本發(fā)明涉及一種機械設備，具體是一種行車式三維流涂合箱機械手。

背景技術：

隨著鑄造業(yè)的不斷發(fā)展，對鑄造機械化生產的程度不斷提高。特別是百噸以上的大型高端鑄型的研究開發(fā)，對造型工藝的要求越來越高。但是，目前在大型鑄件生產過程中，工件的翻轉主要靠人工或與起重機配合完成而這種方式人工強度高、操作安全性差、效率很低且易破壞工件；安全性差，高端大型鑄件報廢的狀況都是我們最不愿意看到的。

這就需要根據鑄件高端化、大型化的發(fā)展趨勢而設計新系列大噸位起模翻轉流涂合箱裝備，來配合現(xiàn)代生產線的自動化應用，以提高生產能力。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種適用于重型化鑄件鑄造生產的流涂、合箱工序的機械手。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，通過采用以下技術方案實現(xiàn)：

一種行車式三維流涂合箱機械手，包括行車式移動車架、橫向移載車、鏈式升降系統(tǒng)、機械臂抓持系統(tǒng)；所述的橫向移載車安裝在行車式移動車架上，可在行車式移動車架橫向移動；所述的鏈式升降系統(tǒng)固定在橫向移栽車上，鏈式升降系統(tǒng)下端與機械臂抓持系統(tǒng)相連接。

特別地，所述的鏈式升降系統(tǒng)包括鏈條控制機構和四組鏈條升降裝置；所述的鏈條升降裝置包括升降鏈、鏈條固定調整裝置、換向鏈輪，所述的鏈條固定調整裝置固定在橫向移栽車上；升降鏈的一端固定在鏈條固定調整裝置上；換向鏈輪固定在橫向移載車上，升降鏈從換向鏈輪上經過。

特別地，所述的鏈條控制機構包括用于控制鏈條行程的動滑輪式行程倍增機構，所述的動滑輪式行程倍增機構包括推動裝置、推行鏈輪，推行鏈輪位于推動裝置的前進方向上；升降鏈從推動裝置前進方向經過推行鏈輪后，沿著相反方向經過換向鏈輪后垂落。

特別地，所述的鏈條控制機構還包括四鏈同步機構；

所述的四鏈同步機構包括四個同步增程車，分別為第一同步增程車、第二同步增程車、第三同步增程車、第四同步增程車；四鏈同步機構還包括四個同步鏈輪，分別是第一同步鏈輪、第二同步鏈輪、第三同步鏈輪、第四同步鏈輪；四鏈同步機構還包括兩個同步軸，分別是第一同步軸、第二同步軸；四鏈同步機構還包括兩根同步鏈，分別是第一同步鏈、第二同步鏈；

第一同步軸的兩端連接第一同步鏈輪、第二同步鏈輪的輪軸心，第二同步軸的兩端連接第三同步鏈輪、第四同步鏈輪的輪軸心；第一同步鏈連接第一同步鏈輪、第三同步鏈輪的鏈齒，第二同步鏈連接第二同步鏈輪、第四同步鏈輪的鏈齒；

同步增程車與推行鏈輪一一對應并相互固定；

第一同步增程車、第二同步增程車固定在第一同步鏈上；第三同步增程車、第四同步增程車固定在第二同步鏈上；

第一同步增程車、第三同步增程車相互固定連接；第二同步增程車、第四同步增程車相互固定連接。

特別地，所述的第一同步增程車安裝在第一同步鏈輪、第三同步鏈輪與第一同步鏈上切面之間的鏈條上，第二同步增程車安裝在第一同步鏈輪、第三同步鏈輪與第一同步鏈下切面之間的鏈條上；第三同步增程車安裝在第二同步鏈輪、第四同步鏈輪與第二同步鏈上切面之間的鏈條上，第四同步增程車安裝在第二同步鏈輪、第四同步鏈輪與第二同步鏈下切面之間的鏈條上。

特別地，所述的同步增程車包括車體架、車輪、鏈條栓；所述車輪、鏈條栓位于車體架上；車體架上還固定有推行鏈輪，推動裝置的推進端與車體架相連；所述的鏈條栓位于車體架的兩側，用于固定第一同步鏈和第二同步鏈；車體架上還有升降鏈上鏈托板和升降鏈下鏈托板；所述的升降鏈上鏈托板與推行鏈輪緊貼，升降鏈上鏈托板的高度與推行鏈輪上沿一致；所述的升降鏈下鏈托板與推行鏈輪緊貼，升降鏈下鏈托板的高度與推行鏈輪下沿一致。

