一种智能桁架机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种智能桁架机器人，包括天轨及机架总成、横向安装架、传动装置、提升机构、抓具装置；机架总成包括由纵梁和横梁围成的矩形框架及其下侧的支撑桁架，天轨连接于矩形框架的纵向两侧，横向安装架的两端对称连接有传动装置，提升机构的上端连接于横向安装架上，抓具装置连接于提升机构的下端，抓具装置刚性夹持零件的转运夹具。提升机构使抓具装置上下运动，传动装置使横向安装架沿天轨纵向移动，横向安装架带着提升机构及其下端的抓具装置及转运夹具一起纵向移动，从而实现零件的自动转运。提升机构为刚性机构，抓具装置与提升机构及转运夹具之间均为刚性连接，且转运夹具是否落地通过压力传感器自动判断，实现零件的自动转运。

A kind of intelligent truss robot

The invention discloses a kind of intelligent truss robot, including the sky rail and the frame assembly, the transverse mounting frame, the transmission device, the lifting mechanism and the grab device. The frame assembly includes a rectangular frame and a supporting truss encircled by the longitudinal beam and the transverse beam, and the sky rail is connected to the longitudinal sides of the rectangular frame and the two ends of the transverse mounting frame. The symmetrical connection has a transmission device, the upper end of the lifting mechanism is connected to the lateral mounting frame, the grab device is connected to the lower end of the lifting mechanism, and the clamping fixture is clamped for the rigid clamping part of the device. The lifting mechanism enables the grab device to move up and down, the transmission device makes the horizontal mounting frame move along the vertical rail, and the transverse mounting frame moves longitudinally with the grab device and the transfer fixture on the lifting mechanism and its lower end, thus realizing the automatic transfer of the parts. The lifting mechanism is a rigid mechanism, the grab device is rigid connected with the lifting mechanism and the transfer fixture, and the transfer fixture is automatically judged by the pressure sensor to realize the automatic transfer of the parts.

【技术实现步骤摘要】
一种智能桁架机器人
本专利技术涉及一种智能机器人，具体涉及一种智能桁架机器人。
技术介绍
