[发明专利]一种四自由度铸造用机械手

说明书

技术领域

本发明涉及一种四自由度铸造用机械手，具体地说是蜡模铸造中可代替工作人员手动操作的机械手，属于机械制造技术领域。

背景技术

铸造生产是获得机械产品毛坯的主要方法之一，是机械制造工业的重要基础，在国民经济中占着相当重要的位置。“蜡模”是一种常用铸造方式，当今铸造业中蜡模铸造的生产制造过程中，大多需要人工手持工具或手动操作大型机械设备夹持蜡模。其工作环境和工作强度给工作人员带来了许多不安全因素。

发明内容

本发明设计了一种可代替此工位工作人员的四自由度机械手，保证了工作人员的安全，同时也明显增加了企业的效益。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种四自由度铸造用机械手，包括底板、支撑架、导轨、丝杠、溜板、大臂、小臂和夹具；两个支撑架平行垂直设置于底板上，两支撑架的上部和中部分别水平连接有导轨和丝杠，溜板的上端和下端分别与导轨和丝杠连接，溜板上设有两竖直平行光杠，大臂套在光杠上，大臂与设置在溜板上部的步进电机A连接，大臂上设有与其同轴心的步进电机B，步进电机B与小臂连接，小臂末端设有与其同轴心的步进电机C，步进电机C与夹具固定连接。

本发明的底板起支撑作用。两个支撑架固定在底板上。两支撑架中部由一横向导轨起支撑溜板作用。两支撑架上部有一横向丝杠。溜板上部与丝杠副紧固。丝杠带动溜板横向运动。溜板下部与导轨副紧固。同一竖直平面内的丝杠和导轨共同确定溜板横向运动的行程路径。大臂通过两竖直平行光杠与溜板连接。由固定在溜板上部的步进电机A通过链传动带动大臂竖直方向的运动。大臂上同轴心地固定一步进电机B，此步进电机B的轴与小臂紧固，带动小臂在竖直面内的旋转。小臂末端同轴地固定一步进电机C。此步进电机C的轴与夹具固定，可带动模具转动。

所述自由度有溜板横向运动、大臂竖直方向运动、小臂在竖直面内的转动、小臂末端同轴步进电机的转动四个。溜板由丝杠传动，大臂由铰链传动。

本发明具有结构简单，控制性能好，使用方便等优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图

其中，1、底板，2、支撑架，3、导轨，4、夹具，5、小臂，6、大臂，7、溜板，8、丝杠。

具体实施方式

如图1所示。

本发明主要由底板1、支撑架2、导轨3、夹具4、小臂5、大臂6、溜板7、丝杠8组成。其中底板1起支撑作用。两个支撑架2固定在底板1上。两支撑架2中部由一横向导轨3起支撑溜板7作用。两支撑架2上部有一横向丝杠8。溜板7上部与丝杠8紧固。丝杠8带动溜板7横向运动。溜板7下部与导轨3紧固。同一竖直平面内的丝杠8和导轨3共同确定溜板7横向运动的行程路径。大臂6通过两竖直平行光杠与溜板7连接。由固定在溜板7上部的步进电机A通过链传动带动大臂6竖直方向的运动。大臂6上同轴心地固定一步进电机B，此步进电机B的轴与小臂5紧固，带动小臂5在竖直面内的旋转。小臂5末端同轴地固定一步进电机C。此步进电机C的轴与夹具4固定，可带动模具转动。

其中，底板1为一块8mm厚的长方形钢板，两侧对称位置四个□8的孔，作为支撑架2的固定孔，起支撑整体的作用；

支撑架2为8mm厚的钢板加工而成的两个方孔形长管，底部有法兰，四角有四个□8的孔，用来固定在底板1，中部内侧面有矩形开孔，用来固定溜板导轨，上部内侧有圆形开孔，用来固定丝杠8和电机，起支撑作用；

导轨3为一光杠导轨固定在工字钢上组成，由导轨副与溜板7相连，起支撑和引导溜板7作用；

丝杠8为□50的标准梯形丝杠，一端通过丝杠座固定在支撑架2上，另一端通过联轴器与电机轴相连，电机固定在另一个支撑架上，起传动作用，带动溜板7的左右滑动；

溜板7为一长方体形钢块，上部通过丝杠副与丝杠8相连，下部通过导轨副与导轨3相连，在其正面有两根光杠平行固定，作为大臂6在竖直面内运动的导轨，顶端固定一水平放置的电机通过铰链带动大臂6在竖直面内上下运动；

大臂6水平伸出，后端通过光杠与溜板7相连，前端轴向固定一电机，电机轴向外，通过此电机轴与小臂5相连；

小臂5中部垂直轴向右一孔，与大臂6前端电机轴配合，可在竖直面内转动，一端固定一电机，电机轴沿轴向方向；

夹具4与小臂5前端电机的轴配合，使所夹持模具可转动。

本发明的自由度有溜板7横向运动、大臂6竖直方向运动、小臂5在竖直面内的旋转和夹具4的转动。

固定在支撑架2上的电机与溜板7通过丝杠8进行传动。

溜板7的运动轨迹由丝杠8和导轨3共同作用，在竖直平面内横向运动。