CN207273218U - 一种桁架机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了铸造转运机械领域内的一种桁架机器人，包括横向移动机构和若干从左往右依次设置的支撑组件，支撑组件包括结构相同的立柱一和立柱二，立柱一和立柱二在前后方向上相对设置，立柱一和立柱二均固定在地基上；横向移动机构包括横向支撑块，立柱一和立柱二的上侧均固连有固定支撑座，横向支撑块可沿着固定支撑座长度方向做水平直线运动，横向支撑块上可滑动地连接有水平移动机构，水平移动机构上设有在竖直方向做直线运动的竖直移动机构，竖直移动机构的下侧设有可转动的夹紧机构，夹紧机构可将砂芯夹紧；本实用新型的结构紧凑，智能化程度高，提高铸造效率。

Description

一种桁架机器人

技术领域

本实用新型涉及铸造技术领域，特别涉及一种桁架机器人。

背景技术

我国是名副其实的铸造大国，铸造厂近3万家，从业人员约200万人，我国铸造企业数量比全世界铸造企业的总和还要多，但企业的平均产量仅1117 吨。现有的铸造工厂中，在生产铸件时，砂芯生产出来后的成型工序中，需要将砂芯依次进行清砂、浸涂、微波烘干和组芯，这些工序都需要人工搬运砂芯至对应的设备上依次进行清砂、浸涂、微波烘干和组芯工作，没法自动完成，智能化水平低，劳动力强度很大，铸造效率低下。

实用新型内容

本实用新型提供一种使桁架机器人，解决现有技术中智能化水平低的技术问题，本实用新型的结构紧凑，智能化程度高，提高铸造效率。

本实用新型的目的是这样实现的：一种桁架机器人，包括横向移动机构和若干从左往右依次设置的支撑组件，所述支撑组件包括结构相同的立柱一和立柱二，所述立柱一和立柱二在前后方向上相对设置，立柱一和立柱二均固定在地基上；所述横向移动机构包括横向支撑块，所述立柱一和立柱二的上侧均固连有固定支撑座，所述横向支撑块可沿着固定支撑座长度方向做水平直线运动，所述横向支撑块上可滑动地连接有水平移动机构，所述水平移动机构上设有在竖直方向做直线运动的竖直移动机构，所述竖直移动机构的下侧设有可转动的夹紧机构，所述夹紧机构可将砂芯夹紧。

本实用新型工作时，若干个砂芯放置在缓存线上，横向移动机构沿着固定支撑座的长度方向移动，使横向机构朝着需要抓取的砂芯所在方向移动，当夹紧机构在长度方向上位于砂芯正上方时，横向移动机构停止移动；水平移动机构动作，水平移动机构沿着横向支撑块的宽度方向移动，水平移动机构与横向移动机构的移动方向垂直，当夹紧机构在前后方向上位于需要抓取的砂芯正上方时，水平移动机构停止动作；夹紧机构转动，使夹紧机构可夹紧砂芯的面刚好在砂芯两侧；竖直移动机构动作，使竖直移动机构向下运动，夹紧机构向下运动，当夹紧机构在高度方向上正对砂芯时，竖直移动机构停止动作，夹紧机构动作将砂芯夹紧；砂芯被抓取后，通过横向移动机构、水平移动机构、竖直机构和可转动的夹紧机构的配合动作，使砂芯移动至对应的成型设备内完成相应的工序；本实用新型结构紧凑，可自动抓取砂芯，并完成砂芯的自动组芯，智能化程度高，降低劳动强度，提高铸造效率；本实用新型可应用于砂芯的成型工序内自动抓取砂芯及组芯的工作中。

