一種五連桿給湯機(jī)雙澆勺機(jī)械臂的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種五連桿給湯機(jī)雙澆勺機(jī)械臂，它包括手臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其連接在固定板上，通過(guò)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)機(jī)械臂的旋轉(zhuǎn)；澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其利用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)嚙合運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)鏈輪軸上的鏈輪，來(lái)帶動(dòng)鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)澆勺調(diào)節(jié)板及澆勺的旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)取液動(dòng)作和注液動(dòng)作，可通過(guò)改變調(diào)節(jié)板上的安裝孔實(shí)現(xiàn)位置的微小變動(dòng)，使位置更加精準(zhǔn)。本發(fā)明可配套小尺寸的熔液爐使用，解決了機(jī)械臂雙澆勺裝置和熔液爐干涉的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)澆注不同距離澆口的模具，并可安裝在五連桿給湯機(jī)上使用，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。
【專利說(shuō)明】一種五連桿給湯機(jī)雙澆勺機(jī)械臂
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鑄造機(jī)械設(shè)備，尤其是涉及一種用于重力鑄造的五連桿給湯機(jī)雙澆勺機(jī)械臂。
技術(shù)背景
[0002]目前，金屬型重力鑄造由于設(shè)備較簡(jiǎn)單，模具及設(shè)備投入相對(duì)較少，鑄造工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，被廣泛用于各種有色鑄件的生產(chǎn)。然而，重力鑄造工作多是由人工完成，工作是重體力、高危險(xiǎn)工種，而且鑄造車(chē)間噪音大、粉塵多，工作環(huán)境十分惡劣，長(zhǎng)期在鑄造車(chē)間從事鑄造工作的工人患?jí)m肺病等職業(yè)病的概率較大，為了減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度以及節(jié)約人力成本，需要采用重力鑄造機(jī)器人來(lái)代替人工進(jìn)行金屬液澆注的工作。目前用于壓鑄作業(yè)的成熟的產(chǎn)品是五連桿給湯機(jī)，此型號(hào)的給湯機(jī)可用單只澆勺從熔液爐中取金屬液并將其澆入壓鑄模具的壓室。重力鑄造與壓鑄的工藝不同，具體體現(xiàn)在采用重力鑄造工藝鑄造長(zhǎng)度較大的鑄件時(shí)需在模具上設(shè)置兩個(gè)澆口，而且當(dāng)鑄件大小不同時(shí)相應(yīng)的模具兩澆口間距也不同，因此機(jī)器人需將金屬液經(jīng)間距經(jīng)常變化的雙澆口同時(shí)澆入模具，這對(duì)機(jī)器人的要求很高,有企業(yè)對(duì)此做了研究。
[0003]申請(qǐng)?zhí)枮?01120359585.8，名稱為“機(jī)器人雙澆包臂”的實(shí)用新型專利提出了采用兩個(gè)伺服電機(jī)分別通過(guò)兩個(gè)減速器和鏈條鏈輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)兩個(gè)澆勺，兩個(gè)澆勺之間的距離可以通過(guò)調(diào)整澆勺在調(diào)節(jié)板上的安裝位置來(lái)改變，這種臂存在的最大問(wèn)題是在對(duì)某一兩澆口距離過(guò)大的模具時(shí)，兩個(gè)澆勺的距離也要隨之增大，需要大尺寸的熔液爐與之配套，否則會(huì)造成臂在取金屬液時(shí)與熔液爐發(fā)生干涉。
