一種新型重力鑄造給湯機(jī)雙澆勺機(jī)械臂的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型重力鑄造給湯機(jī)雙澆勺機(jī)械臂，它包括工作臂、第一澆勺、第二澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、第二澆勺，所述第一澆勺固定連接在鏈輪軸的左端，所述第二澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定連接在鏈輪軸的右端；所述第二澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括外殼、伺服電機(jī)、小齒輪、大齒輪、絲杠、滾珠螺母、連接板、前支座、后支座，所述第二澆勺固定連接在連接板的右端。本發(fā)明新穎合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行快速平穩(wěn)，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題，實(shí)現(xiàn)重力鑄造不同距離澆口的澆注，并可安裝在五連桿給湯機(jī)上使用，節(jié)約大量人力，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，技術(shù)含量高。
【專利說明】一種新型重力鑄造給湯機(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給湯機(jī)的雙澆勺機(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，對(duì)重力鑄造模具進(jìn)行金屬澆注的工作多是由人工完成，澆注工作是重體力、高危險(xiǎn)工種，而且鑄造車間噪音大、粉塵多，工作環(huán)境十分惡劣，長(zhǎng)期在鑄造車間從事金屬澆注工作的工人患?jí)m肺病等職業(yè)病的概率較大，為減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度以及節(jié)約人力成本，需要采用重力鑄造機(jī)器人來代替人工進(jìn)行金屬液的澆注工作。目前用于壓鑄澆注作業(yè)的成熟的產(chǎn)品是五連桿給湯機(jī)，此種給湯機(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，因此澆注機(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)器人雙澆包澆注臂”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調(diào)整澆勺在調(diào)節(jié)板上的安裝位置來改變，這種澆注臂存在的最大問題是在對(duì)某一具體模具澆注時(shí)，兩澆勺間距調(diào)整至與兩澆口間距相同后不再改變，直至下一次更換模具再手工調(diào)整澆勺在調(diào)節(jié)板上的位置，而且當(dāng)兩澆口距離過大時(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)造成澆注臂在取金屬液時(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，而且澆注時(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新型重力鑄造給湯機(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)械臂的兩澆勺在取金屬液時(shí)兩澆勺距離縮至最短，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)整至與兩澆口間距相同。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)思路是在五連桿給湯機(jī)工作臂單澆勺的基礎(chǔ)上加入澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二個(gè)澆勺，將兩澆勺分別命名為第一澆勺和第二澆勺，在工作過程中，第二澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可帶動(dòng)第二澆勺在水平方向移動(dòng)，同時(shí)還可以由工作臂的鏈輪帶動(dòng)第一澆勺和第二澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)并進(jìn)而帶動(dòng)第二澆勺完成取液時(shí)澆勺的偏轉(zhuǎn)，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。
[0007]本發(fā)明的具體技術(shù)方案為:包括工作臂、第一澆勺、第二澆勺和第二澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；其中工作臂包括鏈輪軸和套在所述鏈輪軸中段的鏈輪，所述工作臂中鏈輪軸的一端通過銷釘固定連接所述第一澆勺，所述工作臂中鏈輪軸的另一端和所述第二澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的外殼通過鍵和緊固螺母進(jìn)行周向定位和軸向定位；所述第二澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括外殼、伺服電機(jī)、小齒輪、大齒輪、絲杠、滾珠螺母、連接板；所述伺服電機(jī)通過楔鍵與所述小齒輪連接，所述小齒輪與下端所述大齒輪嚙合，所述大齒輪通過楔鍵與所述絲杠連接，所述絲杠上套有滾珠螺母，所述滾珠螺母的法蘭端通過螺栓固定連接所述連接板的一端；所述連接板的另一端與所述第二澆勺固定連接。
