铸造机器人用全向多指异步抓手制造技术

本发明专利技术公开了一种铸造机器人用全向多指异步抓手，包括连接座、弧形支架、安装座、纵向夹紧器、横向调节装置和横向夹紧器。本发明专利技术通过连接座安装到铸造机器人的末端；各纵向夹紧器可独立对铸件或型芯独立进行纵向夹紧，可通过横向调节装置调节间距，自动适应不同轮廓的铸件或型芯，可实现对异形铸件或型芯的有效贴合式自适应夹紧；横向夹紧器用于对铸件或型芯进行横向独立夹紧，并可通过摆角调节器调节夹紧的位置或角度。本发明专利技术能满足铸造机器人对中大型铸件的取芯、组芯、下芯和搬运等不同作业的需求，具有结构紧凑、作业效率高、安全性高、自适应性强、操作维护简便和一机多用等优点，降低了操作人员的劳动强度和生产成本。

Omnidirectional multi finger asynchronous gripper for casting robot

The invention discloses an omni directional multi fingered asynchronous hand for casting robot, comprising a connecting seat, an arc support, an installation base, a longitudinal clamping device, a transverse adjusting device and a transverse clamping device. The present invention through a connecting seat is arranged at the end of the casting robot; the longitudinal clamping device can be independent of clamp casting or core independently, can adjust the spacing of the horizontal adjustment device, automatically adapt to the casting or core of different configurations, can realize the effective combined adaptive clamping of shaped castings or cores; horizontal clamping device for independent transverse clamping of the castings or core, and can adjust the clamping position or angle through the swing angle regulator. The invention can meet the requirements of large casting casting robot core, core, core and handling different job requirements, has the advantages of compact structure, high efficiency, high safety, strong adaptability, convenient operation and maintenance and other advantages of the use of a machine, reduces the labor intensity and production cost.

【技术实现步骤摘要】
铸造机器人用全向多指异步抓手
本专利技术属于工业机器人设备
，特别涉及一种铸造机器人用全向多指异步抓手。
技术介绍