为了实现桁架机器人的横向移动，所述横向支撑块的前后两侧均设有横向滑动座，横向滑动座分别与立柱一和立柱二可滑动地连接，所述立柱一的上侧和相对立柱二设置的一侧均设有横向导轨，所述横向滑动座可沿着横向导轨滑动；在左右方向上，所述横向支撑块的一侧固连有横向移动驱动电机，所述横向移动驱动电机上传动连接有转轴，所述转轴支撑设置在横向滑动座上，转轴的左右两侧传动连接有齿轮一，支撑座朝内的一侧固连有横向齿条，横向齿条沿着固定支撑座的长度方向延伸，所述齿轮一与横向齿条传动连接；此设计中，横向移动驱动电机动作时，横向移动驱动电机带动转轴的转动，转轴的转动带动齿轮一的转动，横向齿条固定在支撑座上，齿轮一沿着横向齿条运动，齿轮一带动横向支撑块做横向直线移动，这里的横向直线移动指的是沿着支撑座的长度方向移动，横向导轨和横向滑动座的设置提高横向支撑块横向移动的平稳性，实现夹紧机构在横向的平稳直线运动。

为了实现桁架机器人水平方向的移动，所述水平移动机构包括水平滑动座，所述水平滑动座与横向支撑块可滑动地连接，所述横向支撑块的上侧和另一侧均固连有水平导轨，水平滑动座可沿着水平导轨滑动，水平导轨与横向导轨垂直设置；所述横向支撑块另一侧固连有水平齿条，所述水平齿条沿着水平滑动座的滑动方向设置，所述水平滑动座一侧固连有水平驱动电机，所述水平驱动电机上传动连接有齿轮二，所述齿轮二与水平齿条传动连接；所述竖直移动机构可滑动地连接在水平滑动座上；此设计中，水平驱动电机动作，水平驱动电机带动齿轮二的转动水平齿条固连在横向支撑块上，齿轮二沿着水平齿条滚动，齿轮二带动水平滑动座沿着横向支撑块的长度方向水平移动，实现夹紧机构在水平方向上的移动。

为了进一步提高桁架机器人的升降，所述竖直移动机构包括竖直设置且具有容纳腔一的升降柱，所述升降柱与水平滑动座可滑动地连接，所述升降柱上固连有竖直设置的竖直导轨，升降柱沿着水平滑动座竖直滑动，所述水平滑动座上固连有竖直驱动电机，所述竖直驱动电机上传动连接有齿轮三，朝向齿轮三的升降柱一侧固连有竖直齿条，所述齿轮三与竖直齿条传动连接；所述容纳腔一对应的升降柱底部固连有旋转驱动电机，所述旋转驱动电机与夹紧机构可转动地连接；此设计中，打开竖直驱动电机，竖直驱动电机带动齿轮三的转动，竖直齿条固定在升降柱上，竖直驱动电机固连在水平滑动座上使得齿轮三在高度方向的位置固定不动，竖直齿条在齿轮三的作用下做上下直线运动，实现夹紧机构的升降。

为了实现夹紧机构的转动和砂芯的自动抓取，所述夹紧机构包括具有容纳腔二的壳体，所述壳体上侧固连有转动传动座，所述旋转驱动电机与转动传动座传动连接，所述壳体下侧可滑动地连接有相对设置的2个抓手，2个抓手相对设置的一侧可转动地连接有夹紧转动座，所述夹紧转动座可将砂芯夹紧。