[0008]為保持鏈輪軸以及第二澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的剛度，在第二澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的外殼上方設(shè)置一小短軸，小短軸一端與外殼通過鍵和緊固螺母進(jìn)行周向定位和軸向定位，另一端與推力球軸承固定連接，推力球軸承則由固定板固定在工作臂的弧形孔內(nèi)，因此當(dāng)機(jī)械臂工作時(shí)，鏈輪帶動(dòng)鏈輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，鏈輪軸同時(shí)帶動(dòng)第一澆勺和第二澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，小短軸則跟隨第二澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以鏈輪軸的軸線為中心轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0009]絲杠的有效長(zhǎng)度根據(jù)熔鋁爐的內(nèi)徑和模具兩澆口間距綜合確定。絲杠的有效長(zhǎng)度直接決定了第二澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的大小，在保證模具兩澆口間距范圍在兩澆勺間距變化范圍內(nèi)的情況下，第二澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)越小越好，即絲杠的有效長(zhǎng)度越短越好。絲杠的有效長(zhǎng)度越小，第二澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)就越小，機(jī)械臂工作時(shí)兩澆勺最小間距也就越小，也就可以配套使用的尺寸更小的熔液爐，生產(chǎn)成本也就越小。
[0010]工作臂上通過螺栓固定有液面檢測(cè)裝置。機(jī)械臂從熔液爐中取金屬液時(shí)，液面檢測(cè)裝置可以通過檢測(cè)其與液面的距離控制兩個(gè)澆勺進(jìn)入金屬液的深度。
[0011]本發(fā)明具有如下有益效果:
1)可與小尺寸熔液爐配套使用，解決了不可調(diào)距雙澆勺裝置與小尺寸熔液爐的干涉問題，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)雙澆口間距不同的模具的澆注；
3)將本發(fā)明的機(jī)械臂安裝在五連桿給湯機(jī)上，即可用于重力鑄造雙澆口澆注場(chǎng)合；
4)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，壽命高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1重力鑄造給湯機(jī)雙澆勺機(jī)械臂的A-A剖面圖。
[0013]圖2重力鑄造給湯機(jī)雙澆勺機(jī)械臂的B-B剖面圖。
[0014]圖中:第二澆勺1，絲杠2，連接板3，滾珠螺母4，前支座5，大齒輪6，緊固螺母7，深溝球軸承8，套筒9，鏈輪10，鏈輪軸11，第一澆勺12，密封蓋13，工作臂14，推力球軸承15，固定板16，小短軸17，小齒輪18，角接觸球軸承19，伺服電機(jī)20，外殼21，后支座22，弧形孔23，液面檢測(cè)裝置24。
【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)一步說明。
[0016]如圖1至圖2所示，一種新型重力鑄造給湯機(jī)雙澆勺機(jī)械臂，包括工作臂14、第一澆勺12、第二澆勺I和第二澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；其中工作臂14包括鏈輪軸11和套在所述鏈輪軸11中段的鏈輪10，工作臂14上的水平相對(duì)應(yīng)的位置開有兩個(gè)過孔，兩個(gè)過孔分別內(nèi)置兩個(gè)深溝球軸承8中，鏈輪軸11的軸端兩側(cè)貫穿所述兩個(gè)深溝球軸承8，所述鏈輪10靠近第二燒勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一側(cè)有一套筒9,所述套筒9套在所述鏈輪軸11上,所述鏈輪軸11是通過鏈輪軸11兩側(cè)的軸肩同密封蓋13進(jìn)行軸向固定。工作臂14中鏈輪軸11的一端通過銷釘固定連接所述第一澆勺12，而工作臂14中鏈輪軸(11)的另一端和第二澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的外殼21通過鍵和緊固螺母7進(jìn)行周向定位和軸向定位。
[0017]上述第二澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括外殼21、伺服電機(jī)20、小齒輪18、大齒輪6、絲杠2、滾珠螺母4、連接板3 ;其中伺服電機(jī)20通過楔鍵與所述小齒輪18連接，所述小齒輪18與下端大齒輪6嚙合，所述大齒輪6通過楔鍵與絲杠2連接，所述絲杠2上套有滾珠螺母4，所述滾珠螺母4的法蘭端通過螺栓固定連接連接板3的一端；所述連接板3的另一端與第二澆勺I固定連接。在所述的絲杠2中，絲杠2的一端通過角接觸球軸承19和緊固螺母固定在所述前支座5上，絲杠2的另一端通過深溝球軸承和密封蓋固定在后支座22上，絲杠2的有效長(zhǎng)度根據(jù)熔鋁爐的內(nèi)徑和模具兩澆口間距范圍確定，上述的前支座5和后支座22則通過螺釘固定連接在外殼21上。
[0018]所述工作臂14和第二澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)之間有一個(gè)小短軸17，所述小短軸17靠近第二澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一端與外殼21分別通過鍵和緊固螺母進(jìn)行周向定位和軸向定位，所述小短軸17靠近工作臂14的一端由推力球軸承15固定連接，所述推力球軸承15由固定板16固定在工作臂14的弧形孔23內(nèi)。所述工作臂14上通過螺栓固定有液面檢測(cè)裝置24。