工业机器人高度的柔性化能够满足现代化绿色铸造生产中的各种特殊要求，铸造生产采用机器人，不仅可把操作工人从繁重、单调的体力劳动中解放出来，节约劳动力，而且还是提高铸件生产效率、制造精度和质量、实现铸造生产机械化、自动化及文明化的重要手段。目前，采用先进适用的铸造新技术，提高铸造装备自动化，特别是可移动机器人技术的应用，是铸造企业实施绿色铸造生产、实现可持续发展的关键举措。因铸造存在高温、高粉尘、振动、油污、噪声及电磁干扰的恶劣环境，且铸件重量大，因此一般工业机器人无法满足生产需要。铸造机器人要能适应这样的工作环境并正常运行，还存在众多关键技术急需研究与突破。铸造机器人不仅可用于压铸、精铸生产中的铸件搬运和传送，还可用在砂型铸造的造型、制芯、下芯、浇注、清理以及检验等工序中。尤其是在中大型铸件的生产中，砂芯和铸件的尺寸、重量都比较大，执行取芯、组芯、下芯和搬运作业难度大，要求高。迫切需要能够满足铸件生产中取芯、组芯、下芯和搬运等作业需求的高柔性、重负载型铸造机器人。而铸造机器人执行取芯、组芯、下芯和搬运等作业任务时，除机器人本体外，作为末端执行器的机器人抓手便成为重要的关键设备。目前，用于铸件或型芯抓取的机器人抓手只能连续抓取单一规格或规整形状的铸件或型芯，当铸件或型芯尺寸规格或形状发生变化时需要停机由人工进行调整或更换抓手，不能实现自动调整，由于需要操作人员进入到机器人工作区域进行调整，增加了操作人员的安全隐患，降低了机器人的工作效率。同时也不能实现一台机器人对不同规格工件的连续工作，即无法实现一机多用的柔性工作。针对铸件抓取中存在的问题，现有专利文献也提出了一些解决方案。申请号为201210051811.5的中国专利公开一种机器人手，包括手掌、多个手指、电机减速器和线绳等，控制手掌和手指段实现工件的抓取，但是手爪只能实现角度调节，通用性较差，工作空间较小，无法实现大型铸件和形状复杂铸件的抓取。申请号为201710029023.9的中国专利公开一种多用型机器人手臂手爪结构，包括基座、爪臂、气缸、翻转托板、联动板和控制器，结构简单，爪臂的长度无法根据铸件的大小实现调节，在铸件抓取时稳定性较差，而且工作空间相对较小，无法满足结构复杂铸件的抓取。申请号为201510570943.2的中国专利公开一种多手指纱锭抓取机器人手爪，包括连接板、多手爪和多气缸，实现了形状结构简单工件的抓取，适应性较差，手爪的长度是固定的，稳定性较差，无法满足复杂铸件的作业要求。申请号为201410281605.2的中国专利公开一种多功能机器人手爪，由电机驱动部分、真空吸盘和机械手爪部分构成，真空吸盘不适用于大型表面复杂的铸件，机械手爪工作空间较小，工作效率比较低。申请号为201110297466.9的中国专利提出机器人手爪装置，通过滑动机构带动抓取件滑动调节抓取的位置，定位精度较高，但是手爪本身无法调节导致在抓取过程中无法选择最佳抓取位置，无法实现异形铸件的作业要求。申请号为201010605168.7的中国专利公开一种机器人手爪，包括气缸体、双向气缸、定位销钉和抓取钳板，这类手爪进行作业时存在以下缺点：1)灵活性较低，适应性有限；2)抓取的稳定性较差；3)无法满足异形截面复杂铸件的作业要求。申请号为201410689752.3的中国专利公开一种机器人手爪装置，包括机械爪、滑块、提升件、安装板和拉升件，实现了工件的抓取和提升，但是手爪的工作空间受到了很大的限制，而且手爪的灵活性比较低，工作效率低，无法实现结构复杂铸件的抓取任务。申请号为201510792769.6的中国专利提出了一种自适应机器人双手爪装置，包括安装法兰、手爪支架、手爪组件和手爪调节装置，双手爪可以实现工件的抓取，但是工作空间小，难以实现大型铸件的抓取，双手爪的灵活性较低，稳定性较差，无法完成表面复杂铸件的作业要求。随着铸造技术水平的不断发展与提高，中大型铸件的生产和铸件抓取自动化的需求越来越高。现有的技术方案中大多数手爪无法实现大重量、大体积和表面结构复杂铸件抓取的作业需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种铸造机器人用全向多指异步抓手，能够用于铸造机器人针对中大型铸件在铸造成型过程中执行取芯、组芯、下芯和搬运等作业任务，提高铸造生产的作业效率、稳定性和安全性，降低劳动强度和生产成本，可克服现有技术的缺陷。本专利技术所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。一种铸造机器人用全向多指异步抓手，包括连接座、弧形支架、安装座、纵向夹紧器、横向调节装置和横向夹紧器。其中，在所述的连接座上设有用于与铸造机器人末端执行器接口相连接的连接耳座、连接销轴或销轴孔，所述的连接耳座对称布置在连接座的上下两端；两个连接销轴或销轴孔保持同轴，且对称布置在连接座的左右两侧；在所述的连接座的中间位置设有圆形工艺孔，用于减轻连接座的重量。所述的弧形支架用于连接安装座与连接座，所述的弧形支架的上下两端分别与连接座、安装座固连。