为了自动抓取砂芯和砂芯的翻转，所述壳体在前后方向上的一侧固连有滑动驱动电机，所述滑动驱动电机的输出轴上传动连接有主动轮，所述主动轮上传动连接有从动轮，所述从动轮上传动连接有丝杆，所述丝杆上传动连接有水平传动座，所述水平传动座的底部与抓手顶部固连，所述抓手顶部还固连有从动滑动座，壳体的下侧设有滑轨，所述从动滑动座可沿着滑轨滑动；所述抓手具有容纳腔三，所述2个抓手朝外的一侧均设有电机箱，所述电机箱内设有转动驱动电机，所述转动驱动电机上传动连接有主动齿轮，所述主动齿轮上传动连接有从动齿轮，所述从动齿轮与夹紧转动座传动连接；此设计中，打开滑动驱动电机，滑动驱动电机的输出轴带动主动轮的转动，主动轮的转动带动从动轮的转动，从动轮的转动带动丝杆的转动，丝杆的转动带动水平传动座在转轴长度方向上的直线移动，水平传动座的直线移动带动抓手的直线移动，2个抓手相向移动或相背移动，2个抓手相向移动时，夹紧转动座将砂芯夹紧，需要翻转夹紧后的砂芯时，打开转动驱动电机，转动驱动电机带动主动齿轮的转动，主动齿轮的转动带动从动齿轮的转动，从动齿轮的转动带动夹紧转动座的转动，夹紧转动座的转动带动砂芯的转动，当砂芯翻转至需要的角度时，转动驱动电机关闭。

附图说明

图1为本实用新型中桁架机器人的主视图。

图2为本实用新型中桁架机器人的立体结构图一。

图3为本实用新型中桁架机器人的立体结构图二。

图4为本实用新型中桁架机器人的立体结构图三。

图5为本实用新型中夹紧机构的立体结构图。

图6为本实用新型中夹紧机构隐藏掉壳体和抓手一侧的立体结构图。

图7为本实用新型中夹紧机构的侧视图。

图8为图7的D-D向视图。

图9为本实用新型的局部放大图A。

图10为本实用新型的局部放大图B。

图11为本实用新型的局部放大图C。

其中，1支撑组件，101立柱一，102立柱二，2夹紧机构，201壳体，202抓手，203电机箱，204滑动驱动电机，205从动滑动座，206水平传动座，207滑轨，208容纳腔三，209主动齿轮，210转动驱动电机，211从动轮，212皮带，213主动轮，214容纳腔二，215丝杆，216夹紧转动座，217从动齿轮，3竖直移动机构，301竖直驱动电机，302齿轮三，303竖直齿条，304升降柱，305容纳腔一，306竖直导轨，4支撑座，5转动传动座，6横向移动机构，601转轴，602横向移动驱动电机，603横向支撑块，604齿轮一，605横向齿条，606横向导轨，7水平移动机构，701水平驱动电机，702齿轮二，703水平齿条，704水平滑动座，705水平导轨，8旋转驱动电机，9砂芯。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明

如图1~11所示的一种桁架机器人，包括横向移动机构6和若干从左往右依次设置的支撑组件1，支撑组件1包括结构相同的立柱一101和立柱二102，立柱一101和立柱二102在前后方向上相对设置，立柱一101和立柱二102均固定在地基上；横向移动机构6包括横向支撑块603，立柱一101和立柱二102的上侧均固连有固定支撑座4，横向支撑块603可沿着固定支撑座4长度方向做水平直线运动，横向支撑块603上可滑动地连接有水平移动机构7，水平移动机构7上设有在竖直方向做直线运动的竖直移动机构3，竖直移动机构3的下侧设有可转动的夹紧机构2，夹紧机构2可将砂芯9夹紧。

为了实现桁架机器人的横向移动，横向支撑块603的前后两侧均设有横向滑动座，横向滑动座分别与立柱一101和立柱二102可滑动地连接，立柱一101的上侧和相对立柱二102设置的一侧均设有横向导轨606，横向滑动座可沿着横向导轨606滑动；在左右方向上，横向支撑块603的一侧固连有横向移动驱动电机602，横向移动驱动电机602上传动连接有转轴601，转轴601支撑设置在横向滑动座上，转轴601的左右两侧传动连接有齿轮一604，支撑座4朝内的一侧固连有横向齿条605，横向齿条605沿着固定支撑座4的长度方向延伸，齿轮一604与横向齿条605传动连接；此设计中，横向移动驱动电机602动作时，横向移动驱动电机602带动转轴601的转动，转轴601的转动带动齿轮一604的转动，横向齿条605固定在支撑座4上，齿轮一604沿着横向齿条605运动，齿轮一604带动横向支撑块603做横向直线移动，这里的横向直线移动指的是沿着支撑座4的长度方向移动，横向导轨606和横向滑动座的设置提高横向支撑块603横向移动的平稳性，实现夹紧机构2在横向的平稳直线运动。

