铸造系统桁架式机械手技术方案

铸造系统桁架式机械手，属于金属铸造技术。本发明专利技术包括龙门桁架、机械手和控制系统，龙门桁架包括Z轴横梁、Z轴滑移组件、Y轴横梁、Y轴滑移组件、Z轴滑枕和Z轴滑移组件，机械手通过Z轴滑移组件、Y轴滑移组件和Z轴滑移组件进行三轴联动，通过在Y轴横梁、Z轴横梁和Z轴滑枕上的两个侧面上分别设置两个导轨副进行导向，机械手包括汤勺、汤勺支架、汤勺旋转机构和舀汤机构，汤勺通过汤勺旋转机构旋转伺服电机驱动旋转，汤勺通过舀汤机构的舀汤伺服电机驱动以及伞齿轮传动实现倾转完成取料和给料，所述控制系统控制上述各个机构的动作。通过通过控制系统控制汤勺的倾转角度实现自动定量给料和定量取料，解决人工浇铸方式存在的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】铸造系统桁架式机械手，属于金属铸造技术。本专利技术包括龙门桁架、机械手和控制系统，龙门桁架包括Z轴横梁、Z轴滑移组件、Y轴横梁、Y轴滑移组件、Z轴滑枕和Z轴滑移组件，机械手通过Z轴滑移组件、Y轴滑移组件和Z轴滑移组件进行三轴联动，通过在Y轴横梁、Z轴横梁和Z轴滑枕上的两个侧面上分别设置两个导轨副进行导向，机械手包括汤勺、汤勺支架、汤勺旋转机构和舀汤机构，汤勺通过汤勺旋转机构旋转伺服电机驱动旋转，汤勺通过舀汤机构的舀汤伺服电机驱动以及伞齿轮传动实现倾转完成取料和给料，所述控制系统控制上述各个机构的动作。通过通过控制系统控制汤勺的倾转角度实现自动定量给料和定量取料，解决人工浇铸方式存在的缺陷。【专利说明】铸造系统桁架式机械手
本专利技术属于金属铸造设备领域，尤其与适用于多工位自动铸造系统的铸造系统桁架式机械手有关。
技术介绍
铸造是指熔化金属并通过精炼形成可以浇注用的金属液，制造铸造模型，并将金属液浇入铸造模型中，凝固后获得具有一定形状、尺寸、性能的铸件成形方法。目前，铸造生产厂家在铸造时，通常使用人工输送铸造用的金属液和人工取出成型的铸件，铸造生产场地往往工作环境恶劣，容易对从业人员造成人生伤害，生产效率低下，而且人工工作量大，即使使用自动搬运机构输送金属液的自动化设备，大多也是一对一的配置，并且自动搬运机构结构复杂，运行不稳定；一般一台铸造机配置一熔炉设备，设备投入成本较高。为解决人工浇铸方式的缺陷，本 申请人:组织开发了一种能自动完成金属件铸造的一种多工位自动铸造系统。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在解决人工浇铸方式存在的缺陷，适应自动完成金属件铸造的多工位自动铸造系统，提供一种能自动平稳输送金属液，控制方便的铸造系统桁架式机械手。 为此，本专利技术采用以下技术方案:铸造系统桁架式机械手，包括龙门桁架、机械手和控制系统，龙门桁架包括Z轴横梁、Z轴滑移组件、Y轴横梁、Y轴滑移组件、Z轴滑枕和Z轴滑移组件，Y轴横梁间隔一定距离平行设置有两个，每一 Y轴横梁两端分别通过一支撑立柱支撑固定，每一 Y轴横梁上对应设置有所述的Y轴滑移组件，所述的Y轴滑移组件包括滑移支架、Y轴齿条、与Y轴齿条相互啮合的齿轮、Y轴导轨副和驱动该齿轮的Y轴伺服电机，滑移支架通过所述Y轴导轨副滑动安装于所述Y轴横梁上，Y轴齿条和Y轴导轨副的导轨均沿Y轴方向安装于所述Y轴横梁上，Y轴伺服电机驱动滑移支架在Y轴方向上滑移运动；所述的Z轴横梁架设于所述两个Y轴横梁上，Z轴横梁两端分别与所述滑移支架固定连接，所述的Z轴滑移组件包括滑座、Z轴齿条、与Z轴齿条相互啮合的齿轮、Z轴导轨副和驱动该齿轮的Z轴伺服电机，滑座通过Z轴导轨副滑动安装于所述Z轴横梁上，Z轴齿条和Z轴导轨副的导轨均沿Z轴方向安装于所述Z轴横梁上，Z轴伺服电机驱动滑座在Z轴方向上滑移运动；所述的Z轴滑移组件包括Z轴齿条、与Z轴齿条相互啮合的齿轮、Z轴导轨副和驱动该齿轮的Z轴伺服电机，所述Z轴滑枕通过Z轴导轨副滑动安装于所述滑座上，Z轴齿条和Z轴导轨副的导轨均沿Z轴方向安装于所述Z轴滑枕上，Z轴伺服电机驱动Z轴滑枕上下运动；其特征是，所述的每一个Y轴横梁的两个侧面上分别设置有所述的Y轴导轨副，所述的Z轴横梁的两个侧面上分别设置有所述的Z轴导轨副，所述Z轴滑枕的两个侧面上分别设置有所述的Z轴导轨副，通过在Y轴横梁、Z轴横梁和Z轴滑枕上的两个侧面上分别设置两个导轨副进行导向，提高了 