本发明涉及铁水出铁至浇注完毕全过程，具体地，涉及一种梁式打箱机械手。
背景技术：
在CN204893951U中公开了一种横梁式机械手，该机械手主要在机床部件领域实现旋转和水平运输功能，应用在铸造打箱领域无法实现上下升降等功能，局限性较大无法用于铸造打箱领域。
在CN104227702A中公开了一种双轨数控横梁式机械手，该机械手仅能在水平面运动，无法实现竖直面旋转协同作业，无法用于铸造打箱领域。
在CN203426389U、CN202212538U及CN101758166A中公开了一种全自动翻转合箱机械手、一种翻转合箱机以及大型起模翻转合箱机，该机械手及翻转合箱机主要以气缸和活塞连杆为主要元件，此类设计灵活度较低，气缸的局限性导致该类设备升降高度等均受到限制，仅适合特定砂箱的翻转及合箱，效率低，通用性较差，仅适合单一品种产品铸造厂生产，对小批量多品种的铸造厂无法实现应用，无法实现批量性和大范围使用，仅适合特定型铸造工厂。
在多种多样机械手及翻转合箱机领域中目前均存在灵活度低，通用性差，使用范围窄等问题，无法实现铸造行业内大范围打箱的自动化，仅在个别单一品种工厂采用自我研发设备实现了翻箱自动化，导致目前多数铸造厂打箱方法均以传统吊车方式实现。
技术实现要素：
针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种梁式打箱机械手，本发明的梁式机械手采用链轮式机构，以提高打箱及翻箱设备的灵活度与通用性，改变铸造行业打箱及翻箱的作业方式。
为实现上述目的，本发明提供了一种梁式打箱机械手，该梁式打箱机械手包括：机械手主梁、以及相对于机械手主梁可升降的翻转机构，其中，翻转机构固定至机械手主梁并可相对于机械手主梁移动，翻转机构包括用于悬挂砂箱的链条以及用于驱动链条回转以带动砂箱翻转的链条驱动机构。
根据本发明的一个实施例，翻转机构通过滑轮机构可升降地固定至机械手主梁。
根据本发明的一个实施例，滑轮机构通过行走车可移动地固定至机械手主梁。
根据本发明的一个实施例，翻转机构进一步包括固定至滑轮机构的翻箱机架，链条驱动机构设置在翻箱机架中，并且链条进一步包括第一链条和第二链条，其中，第一链条和第二链条分别可移动地固定至翻箱机架的相对两侧上。
根据本发明的一个实施例，链条驱动机构包括与链条配合以带动链条移动的链轮、以及驱动链轮转动的减速机。
根据本发明的一个实施例，链条驱动机构进一步包括链条间距调节机构，以用于调节第一链条和第二链条之间的间距。
根据本发明的一个实施例，还包括与滑轮机构同步升降的四个起升滑轮，起升滑轮的一端连接至机械手主梁，另一端分别连接至翻箱机架的四个角。
根据本发明的一个实施例，翻箱机架通过旋转机构连接至滑轮机构，旋转机构可选择性地驱动翻转机构绕竖直轴线旋转。
根据本发明的一个实施例，机械手主梁构造为导轨，行走车包括可选择性地沿导轨滑行的小车机构、以及驱动导轨沿垂直于导轨的延伸方向运动的大车机构。
根据本发明的另一方面，提供一种使用以上描述的梁式打箱机械手打箱的方法，该方法包括步骤：使用重载AGV将装有待打箱砂箱的砂箱转运托盘运载至打箱工位；将机械手的链条挂好待打箱砂箱的上箱，运行至第一落砂机进行落砂，落砂后将上箱放置在砂箱转运托盘上；将链条挂好待打箱砂箱的下箱，运行至第二落砂机上方，通过翻转机构将待打箱砂箱的下箱进行翻转，将铸件倒出至第二落砂机上；操作机械手将下箱运行至第一落砂机进行落砂，然后将下箱放置在已经完成打箱的上箱上；通过重载AGV运载砂箱转运托盘，将打箱完成的上箱和下箱运载回去；以及在第二落砂机上对铸件进行落砂操作。
本发明的有益技术效果在于：本发明的梁式打箱机械手采用链轮式机构，提高了打箱及翻箱设备的灵活度与通用性，改变了铸造行业打箱及翻箱的作业方式。
附图说明
图1示出了根据本发明的梁式打箱机械手的一个示例性实施例的结构示意图；
图2示出了从图1中的A-A方向截取的结构示意图；
图3示出了图1中的B方向观察的结构示意图；以及
图4示出了使用图1中例示的梁式打箱机械手进行打箱操作的示意性过程示意图。
具体实施方式
现在参照附图描述根据本发明的具体实施例。
首先参照图1，其示出了根据本发明的梁式打箱机械手的一个示例性实施例的结构示意图。如图所示，在该实施例中，梁式打箱机械手包括机械手主梁1、以及相对于机械手主梁1可升降的翻转机构2，其中，翻转机构2固定至机械手主梁1并且可相对于机械手主梁1移动，进一步地，结合图2，翻转机构2包括用于悬挂砂箱3的链条4以及用于驱动链条4回转以带动砂箱3翻转的链条驱动机构5。
本发明的梁式机械手采用链轮式机构，在链条驱动机构5和链条4的配合下可以在打箱过程中实现砂箱3自动翻转且不会打滑，提高了打箱及翻箱设备的灵活度与通用性；并且采用本发明的机械手进行打箱操作时，打箱工作只需一名操作工人做辅助的挂链条工作即可，劳动强度大幅下降，安全也得到了保障，因此本发明的梁式机械手改变了铸造行业打箱及翻箱的作业方式。