为了实现桁架机器人水平方向的移动，水平移动机构7包括水平滑动座704，水平滑动座704与横向支撑块603可滑动地连接，横向支撑块603的上侧和另一侧均固连有水平导轨705，水平滑动座704可沿着水平导轨705滑动，水平导轨705与横向导轨606垂直设置；横向支撑块603另一侧固连有水平齿条703，水平齿条703沿着水平滑动座704的滑动方向设置，水平滑动座704一侧固连有水平驱动电机701，水平驱动电机701上传动连接有齿轮二702，齿轮二702与水平齿条703传动连接；竖直移动机构3可滑动地连接在水平滑动座704上；此设计中，水平驱动电机701动作，水平驱动电机701带动齿轮二702的转动水平齿条703固连在横向支撑块603上，齿轮二702沿着水平齿条703滚动，齿轮二702带动水平滑动座704沿着横向支撑块603的长度方向水平移动，实现夹紧机构2在水平方向上的移动。

为了进一步提高桁架机器人的升降，竖直移动机构3包括竖直设置且具有容纳腔一305的升降柱304，升降柱304与水平滑动座704可滑动地连接，升降柱304上固连有竖直设置的竖直导轨306，升降柱304沿着水平滑动座704竖直滑动，水平滑动座704上固连有竖直驱动电机301，竖直驱动电机301上传动连接有齿轮三302，朝向齿轮三302的升降柱304一侧固连有竖直齿条303，齿轮三302与竖直齿条303传动连接；容纳腔一305对应的升降柱304底部固连有旋转驱动电机8，旋转驱动电机8与夹紧机构2可转动地连接；此设计中，打开竖直驱动电机301，竖直驱动电机301带动齿轮三302的转动，竖直齿条303固定在升降柱304上，竖直驱动电机301固连在水平滑动座704上使得齿轮三302在高度方向的位置固定不动，竖直齿条303在齿轮三302的作用下做上下直线运动，实现夹紧机构2的升降。

为了实现夹紧机构2的转动和砂芯9的自动抓取，夹紧机构2包括具有容纳腔二214的壳体201，壳体201上侧固连有转动传动座5，旋转驱动电机8与转动传动座5传动连接，壳体201下侧可滑动地连接有相对设置的2个抓手202，2个抓手202相对设置的一侧可转动地连接有夹紧转动座216，夹紧转动座216可将砂芯9夹紧。

为了自动抓取砂芯9和砂芯9的翻转，壳体201在前后方向上的一侧固连有滑动驱动电机204，滑动驱动电机204的输出轴上传动连接有主动轮213，主动轮213经皮带212传动连接有从动轮211，从动轮211上传动连接有丝杆215，丝杆215上传动连接有水平传动座206，水平传动座206的底部与抓手202顶部固连，抓手202顶部还固连有从动滑动座205，壳体201的下侧设有滑轨207，从动滑动座205可沿着滑轨207滑动；抓手202具有容纳腔三208，2个抓手202朝外的一侧均设有电机箱203，电机箱203内设有转动驱动电机210，转动驱动电机210上传动连接有主动齿轮209，主动齿轮209上传动连接有从动齿轮217，从动齿轮217与夹紧转动座216传动连接；此设计中，打开滑动驱动电机204，滑动驱动电机204的输出轴带动主动轮213的转动，主动轮213的转动带动从动轮211的转动，从动轮211的转动带动丝杆215的转动，丝杆215的转动带动水平传动座206在转轴601长度方向上的直线移动，水平传动座206的直线移动带动抓手202的直线移动，2个抓手202相向移动或相背移动，2个抓手202相向移动时，夹紧转动座216将砂芯9夹紧，需要翻转夹紧后的砂芯9时，打开转动驱动电机210，转动驱动电机210带动主动齿轮209的转动，主动齿轮209的转动带动从动齿轮217的转动，从动齿轮217的转动带动夹紧转动座216的转动，夹紧转动座216的转动带动砂芯9的转动，当砂芯9翻转至需要的角度时，转动驱动电机210关闭。