特別地，所述的機械臂抓持系統(tǒng)包括回轉機構、夾持機構、翻轉機構；所述的回轉機構安裝在鏈式升降系統(tǒng)下面，用于機械臂抓持系統(tǒng)水平方向旋轉；所述的夾持機構位于回轉機構下面，用于夾持物品；所述的翻轉機構安裝在夾持機構上，用于對夾持的物品進行翻轉。

特別地，所述的回轉機構包括旋轉支架、回轉支承、旋轉軸；所述的旋轉支架與鏈式升降系統(tǒng)相連接，旋轉支架與旋轉軸之間通過回轉支承活動連接；旋轉軸與夾持機構相連接。

特別地，所述的夾持機構包括夾持機架、液壓裝置和兩個夾持臂；所述的夾持機架與回轉機構相連接；夾持機架的兩側各安裝了一個可在夾持機架上移動的夾持臂；液壓裝置安裝在夾持機架上，用來控制夾持臂在夾持機架上的運動。

特別地，所述的翻轉機構包括兩個翻轉抓手裝置，所述的翻轉抓手裝置包括翻轉動力裝置、橫向轉軸、抓手，所述的橫向轉軸安裝在夾持臂上；橫向轉軸伸向里側的一端裝有抓手；翻轉動力裝置與橫向轉軸相連，用來控制橫向轉軸轉動。

本發(fā)明的有益效果在于：適用于重型化鑄件鑄造在流涂、合箱工序進行自動化、智能化的生產。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的正視圖；

圖2是本發(fā)明的鏈式升降系統(tǒng)的正視圖；

圖3是本發(fā)明的鏈式升降系統(tǒng)的俯視圖；

圖4本發(fā)明的同步增程車的俯視圖；

圖5本發(fā)明的同步增程車的正視圖；

圖6是本發(fā)明的機械臂抓持系統(tǒng)的正視圖。

對圖1至圖6的符號說明如下：

1、行車式移動車架；2、橫向移載車；3、鏈式升降系統(tǒng)；31、鏈條控制機構；311、動滑輪式行程倍增機構；3111、推動裝置；3112推動鏈輪；32、鏈條升降裝置；321、升降鏈；322、鏈條固定調整裝置；323、換向鏈輪；4、機械臂抓持系統(tǒng)；41、回轉機構；411、旋轉支架；412、回轉支承；413、旋轉軸；42、夾持機構；421、加持機架；422、液壓裝置；423、夾持臂；43、翻轉機構；431、翻轉動力裝置；432、橫向轉軸；433、抓手；61、第一同步增程車；611、第一同步增程車的車體架；612、第一同步增程車的車輪；613、第一同步增程車的鏈條栓；614、上鏈托板；615、下鏈托板；62、第二同步增程車；63、第三同步增程車；631、第三同步增程車的車體架；632、第三同步增程車的車輪；633、第三同步增程車的鏈條栓；64、第四同步增程車；71、第一同步鏈輪；72、第二同步鏈輪；73、第三同步鏈輪；74、第四同步鏈輪；81、第一同步軸；82、第二同步軸；91、第一同步鏈；92、第二同步鏈。

具體實施方式

下面結合圖1至圖6對本發(fā)明的實施方式進行說明。

如圖1，一種行車式三維流涂合箱機械手，包括行車式移動車架1、橫向移載車2、鏈式升降系統(tǒng)3、機械臂抓持系統(tǒng)4；所述的橫向移載車安裝在行車式移動車架1上，可在行車式移動車架1橫向移動；所述的鏈式升降3系統(tǒng)固定在橫向移栽車2上，鏈式升降系統(tǒng)3下端與機械臂抓持系統(tǒng)4相連接。行車式移動車架1能夠承受高達數百噸的巨大重量，并可在相應的軌道上進行移動，橫向移載車2可在行車式移動車架1上移動，鏈式升降系統(tǒng)3可控制升降鏈321縱向移動，從而實現(xiàn)了三維無死角的移動。

