一种搅拌用机器人的制作方法

本发明涉及铸造领域，特别涉及一种搅拌用机器人。

背景技术：

机器人在工业领域的应用比较广泛，铸造熔体搅拌机器人作为工业机器人的一种，主要用于代替人工操作对高温铸造熔体进行搅拌。

目前使用的搅拌机器人常用于低温且负载较轻的场合，工人劳动强度低，自动化程度低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种搅拌用机器人，以解决现有机器人中不能适应高温，且负载较轻的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种搅拌用机器人，用于搅拌铸造用高温熔体，包括：搅拌部、支撑部和导轨部；导轨部设置在支撑部的承载面上，搅拌部设置在导轨部上并能够在导轨部上滑动；导轨部包括第一导轨、第二导轨和第三导轨，第一导轨水平设置在支撑部的承载面上，第二导轨可在第一导轨上滑动，且第二导轨的轴线与第一导轨的轴线垂直；第三导轨可在第二导轨上滑动，且第三导轨的轴线与第二导轨的轴线垂直；搅拌部包括隔热腔和搅拌机构，隔热腔设置在第三导轨上，并能够在第三导轨上滑动；搅拌机构与隔热腔固定连接，用于搅拌高温熔体。

与现有技术相比，本发明提供的搅拌用机器人通过将搅拌部和导轨部设置在支撑部上，结构上设计紧凑，减小了机器人的尺寸和占地面积。

导轨部包括第一导轨、第二导轨和第三导轨，由于三者之间两两垂直，形成悬臂梁结构，可最大范围的扩展机器人搅拌部的活动范围，使得搅拌部可实现最大范围地进行搅拌。同时，搅拌机构通过隔热腔进行固定，可有效避免高温熔体带来的热侵蚀，有效延长了机器人的使用寿命。本发明的搅拌用机器人的自动化程度高，大大降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。

可选的，搅拌机构包括搅拌杆和搅拌勺，搅拌杆与隔热腔固定连接，搅拌勺设置在搅拌杆的末端，用于接触高温熔体。

可选的，第一导轨包括第一底座、第一驱动电机、第一子导轨和第一滑台，其中，第一子导轨设置在第一底座上，第一滑台在第一驱动电机的驱动下在第一子导轨上滑动。

可选的，第一导轨还包括第一支撑块，第一支撑块用于支撑第一滑台，且第一支撑块能够在第一子导轨上滑动。

可选的，第一子导轨的数量为2个，分别设在在第一底座的两侧。

可选的，第一导轨还包括至少两个行程感应装置，行程感应装置设置在第一导轨上，以使第一滑台在行程感应装置之间的第一导轨上滑动。

可选的，机器人还包括控制部，控制部与行程感应装置电连接，用于接收行程感应装置的信号以及控制第一驱动电机转速。

可选的，第二导轨与第一导轨的结构相同；第三导轨与第一导轨的结构相同。

可选的，支撑部包括支撑底座、支撑板和至少两根支撑柱，支撑柱固定设置在支撑底座上，支撑板固定设置在支撑柱上；支撑柱还包括加强筋，加强筋一端设置在支撑柱侧壁，另一端设置在支撑底座上。

可选的，支撑部还包括至少一个配重块，配重块放置在支撑底座的承载面上，用于压紧支撑底座。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的搅拌用机器人的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的搅拌用机器人结构的俯视图；

图3为本发明实施例提供的隔热腔的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的第一导轨结构示意图；

图5为本发明另一实施例提供的第一导轨结构示意图。

附图标记：

1.搅拌部、10.隔热腔、11.搅拌机构、110.搅拌杆、1100、第一子搅拌杆、1101.第二子搅拌杆、111.搅拌勺；2.支撑部、20.支撑底座、21.支撑板、22.支撑柱、220.加强筋、23.配重块；3.导轨部、30.第一导轨、301.第一底座、302.第一子导轨、303.第一滑台、304.第一支撑块、305.行程感应装置、31.第二导轨、32.第三导轨。

