(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210429141.X (22)申请日 2022.04.22 (71)申请人 无锡鸿昊 达机械电气有限公司 地址 214142 江苏省无锡市无锡新区长江 南路5-2号 (72)发明人 周焕民　 (74)专利代理 机构 北京知呱 呱知识产权代理有 限公司 1 1577 专利代理师 杜立军 (51)Int.Cl. B25J 9/14(2006.01) B25J 9/16(2006.01) B25J 15/08(2006.01) B25J 15/02(2006.01) B22D 43/00(2006.01) (54)发明名称 一种铸造用 铁水除渣机器人及其程式化除 渣方法 (57)摘要 本发明公开了一种铸造用 铁水除渣机器人 及其程式化除渣 方法， 机器人包括基座、 机械臂、 多瓣式除渣机械手总成和控制系统， 机械臂包括 回转机构、 回转支承、 大臂、 小臂、 第一液压油缸 和第二液压油缸， 多瓣式除渣机械手总成包括外 壳、 升降机构、 喷粉机构、 旋转机构、 自张力机构 和多个瓣式抓爪， 控制系统与上芯管的两条液压 管、 复合油缸的两条液压管、 液压马达、 回转机 构、 第一液压油缸、 第二液压油缸控制连接， 以实 现喷粉、 炉内壁清渣、 聚渣、 提渣、 移渣和倒渣。 方 法包括移动、 喷粉、 清渣、 聚渣、 提渣、 移渣和倒 渣。 具有人工少、 自动化程度高、 除渣质量高、 效 率高、 安全性高等特点。 权利要求书2页 说明书7页 附图6页 CN 114918911 A 2022.08.19 CN 114918911 A 1.一种铸造用铁水除渣机器人， 其特 征在于， 包括： 基座； 近端可沿竖轴旋转 地设置于基座上且远端可升降高度的机 械臂； 上端与机 械臂远端铰接且下端悬垂的多瓣式除渣机 械手总成； 用于控制机械臂的旋转、 升降以及控制多瓣式除渣机械手总成进行喷粉、 炉内壁清渣、 聚渣、 提渣、 移渣和倒渣动作的控制系统。 2.根据权利要求1所述的铸造用铁水除渣机器人， 其特征在于， 所述多瓣式除渣机械手 总成包括： 外壳； 设置于外壳内的升降机构， 设置于外壳内的喷粉机构， 喷粉机构与升降机构连接； 设置于外壳底部的旋转机构， 喷粉机构的下端从旋转机构穿出； 可转动套设在喷粉机构下端周侧的自张力机构； 多个瓣式抓爪， 瓣式抓爪的上端与自张力机构铰接， 瓣式抓爪的中段与旋转机构底部 铰接， 多个瓣式抓爪沿外壳的周向均布。 3.根据权利要求2所述的铸造用铁水除渣机器人， 其特征在于， 所述喷粉机构包括上芯 管、 第一活塞、 下芯管、 第二活塞、 第一连接杆、 注料管以及喷嘴， 上芯管的上下端各连接一 条液压管， 第一活塞设置在上芯管内， 下芯管的上端与上芯管的下端连接， 第二活塞设置在 下芯管内， 第一连接杆的上端从上芯管 的下端穿入并与第一活塞连接， 第一连接杆 的下端 从下芯管 的上端穿入并与第二活塞连接， 注料管 的一端连接在下芯管 的上段， 喷嘴连接在 下芯管的下端， 喷 嘴设有多个可以将除渣剂均匀分散 到炉水表面的不同角度小孔。 4.根据权利要求3所述的铸造用铁水除渣机器人， 其特征在于， 所述升降机构包括复合 油缸和第三活塞， 复合油缸固定于外壳内， 第三活塞设置在复合油缸内， 上芯管从复合油缸 穿过， 且第三活塞固定套设在上芯管的周侧， 复合油缸的上 下端各连接一条 液压管。 5.根据权利要求4所述的铸造用铁水除渣机器人， 其特征在于， 所述旋转机构包括液压 马达和旋转套筒， 液压马达呈中空状并固定在外壳下端内部， 下芯管 的下端从液压马达穿 过， 旋转套 筒位于外壳下端并与液压马达的输出端连接 。 6.根据权利要求5所述的铸造用铁水除渣机器人， 其特征在于， 所述自张力 机构还包括 张力机构本体、 第一销轴、 压力弹簧、 第二连接杆和第二销轴， 张力机构本体可转动地套设 在下芯管 的下端周侧， 张力机构本体设有与瓣式抓爪数量相等的第一凹槽， 第一凹槽的相 对的两个凹槽侧 壁内各设有一个条形槽， 第一销轴的两端分别位于两个条形槽内， 压力弹 簧分设在第一销轴两侧， 一端垂直抵在第一销轴上， 另一端抵在第一凹槽的凹槽侧壁上， 第 二连接杆的上端可转动连接在第一销轴， 第二销轴固定在第二连接杆 的下端， 瓣式抓爪的 上端与第二销轴可转动连接； 旋转套筒的下端设有与瓣式抓爪数量相等的第三销轴， 瓣式 抓爪的中段与第三销轴可转动连接 。 7.根据权利要求6所述的铸造用铁水除渣机器人， 其特征在于， 瓣式抓爪包括抓爪本体 和活动刮板， 抓爪本体与第二销轴、 第三销轴可转动连接， 抓爪本体的前侧设有第一斜面， 活动刮板可拆卸地固定在第一斜面， 且活动刮板距炉内壁近的一端相对抓爪本体边缘向外 凸出形成刮壁凸起， 活动刮板的刮板面与 炉内壁在刮壁凸起处的法线呈0 ‑45°夹角。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114918911 A 28.根据权利要求7所述的铸造用铁水除渣机器人， 其特征在于， 所述机械臂包括回转机 构、 回转支承、 大臂、 小臂、 第一液压油缸和第二液压油缸， 回转机构固定在基座上或基座 内， 回转支承固定在回转机构上， 大臂的近端铰接在回转支承 上， 大臂的远端与小臂的近端 铰接， 小臂的远端与外壳铰接， 第一液压油缸的一端与回转支承铰接， 另一端与大臂的中段 铰接， 第二液压油缸的一端与大臂的中段铰接， 另一端与小臂的中段铰接 。 9.根据权利要求8所述的铸造用铁水除渣机器人， 其特征在于， 所述控制系统与上芯管 的两条液压管、 复合油缸的两条液压管、 液压马达、 回转机构、 第一液压油缸、 第二液压油缸 控制连接 。 10.一种铸造用铁水除渣机器人的程序化除渣方法， 其特征在于， 采用权利要求1 ‑9任 意一项所述的铸造用铁水除渣机器人， 人工逐步操作或内置程序一键执 行， 包括如下步骤： 控制系统控制机械臂的旋转、 升降将多瓣式除渣机械手总成移动至炉水上方设定位 置； 控制系统控制多瓣式除渣机 械手总成在炉水表面均匀喷洒除渣剂； 控制系统控制机 械臂下降使 多瓣式除渣机 械手总成的下端伸入炉内； 控制系统控制多瓣式除渣机 械手总成对炉内壁进行旋转清渣； 控制系统控制多瓣式除渣机 械手总成将炉水表面的浮渣向炉中心聚拢； 控制系统控制多瓣式除渣机 械手总成将聚拢的浮渣捞出； 控制系统控制机 械臂上升后旋转， 将多瓣式除渣机 械手总成移动至渣槽上 方； 控制系统控制多瓣式除渣机 械手总成将捞出的浮渣倒入 渣槽。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114918911 A 3