CN108994825A - 悬臂式双轴联动仿生机械手铺装机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种悬臂式双轴联动仿生机械手铺装机，属于人工智能设备技术领域，主要由悬臂式支架、轻轨、导向架、行走机构、导向机构、提升机构、仿生机械手组成；轻轨与悬臂式支架相连接，行走机构通过双缘车轮定位安放于轻轨上，导向架通过导向轴支座与导向机构连接，导向机构通过导向连接架与提升机构连接，提升机构与仿生机械手通过气缸固定板连接。本发明的悬臂式双轴联动仿生机械手铺装机采用悬臂式结构代替传统的梁柱式结构，从而降低了制造成本，最大限度节省了生产现场的有限空间；本发明设计了独特的仿生指爪式机械手，可以轻而易举解决传统机械手难以抓取岩棉类软而不具备真空吸、磁吸、夹持等特性物料的难题。

Description

悬臂式双轴联动仿生机械手铺装机
技术领域
本发明涉及一种仿生机械手铺装机，特别涉及一种悬臂式双轴联动仿生机械手铺装机，属于人工智能设备技术领域。
背景技术
针对轻体板生产线而言，首先是岩棉被切成很多块且大小不一从而增加了抓取难度；再者岩棉的特性决定了无法采用传统的磁吸、真空吸、夹持等抓取方式；第三岩棉对于人体健康具有一定的危害性。同时，类似的铺装机都是采用传统的梁柱式结构，因铺装机整体结构受物料几何尺寸的影响，特别是当物料的几何尺寸偏大时，会导致制造成本升高。而且行走机构的行走与物料提升下降间经常发生相互等待致使降低生产效率的现象。
为满足装配式建筑房屋工业化生产的需求，根据生产现场部品多样化、空间紧凑、环境复杂等特点，提供一种环保、降低劳动强度、节省劳动成本、提高生产效率的悬臂式双轴联动仿生机械手铺装机，就成为该技术领域急需解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种环保、降低劳动强度、节省劳动成本、提高生产效率的悬臂式双轴联动仿生机械手铺装机。
本发明的上述目的是通过以下技术方案达到的：
悬臂式双轴联动仿生机械手铺装机，其特征在于：主要由悬臂式支架、轻轨、导向架、行走机构、导向机构、提升机构、仿生机械手七大部分组成；采用压板方式，轻轨与悬臂式支架相连接，行走机构通过双缘车轮定位安放于轻轨上，并可以沿轻轨做往复运动，导向机构通过导向轴支座固定在导向架上，提升机构通过连接架与导向机构固定连接，仿生机械手通过气缸固定板与提升机构固定连接。
优选地，所述仿生机械手包括指针、指爪、连杆、滑块、气缸和指针安装盘，指针上端沿所述指针安装盘的圆周与所述指针安装盘固接，所述指爪上端与所述指针的中上部轴接，所述指爪的中上部与所述连杆通过销轴及关节轴承固定连接，所述连杆与所述滑块通过销轴及关节轴承固定连接，所述滑块与所述气缸的缸杆相连接，所述气缸栓接固定在所述指针安装盘上。
优选地，所述仿生机械手模仿鹰爪抓取猎物时先刺入再弯曲指爪，夹角a的大小通过连杆进行精确调整。
优选地，所述指针的个数为二至n个。
优选地，所述指针的个数为二至8个。
优选地，所述指爪的个数为二至n个。
优选地，所述指爪的个数为二至8个。
优选地，所述连杆的个数为二至n个。
优选地，所述连杆的个数为二至8个。
优选地，所述滑块的个数为1个。
有益效果：
本发明的悬臂式双轴联动仿生机械手铺装机，首先是利用自动化机械设备替代人工操作，实现了环保、降低劳动强度、节约劳动成本的目的；其次是采用悬臂式结构代替传统的梁柱式结构，从而降低了制造成本，最大限度节省了生产现场的有限空间；第三，由于自动化设备具有高精度、高效率等特征，所以大大提高了生产效率；第四，模仿鹰爪抓取猎物时先刺入再弯曲指爪的动作特点，本发明设计了独特的仿生指爪式机械手，可以轻而易举解决传统机械手难以抓取岩棉类软而不具备真空吸、磁吸、夹持等特性物料的难题。
下面通过附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。应该理解的是，所述的实施例仅涉及本发明的优选实施方案，在不脱离本发明的精神和范围情况下，各种同等功能的零部件的替代都是可能的。
附图说明
图1是本发明悬臂式双轴联动仿生机械手铺装机的侧面结构示意图。
图2是本发明悬臂式双轴联动仿生机械手铺装机的正面结构示意图。
图3是本发明悬臂式双轴联动仿生机械手铺装机中仿生机械手的结构示意图。
图4是本发明悬臂式双轴联动仿生机械手铺装机中行走机构与提升机构的运行轨迹示意图。
附图中主要零部件名称：
1悬臂式支架 2轻轨
3导向架 4行走机构
5导向机构 6提升机构
7仿生机械手 8指针
9指爪 10连杆
11滑块 12气缸
13指针安装盘
具体实施方式
实施例1
如图1所示，是本发明悬臂式双轴联动仿生机械手铺装机的侧面结构示意图。如图2所示，是本发明悬臂式双轴联动仿生机械手铺装机的正面结构示意图。如图3所示，是本发明悬臂式双轴联动仿生机械手铺装机中7仿生机械手的结构示意图。如图4所示，是本发明悬臂式双轴联动仿生机械手铺装机中行走机构与提升机构的运行轨迹示意图。其中，1为悬臂式支架，2为轻轨，3为导向架，4为行走机构，5为导向机构，6为提升机构，7为仿生机械手，8为指针，9为指爪，10为连杆，11为滑块，12为气缸，13为指针安装盘。本发明的悬臂式双轴联动仿生机械手铺装机主要由悬臂式支架1、轻轨2、导向架3、行走机构4、导向机构5、提升机构6、仿生机械手7七大部分组成；悬臂式支架1与轻轨2相连接，行走机构4通过双缘车轮定位安放于轻轨2上，并可以沿轻轨2做往复运动，导向机构5通过导向轴支座固定在导向架3上，导向机构5通过连接架与提升机构6固定连接，提升机构6通过气缸固定板与仿生机械手7固定连接；仿生机械手7包括二至n个指针8、二至n个指爪9、二至n根个连杆10、一个滑块11、一个气缸12和一个指针安装盘13，二至n个指针8的上端沿指针安装盘13的圆周与指针安装盘13固接，二至n个指针8的中上部分别与二至n个指爪9的上端轴接，初始状态下指爪9藏于指针8之内，指爪9的上部与连杆10通过销轴及关节轴承固定连接，连杆10与滑块11通过销轴及关节轴承固定连接，滑块11与气缸12的缸杆相连接，气缸12栓接固定在指针安装盘13上。所述n为3～12。
具体操作流程：行走机构4在安装于悬臂式支架1的导轨2上做往复运动，同时提升机构6在导向机构5的辅助下，根据需要沿导向架3做垂直于地面的升降运动。
当移动机构4行走至物料存储平台上方，在联动方式下，已经具备足够高度的提升机构6沿导向架3垂直下降至待抓取物料上方，并继续下降直至指针8刺入物料中适当深度，此时气缸12处于缸杆外伸状态，指爪9藏于指针8之内。接收到指令后，气缸12的缸杆回缩，滑块11通过连杆10带动指爪9刺入物料中，并保持指爪9与指针8之间形成夹角a的状态，使仿生机械手牢牢抓紧物料。
夹角a的大小根据抓取物料物理性能的不同，以仿生机械手7抓紧物料为前提，可通过连杆10进行精确调整。
如图4所示，仿生机械手7抓紧物料后，提升机构6先垂直提升H1，在行走机构4启动的同时开始下降。当行走机构4沿水平方向移动L距离，到达生产线上方时，提升机构6沿轨迹L’下降高度H2，物料被运送到指定位置。仿生机械手7再次动作，气缸12的缸杆外伸，带动滑块11，通过连杆10把指爪9推回指针内部，回复自由状态的物料受重力影响，沿指针8自动滑落。
移动机构4与提升机构6同时启动，各自沿运动轨迹L、L’重新回到物料存储平台上方。如此，悬臂式双轴联动仿生机械手铺装机完成一次物料抓取动作，循环往复，实现物料抓取的自动化目标。
本发明的有益效果：
1、由于采用了悬臂式结构设计，铺装机整体结构不再受物料几何尺寸的影响，最大限度减小了支柱间距，在制造成本方面比起传统的梁柱式结构降低了40～50％。
2、行走机构与提升机构联动的方式，使整个抓取作业不再发生行走机构的行走与物料提升下降间相互等待的现象，从而节省时间、加快节拍，提高了生产效率。
3、针对轻体板生产线而言，首先是岩棉被切成很多块且大小不一从而增加了抓取难度，再者岩棉的特性决定了无法采用传统的磁吸、真空吸、夹持等抓取方式，第三岩棉对于人体健康具有一定的危害性。
本发明的悬臂式双轴联动仿生机械手铺装机的设计较好地解决了以上三个难题。