[0019]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)開始取液，機(jī)械臂的伺服電機(jī)20得到程序信號(hào)開始動(dòng)作，帶動(dòng)小齒輪18和大齒輪6轉(zhuǎn)動(dòng)，大齒輪6通過鍵帶動(dòng)絲杠2轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)滾珠螺母4沿絲杠2移動(dòng)，連接板3和第二澆勺I在滾珠螺母4的帶動(dòng)下移動(dòng)至最左端，然后在鏈輪10的帶動(dòng)下，第一澆勺12、第二澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二澆勺I偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度，同時(shí)小短軸17隨著第二澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，以便保持系統(tǒng)剛度，然后機(jī)械臂向下運(yùn)動(dòng)，到達(dá)一定深度時(shí)，液面檢測(cè)裝置24給系統(tǒng)信號(hào)，機(jī)械臂停止向下運(yùn)動(dòng)并向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行至一定高度后停止運(yùn)動(dòng)，鏈輪10轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)第一澆勺12、第二澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二澆勺I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，其中第一澆勺12位于一個(gè)澆口上方，第二澆勺I在第二澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)動(dòng)至另一澆口上方，鏈輪10開始轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)第一澆勺12、第二澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二澆勺I偏轉(zhuǎn)，金屬液開始倒入模具，倒完金屬液后，機(jī)械臂回到初始位置并準(zhǔn)備下一次澆注。
【權(quán)利要求】
1.一種新型重力鑄造給湯機(jī)雙澆勺機(jī)械臂，其特征在于:包括工作臂(14)、第一澆勺(12)、第二澆勺(I)以及第二澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)； 所述工作臂(14)包括鏈輪軸(11)和套在所述鏈輪軸(11)中段的鏈輪(10)，所述鏈輪軸(11)的一端通過銷釘固定連接所述第一澆勺(12)，所述鏈輪軸(11)的另一端和所述第二燒勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的外殼(21)通過鍵和緊固螺母(7)進(jìn)行周向定位和軸向定位； 所述第二澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括外殼(21)、伺服電機(jī)(20)、小齒輪(18)、大齒輪(6)、絲杠(2)、滾珠螺母(4)、連接板(3);所述外殼(21)內(nèi)的伺服電機(jī)(20)通過楔鍵與所述小齒輪(18)連接，所述小齒輪(18)與下端所述大齒輪(6)嚙合，所述大齒輪(6)通過楔鍵與所述絲杠(2)連接，所述絲杠(2)上套有滾珠螺母(4)，所述滾珠螺母(4)的法蘭端通過螺栓固定連接所述連接板(3)的一端；所述連接板(3)的另一端與所述第二澆勺(I)固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型重力鑄造給湯機(jī)雙澆勺機(jī)械臂，其特征在于:所述工作臂(14)上水平相對(duì)應(yīng)的位置開有兩個(gè)過孔，所述兩個(gè)過孔分別內(nèi)置兩個(gè)深溝球軸承(8)，所述鏈輪軸(11)的軸端兩側(cè)貫穿所述兩個(gè)深溝球軸承(8 )，所述鏈輪(10 )靠近第二澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一側(cè)有一套筒(9 ),所述套筒(9 )套在所述鏈輪軸(11)上,所述鏈輪軸(11)是通過所述鏈輪軸(11)兩側(cè)的軸肩同密封蓋(13)進(jìn)行軸向固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型重力鑄造給湯機(jī)雙澆勺機(jī)械臂，其特征在于:所述絲杠(2)的一端通過角接觸球軸承(19)和緊固螺母固定在所述前支座(5)上，所述絲杠(2)的另一端通過深溝球軸承和密封蓋固定在所述后支座(22 )上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型重力鑄造給湯機(jī)雙澆勺機(jī)械臂，其特征在于:所述工作臂(14)和所述第二澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)之間有一個(gè)小短軸(17)，所述小短軸(17)靠近第二澆勺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一端與所述外殼(21)分別通過鍵和緊固螺母進(jìn)行周向定位和軸向定位，所述小短軸(17)靠近所述工作臂(14)的一端由推力球軸承(15)固定連接，所述推力球軸承(15)由固定板(16)固定在所述工作臂(14)的弧形孔(23)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的新型重力鑄造給湯機(jī)雙澆勺機(jī)械臂，其特征在于:所述絲杠(2)的有效長(zhǎng)度根據(jù)熔鋁爐的內(nèi)徑和模具兩澆口間距范圍確定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的新型重力鑄造給湯機(jī)雙澆勺機(jī)械臂，其特征在于:所述前支座(5 )和所述后支座(22 )通過螺釘固定連接在所述外殼(21)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型重力鑄造給湯機(jī)雙澆勺機(jī)械臂，其特征在于:所述工作臂(14 )上通過螺栓固定有液面檢測(cè)裝置(24 )。
【文檔編號(hào)】B22D35/04GK103949622SQ201410143804
【公開日】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)