在所述的安装座的前后两侧设有用于安装纵向夹紧器的导轨，且在两条导轨之间还设有长腰形工艺孔，在安装座的左右两端均设有人字形滑槽。所述的纵向夹紧器安装在安装座上，用于对铸件或型芯进行纵向夹紧；所述的纵向夹紧器与安装座之间通过横向调节装置相连接，所述的横向调节装置安装在纵向夹紧器的两端，用于调节纵向夹紧器在安装座上的位置及相邻两个纵向夹紧器之间的距离；所述的横向夹紧器对称安装在安装座的左右两端，用于横向夹紧铸件或型芯。在所述的安装座的底部还设有两个摄像头，且所述的摄像头通过两自由度云台与安装座相连接。所述的纵向夹紧器包括纵向夹紧缸、纵向夹紧套管、滑块、纵向夹头和纵向夹头伸缩缸。其中，所述的纵向夹紧缸的两端通过横向调节装置固定安装在安装座上，用于为纵向夹头的纵向运动提供动力，且所述的纵向夹紧缸的两端与纵向夹紧套管的顶部均通过铰链相连接；在所述的滑块的顶部设有安装孔，在滑块的上端还设有垂直导向孔，在滑块的下端设有纵向导向孔，在滑块的内侧设有导轨滑槽；所述的滑块通过其安装孔套装在纵向夹紧缸的活塞杆上，所述的滑块还通过其导轨滑槽套装在安装座的导轨上，用于安装和支撑纵向夹紧套管，所述的滑块与安装座之间通过横向调节装置相连接；所述的纵向夹紧套管的截面呈回字形，在所述的纵向夹紧套管的上端内侧设有纵向导向轴，所述的纵向导向轴安装在滑块的纵向导向孔内且与滑块之间通过直线轴承或滑动轴承相连接；所述的纵向夹头的中上部分的截面呈矩形，所述的纵向夹头套装在纵向夹紧套管内，在所述的纵向夹头的下端设有第一防滑橡胶层，在所述的纵向夹头的最下端还设有第一防脱钩，可防止铸件或型芯在作业过程中滑脱；所述的纵向夹头伸缩缸用于为纵向夹头在纵向夹紧套管内的伸缩提供动力，所述的纵向夹头伸缩缸的上端与纵向夹紧套管通过铰链相连接，纵向夹头伸缩缸的下端与纵向夹头通过铰链相连接。所述的横向调节装置包括齿条、防滑止动板、手环和拉伸弹簧。其中，所述的齿条有两根，且平行布置在安装座前后两端的顶部。所述的防滑止动板的顶部套装在纵向夹紧缸的两端，且与纵向夹紧缸的活塞杆之间通过圆柱副相连接，在所述的防滑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铸造机器人用全向多指异步抓手，包括连接座、弧形支架、安装座、纵向夹紧器、横向调节装置和横向夹紧器，其特征在于：在所述的连接座的上下两端设有对称布置的连接耳座，在所述的连接座的左右两侧设有同轴且对称布置的连接销轴或销轴孔，在所述的连接座的中间位置设有圆形工艺孔；所述的弧形支架的上端与连接座固连，所述的弧形支架的下端与安装座固连；在所述的安装座的前后两侧设有导轨，且在两条导轨之间还设有长腰形工艺孔，在安装座的左右两端均设有人字形滑槽；所述的纵向夹紧器安装在安装座上，且与安装座之间通过横向调节装置相连接，所述的横向调节装置安装在纵向夹紧器的两端；所述的横向夹紧器对称安装在安装座的左右两端；所述的纵向夹紧器包括纵向夹紧缸、纵向夹紧套管、滑块、纵向夹头和纵向夹头伸缩缸，所述的纵向夹紧缸的两端通过横向调节装置固定安装在安装座上，且与纵向夹紧套管的顶部均通过铰链相连接；在所述的滑块的顶部设有安装孔，在滑块的上端还设有垂直导向孔，在滑块的下端设有纵向导向孔，在滑块的内侧设有导轨滑槽，所述的滑块通过其安装孔套装在纵向夹紧缸的活塞杆上，所述的滑块还通过其导轨滑槽套装在安装座的导轨上，且与安装座之间通过横向调节装置相连接；所述的纵向夹紧套管的截面呈回字形，在所述的纵向夹紧套管的上端内侧设有纵向导向轴，所述的纵向导向轴安装在滑块的纵向导向孔内且与滑块之间通过直线轴承或滑动轴承相连接；所述的纵向夹头的中上部分的截面呈矩形，所述的纵向夹头套装在纵向夹紧套管内，在所述的纵向夹头的下端设有第一防滑橡胶层，在所述的纵向夹头的最下端还设有第一防脱钩；所述的纵向夹头伸缩缸的上端与纵向夹紧套管通过铰链相连接，纵向夹头伸缩缸的下端与纵向夹头通过铰链相连接；所述的横向调节装置包括齿条、防滑止动板、手环和拉伸弹簧，所述的齿条有两根，且平行布置在安装座前后两端的顶部；在所述的防滑止动板的一端下方设有止动齿，在防滑止动板的另一端设有圆形挂钩孔和垂直导柱，所述的垂直导柱置于滑块的垂直导向孔内，且防滑止动板与纵向夹紧器的滑块之间通过两根拉伸弹簧相连接,防滑止动板与齿条保持啮合；所述的手环位于防滑止动板的一侧，且与防滑止动板固连；两根拉伸弹簧对称布置在滑块的外侧面上，所述的拉伸弹簧的上端与防滑止动板相连接，拉伸弹簧的下端与滑块相连接。...

