CN109048875A - 桁架机器人z轴机械手碰撞式补偿装置及其补偿方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及桁架机器人设备技术领域，尤其是涉及一种桁架机器人Z轴机械手碰撞式补偿装置及其补偿方法，包括横梁及设置在横梁上的竖梁，所述竖梁上设置有机械手，还包括立柱、微动开关和处理单元，所述立柱安装于地面上，所述微动开关设置在所述立柱上，所述机械手与所述微动开关相对设置，所述竖梁上设置有用于驱动所述机械手靠近或者远离所述微动开关的第一驱动装置，本发明桁架机器人Z轴机械手碰撞式补偿装置及其补偿方法在使用时，通过机械手与微动开关之间的触碰，并由处理单元分析判断，从而使得处理单元控制第一驱动装置，并带动机械手靠近或者远离微动开关，达到控制由于温度而导致竖梁发生的偏差。

Description

桁架机器人Z轴机械手碰撞式补偿装置及其补偿方法
技术领域
本发明涉及桁架机器人设备技术领域，尤其是涉及一种桁架机器人Z轴机械手碰撞式补偿装置及其补偿方法。
背景技术
随着工业不断进步，自动化生产线越来越普及，更多的机器人已经走进了大多数的工厂。桁架机器人在机械制造领域应用比较广泛，拥有精度高、速度快、而且定位准的特点。
现有桁架机器人的机械手比较长，在受到外界温度的影响下会出现热胀冷缩现象，从而导致桁架机器人Z轴机械手远离桁架的一端会往一侧偏移，从而导致在搬运货物时出现误差，影响搬运精度，因为高精度的夹具一般间隙较小，因桁架机器人受温度影响，Z轴发生变形时，出现偏差容易与夹具发生碰撞。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决现有桁架机器人的机械手比较长，在受到外界温度的影响下会出现热胀冷缩现象，从而导致桁架机器人Z轴机械手远离桁架的一端会发生偏移，从而导致在搬运货物时出现误差的问题，现提供了一种桁架机器人Z轴机械手碰撞式补偿装置及其补偿方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种桁架机器人Z轴机械手碰撞式补偿装置，包括横梁及设置在横梁上的竖梁，所述竖梁上设置有机械手，还包括立柱、微动开关和处理单元，所述立柱安装于地面上，所述微动开关设置在所述立柱上，所述机械手与所述微动开关相对设置，所述竖梁上设置有用于驱动所述机械手靠近或者远离所述微动开关的第一驱动装置，所述横梁上设置用于驱动所述竖梁沿竖直方向位移的第二驱动装置，所述处理单元分别与所述第一驱动装置、第二驱动装置和微动开关连接。通过机械手与微动开关之间的触碰，并由处理单元分析判断，从而使得处理单元控制第一驱动装置，并带动机械手靠近或者远离微动开关，达到控制由于温度而导致竖梁发生的偏差。
为了实现第一驱动装置带动机械手位移，进一步地，所述第一驱动装置包括电机和螺杆，所述机械手的一端设置有滑块，所述竖梁上设置有与所述滑块相匹配的滑槽，所述滑块滑动设置在所述滑槽内，所述电机设置在所述竖梁上，所述螺杆沿所述机械手的滑动方向转动设置在所述竖梁上，所述螺杆与所述机械手螺纹连接，所述电机与所述螺杆传动连接。通过机械手的滑块与竖梁的滑槽配合，再由有电机带动螺杆转动，螺杆与滑块螺纹连接，实现了电机带动机械手位移。
进一步地，所述横梁上设置用于驱动所述第二驱动装置沿横梁轴向位移的第三驱动装置。
一种如上述的桁架机器人Z轴机械手碰撞式补偿装置的补充方法，其特征在于：首先由第二驱动装置带动竖梁沿竖直方向向下位移，使得机械手逐渐向微动开关靠近，当机械手到达指定位置，停止第二驱动装置运行，此时机械手设置在初始位置，通过第一驱动装置带动机械手位移并向微动开关逐渐靠近，直至机械手与微动开关相互碰触，此时微动开关发生信号至处理单元，处理单元控制第一驱动装置停止运行，同时机械手由初始位置到与微动开关接触之间所行走的距离为S1，并将S1设定为参考值，输入至处理单元的数据库内存储；