Z轴、Y轴、Z轴在三轴联动时的平稳性；所述的机械手包括汤勺、汤勺支架、汤勺旋转机构和舀汤机构，汤勺安装于所述汤勺支架，汤勺旋转机构包括第一转轴和驱动转轴旋转的旋转伺服电机，第一转轴竖向安装于所述Z轴滑枕上，汤勺支架固定安装于所述第一转轴底端，旋转伺服电机驱动第一转轴旋转，带动汤勺支架与汤勺同时旋转；所述的S汤机构包括第二转轴、传动轴和S汤伺服电机，第二转轴穿过汤勺末端和汤勺支架上，第二转轴一端端部设置有第一伞齿轮，S汤伺服电机通过电机安装架固定安装于汤勺支架上，所述传动轴一端与所述S汤伺服电机的输出轴连接，另一端设置有与所述第一伞齿轮相互啮合的第二伞齿轮，驱动S汤伺服电机驱动，带动传动轴及第二伞齿轮旋转，通过伞齿轮哨合传动，使第一伞齿轮和汤勺一起倾转，实现金属液的取料和给料；所述控制系统控制上述各个机构的动作。 作为对上述技术方案的补充和完善，本专利技术还包括以下技术特征。 所述的Z轴横梁、Y轴横梁和Z轴滑枕均为横截面为口字形的型钢结构，使所述龙门桁架结构简单、安装方便。 所述的第一转轴穿装于Z轴滑枕的型钢结构内腔，旋转伺服电机安装于Z轴滑枕顶部，其输出轴与所述第一转轴顶端连接，第一转轴底端穿出Z轴滑枕底部并与所述汤勺支架固定连接，旋转伺服电机驱动第一转轴旋转带动汤勺支架及汤勺旋转。 所述的Y轴导轨副包括滚轮和所述Y轴导轨，滚轮通过支撑杆支撑安装于所述滑移支架上，滚轮的外周面分别抵靠于所述Y轴导轨上，通过将现有导轨与滑块之间的面接触改成现在导轨与滚轮之间的点接触，降低了滑移支架和Y轴横梁之间的摩擦力，使Z轴横梁滑移时稳定性提高。 进一步，所述的每一 Y轴导轨副的滚轮并排设置有两只，提高了 Z轴横梁在滑移过程中的稳定性。 所述的铸造系统桁架式机械手还包括液位感应机构，液位感应机构包括三根竖向且间隔一定距离平行设置的探测杆，三根探测杆通过探测杆支架安装于所述汤勺支架上，分别为公共探测杆、第一探测杆和第二探测杆，第一探测杆的底端与所述汤勺倾转最大角度时的汤勺最低端等高，公共探测杆的底端低于所述第一探测杆的底端，避免了汤勺在舀汤的过程中碰触到金属液容器的底部，第二导通杆底端与所述汤勺倾转角度最小时的汤勺上沿处等高，当进行取料时，汤勺下降到金属液容器中时，当公共探测杆和第一探测杆之间通电导通时，说明汤勺接触到金属液，然后汤勺继续下降，直至公共探测杆和第二探测杆之间通电导通时，说明汤勺浸入金属液中可以进行舀汤，通过设置公共探测杆底端和第二探测杆底端之间的距离，可以设定汤勺S汤的金属液容量，达到定量取料，通过设置该液位感应机构的公共探测杆的底端和第一探测杆的底端之间的距离，可以避免汤勺与金属液容器碰撞；O 所述的机械手还包括汤勺盖，汤勺盖固定安装于Z轴滑枕上，当汤勺提取金属液后进行输送时，汤勺盖封盖于汤勺上沿处，汤勺盖由石棉材质制成，对金属液起到防氧化和保温作用。 使用本专利技术可以达到以下有益效果:通过铸造系统桁架式机械手进行金属液的输送，通过控制系统精确控制汤勺的倾转角度实现定量给料和定量取料，提高了多工位自动铸造系统的自动化程度，机械手在每个方向滑移运动时通过两个导轨副进行导向，提高了机械手在滑移过程中的平稳性，避免金属液从汤勺中滴落；同时节省了人力，降低了从业人员的安全系数，提高了铸件生产效率。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术立体结构示意图。 图2是图1中I处的放大示意图。 图3是本专利技术另一个方向的立体结构示意图。 图4是本专利技术中机械手部分的放大示意图。 【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】进行详细描述。 如图f图4所示，本专利技术包括龙门桁架、机械手、液位感应装置和控制系统，龙门桁架包括Z轴横梁8、Z轴滑移组件、Y本文档来自技高网...