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。

现有的铸造用机器人中，常用于温度低、负载轻的场合，工人需要做大量的工作，自动化程度低。

下面，结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。将图1所示的第一导轨30方向称为“左右”，将第二导轨31的方向称为“前后”，将第三导轨32的方向称为“上下”。另外，在各图中，标注相同的附图标记的部分是相同或相当的部分，这在说明书的全文中是通用的。

针对上述技术问题，如图1、图2所示，本发明实施例提供一种搅拌用机器人，用于搅拌铸造用高温熔体，包括：搅拌部1、支撑部2和导轨部3；导轨部3设置在支撑部2的承载面上，搅拌部1设置在导轨部3上并能够在导轨部3上滑动；导轨部3包括第一导轨30、第二导轨31和第三导轨32，第一导轨30水平设置在支撑部2的承载面上，第二导轨31可在第一导轨30上滑动，且第二导轨31的轴线与第一导轨30的轴线垂直；第三导轨32可在第二导轨31上滑动，且第三导轨32的轴线与第二导轨31的轴线垂直；搅拌部1包括隔热腔10和搅拌机构11，隔热腔10设置在第三导轨32上，并能够在第三导轨32上滑动；搅拌机构11与隔热腔10固定连接，用于搅拌高温熔体。

在一种可能的实现方式中，高温熔体是指金属在熔融状态下的一种状态，在本实施例中为铝熔体。

在一种可能的实现方式中，第三导轨32为竖直状态，即第三导轨32的轴线垂直水平面。由于搅拌机构11设置在第三导轨32上，搅拌机构11可在第三导轨32上进行滑动，即搅拌机构11能够沿所述第三导轨32上下滑动。

采用上述技术方案，搅拌机构11可以实现对高温熔体的上下搅拌。

在一种可能的实现方式中，第二导轨31为水平状态，即第二导轨31的轴线垂直纸面方向。由于搅拌机构11设置在第三导轨32上，并且第三导轨32可沿第二导轨31滑动，即搅拌机构11能够沿第二导轨31前后滑动。

采用上述技术方案，搅拌机构11可以实现对高温熔体的前后搅拌。

在一种可能的实现方式中，第一导轨30为水平状态，即第一导轨30的轴线与水平面平行。由于搅拌机构11设在第三导轨32上，且第三导轨32可沿第二导轨31滑动，第二导轨31可沿第一导轨30滑动，即搅拌机构11能够沿第一导轨30左右滑动。

采用上述技术方案，搅拌机构11可以实现对高温熔体的左右搅拌。

通过将导轨部3设置在支撑部2上，并将第一导轨30、第二导轨31和第三导轨32两两垂直设置，可最大限度地在三个自由度上对高温熔体进行搅拌。

在一种可能的实现方式中，如图1和图3所示，搅拌机构11与隔热腔10固定连接。其中，隔热腔10包括一具有密闭空间的隔热盒，隔热盒上设置有隔热盖，且隔热盒内设置有耐高温材料，在本实施例中优选为石棉。

采用上述技术方案，采用隔热腔10可减少高温熔体对机器人的热侵蚀。

作为一种可能的实现方式，如图1所示，搅拌机构11包括搅拌杆110和搅拌勺111，搅拌杆110与隔热腔10固定连接，搅拌勺111设置在搅拌杆110的末端，用于接触高温熔体。

其中，搅拌杆110包括第一子搅拌杆1100和第二子搅拌杆1101，第一子搅拌杆1100与隔热腔10固定连接，第二子连接杆与第一子连接杆采用焊接的方式，能够沿第一子搅拌杆1100转动。搅拌勺111与第二子搅拌杆1101连接。在本实施例中，搅拌勺111为搅拌高温熔体的器具。

采用上述技术方案，通过搅拌杆110与搅拌勺111的相配合，实现对高温熔体的更充分的搅拌。

作为一种可能的实现方式，如图4所示，第一导轨30包括第一底座301、第一驱动电机(图中未示出)、第一子导轨302和第一滑台303，其中，第一子导轨302设置在第一底座301上，第一滑台303在第一驱动电机的驱动下在第一子导轨302上滑动。