[0004]此外，德國(guó)的KUKA、ABB等公司所生產(chǎn)的多自由度工業(yè)機(jī)器人可完成雙澆口重力鑄造工作，但多是作為自動(dòng)鑄造生產(chǎn)線使用，其價(jià)格高昂，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出一般中小企業(yè)的承受范圍，而且時(shí)雙澆勺距離固定，更換模具時(shí)必須對(duì)工業(yè)機(jī)器人改造，其柔性差，只能用于大規(guī)模生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種五連桿給湯機(jī)雙澆勺機(jī)械臂，使機(jī)械臂可以配套使用小尺寸的熔液爐并在工作時(shí)與其不發(fā)生干涉，并使機(jī)械臂在取金屬液時(shí)兩澆勺間距縮至最短，同時(shí)在將金屬液澆入模具前，使兩澆勺的間距自動(dòng)調(diào)整至與兩澆口間距相同。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)思路是，使機(jī)械臂的兩澆勺在取金屬液時(shí)兩澆勺距離縮至最短，以便可以使用內(nèi)徑小的小尺寸熔液爐，同時(shí)在將金屬液澆入模具前，使兩澆勺的距離自動(dòng)調(diào)整至與兩澆口距離一致，本發(fā)明提出一種五連桿給湯機(jī)雙澆勺機(jī)械臂，其在五連桿給湯機(jī)工作臂單澆勺的基礎(chǔ)上創(chuàng)造性的加入了手臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，澆勺調(diào)節(jié)板和第二澆勺，所添加的手臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中是由伺服電機(jī)帶動(dòng)小齒輪，小齒輪帶動(dòng)相互嚙合的大齒輪組，大齒輪組分別帶動(dòng)與其固定連接的澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的臂旋轉(zhuǎn)，所添加的澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中是由伺服電機(jī)帶動(dòng)錐齒輪組，進(jìn)而帶動(dòng)鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)，然后帶動(dòng)澆勺調(diào)節(jié)板和澆勺，這樣即可使左右澆勺在取液時(shí)的間距縮至最短，又可在前經(jīng)手臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)左右澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)使左右澆勺的間距與模具兩澆口間距相同，以使本發(fā)明的機(jī)械臂適用于澆口間距不同的多種模具的情況。
[0007]本發(fā)明的具體方案為:一種五連桿給湯機(jī)雙澆勺機(jī)械臂，它包括五連桿工作臂，手臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、澆勺調(diào)節(jié)板、澆勺、液面檢測(cè)裝置。其中五連桿工作臂連接在上固定板上，帶動(dòng)整個(gè)機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)，手臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)、小齒輪、大齒輪、機(jī)械臂、轉(zhuǎn)盤(pán)軸承、上固定板、下固定板、緊固螺釘、彈性墊片，澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)、大、小錐齒輪、鏈輪鏈條、鏈輪軸、軸承蓋、套筒、軸套、深溝球軸承，澆勺調(diào)節(jié)板分別固定連接在臂的鏈輪軸的左右端，澆勺固定連接在澆勺調(diào)節(jié)板的上下板之間。
[0008]為了使?jié)采昨?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠在實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，還能夠帶動(dòng)澆勺的翻轉(zhuǎn)，這里在澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一旁增加了手臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，它包括伺服電機(jī)、小齒輪、大齒輪組、轉(zhuǎn)盤(pán)軸承、上固定板、下固定板、彈性墊片和緊固螺釘，電機(jī)帶動(dòng)小齒輪，小齒輪帶動(dòng)相互嚙合的大齒輪組，大齒輪組在轉(zhuǎn)盤(pán)軸承的支撐下，分別帶動(dòng)與大齒輪組固定連接的澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的臂，實(shí)現(xiàn)澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)。同時(shí)在澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)部用伺服電機(jī)帶動(dòng)錐齒輪組，錐齒輪組帶動(dòng)鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)，進(jìn)而帶動(dòng)澆勺的翻轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)澆勺的取液和注液。
