一种带有辅助提升功能的双桁架机器人及其提升方法与流程

本发明涉及机器人安装使用的技术领域，特别是涉及一种带有辅助提升功能的双桁架机器人及其提升方法。

背景技术：

下芯工序是铸造生产工艺流程中最重要的工序之一，主要实现将芯包从来料区域抓取后移动到造型线上方，并垂直向下摆放到型腔内的预定位置。下芯的垂直度和位置精度直接影响到铸造产品的质量。为保证下芯的精度，往往采用桁架式机器人来完成自动下芯作业。现有的桁架式机器人大多为经典的单桁架侧装壁挂式的结构形式(见cn201620287621.7)。然而对于一些中大型铸件如汽车发动机缸体、工业机器人手臂等，由于其芯包和夹具的总重量最大可达700kg～800kg，单侧壁挂式桁架结构在使用一定期限之后会因为水平轴方向传动结构件的磨损变形导致垂直方向移动的立柱产生一定角度的倾斜，难以保证下芯的高垂直度要求，在铸造行业重载下芯作业应用方面具有一定的局限性。

技术实现要素：

本发明为解决上述背景技术中存在的技术问题，提供一种带有辅助提升功能的双桁架机器人，具有承载能力大、定位精度高的特点，尤其适用于铸造行业大型芯包的下芯作业。

本发明采用以下技术方案：一种带有辅助提升功能的双桁架机器人，包括第一横梁、第二横梁、滑动机构、支撑机构、第一动力机构和第二动力机构，所述第一横梁与所述第二横梁位于同一水平面上且相互平行；所述第一横梁与所述第二横梁的上表面上均设有x轴导轨，所述第二横梁的上表面还设有x轴齿条；

所述滑动机构包括横跨在所述第一横梁和第二横梁上的x轴滑座；所述x轴滑座上固定有支撑板，所述支撑板上的一侧通过导轨滑块副连接有z轴立柱。

进一步地，z轴立柱的一侧设有气缸；所述z轴立柱的一侧面设有两z轴导轨；所述z轴立柱上还设有z轴齿条，所述z轴齿条位于两z轴导轨之间，所述气缸的活塞杆的底端通过球铰连接于所述z轴立柱上的支耳。

进一步地，所述气缸通过转轴连接在支座上，所述支座固定在支撑板上。

进一步地，所述第一动力机构安装在支撑板的另一侧用于控制x轴的运动，所述第一动力机构包括通过固定在x轴滑座上的第一减速机，第一减速机上固定有所述第一电机，所述第一减速机的输入轴与第一电机的输出轴相连接。

进一步地，所述第二动力机构用于控制z轴的运动，所述第二动力机构包括固定在支撑板上的第二减速机，所述第二减速机的正上方固定有第二电机。

进一步地，所述第一横梁通过角座固定在所述水平柱上；所述第二横梁通过角座固定在所述水平柱上。

进一步地，所述支撑机构包括同时与第一横梁和第二横梁垂直连接的多根水平柱；所述水平柱的两端均固定有与地面垂直的支撑立柱。

进一步地，提升方法具体包括：步骤一：第一电机运转，第一减速电机的齿轮带动x轴滑座在水平上的移动；

步骤二：第二电机运转，第二减速电机的齿轮在z轴导轨上转动，带动z轴立柱上下移动，从而控制双桁架的左右、上下移动；

步骤三：工装夹具进行芯包的抓取和摆放作业。

本发明的有益效果：本产品具有承载能力大、定位精度高等优点，在铸造行业大型芯包的下芯领域有着重要的应用前景。

附图说明

图1为本发明的双桁架机器人的机构示意图。

图2为本发明的双桁架机器人的俯视图。

图3为本发明的双桁架机器人的左视图。

图4为本发明的双桁架机器人的右视图。

图5为图2中a处的结构示意图。

图6为本发明的双桁架机器人的使用状态图一。

图7为本发明的双桁架机器人的使用状态图二。

图1至图7的各标注为：1第一横梁，2第二横梁，3x轴导轨，4x轴齿条，5x轴滑座，6支撑板，7z轴立柱，8滑块，9气缸，10z轴导轨，11z轴齿条，12球铰，13第一电机，14第一减速机，15第二减速机，16第二电机，17水平柱，18支撑立柱，19角座，20支座，21工装夹具。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

如图1至5所示，一种带有辅助提升功能的双桁架机器人，包括第一横梁1、第二横梁2、滑动机构、支撑机构、第一动力机构和第二动力机构，所述第一横梁1与所述第二横梁2位于同一水平面上且相互平行；所述第一横梁1与所述第二横梁2的上表面上均设有x轴导轨3，所述第二横梁2的上表面还设有x轴齿条4；所述滑动机构包括横跨在所述第一横梁1和第二横梁2上的x轴滑座5；所述x轴滑座5可沿导轨3在水平方向上滑动。

所述x轴滑座5上固定有支撑板6，所述支撑板6上的一侧通过导轨滑块副连接有z轴立柱7。所述导轨滑块副包括滑块8和z轴导轨10。所述滑块8固定在支撑板6上，所述z轴导轨10固定在z轴立柱7上。所述z轴立柱7上还设有z轴齿条11，所述z轴齿条11位于两z轴导轨10之间。所述z轴立柱7的一侧设有气缸9，所述气缸9通过转轴连接在支座20上，所述支座20固定在支撑板6上。所述气缸9的活塞杆的底端通过球铰12连接于所述z轴立柱7上的支耳。

所述第一动力机构安装在支撑板6的另一侧用于控制x轴的运动，所述第一动力机构包括通过固定在x轴滑座5上的第一减速机14，所述第一减速机14上固定有所述第一电机13，所述第一减速机14的输入轴与第一电机13的输出轴相连接，所述第一减速机14的输出轴上的齿轮与x轴齿条4相啮合，形成齿轮齿条副。

所述第二动力机构用于控制z轴的运动，所述第二动力机构包括固定在支撑板6上的第二减速机15，所述第二减速机15的正上方固定有第二电机16。所述第二电机16的输出轴与所述第二减速机15的输入轴连接，所述第二减速机15的输出轴上的齿轮与z轴齿条11相啮合，形成齿轮齿条副。

如图6所示，所述支撑机构包括同时与第一横梁1和第二横梁2垂直连接的两根水平柱17；所述水平柱17的两端均固定有与地面垂直的支撑立柱18。所述第一横梁1通过角座19固定在所述水平柱17上；所述第二横梁2通过角座19固定在所述水平柱17上，所述z轴立柱的底端可安装工装夹具21并通过滑动机构做水平和竖直方向上的移动，进行芯包的抓取和摆放作业。

实施例2

如图7所示，所述支撑机构包括同时与第一横梁1和第二横梁2垂直连接的三根水平柱17；所述水平柱17的两端均固定有与地面垂直的支撑立柱18。且第一横梁1与第二横梁2之间设置有两组滑动机构。所述第一横梁1通过角座19固定在所述水平柱17上；所述第二横梁2通过角座19固定在所述水平柱17上。能够同时现实至少一个组件的提升。所述工装夹具为现有机械夹装领域中的现有装置。

提升方法具体包括：步骤一：第一电机运转，第一减速电机的齿轮带动x轴滑座在水平上的移动；

步骤二：第二电机运转，第二减速电机的齿轮在z轴导轨上转动，带动z轴立柱上下移动，从而控制双桁架的左右、上下移动；

步骤三：工装夹具进行芯包的抓取和摆放作业。