[发明专利]金属件热成型抬包机械手

说明书

 

技术领域

本发明专利涉及的是一种应用于金属熔炼成型流程中提运浇包，实现浇铸机械化作业的智能机械手，即因地制宜地将机械手安装在龙门架上，利用PCL编写的程序来控制机械手，实现抬包、提运、旋转、定位、浇注、往复装运等动作的智能化浇注装备。   

背景技术

目前，浇铸行业中铁水是用工人抬的，即三、四个年轻力壮工人，每个工人手握着二根铁棒，铁棒穿在浇包的耳套中，抬着三、四百斤浇包侧身行走；到了浇铸地点后，三、四人相互配合，将浇包倾斜，将铁水倾倒在工件的浇注口中。

或是用普通行车来吊装，通过行车三个方向的移动，把浇包移到浇铸地点，再通过工人转动浇包上蜗轮手轮，使浇包倾斜，将铁水倒到模壳浇注口中。

此种方法有以下缺点:

1、浇注工件的大小（重量）受到限制，因为人工一次担的重量有限，一个浇铸包要在即短的时间里一次性浇铸好，如果时间用的长，或是用二壶铁水浇铸，则浇铸出来的工件就很容易存在缺陷、分层、冷隔，质量差。

2、工人的劳动强度大，工作环境差。从上班到下班，一直是抬着三四百重的浇包，铁水的温度高1500°C左右，则工作环境温度也在40°C以上，这样人就最容易疲劳、体力不支。

3、安全系数低，抬包时用力不协调会发生浇包侧翻而导致灼伤等工伤事故；用行车吊包，在运行过程容易因惯性而发生“甩包”等工伤事故。

4、工作效率低，生产率低，产量低。运输速度低，浇铸的速度慢。

5、用普通行车吊装很危险，行车的钢丝绳是柔软的，不是刚性的，在高温中容易拆断，且行车在行走过程中，钢丝绳铁钩上的浇包在下面好像在荡秋千。则在移动过程中，必须由一个工人用铁钩扶住。并且需要一个工人去操作行车，且行车停住的位置也不准确，要通过很长时间来调整行车位置，且调整的过程中浇包左右前后摇晃，时间长，安全性低。

发明内容

本发明的目的克服以上的技术缺点，利用PLC微电脑技术控制各部件的动作，且动作的先后顺序，以及动作的时间与相对角度，工作效率高且安全性作业。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种金属件热成型抬包机械手，包括机械手臂、程控箱和龙门架，所述机械手臂安装在龙门架上，所述程控箱固定在龙门架的侧翼，所述机械手臂与程控箱电连接，所述机械手臂包括浇包提运机构、浇包水平面回转机构、浇包竖直面回转机构、定位机构和测温机构。这些装置作用于浇包，实现浇包的提运、旋转、定位、浇注、往复装运等动作。

作为优选，所述的浇包提运机构包括提手、升降装置、滑行装置，所述升降装置包括导杆、上位导向轮、下位导向轮、丝杆、升降伺服电机，所述上位导向轮、下位导向轮、升降伺服电机固定在滑行装置上，所述导杆夹在上位导向轮和下位导向轮之间，所述导杆下端与提手刚性连接，所述升降伺服电机驱动丝杆实现浇包竖直方向上的上下运动。其中丝杆具体分为左丝杆和右丝杆。

作为优选，所述的滑行装置包括机箱、移动伺服电机、压轮、滑行导轨、传动链，所述移动伺服电机、压轮安装在机箱内，所述滑行导轨上安装传动链，所述移动伺服电机驱动压轮在传动链上移动，带动机箱在滑行导轨上滑行，实现浇包水平面上的左右运动。

作为优选，所述浇包水平面回转机构包括回转伺服电机和行星齿，所述行星齿安装在导杆上，所述回转伺服电机驱动行星齿实现浇包在水平面上的旋转圆周运动，回转伺服电机安装在滑行装置上。

作为优选，所述浇包竖直面翻转机构包括翻转伺服电机、动力传动轴、翻转蜗轮，所述翻转伺服电机、动力传动轴、翻转涡轮依次连接，所述翻转涡轮连接浇包，所述翻转伺服电机通过动力传动轴驱动翻转蜗轮实现浇包在竖直面上的翻转运动。

作为优选，所述浇包竖直面翻转机构上还设置有手、自动切换螺母和手轮，所述手轮连接浇包。

作为优选，所述定位机构包括识别器、指挥棒和摇控面板，所述识别器和指挥棒无线连接，所述识别器安装在导杆上，所述遥控面板安装在程控箱上。

作为优选，所述测温机构是红外线或光电温度传感器与程控箱连接形成的反馈控制系统。

作为优选，所述程控箱上设置报警机构。

作为优选，所述龙门架下方设置移动导轨，所述龙门架上设置龙门架移动左伺服电机、龙门架移动右伺服电机、龙门架滑轮，所述龙门架滑轮滑行在移动导轨上。

本发明采取了上述改进措施进行，其有益效果显著：