金属零件在使用寿命期内会出现锈蚀，从而影响产品质量，降低使用寿命、影响零件结构强度，所以在零件生产时需对其进行表面防锈处理。目前零件表面的防锈处理一般采用油漆、发黑、镀铬、PIP等处理措施，其中PIP技术是绿色环保无污染且防腐性能优异的一种防腐技术，它运用多种工艺方法，将非金属元素和微量金属元素渗入到金属表面，形成由金属氧化物和非金属元素组成的多层复合渗层，从而使产品整体内外同时形成防腐耐磨层，完全与金属表面融合在一起。在进行PIP工艺时，需要将被处理零件放入一系列高温、并有腐蚀性气体挥发的炉槽中处理，目前零件的转运是工作人员通过传统的行车来操作，由于作业环境温度高且有腐蚀性的气体挥发，长期处在这种环境中会对人体产生一定的危害。转运零件时，将零件置于转运夹具上，而转运夹具的重量较大，尤其是对于某些大型零件，转运夹具的重量甚至可达几千公斤。目前通过传统行车采用吊钩来吊装转运夹具，通过人眼判断转运夹具在炉槽中就位就可能存在误差，也就是说转运夹具可能并未真正就位，所以当吊钩与转运夹具脱离时，转运夹具可能会对炉槽产生冲击，对炉槽的安全使用造成影响。零件处理好后转运时也对地面可能产生冲击。另外转运零件时，从一个炉槽转运到下一个炉槽中必须在很短的时间内完成，这就要求行车的行走速度很快，一方面转运夹具的重量大，在转运过程中的惯性大，且吊钩连接于钢丝绳的下端，吊钩钩住转运夹具行走，在行车行走过程中转运夹具会产生较大的摇晃。而炉槽壁与转运夹具之间的空隙很小，所以转运夹具在就位时很容易撞击到炉槽壁对其造成损伤，影响炉槽的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种无需操作人员在处理现场操作、能避免零件转运过程中出现摇晃，能自动避免转运夹具对炉槽或者地面产生冲击的智能桁架机器人。本专利技术提供的这种智能桁架机器人，包括天轨及机架总成、横向安装架、传动装置、提升机构、抓具装置；机架总成包括由纵梁和横梁围成的矩形框架及矩形框架下侧的支撑桁架，天轨连接于矩形框架的纵向两侧，横向安装架的两端对称连接有使其实现沿天轨纵向移动的传动装置，提升机构的上端连接于横向安装架上，抓具装置连接于提升机构的下端，抓具装置刚性夹持零件的转运夹具。所述天轨包括连接于纵梁内、外侧的纵向齿条和纵向导轨；所述横向安装架包括两平行布置的横向安装梁和它们之间的连接梁，所述传动装置包括减速电机及其输出齿轮，减速电机固定于横向安装梁上，输出齿轮分别与纵向齿条啮合，横向安装梁的两端沿纵向导轨移动。所述提升机构包括竖向安装架、竖向导轨、竖向滑块座、竖向丝杆和伺服电机，两根竖向导轨平行连接于竖向安装架上，竖向滑块座的两侧分别与竖向导轨连接，竖向丝杆位于两竖向导轨之间的竖向中心面上，伺服电机固定于竖向安装架的上端，其输出轴与竖向丝杆的上端连接；竖向安装架位于两横向安装梁之间，其上端两侧通过安装座分别与两横向安装梁连接。所述抓具装置包括抓具总成和连接于其上的安全装置；抓具总成包括矩形座、抓具和动力装置；抓具包括对称铰接于矩形座一对侧的两组抓爪组件，每组抓爪组件包括两个抓爪，四个抓爪于矩形座的四个角部对称布置；动力装置为可伸缩型装置，其一端铰接于矩形座上，另一端铰接于抓爪组件上，通过动力装置的伸缩运动实现抓爪组件的开合；安全装置包括上调节座、下调节座、拉力传感器、板销和弹性限位组件；上调节座包括顶板和连接于其下侧的上盒套，下调节座包括底板和连接于其上侧的下盒套，下盒套套于上盒套外壁；下盒套的下部连接有横贯上盒套的板销，板销的长度方向中心面上设置有沿竖直方向的矩形孔；拉力传感器位于上盒套中，上端连接于上盒套的顶板上，下端连接有吊座，吊座的下端连接有穿过板销上矩形孔的水平销轴；上盒套和下盒套可上下相对移动，使水平销轴可沿板销上的矩形孔上下移动，上盒套和下盒套之间连接沿竖向布置的弹性限位组件；上调节座的上端与竖向滑块座的底部连接，下调节座的底板固定于矩形座中间位置处的安装板上。所述抓爪组件包括上横梁和垂直连接于其两端的两竖梁，两竖梁的下端分别连接所述抓爪，抓爪的形状为L型，两竖梁之间有人字形连接梁；两上横梁的一端反对称伸出于竖梁外；所述矩形座为框架座，其一对侧梁的外侧对称焊接有两组四个抓具铰接座，所述抓爪组件的竖梁中部分别通过销轴与各抓具铰接座铰接为一体，竖梁可绕销轴转动；所述动力装置有两套，反对称布置于矩形座的另一对侧，动力装置的一端与所述上横梁的伸出段铰接、另一端与矩形座的侧梁铰接，上横梁的伸出段端部上侧焊接有上铰接耳座，矩形座的侧梁外侧焊接有下铰接耳座；所述拉力传感器为方S形拉力传感器，其两端分别有连接螺孔。所述上盒套和下盒套均为矩形套，上盒套的下端和下盒套的上端均为开口端；所述拉力传感器位于两盒套的竖向中心面上。所述板销的一端垂直连接有端板，下盒套的一对侧壁下部设置有与板销尺寸相应的安装孔，侧壁外侧对应安装孔处均设置有连接板，连接板上设置相应的安装孔，板销的一端插入其中一侧壁上的安装孔中，另一端通过连接板及螺栓紧固；上盒套侧壁对应所述板销的穿过处设置有尺寸大于板销尺寸的矩形孔；所述下盒套的一对侧壁上部连接有导向块，导向块的外端连接有安装板，安装板与下盒套侧壁的连接板通过螺栓紧固；导向块的内端穿过所述上盒套的相应侧壁，上盒套的侧壁上设置有尺寸大于导向块尺寸的竖向矩形孔。所述弹性限位组件包括固定于所述下调节座底板上的圆管和套于圆管外壁的压簧，压簧的原始长度等于所述上调节座顶板和下调节座底板之间的最大距离，圆管的长度不大于下盒套的长度。