本發明屬于鋁活塞毛坯澆注技術領域，特別涉及一種鋁活塞高精度澆注機器人。

背景技術：

鋁活塞，以低塑性鑄造鋁合金為基體材料，在熔煉過程中，稀土元素與合金元素發生相互作用，生成多種稀土化合物強化相，使合金組織均勻，晶粒細化，晶界強化，線膨脹系數減小，從而明顯提高強度、硬度，增強體積穩定性和切削加工性能。

目前，鋁活塞生產廠家在鑄造鋁活塞毛坯時普遍采用手工澆注的鑄造方式，這種工藝受人為因素影響較大，常常造成鋁活塞毛坯鑄造質量的波動，廢品率較高，生產效率低。

現在也已有部分廠家采用鋁活塞澆注機械手，如圖1所示，通過主擺臂、副擺臂、豎直擺臂和連桿形成平行四連桿機構；A軸伺服電機安裝在澆注機箱體上并與減速機連接，該減速機的輸出軸通過蝸輪蝸桿機構與安裝在澆注機箱體上的蝸輪軸連接，該蝸輪軸再通過鏈輪鏈條傳動與連接軸連接，連接軸通過鏈輪鏈條傳動與豎直擺臂下端蓋上的鏈輪連接，鏈輪上連接有澆勺。該機械手自由度低，其通常設計為3-4個自由度，柔性差，動作節拍長，生產效率低，其機構重復定位精度及舀取鋁液重量重復量精度差，使產品質量出現波動，產品質量不穩定；澆勺定量軸采用鏈條傳動，間隙大，鋁液定量不穩定；自由度低造成澆注過程中無法實現分段分速澆注，鋁液入模具易卷氣，產生鑄造缺陷。

技術實現要素：

本發明為了解決以上所提問題，彌補傳統技術的不足，提供了一種鋁活塞高精度澆注機器人，滿足生產效率高、澆注過程穩定、鋁液定量精度高的特點。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種鋁活塞高精度澆注機器人，包括ABB六軸工業機器人和澆注第七軸，澆注第七軸通過機器人連接法蘭與ABB六軸工業機器人的連接端固定連接，其特征在于：澆注第七軸包括第七軸電機、第七軸減速機、傳動桿、直角齒輪箱和澆勺，第七軸電機下方連接第七軸減速機，第七軸減速機通過軸承、減速機聯軸器與傳動桿連接，傳動桿的下端與直角齒輪箱通過軸承、齒輪箱聯軸器連接，直角齒輪箱輸出軸通過澆勺連接板與澆勺連接；所述的傳動桿外側還設置有保護和連接上下機構作用的傳動桿外殼。

進一步優化，傳動桿外殼還安裝有探針。

本發明的有益效果是，整個澆注第七軸是在ABB六軸工業機器人的帶動實現運動的，其自由度總數達到了7個，多自由度，系統柔性高，系統從鋁液保溫爐定量完到鑄造機澆口杯過程，系統行進路線最短、用時短，極大地提高了生產效率；同時，在整個澆注過程中，系統很好的實現了分段分速控制鋁液的澆注速度；減少了人為因素對鋁活塞鑄造質量的影響；采用機器人第七軸伺服電機控制澆勺定量角度從而能夠精準的控制鋁液重量，其重復澆注鋁液量精度控制在1%以內，提高鋁活塞毛坯加工質量和穩定性；自動化生產模式使操作者由原來的3人操作一臺設備減少到1人操作1臺設備，單臺產量人工成本大幅度降低，最終使產品成本降低。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步的說明。

圖1為傳統活塞澆注機械手的結構示意圖。

圖中：1、X軸伺服電機，2、A軸伺服電機，3、主擺臂，4、副擺臂，5、豎直擺臂，6、Y軸伺服電機，7、澆勺。

圖2為本發明中的澆注機器人的結構示意圖。

圖3為澆注第七軸結構示意圖。

圖4為圖3澆注第七軸左視結構示意圖。

圖中：8、ABB六軸工業機器人，9、澆注第七軸，10、第七軸電機，11、第七軸減速機，12、減速機聯軸器，13、軸承，14、傳動桿，15、探針，16、軸承，17、齒輪箱聯軸器，18、直角齒輪箱，19、澆勺，20、澆勺連接板，21、機器人連接法蘭，22、傳動桿外殼。

具體實施方式

附圖為本發明的一種具體實施例。

本發明的鋁活塞高精度澆注機器人，如圖2、圖3、圖4所示，包括ABB六軸工業機器人8和澆注第七軸9，澆注第七軸9通過機器人連接法蘭21與ABB六軸工業機器人8的連接端固定連接，其特征在于：澆注第七軸9包括第七軸電機10、第七軸減速機11、傳動桿14、直角齒輪箱18和澆勺19，第七軸電機10下方連接第七軸減速機11，第七軸減速機11通過軸承、減速機聯軸器12與傳動桿14連接，傳動桿14的下端與直角齒輪箱18通過軸承、齒輪箱聯軸器17連接，直角齒輪箱18輸出軸通過澆勺連接板20與澆勺19連接；所述的傳動桿14外側還設置有保護和連接上下機構作用的傳動桿外殼22；傳動桿外殼22還安裝有探針15。

第七軸電機10通過第七軸減速機11、傳動桿14傳遞機械能到直角齒輪箱18，直角齒輪箱18輸出軸與澆勺19連在一起。當第七軸電機10旋轉時帶動澆勺19旋轉完成舀取鋁水、倒鋁水入模具的動作，其傳遞過程間隙極小，從而鋁水重量定量精度高，滿足重復澆注鋁液量精度±1%。

對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。