实际操作时，由第二驱动装置带动竖梁沿竖直方向向下位移，使得机械手逐渐向微动开关靠近，当机械手到达指定位置，停止第二驱动装置运行，机械手设置在初始位置，通过第一驱动装置带动机械手位移并向微动开关逐渐靠近，直至机械手与微动开关相互碰触，此时微动开关发生信号至处理单元，处理单元控制第一驱动装置停止运行，同时启动第二驱动装置，使得竖梁在横梁上位移并远离微动开关，同时机械手由初始位置到与微动开关接触之间所行走的距离为S2，处理单元通过计算S1-S2的数值，当S1-S2为正数时，处理单元控制第一驱动装置，第一驱动装置带动机械手逐渐远离微动开关方向位移，当S1-S2为负数时，处理单元控制第一驱动装置，第一驱动装置带动机械手逐渐靠近微动开关，当S1-S2为零时，处理单元不执行任何动作。通过机械手与微动开关触碰，并且机械手由初始位置到与微动开关接触之间所行走的距离为S2，并将测量的数据传输给处理单元，处理单元计算参考值S1-S2的数值，从而来控制第一驱动装置，并实现机械手相对微动开关的靠近或者远离。
本发明的有益效果是：本发明桁架机器人Z轴机械手碰撞式补偿装置及其补偿方法在使用时，通过机械手与微动开关之间的触碰，并由处理单元分析判断，从而使得处理单元控制第一驱动装置，并带动机械手靠近或者远离微动开关，达到控制由于温度而导致竖梁发生的偏差，避免了现有桁架机器人的机械手比较长，在受到外界温度的影响下会出现热胀冷缩现象，从而导致桁架机器人Z轴机械手远离桁架的一端会往一侧偏移，从而导致在搬运货物时出现误差，影响搬运精度，因为高精度的夹具一般间隙较小，因桁架机器人受温度影响，Z轴发生变形时，出现偏差容易与夹具发生碰撞。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的主视图；
图2是图1中A的局部放大图。
图中：1、横梁，2、竖梁，3、机械手，4、立柱，5、微动开关，6、处理单元，7、第一驱动装置，8、第二驱动装置，9、第三驱动装置
具体实施方式
现在结合附图对本发明做进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例
如图1-2所示，一种桁架机器人Z轴机械手碰撞式补偿装置，包括横梁1及设置在横梁1上的竖梁2，所述竖梁2上设置有机械手3，还包括立柱4、微动开关5和处理单元6，所述立柱4安装于地面上，所述微动开关5设置在所述立柱4上，所述机械手3与所述微动开关5相对设置，所述竖梁2上设置有用于驱动所述机械手3靠近或者远离所述微动开关5的第一驱动装置7，所述横梁1上设置用于驱动所述竖梁2沿竖直方向位移的第二驱动装置8，所述处理单元6分别与所述第一驱动装置7、第二驱动装置8和微动开关5连接。
所述第一驱动装置7包括电机和螺杆，所述机械手3的一端设置有滑块，所述竖梁2上设置有与所述滑块相匹配的滑槽，所述滑块滑动设置在所述滑槽内，所述电机设置在所述竖梁2上，所述螺杆沿所述机械手3的滑动方向转动设置在所述竖梁2上，所述螺杆与所述机械手3螺纹连接，所述电机与所述螺杆传动连接。电机与处理单元6通过线缆连接。
所述横梁1上设置用于驱动所述第二驱动装置8沿横梁1轴向位移的第三驱动装置9。第二驱动装置8可以是伺服电机与第三驱动装置9通过齿轮齿条，来实现竖梁2沿竖直方向的位移，同理第三驱动装置9可以是伺服电机与横梁1通过齿轮齿条机构，来实现第三驱动装置9沿横梁1轴向位移，当然第二驱动装置8和第二驱动装置8不仅仅限于齿轮齿条机构，其他任何可以实现竖梁2沿竖直方向的位移，以及实现第三驱动装置9沿横梁1轴向位移的机构都可以，第一驱动装置7的伺服电机和第二驱动装置8的伺服电机均与处理单元6连接。
一种如上述的桁架机器人Z轴机械手碰撞式补偿装置的补充方法，首先由第二驱动装置8带动竖梁2沿竖直方向向下位移，使得机械手3逐渐向微动开关5靠近，当机械手3到达指定位置，停止第二驱动装置8运行，此时机械手3设置在初始位置，通过第一驱动装置7带动机械手3位移并向微动开关5逐渐靠近，直至机械手3与微动开关5相互碰触，此时微动开关5发生信号至处理单元6，处理单元6控制第一驱动装置7停止运行，同时机械手3由初始位置到与微动开关5接触之间所行走的距离为S1，并将S1设定为参考值，输入至处理单元6的数据库内存储；
