专利名称：一种新型并联浇注机器人的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及全自动液态金属浇注技术，具体地说是一种新型并联 浇注机器人。
背景技术：
在现有的铸造行业，铸造车间中对重力铸造机进行液态金属浇注的工 作多数是由人工完成，浇注工作是重体力、高危险行业，有高温、高强度、
高危险的行业特点；为了减轻人工的劳动压力，就要釆用机器人代替人工 搡作，但由于操作环境的恶劣，对机器人的要求也很高，有企业釆用六自 由度关节机器人，经过专业的改进后使之完成浇注工作；这种六自由度机 器人必须是大负载、高刚性、超大工作范围的机器人。由于这些特殊要求， 能够用于浇注的六自由度关节机器人的价格非常昂贵，且都必须由国外进 口，目前，在国内经自主研发的价格适宜的浇注机器人还未见报道。
实用新型内容
为了解决现有国内浇注行业人工劳动强度大、危险性高，而从国外进 口六自由度关节机器人又价格昂贵的问题，本实用新型提出了一种用于浇 注的新型并联浇注机器人。它克服了高温，高负载、超大工作范围等难点， 在铸造车间代替人工对重力铸造机进行液态金属浇注，实现铸造过程的自 动化。
本实用新型解决其技术问题所釆用的技术方案包括基座、旋转副、 转盘、机体和浇包，其特征在于机体包括
-横臂，横臂穿入摆动滑块并与摆动滑块滑动配合连接，横臂的先端与 浇包连接，其另一端通过缠绕于滑轮组的配重柔索与配重固接；
-由伺服电机驱动的第一卷筒和由伺服电机驱动的第二卷简，第一卷简 和第二卷简设置于机体内部，并通过上柔索、下柔索与横臂铰链式连接；
横臂内设有控制浇包角度姿态的浇包摆动伺服电机和平行四边形四杆 机构，浇包通过平行四边形四杆机构与浇包摆动伺服电机相连；所述浇包 在-45° 75°范围摆动；所述横臂、摆动滑块、第一卷简、第二卷简、滑轮组 和配重重心在同一个垂直平面内；可水平方向回转的机身通过转盘、旋转
副与伺服电机连接；驱动第一卷简、第二卷简的伺服电机、浇包摆动伺服 机和驱动旋转副的伺服电机位于远离浇包的机器人主体位置，釆用耐温度
为0tXT〈55。C的电机元器件。 本实用新型具有如下优点
1. 本实用新型把有温度要求的伺服电机均设计在远离浇包温度较低的 机器人主体位置，并且选择的元器件温度允许值均在0。CXT〈55。C;横臂和 浇包均为耐高温的金属结构件，克服了铸造场所高温、高粉尘的环境。
2. 本实用新型横臂采用并联运动机构，通过并联动力传动方式实现重 载荷。
3. 本实用新型釆用高刚度小重量的型材手臂结构，与普通的六自由度 关节机器人相比，有效的解决了超大作业范围问题。
4. 本实用新型针对液态金属浇注的工艺特点，通过控制各自由度的伺 服电机，优化运动过程，减小系统惯性对工作精度的影响，有效的防止工 作过程中产生冲击，提高了工作效率、曾强了运动的稳定性。
5. 本实用新型对液态金属的浇注进行精确的定量控制，通过伺服电机 驱动平行四边形四杆机构，使浇包摆角在-45。 75。范围内摆动，实现绕包的 精确定位。
图l为本实用新型机构简图。 图2为图1中横臂机构简图。
具体实施方式
实施例1
