臂125转动连接。需要大臂125下摆时，伺服油缸的活塞杆伸出，使得大臂125绕转轴A向下摆动；需要大臂125上抬时，伺服油缸的活塞杆回收，使得大臂125绕转轴A向上摆动；由于活塞杆做直线运动、而大臂125做摆动运动，因此，使得第二摆动驱动件128可转动地连接活动柱124b和大臂125，第二摆动驱动件128能够通过自身的角度变化补偿差距。

更进一步地，第二旋转驱动机构123的固定部与活动块1251相连、活动部与连接臂126相连。

具体可参照图5，图示实施例中，第二旋转驱动机构123采用液压旋转执行器；第二旋转驱动机构123的机体固定设置在活动块1251上、旋转轴与连接臂126相连。大臂125旋转或者摆动时，通过活动块1251、带动第二旋转驱动机构123和连接臂126旋转或者摆动。

更进一步地，搬运装置100还包括：固定盘1221，通过第一转轴1与连接臂126转动连接，第一转轴1的轴向平行于第三轴；活动盘1222，与固定盘1221转动连接，夹爪121与活动盘1222相连；内齿轮，设于活动盘1222上；外齿轮，与内齿轮啮合；液压马达1223，用于驱使外齿轮旋转，从而带动内齿轮、活动盘1222和夹爪121旋转；其中，第一摆动驱动件127用于驱使固定盘1221绕第一转轴1旋转。

具体可参照图5，图示实施例中，第二轴的轴向为上下方向；第一轴的轴向会受到大臂125的摆动而变化；将垂直于纸面的方向称为前后方向，第一轴和第二轴的轴向均垂直于前后方向，第三轴和第四轴的轴向均平行于前后方向。

继续参照图5，第一转轴1垂直纸面方向设置；固定盘1221能够通过第一转轴1相对连接臂126在上下方向摆动；固定盘1221与活动盘1222构成回转支承，夹爪121与连接臂126通过回转支承转动连接，回转支承能够承受较大的轴向、径向负荷和倾覆力矩，能够很好地连接夹爪121与连接臂126、并实现二者的相对运动。

结合参照图4，内齿轮设于回转支承的内圈，外齿轮设于内齿轮的包围圈中、并与内齿轮啮合。液压马达1223的机体与固定盘1221相连、输出轴与外齿轮相连；液压马达1223工作，驱动外齿轮旋转，外齿轮带动内齿轮和活动盘1222旋转，进而带动夹爪121做自转运动。

可选地，第一摆动驱动件127采用电机、马达等转动驱动件。此时，第一摆动驱动件127的活动部与第一转轴1相连，能够驱使第一转轴1旋转；固定盘1221与第一转轴1固定连接；第一转轴1旋转时，带动固定盘1221绕其中心轴旋转、从而实现夹爪121的摆动。

可选地，第一摆动驱动件127采用气缸、电缸等直线驱动件。此时，由于第一摆动驱动件127的活动部做直线运动，而夹爪121做曲线运动，为补偿二者的运动差，第一摆动驱动件127需要分别与连接臂126和夹爪121转动连接。

具体可参照图4和图5，图示实施例中，第一摆动驱动件127采用油缸；第一摆动驱动件127的固定部（即其缸体）可转动地设置在连接臂126上、活动部（即其输出轴）通过活动接头与第一转轴1转动连接；第一摆动驱动件127的活动部伸出、能够推动第一转轴1，使得第一转轴1自转，带动固定盘1221、活动盘1222和夹爪121向上或向下摆动。

可选地，本申请提供的机械手式落砂工部还包括行吊50，行吊50悬设于车间中、并能够向落砂工位和终点工位移动。

具体地，行吊50包括跨设于车间空中的横梁、以及滑动设置在横梁上的吊具；横梁能够向落砂工位和终点工位移动，吊具既能够沿着横梁平移、又能够进行升降。其中，吊具可以是吊钩，也可以是夹爪，还可以是磁铁、吸盘等任意能够实现物品提取的结构。