[0009]此外，澆注臂上通過(guò)螺栓固定有液面檢測(cè)裝置。澆注臂從熔液爐中取金屬液時(shí)，液面檢測(cè)裝置可以通過(guò)檢測(cè)其與液面的距離控制兩個(gè)澆勺進(jìn)入金屬液的深度，進(jìn)而控制取液量。
[0010]澆勺通過(guò)連接螺栓固定連接在澆勺調(diào)節(jié)板上，澆勺在澆勺調(diào)節(jié)板上的位置可以通過(guò)改變澆勺在調(diào)節(jié)板上的連接位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:
1、可與小尺寸熔液爐配套使用，解決了間距不可調(diào)雙澆勺裝置與小尺寸熔液爐的干涉問(wèn)題，節(jié)約了生產(chǎn)空間，減小了生產(chǎn)成本；
2、可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同間距澆口模具的澆注；
3、將本發(fā)明的機(jī)械臂安裝在五連桿給湯機(jī)上或其他型號(hào)可以配合使用的給湯機(jī)，即可用于重力鑄造雙澆口場(chǎng)合；
4、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，維修方便，壽命高。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1五連桿給湯機(jī)雙澆勺機(jī)械臂的A-A剖面圖。
[0013]圖2五連桿給湯機(jī)雙澆勺機(jī)械臂的B-B剖面局部視圖。
[0014]圖中:下鏈輪1，軸套2，澆勺調(diào)節(jié)板3，澆勺4，澆注臂5，轉(zhuǎn)盤(pán)軸承6，大齒輪7，下固定板8，上固定板9，大錐齒輪10，角接觸軸承11，小錐齒輪12，伺服電機(jī)13，上鏈輪14，軸承蓋15，套筒16，五連桿工作臂17，伺服電機(jī)18，小齒輪19，彈性墊片20，緊固螺釘21，液面檢測(cè)裝置22。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]如圖1至圖2所示，一種五連桿給湯機(jī)雙澆勺機(jī)械臂，包括:五連桿工作臂17、手臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、兩個(gè)澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0017]手臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)18、上固定板9、小齒輪19、大齒輪7、澆注臂5 ;上述伺服電機(jī)18通過(guò)螺栓固定連接在上固定板9上，伺服電機(jī)18的電機(jī)軸通過(guò)楔鍵連接下端小齒輪19，小齒輪19和大齒輪7相嚙合，大齒輪7與澆注臂5固定焊接；所述大齒輪7在上固定板9下部為兩個(gè)，并組成大齒輪組，通過(guò)大齒輪組相互嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)使得所述澆注臂5有相對(duì)的旋轉(zhuǎn)；此外，上述小齒輪19是由彈性墊片20和緊固螺釘21 —起作用固定在伺服電機(jī)18的軸上；大齒輪組下部由轉(zhuǎn)盤(pán)軸承6支撐，轉(zhuǎn)盤(pán)軸承6通過(guò)螺栓連接在下固定板8上。
[0018]澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)13、小錐齒輪12、大錐齒輪10、上鏈輪14、下鏈輪1、澆勺調(diào)節(jié)板3以及澆勺4 ;其中伺服電機(jī)13固定連接在澆注臂5的頂端，伺服電機(jī)13的軸通過(guò)楔鍵與下端所述小錐齒輪12連接，小錐齒輪12與大錐齒輪10嚙合，大錐齒輪10與上鏈輪14共軸，大錐齒輪10的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)上鏈輪14、鏈條和下鏈輪I組成的鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，下鏈輪I套有下鏈輪軸，下鏈輪軸一端通過(guò)銷(xiāo)釘固定連接所述澆勺調(diào)節(jié)板3的一端，所述澆勺調(diào)節(jié)板3由上下兩個(gè)帶有安裝孔的壓板構(gòu)成，澆勺4通過(guò)緊固螺栓連接在所述澆勺調(diào)節(jié)板3的上下壓板之間，且通過(guò)澆勺調(diào)節(jié)板3上的安裝孔改變澆勺4在調(diào)節(jié)板3上的位置，進(jìn)而帶動(dòng)澆勺的翻轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)澆勺的取液和注液。上述大錐齒輪10與上鏈輪14均通過(guò)鍵連接在上鏈輪軸上，上鏈輪軸的軸兩端分別通過(guò)兩個(gè)角接觸軸承11安裝在澆注臂5上，所述角接觸軸承11由軸承端蓋15密封，上鏈輪14與下鏈輪I通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)件鏈條相互作用，帶動(dòng)所述下鏈輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)；下鏈輪I通過(guò)普通平建軸向固定在所述下鏈輪軸上，并有套筒做軸向固定；下鏈輪軸軸兩端通過(guò)軸套2支撐連接在所述澆注臂5上。
