CN106735141A - 一种铝活塞高精度浇注机器人 - Google Patents

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张国华
刘昭
郭全喜
陈瀚
田志远
李滨滨
刘茂奎
李建兴
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BINZHOU BOHAI PRECISION MACHINERY Co Ltd
Shandong Binzhou Bohai Piston Co Ltd
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BINZHOU BOHAI PRECISION MACHINERY Co Ltd
Shandong Binzhou Bohai Piston Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D39/00—Equipment for supplying molten metal in rations
    • B22D39/02—Equipment for supplying molten metal in rations having means for controlling the amount of molten metal by volume
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators

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Abstract

本发明属于铝活塞毛坯浇注技术领域，特别涉及一种铝活塞高精度浇注机器人，包括ABB六轴工业机器人和浇注第七轴，浇注第七轴通过机器人连接法兰与ABB六轴工业机器人的连接端固定连接，其特征在于：浇注第七轴包括第七轴电机、第七轴减速机、传动杆、直角齿轮箱和浇勺，第七轴电机下方连接第七轴减速机，第七轴减速机通过轴承、减速机联轴器与传动杆连接，传动杆的下端与直角齿轮箱通过轴承、齿轮箱联轴器连接，直角齿轮箱输出轴通过浇勺连接板与浇勺连接；所述的传动杆外侧还设置有保护和连接上下机构作用的传动杆外壳。本发明的有益效果是，多自由度，***柔性高，提高了生产效率；提高铝活塞毛坯加工质量和稳定性；最终产品成本低。

Description

一种铝活塞高精度浇注机器人
技术领域
本发明属于铝活塞毛坯浇注技术领域，特别涉及一种铝活塞高精度浇注机器人。
背景技术
铝活塞，以低塑性铸造铝合金为基体材料，在熔炼过程中，稀土元素与合金元素发生相互作用，生成多种稀土化合物强化相，使合金组织均匀，晶粒细化，晶界强化，线膨胀系数减小，从而明显提高强度、硬度，增强体积稳定性和切削加工性能。
目前，铝活塞生产厂家在铸造铝活塞毛坯时普遍采用手工浇注的铸造方式，这种工艺受人为因素影响较大，常常造成铝活塞毛坯铸造质量的波动，废品率较高，生产效率低。
现在也已有部分厂家采用铝活塞浇注机械手，如图1所示，通过主摆臂、副摆臂、竖直摆臂和连杆形成平行四连杆机构；A轴伺服电机安装在浇注机箱体上并与减速机连接，该减速机的输出轴通过蜗轮蜗杆机构与安装在浇注机箱体上的蜗轮轴连接，该蜗轮轴再通过链轮链条传动与连接轴连接，连接轴通过链轮链条传动与竖直摆臂下端盖上的链轮连接，链轮上连接有浇勺。该机械手自由度低，其通常设计为3-4个自由度，柔性差，动作节拍长，生产效率低，其机构重复定位精度及舀取铝液重量重复量精度差，使产品质量出现波动，产品质量不稳定；浇勺定量轴采用链条传动，间隙大，铝液定量不稳定；自由度低造成浇注过程中无法实现分段分速浇注，铝液入模具易卷气，产生铸造缺陷。
发明内容
本发明为了解决以上所提问题，弥补传统技术的不足，提供了一种铝活塞高精度浇注机器人，满足生产效率高、浇注过程稳定、铝液定量精度高的特点。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种铝活塞高精度浇注机器人，包括ABB六轴工业机器人和浇注第七轴，浇注第七轴通过机器人连接法兰与ABB六轴工业机器人的连接端固定连接，其特征在于：浇注第七轴包括第七轴电机、第七轴减速机、传动杆、直角齿轮箱和浇勺，第七轴电机下方连接第七轴减速机，第七轴减速机通过轴承、减速机联轴器与传动杆连接，传动杆的下端与直角齿轮箱通过轴承、齿轮箱联轴器连接，直角齿轮箱输出轴通过浇勺连接板与浇勺连接；所述的传动杆外侧还设置有保护和连接上下机构作用的传动杆外壳。
进一步优化，传动杆外壳还安装有探针。
本发明的有益效果是，整个浇注第七轴是在ABB六轴工业机器人的带动实现运动的，其自由度总数达到了7个，多自由度，***柔性高，***从铝液保温炉定量完到铸造机浇口杯过程，***行进路线最短、用时短，极大地提高了生产效率；同时，在整个浇注过程中，***很好的实现了分段分速控制铝液的浇注速度；减少了人为因素对铝活塞铸造质量的影响；采用机器人第七轴伺服电机控制浇勺定量角度从而能够精准的控制铝液重量，其重复浇注铝液量精度控制在1%以内，提高铝活塞毛坯加工质量和稳定性；自动化生产模式使操作者由原来的3人操作一台设备减少到1人操作1台设备，单台产量人工成本大幅度降低，最终使产品成本降低。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为传统活塞浇注机械手的结构示意图。
图中：1、X轴伺服电机，2、A轴伺服电机，3、主摆臂，4、副摆臂，5、竖直摆臂，6、Y轴伺服电机，7、浇勺。
图2为本发明中的浇注机器人的结构示意图。
图3为浇注第七轴结构示意图。
图4为图3浇注第七轴左视结构示意图。
图中：8、ABB六轴工业机器人，9、浇注第七轴，10、第七轴电机，11、第七轴减速机，12、减速机联轴器，13、轴承，14、传动杆，15、探针，16、轴承，17、齿轮箱联轴器，18、直角齿轮箱，19、浇勺，20、浇勺连接板，21、机器人连接法兰，22、传动杆外壳。
具体实施方式
附图为本发明的一种具体实施例。
本发明的铝活塞高精度浇注机器人，如图2、图3、图4所示，包括ABB六轴工业机器人8和浇注第七轴9，浇注第七轴9通过机器人连接法兰21与ABB六轴工业机器人8的连接端固定连接，其特征在于：浇注第七轴9包括第七轴电机10、第七轴减速机11、传动杆14、直角齿轮箱18和浇勺19，第七轴电机10下方连接第七轴减速机11，第七轴减速机11通过轴承、减速机联轴器12与传动杆14连接，传动杆14的下端与直角齿轮箱18通过轴承、齿轮箱联轴器17连接，直角齿轮箱18输出轴通过浇勺连接板20与浇勺19连接；所述的传动杆14外侧还设置有保护和连接上下机构作用的传动杆外壳22；传动杆外壳22还安装有探针15。
第七轴电机10通过第七轴减速机11、传动杆14传递机械能到直角齿轮箱18，直角齿轮箱18输出轴与浇勺19连在一起。当第七轴电机10旋转时带动浇勺19旋转完成舀取铝水、倒铝水入模具的动作，其传递过程间隙极小，从而铝水重量定量精度高，满足重复浇注铝液量精度±1%。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (2)

1.一种铝活塞高精度浇注机器人，包括ABB六轴工业机器人和浇注第七轴，浇注第七轴通过机器人连接法兰与ABB六轴工业机器人的连接端固定连接，其特征在于：浇注第七轴包括第七轴电机、第七轴减速机、传动杆、直角齿轮箱和浇勺，第七轴电机下方连接第七轴减速机，第七轴减速机通过轴承、减速机联轴器与传动杆连接，传动杆的下端与直角齿轮箱通过轴承、齿轮箱联轴器连接，直角齿轮箱输出轴通过浇勺连接板与浇勺连接；所述的传动杆外侧还设置有保护和连接上下机构作用的传动杆外壳。
2.根据权利要求1所述的铝活塞高精度浇注机器人，其特征在于：传动杆外壳还安装有探针。
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