[发明专利]一种新型并联浇注机器人

说明书

技术领域

本发明涉及全自动液态金属浇注技术，具体地说是一种新型并联浇注机器人。

背景技术

在现有的铸造行业，铸造车间中对重力铸造机进行液态金属浇注的工作多数是由人工完成，浇注工作是重体力、高危险行业，有高温、高强度、高危险的行业特点；为了减轻人工的劳动压力，就要采用机器人代替人工操作，但由于操作环境的恶劣，对机器人的要求也很高，有企业采用六自由度关节机器人，经过专业的改进后使之完成浇注工作；这种六自由度机器人必须是大负载、高刚性、超大工作范围的机器人。由于这些特殊要求，能够用于浇注的六自由度关节机器人的价格非常昂贵，且都必须由国外进口，目前，在国内经自主研发的价格适宜的浇注机器人还未见报道。

发明内容

为了解决现有国内浇注行业人工劳动强度大、危险性高，而从国外进口六自由度关节机器人又价格昂贵的问题，本发明提出了一种用于浇注的新型并联浇注机器人。它克服了高温，高负载、超大工作范围等难点，在铸造车间代替人工对重力铸造机进行液态金属浇注，实现铸造过程的自动化。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：包括基座、旋转副、转盘、机体和浇包，其特征在于机体包括：

-横臂，横臂穿入摆动滑块并与摆动滑块滑动配合连接，横臂的先端与浇包连接，其另一端通过缠绕于滑轮组的配重柔索与配重固接；

-由伺服电机驱动的第一卷筒和由伺服电机驱动的第二卷筒，第一卷筒和第二卷筒设置于机体内部，并通过上柔索、下柔索与横臂铰链式连接；

横臂内设有控制浇包角度姿态的浇包摆动伺服电机和平行四边形四杆机构，浇包通过平行四边形四杆机构与浇包摆动伺服电机相连；所述浇包在-45°～75°范围摆动；所述横臂、摆动滑块、第一卷筒、第二卷筒、滑轮组和配重重心在同一个垂直平面内；可水平方向回转的机身通过转盘、旋转副与伺服电机连接；驱动第一卷筒、第二卷筒的伺服电机、浇包摆动伺服机和驱动旋转副的伺服电机位于远离浇包的机器人主体位置，采用耐温度为0℃＜T＜55℃的电机元器件。

本发明具有如下优点：

1.本发明把有温度要求的伺服电机均设计在远离浇包温度较低的机器人主体位置，并且选择的元器件温度允许值均在0℃＜T＜55℃；横臂和浇包均为耐高温的金属结构件，克服了铸造场所高温、高粉尘的环境。

2.本发明横臂采用并联运动机构，通过并联动力传动方式实现重载荷。

3.本发明采用高刚度小重量的型材手臂结构，与普通的六自由度关节机器人相比，有效的解决了超大作业范围问题。

4.本发明针对液态金属浇注的工艺特点，通过控制各自由度的伺服电机，优化运动过程，减小系统惯性对工作精度的影响，有效的防止工作过程中产生冲击，提高了工作效率、曾强了运动的稳定性。

5.本发明对液态金属的浇注进行精确的定量控制，通过伺服电机驱动平行四边形四杆机构，使浇包摆角在-45°～75°范围内摆动，实现浇包的精确定位。

附图说明

图1为本发明机构简图。

图2为图1中横臂机构简图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、2所示，本发明包括基座1、旋转副2、转盘3、机身7和浇包14；所述基座1上设有连有伺服电机的旋转副2，旋转副2经过转盘3与机身7连接；所述机身7内包括配重4、由伺服电机驱动的第二卷筒5、配重柔索6、滑轮8、横臂9、由伺服电机驱动的第一卷筒10、上柔索11、下柔索12、摆动滑块13；机身7采用并联机构。所述横臂9穿入摆动滑块13并与摆动滑块13滑动配合连接，横臂9的一端与浇包14连接，其另一端通过缠绕于滑轮组(本实施例采用三个定滑轮8)的配重柔索6与配重4固接；第一卷筒10和第二卷筒5设置于机身7内部，并通过上柔索11、下柔索12与横臂9铰链式连接；所述上柔索11一端与横臂9固定，另一端卷绕在第一卷筒10上，下柔索12一端与横臂9固定，另一端卷绕在第二卷筒5上，两个伺服电机通过柔索控制横臂9仰俯和伸缩，机身7采用并联运动机构，实现重载荷；横臂9内设有控制浇包14角度姿态的浇包摆动伺服电机15和平行四边形四杆机构16，浇包摆动伺服电机15通过平行四边形四杆机构16控制浇包14摆动。