一实施例中，利用行吊50抓取铸件（如机械手120出现故障，通过行吊50使得落砂工部继续作业）；确认铸件位置后，先通过横梁移动、带动吊具运行至铸件上方；随后，下放吊具，工人手动调整吊具的位置，使得吊具抓取铸件；接着，吊具携铸件上升、使得铸件脱离落砂机20；最后，横梁向终点工位移动，以便于吊具将铸件下放到收料平台30上。

另一实施例中，为了增加砂箱的强度，砂箱内放有许多小型的方管和钢筋；砂箱被破坏后，箱内的方管和钢筋会掉落在落砂机20中；为确保落砂机20正常使用，需要清理这些杂物；若采用机械手120抓取杂物，由于杂物的体型较小，机械手120的抓取效率非常低；此时，吊具可采用电磁铁，利用行吊50的电磁铁吸附散落的杂物，方便又快捷。

图1或图3所示的实施例中，行吊50滑动设置在天轨131上。此时，行吊50和机械手120共用一套移动轨道，有利于节省成本、节约空间。具体地，行吊50包括横梁和吊具，横梁通过滚轮滑动设置在天轨131上、至少一个横梁上的滚轮与驱动电机相连，驱动电机工作时，滚轮能够带动吊具50在天轨131上运动。

可选地，机械手式落砂工部设于落砂机房中。

使得落砂工部处于落砂机房中，落砂机房能够有效隔绝落砂过程中产生的有害气体、粉尘，从而优化车间环境；同时，还能够降低噪音、防止车间内设备相互干扰或者误触工人，有利于车间安全。

可选地，落砂机房接通除尘设备或者新风系统。如此，落砂过程中产生的气体和粉尘能够被高效地收集治理，工人的工作环境更安全、更舒适。

为方便工人在操作室140中控制平移驱动机构130和机械手120，操作室140中设置有控制台，控制台上设有控制按钮和/或控制手柄，按钮或者手柄与控制器相连，工人通过按压对应的按钮、或者摇动手柄，即可实现机械手120的平移和夹爪121的抓取。

一具体实施例中，操作室140中设有两个控制手柄，第一个控制手柄可以前后左右摇动，第二个手柄上设有若干控制按键。操作时，工人向左或者向右摆动第一个控制手柄，控制器联动平移驱动机构130，能够使得安装架110向左或者向右平移、以便于机械手120前往不同的工位；工人向前或者向后摆动第一个控制手柄，控制器联动第二摆动驱动件128，能够使得大臂125上抬或者下摆；进一步地，第一个控制手柄上还设有手刹式按压器，按下手刹式按压器，能够使得夹爪121张开，松开手刹式按压器，夹爪121闭合。第二个手柄上设有联动第一旋转驱动机构122的第一拨轮、联动第二旋转驱动机构123的第二拨轮、联动第三旋转驱动机构124的第三拨轮、以及联动第一摆动驱动件127的第一按钮和第二按钮；操作时，工人向上或者向下拨动第一拨轮，能够实现夹爪121顺时针或者逆时针的旋转；工人向上或者向下拨动第二拨轮，能够实现连接臂126顺时针或者逆时针的旋转；工人向上或者向下拨动第三拨轮，能够实现大臂125顺时针或者逆时针的旋转；工人按压第一按钮或者第二按钮，能够实现夹爪121的上抬或者下摆。

可选地，控制台上设置有安全位键，机械手120抓取或者放下铸件后，通过安全位键，机械手120能够自动恢复为第一预设状态。

需要解释的是，由于机械手120悬设在车间中，抓取铸件时，必然需要大臂125和夹爪121下降；夹爪121抓取到铸件后，需要向终点工位移动，移动时，若不抬起大臂125和夹爪121，容易发生撞击等安全事故；一些情况下，若大臂125和夹爪121抬起的高度不够，还可能危害到地面设备或者人员。

为确保机械手120的使用安全，在操作室140中增加安全位键。例如，夹爪121在落砂机20上抓取到铸件，或者，机械手120将铸件置入收料平台30后，工人直接按下安全位键，控制系统收到指令、即可控制第二摆动驱动件128抬起大臂125至预设高度。

