[发明专利]一种脆性材料空间转运装置

说明书

本发明公开了一种脆性材料空间转运装置。所述脆性材料空间转运装置用端拾器，将脆性材料砂芯转运到砂芯被码垛的上方，结构光视觉对脆性材料砂芯的空间姿态进行在线检测，脆性材料空间转运装置的端拾器补偿，由于整体系统的非线性变形导致的脆性材料砂芯的空间姿态和位置，并进行精准码垛。与现有技术相比，节省了人力，降低了劳动强度，提高了在线加工的自动化水平，提升了加工效率，其避免了人工操作导致的工件刮擦等人为失误，极大地降低了工件报废率。

技术领域

本发明涉及粉末冶金领域的脆性材料搬运方式，特别地，涉及在受限作业空间内的一种脆性材料空间转运装置。

背景技术

现有的砂芯下料作业过程中，在铸造业中，砂芯的下芯是一道关键工序，其搬运质量往往决定了产品的质量。传统的生产领域，砂芯的下芯一般都是通过人工搬运的方式。但是，人工搬运工作量大、效率低，而且容易破坏砂芯，同时砂芯生产车间环境较差，对工人的健康造成了很大的威胁。因此，如能对现有技术进行改进，将人工搬运和下芯的工作，运用机械自动化进行自动搬运和下芯，既可减轻工人的劳动强度，又提高了生产效率，对于铸造行业具有重要的意义。一般需要人工手动进行上下料操作，或者桁架机械手配套进行上下料作业。其中，人工操作时，需每台砂芯制备压床都配备人员，耗费人力资源 ；且有些砂芯制备压床有剩余高温，对人工存在安全隐患。而桁架机械手虽然实现了一定程度上的自动化，但由于只能完成 XYZ 三个轴的运动，如想完成块状材料在受限作业空间，从块状材料搬运装置从一侧转运到另外一侧且完成上下料工作，故现有的桁架机械手的应用亦具有一定的局限性，亟需一种脆性材料空间转运装置。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种脆性材料空间转运装置，即所述装置能够完成空间异形块状材料在受限作业空间从砂芯制备压床转运到另外一侧且完成下料和码垛的工作过程，并且矫正系统非线性变形，保证不磕碰。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种脆性材料空间转运装置，包括底座（10）、立柱（11）、横梁（12）、大臂（13）、小臂（14）、拾取机构（100）、结构光视觉（28），拾取机构（100）包括对称的两个端拾器（15）、防热胶囊（16）、电流变液体（17）、活塞（19）、复位弹簧（20）；

底座（10）和立柱（11）直线运动副连接，自由度方向为纵向（22），立柱（11）和横梁（12）采用双正交两个直线运动副连接，自由度方向为高度（24）和横向（23），横梁（12）和大臂（13）为旋转运动副连接，自由度轴线为仰俯（26），大臂（13）和小臂（14）为旋转运动副连接，自由度轴线为侧摆（25），小臂（14）和两个端拾器（15），所组成两个同轴的旋转运动副，连接自由度轴线为侧摆（25），上述六个自由度能使端拾器（15）相对于砂芯制备压床（1）进行空间位置和姿态变换；

防热胶囊（16）内置有电流变液体（17），复位弹簧（20）的一端连接活塞（19），复位弹簧（20）的另外一端连接端拾器（15），活塞（19）与端拾器（15）圆柱副密封连接，活塞（19）与端拾器（15）在活塞（19）有杆侧形成气压力腔（21），活塞（19）与端拾器（15）在活塞（19）无杆侧形成电流变液体腔（18），活塞（19）无杆侧形成电流变液体腔（18）与多组防热胶囊（16）通过管道连通；

结构光视觉（28）对脆性材料砂芯的空间姿态进行在线检测。

优选，所述端防热胶囊（16）内含有多个柔性分割板（29），多个柔性分割板（29）将多组防热胶囊（16）内的电流变液体（17）分割成为独立的单元；

进一步的优选，所述柔性分割板（29）为柔性且定表面积的材质，例如内嵌入钢丝网的天然硅胶，具有防止防热胶囊（16）内电流变液体（17）导致的防热胶囊（16）可控膨胀的作用。

优选，活塞（19）无杆侧形成电流变液体腔（18）与多组防热胶囊（16）内所述柔性分割板（29）分割成为独立的单元通过管道连通。