作为一种可能的实现方式，如图4所示，第一导轨30还包括第一支撑块304，第一支撑块304用于支撑第一滑台303，且第一支撑块304能够在第一子导轨302上滑动。

在本实施例中，第一底座301的前后两端分别安装有前端盖和后端盖，其中，第一驱动电机固定在后端盖上，并与滚珠丝杠进行连接，丝杠上固定有第一滑台303，第一滑台303与第一支撑块304连接。第一驱动电机的输出轴与滚珠丝杠连接，滚珠丝杠与第一滑台303之间通过螺纹连接。第一驱动电机转动时可以带动丝杠进行运动，丝杠上的第一滑台303也随之做直线运动，即与第一滑台303连接的第一支撑块304在第一子导轨302上运动。

作为一种可能的实现方式，第一子导轨302的数量为2个，分别设在在第一底座301的两侧。

采用上述技术方案，两个第一子导轨302可有效地提升机器人本体的承载能力

作为一种可能的实现方式，如图5所示，第一导轨30还包括至少两个行程感应装置305，行程感应装置305设置在第一导轨30上，以使第一滑台303在行程感应装置305之间的第一导轨30上滑动。

在一种可能的实现方式中，行程感应装置305为两个，分别设置在第一导轨30的端部，即第一滑台303在第一导轨30上的行程范围是两个行程感应装置305之间。本实施例中优选的行程感应装置305为光电位置传感器。

采用上述技术方案，可有效限定第一滑台303在第一导轨30上的行程，避免第一滑台303与第一导轨30发生碰撞。

在上述方案的基础上，进一步地，机器人还包括控制部(图中未示出)，控制部与行程感应装置305电连接，用于接收行程感应装置305的信号以及控制第一驱动电机转速。

控制部包括接收到行程感应装置305的信号向第一驱动电机发送控制命令，以使第一驱动电机启动或停止。同时，控制部还用于控制第一驱动电机的转速，即控制第一滑台303在第一导轨30上的运行速度。

作为一种可能的实现方式，第二导轨31与第一导轨30的结构相同；第三导轨32与第一导轨30的结构相同。

第二导轨31与第一导轨30的结构相同。第二导轨31包括第二底座、第二驱动电机、第二子导轨和第二滑台，其中，第二子导轨设置在第二底座上，第二滑台在第二驱动电机的驱动下在第二子导轨上滑动。第二导轨31还包括第二支撑块，第二支撑块用于支撑第二滑台，且第二支撑块能够在第二子导轨上滑动。第二子导轨的数量为2个，分别设在在第二底座的两侧。第二导轨31还包括至少两个行程感应装置305，行程感应装置305设置在第二导轨31上，以使第二滑台在行程感应装置305之间的第二导轨31上滑动。

其中，第二到导轨固定在第一导轨30的一侧，形成悬臂结构。如图1和图2所示，本实施例中第一导轨30和第二导轨31的具体连接结构为：第二导轨31通过背部螺纹孔和竖向连接板进行连接，竖向连接板固定在第一导轨30的固定板上，固定板安装在横向连接板上，横向连接板与第一滑台303连接固定，第一滑台303移动时带动第二导轨31在左右方向上移动。

机器人还包括控制部(图中未示出)，控制部与行程感应装置305电连接，用于接收行程感应装置305的信号以及控制第二驱动电机转速。

第三导轨32与第一导轨30的结构相同。第三导轨32包括第三底座、第三驱动电机、第三子导轨和第三滑台，其中，第三子导轨设置在第三底座上，第三滑台在第三驱动电机的驱动下在第三子导轨上滑动。第三导轨32还包括第三支撑块，第三支撑块用于支撑第三滑台，且第三支撑块能够在第三子导轨上滑动。第三子导轨的数量为2个，分别设在在第三底座的两侧。第三导轨32还包括至少两个行程感应装置305，行程感应装置305设置在第三导轨32上，以使第三滑台在行程感应装置305之间的第三导轨32上滑动。