本实用新型可完成砂芯9的抓取、移动和自动组芯的动作；本实用新型工作时，打开横向移动驱动电机602，横向移动驱动电机602带动转轴601的转动，转轴601的转动带动齿轮一604的转动，横向齿条605固定在支撑座4上，齿轮一604沿着横向齿条605运动，齿轮一604带动横向支撑块603做横向直线移动，这里的横向直线移动指的是沿着支撑座4的长度方向移动，当抓手202在需要抓取的砂芯9在长度方向上正对时，横向移动驱动电机602关闭；此时，调节抓手202机构垂直于长度方向上的水平位置，打开水平驱动电机701，水平驱动电机701带动齿轮二702的转动水平齿条703固连在横向支撑块603上，齿轮二702沿着水平齿条703滚动，齿轮二702带动水平滑动座704沿着横向支撑块603的长度方向水平移动，当抓手202与需要抓取的砂芯9在前后方向的位置对应时，水平驱动电机701关闭，此时，识别2个抓手202相对侧面是否正对砂芯9长度方向上的两侧，若不正对，打开旋转驱动电机8，旋转驱动电机8带动抓手202的转动，直到2个抓手202的相对侧面与砂芯9的2个侧面正对，旋转驱动电机8关闭；此时，需要识别夹紧转动座216的中心是否与砂芯9在高度方向上的中心齐平，不对齐时，打开竖直驱动电机301，竖直驱动电机301带动齿轮三302的转动，竖直齿条303固定在升降柱304上，竖直驱动电机301固连在水平滑动座704上使得齿轮三302在高度方向的位置固定不动，竖直齿条303在齿轮三302的作用下做上下直线运动，实现夹紧转动座216的升降，直到夹紧转动座216与砂芯9的高度方向上的中心基本齐平为止，竖直驱动电机301关闭；此时，需要将砂芯9夹紧，打开滑动驱动电机204，滑动驱动电机204的输出轴带动主动轮213的转动，主动轮213的转动带动从动轮211的转动，从动轮211的转动带动丝杆215的转动，丝杆215的转动带动水平传动座206在转轴601长度方向上的直线移动，水平传动座206的直线移动带动抓手202的直线移动，控制滑动驱动电机204的正反转使得2个抓手202相向移动或相背移动，2个抓手202相向移动时，夹紧转动座216将砂芯9夹紧；需要翻转夹紧后的砂芯9时，打开转动驱动电机210，转动驱动电机210带动主动齿轮209的转动，主动齿轮209的转动带动从动齿轮217的转动，从动齿轮217的转动带动夹紧转动座216的转动，夹紧转动座216的转动带动砂芯9的转动，当砂芯9翻转至需要的角度时，转动驱动电机210关闭；从以上桁架机器人的工作过程可以看出，桁架机器人完成砂芯9的上下、左右、前后和翻转的动作，松开砂芯9，去抓取另一个砂芯9，完成在转运托盘上的砂芯9组合，不需要人工搬运砂芯9至对应的工序中进行砂处理；本实用新型结构紧凑，自动完成抓取砂芯9、移动砂芯9和组芯的动作，自动化程度高，进一步提高铸造效率；本实用新型可应用于砂芯9的成型工序内自动抓取砂芯9及组芯的工作中。

Claims (6)