在一个具体的实施例中，如图1所示，翻转机构2通过滑轮机构6可升降地固定至机械手主梁1，滑轮机构6的结构和工作原理已为本领域中的技术人员熟知，此处不再作进一步的详细描述。然而应当领会，翻转机构2可通过任意其他合适的方式实现相对于机械手主梁3的上下升降，例如可通过电葫芦、升降杆等，本发明不局限与此。
此外，滑轮机构6可通过行走车可移动地固定至机械手主梁1。在一个具体的实施例中，如图1所示，机械手主梁1构造为导轨，并且行走车包括可沿该导轨滑行的小车机构7、以及驱动该导轨沿垂直于导轨的延伸方向运动的大车机构14，小车机构7和大车机构14配合，使得滑轮机构6能够相对于机械手主梁1移动，从而带动翻转机构2相对于机械手主梁1移动。
进一步地，参见图1和图2，翻转机构2进一步包括固定至滑轮机构6的翻箱机架8，链条驱动机构5设置在翻箱机架8中，并且链条4进一步包括第一链条41和第二链条42，其中，第一链条41和第二链条42分别可移动地固定至翻箱机架8的相对两侧上。如图3进一步示出，相对设置的第一链条41和第二链条42可分别悬挂在砂箱3的相对两侧上，并且在砂箱3的每一侧，链条41和42各接合砂箱3侧面的两个位置，当使用链条41和42将砂箱3悬吊起时，链条41和42均呈现大致三角形构造，从而确保砂箱3翻转时的稳定性。
再次如图2所示，链条驱动机构5包括与链条4配合以带动链条4移动的链轮9、以及驱动链轮9转动的减速机10。在打箱时，将第一链条41和第二链条42挂好砂箱3后，通过减速机10驱动链轮9旋转，链轮9带动链条4回转，从而实现砂箱3的翻转，即可倒出砂箱3内的铸件。
另外，在一个优选的实施例中，链条驱动机构5进一步包括链条间距调节机构11，以调节第一链条41和第二链条42之间的间距。因此，本发明的梁式打箱机械手可以实现不同大小的砂箱打箱工作，通过链条间距调节机构11可以在PLC的控制下在打箱前机械手就已经调节好链条间距，且间距调节采用的是齿条调节，间距调节非常精确，便于操作者挂链条，提高了该机械手的通用性和灵活性。
此外，还可设置与滑轮机构6同步升降的四个起升滑轮12用作平衡系统，起升滑轮12的一端连接至机械手主梁1，另一端分别连接至翻箱机架8的四个角。滑轮机构6和四个起升滑轮12相辅相成共同配合，以消除由于砂箱旋转带来的重心偏移和吊运钩头随意旋转带来的旋转定位问题；具体地，四个起升滑轮12由同一组传动机构组成，采用无极变频调速技术，在PLC的控制下可以实现其与滑轮机构6同步精确上升和下降，也可确保机械手在翻转砂箱3导致重心偏移时滑轮机构6平衡，从而确保打箱工作的平稳、安全运行。
在另一个优选的实施例中，如图1所示，翻箱机架8可通过旋转机构13连接至滑轮机构6，旋转机构13可选择性地驱动翻转机构2绕竖直轴线旋转。其中，旋转机构13可由无极调速电机驱动，采用齿盘传动，在PLC的控制下可以实现精确的位置旋转，确保打箱操作前操作人员很容易就能将砂箱3挂在链条4上，同时确保打箱时砂箱3能够准确地放置在落砂机上完成落砂。回转机构的设计确保了砂箱的确定角度旋转，便于操作者挂链条，也便于打箱时砂箱按照设计的位置自动落在落砂机上。
在示例性实例中，小车机构7和大车机构14、滑轮机构6以及旋转机构13均可采用无极变频调速技术，在PLC的控制下实现机械手相对于当前待打箱砂箱的位置在任意方向上的精确定位。
现在描述一种使用如上所述的梁式打箱机械手打箱的示例性方法，该方法包括如下步骤：首先使用重载自动导引运输车(Automated Guided Vehicle，以下简称AGV)15将装有待打箱砂箱16的砂箱转运托盘17运载至打箱工位；将梁式打箱机械手的第一链条41和第二链条42分别挂好待打箱砂箱(16)的上箱的相对两侧，然后将上箱运行至第一落砂机18进行落砂，落砂后将上箱放置在砂箱转运托盘17上；将第一链条41和第二链条42挂好待打箱砂箱16的下箱，然后将下箱运行至第二落砂机19上方，通过翻转机构2将下箱进行翻转，以将铸件倒出至第二落砂机19上；操作梁式打箱机械手将下箱运行至第一落砂机18进行落砂，然后将下箱放置在已经完成打箱的上箱上；通过重载AGV 15运载砂箱转运托盘17，将打箱完成的上箱和下箱运载回去；以及在第二落砂机19上对铸件进行落砂操作。最后，铸件在落砂机19上完成落砂后操作人员操作梁式机械手用链条41、42挂着铸件吊用至下一工序，打箱完成。
本发明的打箱方法采用重载AGV转运砂箱转运托盘，托盘统一规格，保证了任何规格的砂箱都可以放置在托盘上，打完箱后上箱放置在下部，下箱放置在上部，由重载AGV转运至使用现场，符合现场使用时的顺序，重载AGV的转运重量可达200吨，可以满足铸造现场几乎所有的打箱需求；此外，本发明的打箱方式采用两台落砂机18、19，落砂机18负责砂箱落砂，落砂机19负责铸件落砂，使整个过程更加顺利、便捷。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。