【技术特征摘要】
1.一种铸造机器人用全向多指异步抓手，包括连接座、弧形支架、安装座、纵向夹紧器、横向调节装置和横向夹紧器，其特征在于：在所述的连接座的上下两端设有对称布置的连接耳座，在所述的连接座的左右两侧设有同轴且对称布置的连接销轴或销轴孔，在所述的连接座的中间位置设有圆形工艺孔；所述的弧形支架的上端与连接座固连，所述的弧形支架的下端与安装座固连；在所述的安装座的前后两侧设有导轨，且在两条导轨之间还设有长腰形工艺孔，在安装座的左右两端均设有人字形滑槽；所述的纵向夹紧器安装在安装座上，且与安装座之间通过横向调节装置相连接，所述的横向调节装置安装在纵向夹紧器的两端；所述的横向夹紧器对称安装在安装座的左右两端；所述的纵向夹紧器包括纵向夹紧缸、纵向夹紧套管、滑块、纵向夹头和纵向夹头伸缩缸，所述的纵向夹紧缸的两端通过横向调节装置固定安装在安装座上，且与纵向夹紧套管的顶部均通过铰链相连接；在所述的滑块的顶部设有安装孔，在滑块的上端还设有垂直导向孔，在滑块的下端设有纵向导向孔，在滑块的内侧设有导轨滑槽，所述的滑块通过其安装孔套装在纵向夹紧缸的活塞杆上，所述的滑块还通过其导轨滑槽套装在安装座的导轨上，且与安装座之间通过横向调节装置相连接；所述的纵向夹紧套管的截面呈回字形，在所述的纵向夹紧套管的上端内侧设有纵向导向轴，所述的纵向导向轴安装在滑块的纵向导向孔内且与滑块之间通过直线轴承或滑动轴承相连接；所述的纵向夹头的中上部分的截面呈矩形，所述的纵向夹头套装在纵向夹紧套管内，在所述的纵向夹头的下端设有第一防滑橡胶层，在所述的纵向夹头的最下端还设有第一防脱钩；所述的纵向夹头伸缩缸的上端与纵向夹紧套管通过铰链相连接，纵向夹头伸缩缸的下端与纵向夹头通过铰链相连接；所述的横向调节装置包括齿条、防滑止动板、手环和拉伸弹簧，所述的齿条有两根，且平行布置在安装座前后两端的顶部；在所述的防滑止动板的一端下方设有止动齿，在防滑止动板的另一端设有圆形挂钩孔和垂直导柱，所述的垂直导柱置于滑块的垂直导向孔内，且防滑止动板与纵向夹紧器的滑块之间通过两根拉伸弹簧相连接,防滑止动板与齿条保持啮合；所述的手环位于防滑止动板的一侧，且与防滑止动板固连；两根拉伸弹簧对称布置在滑块的外侧面上，所述的拉伸弹簧的上端与防滑止动板相连接，拉伸弹簧的下端与滑块相连接。2.根据权利要求1所述的一种铸造机器人...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭永存，王成军，任润润，邾志伟，沈豫浙，王鹏，徐成克，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34