如图l、 2所示，本实用新型包括基座l、旋转副2、转盘3、机身7和 浇包14;所述基座1上设有连有伺服电机的旋转副2,旋转副2经过转盘3 与机身7连接；所述机身7内包括配重4、由伺服电机驱动的第二卷简5、 配重柔索6、滑轮8、横臂9、由伺服电机驱动的第一卷简10、上柔索ll、 下柔索12、摆动滑块13;机身7釆用并联机构。所述横臂9穿入摆动滑块 13并与摆动滑块13滑动配合连接，横臂9的一端与浇包14连接，其另一 端通过缠绕于滑轮组(本实施例釆用三个定滑轮8)的配重柔索6与配重4 固接；第一巻简10和第二卷简5设置于机身7内部，并通过上柔索11、下 柔索12与横臂9铰链式连接；所述上柔索11一端与横臂9固定，另一端 卷绕在第一卷简10上，下柔索12—端与横臂9固定，另一端卷绕在第二 卷简5上，两个伺服电机通过柔索控制横臂9仰俯和伸缩，机身7釆用并
联运动机构，实现重载荷；横臂9内设有控制浇包14角度姿态的浇包摆动
伺服电机15和平行四边形四杆机构16,烧包摆动伺服电机15通过平行四 边形四杆机构16控制浇包14摆动。
所述机身7可水平方向回转，机身7通过转盘3和旋转副2转动，机 身7与转盘3为刚性连接，旋转副2设有伺服电机；所述横臂9、摆动滑块 13、第一卷简10、第二卷简5、滑轮组和配重4在同一个垂直平面内。
根据浇铸机的定量要求，采用容积法进行精确定量控制，浇包14手腕 摆动由浇包摆动伺服电机15驱动 一套平行四边形四杆机构16,使浇包手腕 在-45。 75。范围内摆动并精确定位，通过控制系统改变定量参数可以准确的 改变定量值；根据铸造场所高温、高粉尘的环境特点，选择的电机元器件 (如驱动第一卷简10、第二卷简5的伺服电机、浇包摆动伺服电机15和驱 动旋转副2的伺服电机)温度允许值均在0tXT〈55。C,四个自由度的伺服
电机均设置在远离浇包温度较低的机器人主体位置。
横臂9采用高刚度小重量的型材手臂结构，有效的解决了超大作业范 围问题。
动作过程
一台并联浇铸机器人可以负责6台重力铸造机的液态金属供给，并联 浇铸机器人将按照规划好的顺序依次完成浇注。
机器人的一次浇注过程归纳为取液、送液、倒液、空返四个步奏，动 作过程为机器人的工作原点在取液坩锅的上方，接到浇注命令后开始取 液动作，横臂9由第一卷简10、第二卷简5共同驱动下向下倾斜同时在摆 动滑块13中向外滑动使浇包14下降；浇包14在下降的同时偏转，根据取 液的溶积要求，浇包摆动伺服电机15旋转确定角度通过平行四边形四杆机 构16使浇包14角度在0。 -45。范围内摆动一个确定角度后精确定位；横臂 9继续向下倾斜直到浇包14完全进入坩锅的液面下；横臂9提升直到浇包 14完全提出液面，浇包摆动伺服电机15驱动浇包14使之回复到初始状态 0。完成取液；第一卷简IO、第二卷简5共同驱动横臂9向上抬起同时在摆 动滑块13中回缩滑动来减小机身的转动贯量。横臂9静止后，机身7和转 盘3通过旋转副2转动开始送液，当旋转到全路径的3/4时，横臂9开始伸 出，机身7旋转到预定位置，横臂9同时将浇包14送到重力机上方完成送 液；倒液开始，浇包14角度在0。 75。范围内摆动，同时配合着横臂9的伸 缩、摆动将液态金属准确的倒入重力机浇口；完成倒液后，浇包14摆动回 到原点位置，横臂9回缩，机身7回转到坩锅上方完成空返即完成一次浇
注任务。
本实用新型针对液态金属浇注的工艺特点，通过合理的规划工作时序， 优化运动过程，从而减小系统惯性对工作精度的影响，有效的防止工作过 程中产生冲击，既提高了工作效率又曾强了运动的稳定性。
本实用新型工作过程如下配重4、第一卷简10、第二卷简5、配重柔 索6、滑轮8、横臂9、上柔索ll、下柔索12和摆动滑块13组成了并联机 构，第一卷简10和第二卷简5回转分别将上柔索ll和下柔索12卷绕在巻 简上，上柔索ll和下柔索12就拉动横臂9在摆动滑块13中向内侧滑动； 相反第一卷简10和第二卷简5反转分别将上柔索ll和下柔索12放出，横 臂9在摆动滑块13中向外侧滑动；通过控制第一卷简10和第二卷简5的 转动方向和角度，可以实现横臂9的俯仰和伸缩；配重4通过三个滑轮8 拉住横臂9，使横臂9在伸缩和升降的过程中保持平衡。