本申请并不限定第一预设状态的具体形式，仅需保证大臂125和夹爪121抬起至安全高度、不会危害地面设备或者人员即可。

一些实施例中，按下安全位键，第二摆动驱动件128驱使大臂125上抬至预设高度，第一摆动驱动件127驱使夹爪121上抬或者下摆至恢复预设角度。

通过设置安全位键，能够省去工人的非必要重复操作；需要时，工人仅需按一下安全位键，即可使得机械手120恢复为第一预设状态，简单快捷、又准确可靠。

可选地，控制台上设置有零位键，完成落砂工作后，通过零位键，机械手120能够自动返回初始工位、并恢复为第二预设状态。

容易理解的，完成落砂工作后，需要使得机械手120返回初始工位，既方便工人通过预备平台10离开操作室140，又能够避免机械手120停留在不合适的位置、影响车间安全。同时，由于机械手120进行铸件的抓取、转移等工作后，其大臂125、连接臂126和/或夹爪121往往是倾斜的，甚至处于抬起或者下摆的状态；若不复位大臂125、连接臂126和夹爪121，既不方便机械手停驻在初始工位、不方便后续工人进行检修等作业，还会影响车间安全。

为此，设置零位键，实现一键归位和复位。通过零位键，完成落砂工作后，工人不需要手动控制平移驱动机构130实现机械手120向初始工位的平移、也不需要手动控制机械手120实现大臂125、连接臂126和夹爪121的复位，按下零位键，控制系统即可自动控制平移驱动机构130实现机械手120的归位、并自动控制第一旋转驱动机构122、第二旋转驱动机构123、第三旋转驱动机构124、第一摆动驱动件127和/或第二摆动驱动件128的活动部回到初始位置，从而实现臂125、连接臂126和夹爪121的复位。

工人一键操作，方便又快捷，还能够保证处于初始工位处的机械手120具备预设的位置和状态，不用担心工人操作不精准、存在偏差。

可选地，控制台上设置有末位键，机械手120抓取铸件后，通过末位键，机械手120能够自动前往终点工位。

容易理解的，机械手120抓取到落砂工位处的铸件后，需要向终点工位转移铸件，机械手120向终点工位的移动也是一个必要的、重复的动作。

为此，设置末位键，实现一键移动，能够减少工人操作量，起到简化操作、提高作业统一性的作用。

一实施例中，机械手120抓取铸件后，工人先按下安全位键，机械手120恢复为第一预设状态，随后，工人按下末位键，机械手120能够自动终点工位移动、直至移动到预设位置；机械手120处于预设位置时、其臂展范围覆盖收料平台30，工人能够快速进行铸件的下放；放下铸件后，工人再次按下安全位键，机械手120恢复为第一预设状态，以便于工人向具有铸件的落砂机20移动；完成落砂工作后，工人按下零位键，机械手120自动返回初始工位、并恢复为第二预设状态。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种搬运装置（100），用于落砂工部，其特征在于，包括：