[0019]所述五連桿工作臂17通過(guò)鉚釘固定連接上固定板9，澆注臂5的側(cè)面上通過(guò)螺栓固定有液面檢測(cè)裝置22，澆注臂從熔液爐中取金屬液時(shí)，液面檢測(cè)裝置可以通過(guò)檢測(cè)其與液面的距離控制兩個(gè)澆勺4進(jìn)入金屬液的深度，進(jìn)而控制取液量。
[0020]在工作過(guò)程中，手臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)澆勺4間距的變化，澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可分別帶動(dòng)與其連接的澆勺4的翻轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)取液與注液的功能，因此本發(fā)明的機(jī)械臂可適用于澆口間距不同的多種模具的情況。
[0021]工作原理:重力鑄造機(jī)就位后，機(jī)械臂動(dòng)作至熔液爐的上方，給湯機(jī)開(kāi)始取液，手臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)首先動(dòng)作帶動(dòng)澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，將兩澆勺的間距調(diào)整至最短，然后五連桿工作臂17帶動(dòng)整個(gè)機(jī)構(gòu)向下運(yùn)動(dòng)至液面處，液面檢測(cè)裝置22發(fā)出信號(hào)，五連桿工作臂17停止向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的伺服電機(jī)13得到信號(hào)開(kāi)始動(dòng)作，帶動(dòng)小錐齒輪12和大錐齒輪10轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)上鏈輪14和下鏈輪I運(yùn)轉(zhuǎn)，下鏈輪I通過(guò)鏈輪軸帶動(dòng)調(diào)節(jié)板轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)板帶動(dòng)澆勺轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度進(jìn)行取液。取液時(shí)間到后，五連桿工作臂17的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)得到信號(hào)，驅(qū)使五連桿工作臂17向上運(yùn)動(dòng)一定高度后停止，在向上運(yùn)動(dòng)的的同時(shí)，澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的伺服電機(jī)帶動(dòng)上鏈輪14和下鏈輪I轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)澆勺回轉(zhuǎn)至水平位置，取液結(jié)束，然后機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)至模具上方，在手臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下左右澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度使一個(gè)澆勺4位于一個(gè)澆口上方，另一個(gè)澆勺運(yùn)動(dòng)至另一澆口上方，然后澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)再次帶動(dòng)鏈輪運(yùn)轉(zhuǎn)，使?jié)采邹D(zhuǎn)動(dòng)，金屬液開(kāi)始緩緩注入模具，倒液完成后，澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)澆勺回至水平的同時(shí)，機(jī)械臂回到初始位置并準(zhǔn)備下一次取液動(dòng)作。當(dāng)更換模具時(shí)，只需要調(diào)整控制程序中的相關(guān)數(shù)據(jù)即可，如果有稍微的偏差，也可以調(diào)節(jié)澆勺在澆勺調(diào)節(jié)板上的連接位置來(lái)適應(yīng)模具澆注的要求。
【權(quán)利要求】
