[发明专利]一种四工位双臂制壳装置及其控制、工作方法

说明书

本发明公开了一种四工位双臂制壳装置及其控制、工作方法，其中，装置包括触控人机交互界面、制壳机械手旋转机身、底座、大臂、定位模块、光电传感器以及控制系统。采用四工位制壳，增加干燥工位。模组每上一层涂料和撒砂，经充分干燥、硬化，才涂挂下一层，防止面层在制下层型壳过程中剥落。

技术领域

本发明涉及一种机械精铸用设备，特别涉及一种四工位双臂制壳装置及其控制、工作方法。

背景技术

精密铸造行业是一个相对劳动密集型和技术密集的行业，如在精密铸造制壳工艺过程中，由于现场环境差，劳动强度大，效率低，产品的品质难以控制，对一线工人的操作技能要求高，已不适应企业现代化生产的需要，这是精密铸造企业急需解决的技术难题。随着零件批量生产的需要，自动化、智能化是我们对型壳铸造生产的研究和实践方向。

使用制壳机械手代替人工操作不但可以提高工作效率、节省生产成本，还可以提高加工质量，减轻工人劳动强度等。在制壳生产自动化研究方面，陈彦山数字化改造了一种铸造用机械手模拟随动系统，作业人员操作主动臂实现随动臂的上下左右的相应随动运动；孙玉成设计了一种砂型浸涂料机械手，可以一次完成8件砂型浸涂作业，但只能完成涂料浸涂作业，其他工序还得人工完成。

目前铸造行业中使用的制壳机械手还不是一个通用型的机械设备，一般需要进行专门开发。目前现有的制壳机械手多数是三工位，完成上料、沾浆和淋砂三道工序，其工作效率还不够高，工位的数量不够多。

发明内容

针对上述技术问题，为了满足面层制壳工艺的特殊要求，在三臂机械手的基础上加以改进，研发出新型的四工位双臂机械手，采用四工位制壳，增加干燥工位。干燥是制壳工艺必不可少的流程，模组每上一层涂料和撒砂，须经充分干燥、硬化，才可涂挂下一层，防止面层在制下层型壳过程中剥落。

技术方案

为了实现以上目的，本发明采取的技术方案为：

一种四工位双臂制壳装置，包括触控人机交互界面、制壳机械手旋转机身、底座、大臂、定位模块、光电传感器以及控制系统；

其中，所述底座由第一电机带动小齿轮和回转轴上的大齿轮啮合，所述制壳机械手旋转机身通过螺钉固定在底座的回转轴上；

制壳机械手旋转机身通过一个与回转轴相连的底板固定四个线性模组，四个线性模组在平面上成十字对称布置，每个线性模组上均通过一个第二电机驱动连接一个大臂；

每个所述大臂的箱体上均固定连接有一个第三电机，每个第三电机均通过联轴器与一蜗轮蜗杆机构传动连接，每个蜗轮蜗杆机构中的蜗轮上连接有一左、右双输出轴，每个所述左、右双输出轴的轴端分别与摆动臂的壳体相固定；

每个摆动臂内均设有一个第四电机，每个第四电机均通过联轴器将动力传递给减速器输入端，减速器的输出端通过锥齿轮带动手臂末端操作器随之转动，手臂末端连接机爪，机爪通过电磁阀与液压系统连接；

所述定位模块用于实时接收所述控制系统发来的位置控制指令，并通过位置控制指令驱动第一电机、第二电机、第三电机以及第四电机；

上料、沾浆、淋砂和干燥四工位各连接一台相应工位检测的光电传感器，同时在沾浆工位上，再连接一台光电传感器对浆桶中的浆液高度进行检测，所有光电传感器、电磁阀均与所述控制系统信号连接。

第一电机通过固定装置与底座相固定，回转轴的固定轴承采用一对圆锥滚子轴承。

所述第一电机选用三相异步交流电机，主站PLC通过变频器与所述三相异步交流电机控制连接；所述第二电机、第三电机以及第四电机均采用步进电机。

所述变频器采用无级调速。