1.一种桁架机器人，其特征在于：包括横向移动机构和若干从左往右依次设置的支撑组件，所述支撑组件包括结构相同的立柱一和立柱二，所述立柱一和立柱二在前后方向上相对设置，立柱一和立柱二均固定在地基上；所述横向移动机构包括横向支撑块，所述立柱一和立柱二的上侧均固连有固定支撑座，所述横向支撑块可沿着固定支撑座长度方向做水平直线运动，所述横向支撑块上可滑动地连接有水平移动机构，所述水平移动机构上设有在竖直方向做直线运动的竖直移动机构，所述竖直移动机构的下侧设有可转动的夹紧机构，所述夹紧机构可将砂芯夹紧。

2.根据权利要求1所述的一种桁架机器人，其特征在于，所述横向支撑块的前后两侧均设有横向滑动座，横向滑动座分别与立柱一和立柱二可滑动地连接，所述立柱一的上侧和相对立柱二设置的一侧均设有横向导轨，所述横向滑动座可沿着横向导轨滑动；在左右方向上，所述横向支撑块的一侧固连有横向移动驱动电机，所述横向移动驱动电机上传动连接有转轴，所述转轴支撑设置在横向滑动座上，转轴的左右两侧传动连接有齿轮一，支撑座朝内的一侧固连有横向齿条，横向齿条沿着固定支撑座的长度方向延伸，所述齿轮一与横向齿条传动连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种桁架机器人，其特征在于，所述水平移动机构包括水平滑动座，所述水平滑动座与横向支撑块可滑动地连接，所述横向支撑块的上侧和另一侧均固连有水平导轨，水平滑动座可沿着水平导轨滑动，水平导轨与横向导轨垂直设置；所述横向支撑块另一侧固连有水平齿条，所述水平齿条沿着水平滑动座的滑动方向设置，所述水平滑动座一侧固连有水平驱动电机，所述水平驱动电机上传动连接有齿轮二，所述齿轮二与水平齿条传动连接；所述竖直移动机构可滑动地连接在水平滑动座上。

4.根据权利要求3所述的一种桁架机器人，其特征在于，所述竖直移动机构包括竖直设置且具有容纳腔一的升降柱，所述升降柱与水平滑动座可滑动地连接，所述升降柱上固连有竖直设置的竖直导轨，升降柱沿着水平滑动座竖直滑动，所述水平滑动座上固连有竖直驱动电机，所述竖直驱动电机上传动连接有齿轮三，朝向齿轮三的升降柱一侧固连有竖直齿条，所述齿轮三与竖直齿条传动连接；所述容纳腔一对应的升降柱底部固连有旋转驱动电机，所述旋转驱动电机与夹紧机构可转动地连接。

5.根据权利要求4所述的一种桁架机器人，其特征在于，所述夹紧机构包括具有容纳腔二的壳体，所述壳体上侧固连有转动传动座，所述旋转驱动电机与转动传动座传动连接，所述壳体下侧可滑动地连接有相对设置的2个抓手，2个抓手相对设置的一侧可转动地连接有夹紧转动座，所述夹紧转动座可将砂芯夹紧。

6.根据权利要求5所述的一种桁架机器人，其特征在于，所述壳体在前后方向上的一侧固连有滑动驱动电机，所述滑动驱动电机的输出轴上传动连接有主动轮，所述主动轮上传动连接有从动轮，所述从动轮上传动连接有丝杆，所述丝杆上传动连接有水平传动座，所述水平传动座的底部与抓手顶部固连，所述抓手顶部还固连有滑动座，壳体的下侧设有滑轨，所述滑动座可沿着滑轨滑动；所述抓手具有容纳腔三，所述2个抓手朝外的一侧均设有电机箱，所述电机箱内设有转动驱动电机，所述转动驱动电机上传动连接有主动齿轮，所述主动齿轮上传动连接有从动齿轮，所述从动齿轮与夹紧转动座传动连接。