【技术保护点】
铸造系统桁架式机械手，包括龙门桁架、机械手和控制系统，龙门桁架包括Z轴横梁（8）、Z轴滑移组件、Y轴横梁（9）、Y轴滑移组件、Z轴滑枕（5）和Z轴滑移组件，Y轴横梁（9）间隔一定距离平行设置有两个，每一Y轴横梁（9）两端分别通过一支撑立柱（1）支撑固定，每一Y轴横梁（9）上对应设置有所述的Y轴滑移组件，所述的Y轴滑移组件包括滑移支架（3）、Y轴齿条（2）、与Y轴齿条（2）相互啮合的齿轮、Y轴导轨副和驱动该齿轮的Y轴伺服电机（12），滑移支架（3）通过所述Y轴导轨副滑动安装于所述Y轴横梁（9）上，Y轴齿条（2）和Y轴导轨副的导轨均沿Y轴方向安装于所述Y轴横梁（9）上；所述的Z轴横梁（8）架设于所述两个Y轴横梁（9）上，Z轴横梁（8）两端分别与所述滑移支架（3）固定连接，所述的Z轴滑移组件包括滑座（7）、Z轴齿条（13）、与Z轴齿条（13）相互啮合的齿轮、Z轴导轨副和驱动该齿轮的Z轴伺服电机（15），滑座（7）通过Z轴导轨副滑动安装于所述Z轴横梁（8）上，Z轴齿条（13）和Z轴导轨副的导轨（14）均沿Z轴方向安装于所述Z轴横梁（8）上；所述的Z轴滑移组件包括Z轴齿条（18）、与Z轴齿条（18）相互啮合的齿轮、Z轴导轨副和驱动该齿轮的Z轴伺服电机（6），所述Z轴滑枕（5）通过Z轴导轨副滑动安装于所述滑座（7）上，Z轴齿条（18）和Z轴导轨副的导轨（17）均沿Z轴方向安装于所述Z轴滑枕（5）上；其特征在于：所述的每一个Y轴横梁（9）的两个侧面上分别设置有所述的Y轴导轨副，所述的Z轴横梁（8）的两个侧面上分别设置有所述的Z轴导轨副，所述Z轴滑枕（5）的两个侧面上分别设置有所述的Z轴导轨副；所述的机械手包括汤勺（25）、汤勺支架（30）、汤勺旋转机构和舀汤机构，汤勺（25）安装于所述汤勺支架（30），汤勺旋转机构包括第一转轴和驱动该第一转轴旋转的旋转伺服电机（4），第一转轴竖向安装于所述Z轴滑枕（5）上，汤勺支架（30）固定安装于所述第一转轴底端；所述的舀汤机构包括第二转轴（24）、传动轴（21）和舀汤伺服电机（19），第二转轴（24）穿过汤勺（25）末端和汤勺支架（30）上，第二转轴（24）一端端部设置有第一伞齿轮（23），舀汤伺服电机（19）通过电机安装架（20）固定安装于汤勺支架（30）上，所述传动轴（21）一端与所述舀汤伺服电机（19）的输出轴连接，另一端设置有与所述第一伞齿轮（23）相互啮合的第二伞齿轮（22）；所述控制系统控制上述各个机构的动作。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张青良，
申请(专利权)人：新昌县东科精密机械有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33