鏈式升降系統(tǒng)3包括鏈條控制機構31和四組鏈條升降裝置32。在進行流涂合箱工序的傳統(tǒng)工藝中，為了翻轉的方便，一般都是使用兩根鏈條進行懸吊。在本發(fā)明中，使用四組鏈條升降裝置，從而相比傳統(tǒng)工藝提高了穩(wěn)定性。

所述的鏈條升降裝置32包括升降鏈321、鏈條固定調整裝置322、換向鏈輪323，所述的鏈條固定調整裝置322固定在橫向移栽車2上；升降鏈321的一端固定在鏈條固定調整裝置322上；換向鏈輪323固定在橫向移載車2上，升降鏈321從換向鏈輪323上經過。換向鏈輪323給予升降鏈321一定的支撐力，并決定了升降鏈321垂落的位置。

如圖2、圖3，鏈條控制機構31包括用于控制鏈條行程的動滑輪式行程倍增機構311，所述的動滑輪式行程倍增機構311包括推動裝置3111、推行鏈輪3112，推行鏈輪3112位于推動裝置3111的前進方向上；升降鏈321從推動裝置3111前進方向經過推行鏈輪3112后，沿著相反方向經過換向鏈輪3112后垂落。圖2中，推動裝置3111使用的是前端帶有推桿的液壓缸，液壓缸推進推行鏈輪3112后，升降鏈3112也隨之升降，升降鏈3112升降的距離是液壓缸推進距離的兩倍。

如圖2、圖3，鏈條控制機構31還包括四鏈同步機構；所謂四鏈同步機構的目的在于實現(xiàn)四根升降鏈在升降過程中保持一致。

所述的四鏈同步機構包括四個同步增程車，分別為第一同步增程車61、第二同步增程車62、第三同步增程車63、第四同步增程車64；四鏈同步機構還包括四個同步鏈輪，分別是第一同步鏈輪71、第二同步鏈輪72、第三同步鏈輪73、第四同步鏈輪74；四鏈同步機構還包括兩個同步軸，分別是第一同步軸81、第二同步軸82；四鏈同步機構還包括兩根同步鏈，分別是第一同步鏈91、第二同步鏈92；第一同步軸81的兩端連接第一同步鏈輪71、第二同步鏈輪72的輪軸心，第二同步軸82的兩端連接第三同步鏈輪73、第四同步鏈輪74的輪軸心；第一同步鏈91連接第一同步鏈輪71、第三同步鏈輪73的鏈齒，第二同步鏈92連接第二同步鏈輪72、第四同步鏈輪74的鏈齒；同步增程車與推行鏈輪一一對應并相互固定；第一同步增程車61、第二同步增程車62固定在第一同步鏈91上；第三同步增程車63、第四同步增程車64固定在第二同步鏈92上；第一同步增程車61、第三同步增程車63相互固定連接；第二同步增程車62、第四同步增程車64相互固定連接。本發(fā)明的四鏈同步機構的設計原理為，通過履帶型結構控制前后兩輪同步，再通過左右兩輪之間的輪軸控制兩條履帶同步，然后通過同步增程車將四組動滑輪式行程倍增機構固定在履帶上，履帶的同步運動轉化為鏈條升降的同步運動。

在圖3、圖4的實施例中，因第一同步鏈91與第二同步鏈92的間距很小，因此第一同步增程車61與第三同步增程車63的間距很小，第二同步增程車62與第四同步增程車64的間距很小，在此情況下可將第一同步增程車61與第三同步增程車63使用相同的車架、車輪從而合并為一輛同步增程車，將第二同步增程車62與第四同步增程車64使用相同的車架、車輪從而合并為一輛同步增程車。同理，第一同步鏈91與第二同步鏈92的間距很小時，推動第一同步增程車61、第三同步增程車63的推動裝置也不需要使用兩臺，而可使用一臺推動裝置推動一臺第一同步增程車61、第三同步增程車63合并成的同步增程車。本領域技術人員無需創(chuàng)造性勞動即可作出上述技術方案的變化。