Claims (10)

1.悬臂式双轴联动仿生机械手铺装机，其特征在于：主要由悬臂式支架、轻轨、导向架、行走机构、导向机构、提升机构、仿生机械手七大部分组成；所述悬臂式支架与所述轻轨相连接，所述行走机构通过双缘车轮定位安放于所述轻轨上，所述导向机构通过导向轴支座固定在所述导向架上，所述导向机构通过连接架与所述提升机构固定连接，所述提升机构通过气缸固定板与所述仿生机械手固定连接。
2.根据权利要求1所述的悬臂式双轴联动仿生机械手铺装机，其特征在于：所述仿生机械手包括指针、指爪、连杆、滑块、气缸和指针安装盘，指针的上端沿所述指针安装盘的圆周与所述指针安装盘固接，所述指针的中上部与所述指爪的上端轴接，所述指爪的上部与所述连杆通过销轴及关节轴承固定连接，所述连杆与所述滑块通过销轴及关节轴承固定连接，所述滑块与所述气缸的缸杆相连接，所述气缸栓接固定在所述指针安装盘上。
3.根据权利要求2所述的悬臂式双轴联动仿生机械手铺装机，其特征在于：所述仿生机械手模仿鹰爪抓取猎物时先刺入再弯曲指爪，夹角a的大小通过连杆进行精确调整。
4.根据权利要求3所述的悬臂式双轴联动仿生机械手铺装机，其特征在于：所述指针的个数为二至n个。
5.根据权利要求4所述的悬臂式双轴联动仿生机械手铺装机，其特征在于：所述指针的个数为二至12个。
6.根据权利要求5所述的悬臂式双轴联动仿生机械手铺装机，其特征在于：所述指爪的个数为二至n个。
7.根据权利要求6所述的悬臂式双轴联动仿生机械手铺装机，其特征在于：所述指爪的个数为二至12个。
8.根据权利要求7所述的悬臂式双轴联动仿生机械手铺装机，其特征在于：所述连杆的个数为二至n个。
9.根据权利要求6所述的悬臂式双轴联动仿生机械手铺装机，其特征在于：所述连杆的个数为二至12个。
10.根据权利要求9所述的悬臂式双轴联动仿生机械手铺装机，其特征在于：所述滑块的个数为1个。
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