安装架（110），悬设于车间中；

机械手（120），吊装于所述安装架（110）；

平移驱动机构（130），用于驱使所述安装架（110）在落砂工位和终点工位之间移动；

其中，所述机械手（120）包括：

夹爪（121），用于抓取铸件；

第一旋转驱动机构（122），用于驱使所述夹爪（121）自转；

第二旋转驱动机构（123），用于驱使所述夹爪（121）绕第一轴公转；

第三旋转驱动机构（124），用于驱使所述夹爪（121）绕第二轴公转；

大臂（125），与所述第三旋转驱动机构（124）的活动部相连、并与所述第二旋转驱动机构（123）的固定部相连；

连接臂（126），与所述第二旋转驱动机构（123）的活动部相连、并与所述第一旋转驱动机构（122）的固定部相连；

第一摆动驱动件（127），用于驱使所述夹爪（121）绕第三轴转动，所述第三轴垂直于所述第一轴；

第二摆动驱动件（128），用于驱使所述大臂（125）绕第四轴转动，所述第四轴垂直于所述第二轴。

2.根据权利要求1所述的搬运装置（100），其特征在于，所述平移驱动机构（130）包括：

天轨（131），自初始工位、向所述落砂工位和所述终点工位延伸设置；

移动架（132），所述安装架（110）设于所述移动架（132）上；

滚轮（133），可转动地设置在所述移动架（132）上、并可滚动地设置在所述天轨（131）上；

平移驱动电机（134），用于驱使所述滚轮（133）旋转，以便于所述滚轮（133）沿所述天轨（131）运动。

3.根据权利要求2所述的搬运装置（100），其特征在于，所述平移驱动机构（130）还包括抱闸，所述抱闸与所述平移驱动电机（134）的活动部相连；

所述平移驱动电机（134）工作时，所述抱闸松开所述活动部，以便于所述活动部运动；

所述平移驱动电机（134）停止工作后，所述抱闸抱紧所述活动部、以便于阻止所述机械手（120）位移。

4.根据权利要求2所述的搬运装置（100），其特征在于，还包括行吊（50），所述行吊（50）滑动设置在所述天轨（131）上，能够在所述落砂工位和所述终点工位之间移动。

5.根据权利要求1所述的搬运装置（100），其特征在于，所述第三旋转驱动机构（124）包括：

固定柱（124a），与所述安装架（110）相连；

活动柱（124b），与所述固定柱（124a）转动连接，所述大臂（125）与所述活动柱（124b）相连；

第一齿轮（124c），环绕所述活动柱（124b）设置；

第二齿轮（124d），与所述第一齿轮（124c）啮合；

旋转驱动电机（124e），用于驱使所述第二齿轮（124d）旋转，从而带动所述第一齿轮（124c）、所述活动柱（124b）和所述大臂（125）旋转。

6.根据权利要求5所述的搬运装置（100），其特征在于，所述搬运装置（100）还包括：

活动块（1251），所述大臂（125）的一端与所述活动柱（124b）转动连接、另一端与所述活动块（1251）转动连接，所述连接臂（126）与所述活动块（1251）相连；

拉杆（1252），所述拉杆（1252）的一端与所述活动柱（124b）转动连接、另一端与所述活动块（1251）转动连接；

所述第二摆动驱动件（128）的固定部与所述活动柱（124b）相连、活动部与所述大臂（125）相连。

7.根据权利要求6所述的搬运装置（100），其特征在于，所述第二旋转驱动机构（123）的固定部与所述活动块（1251）相连、活动部与所述连接臂（126）相连；

所述搬运装置（100）还包括：

固定盘（1221），通过第一转轴（1）与所述连接臂（126）转动连接，所述第一转轴（1）的轴向平行于所述第三轴；

活动盘（1222），与所述固定盘（1221）转动连接，所述夹爪（121）与所述活动盘（1222）相连；

内齿轮，设于所述活动盘（1222）上；

外齿轮，与所述内齿轮啮合；

液压马达（1223），用于驱使所述外齿轮旋转，从而带动所述内齿轮、所述活动盘（1222）和所述夹爪（121）旋转；

其中，所述第一摆动驱动件（127）用于驱使所述固定盘（1221）绕所述第一转轴（1）旋转。

8.根据权利要求7所述的搬运装置（100），其特征在于，所述第一摆动驱动件（127）采用油缸；

所述第一摆动驱动件（127）的固定部可转动地设置在所述连接臂（126）上、活动部通过活动接头与所述第一转轴（1）转动连接；

所述第一摆动驱动件（127）的活动部伸出、能够推动所述第一转轴（1），使得所述第一转轴（1）自转，带动所述固定盘（1221）、所述活动盘（1222）和所述夹爪（121）摆动。

9.根据权利要求1-8任一项所述的搬运装置（100），其特征在于，还包括操作室（140），所述操作室（140）吊装于所述安装架（110），操作人员能够在所述操作室（140）中控制所述平移驱动机构（130）和所述机械手（120）。

10.根据权利要求9所述的搬运装置（100），其特征在于，所述操作室（140）中设置有控制台，所述控制台上设置有：

安全位键，所述机械手（120）抓取或者放下铸件后，通过所述安全位键，所述机械手（120）能够自动恢复为第一预设状态；

和/或，零位键，完成落砂工作后，通过所述零位键，所述机械手（120）能够自动返回初始工位、并恢复为第二预设状态；

和/或，末位键，所述机械手（120）抓取铸件后，通过所述末位键，所述机械手（120）能够自动前往所述终点工位。