如圖2、圖3、圖4，第一同步增程車61安裝在第一同步鏈輪71、第三同步鏈輪73與第一同步鏈91上切面之間的鏈條上，第二同步增程車62安裝在第一同步鏈輪71、第三同步鏈輪73與第一同步鏈91下切面之間的鏈條上；第三同步增程車63安裝在第二同步鏈輪72、第四同步鏈輪74與第二同步鏈92上切面之間的鏈條上，第四同步增程車64安裝在第二同步鏈輪72、第四同步鏈輪74與第二同步鏈92下切面之間的鏈條上。位于兩個同步鏈輪上切面之間的鏈條與下切面之間的鏈條的前進方向是相反的，因此無論如何移動，位于上切面之上同步增程車與下切面之上的同步增程車之間的中間點是永遠不變的，這有利于維持重心平衡，從而提高安全性和可操作性。

如圖4、圖5，所述的同步增程車包括車體架611、車輪612、鏈條栓613；所述車輪、鏈條栓位于車體架上；車體架上還固定有推行鏈輪3112，推動裝置3111的推進端與車體架相連；所述的鏈條栓位于車體架的兩側，用于固定第一同步鏈和第二同步鏈；車體架上還有升降鏈上鏈托板614和升降鏈下鏈托板615；所述的升降鏈上鏈托板614與推行鏈輪緊貼，升降鏈上鏈托板614的高度與推行鏈輪上沿一致；所述的升降鏈下鏈托板615與推行鏈輪緊貼，升降鏈下鏈托板615的高度與推行鏈輪下沿一致。只需要第一同步增程車、第三同步增程車相互固定連接即可實現(xiàn)推動裝置的推動動作造成的四條升降鏈的同步，在圖4中，兩臺同步增程車足夠靠近，也可將兩輛同步增程車的車體架完全相連，共用同一組車輪整合為一輛同步增程車，也能實現(xiàn)相同的功能。

如圖6，所述的機械臂抓持系統(tǒng)4包括回轉機構41、夾持機構42、翻轉機構43；所述的回轉機41構安裝在鏈式升降系統(tǒng)3下面，用于機械臂抓持系統(tǒng)4水平方向旋轉；所述的夾持機構42位于回轉機構41下面，用于夾持物品；所述的翻轉機構43安裝在夾持機構42上，用于對夾持的物品進行翻轉。

如圖6，所述的回轉機構41包括旋轉支架411、回轉支承412、旋轉軸413；所述的旋轉支架411與鏈式升降系統(tǒng)3相連接，旋轉支架411與旋轉軸413之間通過回轉支承412活動連接；旋轉軸413與夾持機構41相連接?；剞D機構41能夠控制整個機械臂抓持系統(tǒng)在水平方向上的旋轉。

如圖6，所述的夾持機構42包括夾持機架421、液壓裝置422和兩個夾持臂423；所述的夾持機架421與回轉機構41相連接；夾持機架421的兩側各安裝了一個可在夾持機架421上移動的夾持臂423；液壓裝置422安裝在夾持機架421上，用來控制夾持臂423在夾持機架421上的運動。液壓裝置422為夾持臂423提供了動力，夾持臂423在夾持機架421上移動的過程中，兩個夾持臂相互靠近則可將物品夾持，相互分開可將物品分開。

所述的翻轉機構43包括兩個翻轉抓手裝置，所述的翻轉抓手裝置包括翻轉動力裝置431、橫向轉軸432、抓手433，所述的橫向轉軸432安裝在夾持臂423上；橫向轉軸243伸向里側的一端裝有抓手433；翻轉動力裝置431與橫向轉軸332相連，用來控制橫向轉軸432轉動。在圖6中，所使用的轉手433是合箱工藝中翻轉專用的抓手，本發(fā)明配合其他工序也可安裝不同規(guī)格的抓手。

使用本發(fā)明時，行車式移動車架1、橫向移載車2、升降鏈321提供三維全方位的移動方式；推動裝置3111可使用液壓油缸來提供動力，動滑輪式行程倍增機構311動作，四條升降鏈321同步升降，到達準確的落點；回轉支承412控制旋轉軸413旋轉，來調整合適的角度；液壓裝置422控制兩個夾持臂在合適的寬度內進行夾持；完成夾持后，與被夾持的物品直接接觸的是抓手433，圖1中所夾持的物品是砂箱，所使用的抓手是砂箱抓手，砂箱抓手通過夾持臂的移動移動到適當的位置，橫向轉軸轉動到適當角度后，能夠與砂箱完成對接，并能通過橫向轉軸的轉動來控制砂箱的翻轉。