1.一種五連桿給湯機(jī)雙澆勺機(jī)械臂，其特征在于，包括:五連桿工作臂(17)、手臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、兩個(gè)澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)； 所述手臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)(18)、上固定板(9)、小齒輪(19)、大齒輪(7)、澆注臂(5);所述伺服電機(jī)(18)通過(guò)螺栓固定連接在所述上固定板(9)上，所述伺服電機(jī)(18)的電機(jī)軸通過(guò)楔鍵連接下端所述小齒輪(19)，所述小齒輪(19)和所述大齒輪(7)相嚙合，所述大齒輪(7 )與所述澆注臂(5 )固定焊接；所述大齒輪(7 )為兩個(gè)，并組成大齒輪組，通過(guò)所述大齒輪組的相互嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)使得所述澆注臂(5)有相對(duì)的旋轉(zhuǎn)； 所述澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)(13)、小錐齒輪(12)、大錐齒輪(10)、上鏈輪(14)、下鏈輪(I)、澆勺調(diào)節(jié)板(3)以及澆勺(4);所述伺服電機(jī)(13)固定連接在所述澆注臂(5)的頂端，所述伺服電機(jī)(13)的軸通過(guò)楔鍵與下端所述小錐齒輪(12)連接，所述小錐齒輪(12)與所述大錐齒輪(10)嚙合，所述大錐齒輪(10 )與所述上鏈輪(14)共軸，所述大錐齒輪(10)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)所述上鏈輪(14)、鏈條和所述下鏈輪(I)組成的鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng),所述下鏈輪(I)套有下鏈輪軸，所述下鏈輪軸一端通過(guò)銷(xiāo)釘固定連接所述澆勺調(diào)節(jié)板(3)的一端，所述澆勺調(diào)節(jié)板(3)的另一端通過(guò)緊固螺栓固定連接澆勺(4)； 所述五連桿工作臂(17 )通過(guò)鉚釘固定連接在所述上固定板(9 )上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種五連桿給湯機(jī)雙澆勺機(jī)械臂，其特征在于:所述小齒輪(19)是由彈性墊片(20)和緊固螺釘(21) —起作用固定在所述伺服電機(jī)(18)的軸上；所述大齒輪組下部由轉(zhuǎn)盤(pán)軸承(6)支撐，所述轉(zhuǎn)盤(pán)軸承(6)通過(guò)螺栓連接在下固定板(8)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種五連桿給湯機(jī)雙澆勺機(jī)械臂，其特征在于:所述大錐齒輪(10)與所述上鏈輪(14)均通過(guò)鍵連接在所述上鏈輪軸上，所述上鏈輪軸的軸兩端分別通過(guò)兩個(gè)角接觸軸承(11)安裝在所述澆注臂(5)上，所述角接觸軸承(11)由軸承端蓋(15)密封，所述上鏈輪(14)與所述下鏈輪(I)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)件鏈條相互作用，帶動(dòng)所述下鏈輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)；所述下鏈輪(I)通過(guò)普通平建軸向固定在所述下鏈輪軸上，并有套筒做軸向固定；所述下鏈輪軸軸兩端通過(guò)軸套(2)支撐連接在所述澆注臂(5)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種五連桿給湯機(jī)雙澆勺機(jī)械臂，其特征在于:所述澆勺調(diào)節(jié)板(3)由上下兩個(gè)帶有安裝孔的壓板構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種五連桿給湯機(jī)雙澆勺機(jī)械臂，其特征在于:所述澆勺(4)通過(guò)緊固螺栓連接在所述澆勺調(diào)節(jié)板(3)的上下壓板之間，且通過(guò)所述澆勺調(diào)節(jié)板(3)上的安裝孔改變所述澆勺(4)在所述調(diào)節(jié)板(3)上的位置，進(jìn)而帶動(dòng)所述澆勺(4)的翻轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種五連桿給湯機(jī)雙澆勺機(jī)械臂，其特征在于:所述澆注臂(5)的側(cè)面上通過(guò)螺栓固定有液面檢測(cè)裝置(22)，該裝置用來(lái)控制所述澆勺(4)取液時(shí)的合適位置。
【文檔編號(hào)】B22D35/04GK103949623SQ201410144220
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】姜銀方, 姬勝杰, 劉振, 李娟
申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)