其中，第三导轨32固定在第二导轨31的一侧，形成悬臂结构。如图1和图2所示，本实施例中第二导轨31和第三导轨32的具体连接结构为：第三导轨32通过背部螺纹孔和竖向连接板进行连接，竖向连接板固定在第二导轨31的固定板上，固定板安装在横向连接板上，横向连接板与第二滑台连接固定，第二滑台移动时带动第三导轨32在前后方向上移动。

机器人还包括控制部(图中未示出)，控制部与行程感应装置305电连接，用于接收行程感应装置305的信号以及控制第三驱动电机转速。

通过上述第一导轨30、第二导轨31和第三导轨32的设置，使得第一滑块带动第二导轨31在左右方向上滑动；第二滑块带动第三导轨32在第二导轨31在前后方向上滑动；第三滑块带动搅拌部1在上下方向上滑动。

采用上述技术方案，本发明实施例的搅拌用机器人采用直角坐标悬臂结构，结构紧凑，价格低廉。

作为一种可能的实现方式，如图1所示，支撑部2包括支撑底座20、支撑板21和至少两根支撑柱22，支撑柱22固定设置在支撑底座20上，支撑板21固定设置在支撑柱22上；支撑柱22还包括加强筋220，加强筋220一端设置在支撑柱22侧壁，另一端设置在支撑底座20上。

本发明的实施例的支撑部2包括支撑底座20，以及设置在支撑底座20上的支撑柱22，支撑板21设置在支撑柱22上。支撑柱22至少为两根，本实施例中优选为2根。

支撑柱22上还设置有加强筋220，设置在支撑柱22的侧壁上，在本实施例中加强筋220优选为三角加强筋。

采用上述技术方案，可有效保证机器人的稳定性。

作为一种可能的实现方式，支撑部2还包括至少一个配重块23，配重块23放置在支撑底座20的承载面上，用于压紧支撑底座20。

在本实施例中，配重块23设置在支撑底座20的承载面上，并且配重块23通过支撑柱22与支撑底座20固定连接，其中，配重块23的重量根据实际搅拌高温熔体需要的力进行合理配置。本实施例中配重块23的重力与搅拌高温熔体需要的力的配比优选为：10:1。例如：需要搅拌当前高温熔体需要的力为10千牛，则配重块23的重力为100千牛。即配重块23的重量为10千克。应理解，配重块23的重量也可根据实际需要进行配置。

采用上述技术方案，配重块23在支撑底座20上，可在机器人运行过程中，保证第一导轨30和第二导轨31的运行方向上的稳定性。

本发明实施例提供的搅拌用机器人通过将搅拌部1和导轨部3设置在支撑部2上，结构上设计紧凑，减小了机器人的尺寸和占地面积。而导轨部3包括第一导轨30、第二导轨31和第三导轨32，由于三者之间两两垂直，形成悬臂梁结构，可最大范围的扩展机器人搅拌部1的活动范围，使得搅拌部1可实现最大范围地进行搅拌。同时，搅拌机构11通过隔热腔10进行固定，可有效避免高温熔体带来的热侵蚀，有效延长了机器人的使用寿命。本发明实施例提供的搅拌用机器人的自动化程度高，大大降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。

本发明实施例提供的搅拌用机器人的使用过程如下：

在机器人进行搅拌作业时，第一导轨30在第一驱动电机的驱动下，带动固定在导轨上的第一滑台303移动，第二导轨31在第一导轨30移动，第三导轨32固定在第二导轨31上，搅拌部1通过机械连接固定在第三导轨32上，因此，搅拌部1也随之左右移动，从而改变搅拌勺111在第一导轨30的位置；同理，第二驱动电机在驱动第二导轨31进行动作时，第三导轨32随之在第二导轨31方向上移动，末端搅拌部1前后移动，因此改变搅拌勺111在第二导轨31的位置；又同理第三驱动电机驱动第三导轨32进行动作时，第三滑台在上下方向上移动，末端搅拌部1也随上下移动，改变了搅拌勺111在第三导轨32上的位置。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。