浇包14在横臂9的一端连接，浇包14在空间的位置取决于横臂9的 位置，浇包14的角度姿态由浇包摆动伺服电机15通过平行四边形四杆机 构16传动控制；本实用新型采用溶积法(现有技术)，通过控制浇包14的 摆动角度就可以确定浇包14的取液容积，这样可以保证取液准确度，也可 以保证取液的重复精度。
在取液和浇注的过程中，根据工艺要求，优化横臂9的仰俯、伸缩和 浇包14的摆动这三个自由度之间的配合即可准确完成浇包14的取液和浇 注；机身7通过旋转副2和转盘3经伺服电机驱动在水平方向回转，实现 浇包在水平360°范围内工作。
权利要求1.一种新型并联浇注机器人，包括基座(1)、旋转副(2)、转盘(3)、机体(7)和浇包(14)，其特征在于机体(7)包括-横臂(9)，横臂(9)穿入摆动滑块(13)并与摆动滑块(13)滑动配合连接，横臂(9)的先端与浇包(14)连接，其另一端通过缠绕于滑轮组的配重柔索(6)与配重(4)固接；-由伺服电机驱动的第一卷筒(10)和由伺服电机驱动的第二卷筒(5)，第一卷筒(10)和第二卷筒(5)设置于机体(7)内部，并通过上柔索(11)、下柔索(12)与横臂(9)铰链式连接。
2. 按照权利要求l所述新型并联浇注机器人，其特征在于横臂(9) 内设有控制浇包(14)角度姿态的浇包摆动伺服电机(15)和平行四边形 四杆机构(16)，浇包(14)通过平行四边形四杆机构(16)与浇包摆动伺 服电机(15)相连。
3. 按照权利要求2所述新型并联浇注机器人，其特征在于所述浇包 在-45°~75°范围摆动。
4. 按照权利要求l所述新型并联浇注机器人，其特征在于所述横臂 (9)、摆动滑块(13)、第一卷简(IO)、第二卷简(5)、滑轮组和配重(4)重心在同一个垂直平面内。
5. 按照权利要求l所述新型并联浇注机器人，其特征在于可水平方 向回转的机身(7)通过转盘(3)、旋转副(2)与伺服电机连接。
6. 按照权利要求l所述新型并联浇注机器人，其特征在于驱动第一 卷简(10)、第二卷简(5)的伺服电机、绕包摆动伺服机(15)和驱动旋 转副(2)的伺服电机位于远离浇包的机器人主体位置，釆用耐温度为 0°C<T<55°C的电机元器件。
专利摘要本实用新型公开一种新型并联浇注机器人，包括基座、旋转副、转盘、机体和浇包；所述横臂穿入摆动滑块并与摆动滑块滑动配合连接，横臂的一端与浇包连接，其另一端通过缠绕于滑轮组的配重柔索与配重固接；第一卷筒和第二卷筒设置于机体内部，并通过上柔索、下柔索与横臂铰链式连接；机身采用并联运动机构，实现高刚度、重载荷；浇包通过设于横臂内的平行四边形四杆机构与浇包摆动电机相连。可水平方向回转的机身通过转盘和旋转副与电机连接，根据浇铸机的要求采用容积法，保证每次取液的准确性；浇包摆动电机驱动一套平行四边形四杆机构实现浇包角度在-45°～75°范围摆动，实现浇包的精确定位；采用动作程序，具有高效率、高稳定的作业特点。
文档编号B25J3/00GK201064901SQ20072001392
公开日2008年5月28日 申请日期2007年8月22日 优先权日2007年8月22日
发明者杨瑞秋, 赵明扬, 高英美 申请人:中国科学院沈阳自动化研究所