所述吊座包括固定座和活动座，固定座和活动座均为双耳板座，固定座的顶板连接于所述拉力传感器的下端，两耳板之间的下部连接有铰接轴，活动座的上端通过铰接孔挂于固定座耳板下部的铰接轴上，所述水平销轴连接于活动座下部的两耳板之间。所述竖向滑块座为L型座，其竖向背板的两侧有分别与所述纵向导轨连接的滑块、其水平底板与所述上调节座的顶板连接。本专利技术通过提升机构实现抓具装置的上下运动，通过传动装置实现横向安装架沿天轨的纵向移动，横向安装架带着提升机构及其下端的抓具装置及转运夹具一起纵向移动，从而实现零件的转运。横向安装架和提升机构的运动通过控制系统实现，操作人员在控制室操作即可，无需进入炉槽车间，避免了现有技术对操作人员身体的危害。提升机构为刚性机构，抓具装置与提升机构之间的连接为刚性连接，抓具装置与转运夹具的连接为刚性连接，且转运夹具是否落地通过压力传感器自动判断，所以，零件的转运过程中避免了现有技术出现的摇晃现象，从而避免转运夹具对炉槽或者地面产生冲击的现象。附图说明图1为本专利技术一个实施例的轴侧结构示意图。图2为图1去掉机架总成的放大结构示意图。图3为图2的左视示意图图。图4为图1的仰视示意图。图5为图1中抓具装置的放大结构示意图。图6为图5中的C-C示意图。图7为图5的俯视示意图。图8为抓具装置的轴侧结构示意图（图中隐藏了安全装置上盒套和下盒套的各两块侧板）。图9为图5中安全装置的放大结构示意图。图10为图9中的A-A示意图。图11为图9中的B-B示意图。图12为图9中上调节座的放大结构示意图。图13为图12的侧视示意图。图14为图9中下调节座的放大结构示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能桁架机器人，其特征在于：它包括天轨及机架总成、横向安装架、传动装置、提升机构、抓具装置；机架总成包括由纵梁和横梁围成的矩形框架及矩形框架下侧的支撑桁架，天轨连接于矩形框架的纵向两侧，横向安装架的两端对称连接有使其实现沿天轨纵向移动的传动装置，提升机构的上端连接于横向安装架上，抓具装置连接于提升机构的下端，抓具装置刚性夹持零件的转运夹具。

【技术特征摘要】
1.一种智能桁架机器人，其特征在于：它包括天轨及机架总成、横向安装架、传动装置、提升机构、抓具装置；机架总成包括由纵梁和横梁围成的矩形框架及矩形框架下侧的支撑桁架，天轨连接于矩形框架的纵向两侧，横向安装架的两端对称连接有使其实现沿天轨纵向移动的传动装置，提升机构的上端连接于横向安装架上，抓具装置连接于提升机构的下端，抓具装置刚性夹持零件的转运夹具。2.如权利要求1所述的智能桁架机器人，其特征在于：所述天轨包括连接于纵梁内、外侧的纵向齿条和纵向导轨；所述横向安装架包括两平行布置的横向安装梁和它们之间的连接梁，所述传动装置包括减速电机及其输出齿轮，减速电机固定于横向安装梁上，输出齿轮分别与纵向齿条啮合，横向安装梁的两端沿纵向导轨移动。3.如权利要求2所述的智能桁架机器人，其特征在于：所述提升机构包括竖向安装架、竖向导轨、竖向滑块座、竖向丝杆和伺服电机，两根竖向导轨平行连接于竖向安装架上，竖向滑块座的两侧分别与竖向导轨连接，竖向丝杆位于两竖向导轨之间的竖向中心面上，伺服电机固定于竖向安装架的上端，其输出轴与竖向丝杆的上端连接；竖向安装架位于两横向安装梁之间，其上端两侧通过安装座分别与两横向安装梁连接。4.如权利要求3所述的智能桁架机器人，其特征在于：所述抓具装置包括抓具总成和连接于其上的安全装置；抓具总成包括矩形座、抓具和动力装置；抓具包括对称铰接于矩形座一对侧的两组抓爪组件，每组抓爪组件包括两个抓爪，四个抓爪于矩形座的四个角部对称布置；动力装置为可伸缩型装置，其一端铰接于矩形座上，另一端铰接于抓爪组件上，通过动力装置的伸缩运动实现抓爪组件的开合；安全装置包括上调节座、下调节座、拉力传感器、板销和弹性限位组件；上调节座包括顶板和连接于其下侧的上盒套，下调节座包括底板和连接于其上侧的下盒套，下盒套套于上盒套外壁；下盒套的下部连接有横贯上盒套的板销，板销的长度方向中心面上设置有沿竖直方向的矩形孔；拉力传感器位于上盒套中，上端连接于上盒套的顶板上，下端连接有吊座，吊座的下端连接有穿过板销上矩形孔的水平销轴；上盒套和下盒套可上下相对移动，使水平销轴可沿板销上的矩形孔上下移动，上盒套和下盒套之间连接沿竖向布置的弹性限位组件；上调节座的上端与竖向滑块座的底部连接，下调节座的底板固定于矩形座中间位置处的安装...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭璀璨，李仁，
申请(专利权)人：湖南祥瑞智能机器有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43