实际操作时，由第二驱动装置8带动竖梁2沿竖直方向向下位移，使得机械手3逐渐向微动开关5靠近，当机械手3到达指定位置，停止第二驱动装置8运行，机械手3设置在初始位置，通过第一驱动装置7带动机械手3位移并向微动开关5逐渐靠近，直至机械手3与微动开关5相互碰触，此时微动开关5发生信号至处理单元6，处理单元6控制第一驱动装置7停止运行，同时启动第二驱动装置8，使得竖梁2在横梁1上位移并远离微动开关5，同时机械手3由初始位置到与微动开关5接触之间所行走的距离为S2，处理单元6通过计算S1-S2的数值，当S1-S2为正数时，处理单元6控制第一驱动装置7，第一驱动装置7带动机械手3逐渐远离微动开关5方向位移，当S1-S2为负数时，处理单元6控制第一驱动装置7，第一驱动装置7带动机械手3逐渐靠近微动开关5，当S1-S2为零时，处理单元6不执行任何动作。
上述桁架机器人Z轴机械手碰撞式补偿装置在运用时，首先处理单元6控制第三驱动装置9处的伺服电机运行，使得竖梁2沿横梁1的轴向位移，并使得机械手3与微动开关5对应，停止第三驱动装置9处的伺服电机运行，处理单元6控制第二驱动装置8处的伺服电机运行，使得竖梁2沿竖直方向位移，并使得机械手3向下逐渐靠近微动开关5，直至机械手3与微动开关5相对，此时机械手3位于竖梁2上的初始位置，停止第二驱动装置8处的伺服电机，控制第一驱动装置7处的电机，使得机械手3逐渐靠近微动开关5，直至机械手3与微动开关5碰触，微动开关5发送信号至处理单元6，同时第二驱动装置8处的伺服电机带动竖梁2上升并远离微动开关5，同时处理器将机械手3由初始位置到触碰微动开关5的距离S2与参考值S1进行计算，当S1-S2为正数时，处理单元6控制第一驱动装置7，第一驱动装置7带动机械手3逐渐远离微动开关5方向位移，当S1-S2为负数时，处理单元6控制第一驱动装置7，第一驱动装置7带动机械手3逐渐靠近微动开关5，当S1-S2为零时，处理单元6不执行任何动作。
上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种桁架机器人Z轴机械手碰撞式补偿装置，包括横梁(1)及设置在横梁(1)上的竖梁(2)，所述竖梁(2)上设置有机械手(3)，其特征在于：还包括立柱(4)、微动开关(5)和处理单元(6)，所述立柱(4)安装于地面上，所述微动开关(5)设置在所述立柱(4)上，所述机械手(3)与所述微动开关(5)相对设置，所述竖梁(2)上设置有用于驱动所述机械手(3)靠近或者远离所述微动开关(5)的第一驱动装置(7)，所述横梁(1)上设置用于驱动所述竖梁(2)沿竖直方向位移的第二驱动装置(8)，所述处理单元(6)分别与所述第一驱动装置(7)、第二驱动装置(8)和微动开关(5)连接。
2.根据权利要求1所述的桁架机器人Z轴机械手碰撞式补偿装置，其特征在于：所述第一驱动装置(7)包括电机和螺杆，所述机械手(3)的一端设置有滑块，所述竖梁(2)上设置有与所述滑块相匹配的滑槽，所述滑块滑动设置在所述滑槽内，所述电机设置在所述竖梁(2)上，所述螺杆沿所述机械手(3)的滑动方向转动设置在所述竖梁(2)上，所述螺杆与所述机械手(3)螺纹连接，所述电机与所述螺杆传动连接。
3.根据权利要求1或2所述的桁架机器人Z轴机械手碰撞式补偿装置，其特征在于：所述横梁(1)上设置用于驱动所述第二驱动装置(8)沿横梁(1)轴向位移的第三驱动装置(9)。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的桁架机器人Z轴机械手碰撞式补偿装置的补充方法，其特征在于：首先由第二驱动装置(8)带动竖梁(2)沿竖直方向向下位移，使得机械手(3)逐渐向微动开关(5)靠近，当机械手(3)到达指定位置，停止第二驱动装置(8)运行，此时机械手(3)设置在初始位置，通过第一驱动装置(7)带动机械手(3)位移并向微动开关(5)逐渐靠近，直至机械手(3)与微动开关(5)相互碰触，此时微动开关(5)发生信号至处理单元(6)，处理单元(6)控制第一驱动装置(7)停止运行，同时机械手(3)由初始位置到与微动开关(5)接触之间所行走的距离为S1，并将S1设定为参考值，输入至处理单元(6)的数据库内存储；
实际操作时，由第二驱动装置(8)带动竖梁(2)沿竖直方向向下位移，使得机械手(3)逐渐向微动开关(5)靠近，当机械手(3)到达指定位置，停止第二驱动装置(8)运行，机械手(3)设置在初始位置，通过第一驱动装置(7)带动机械手(3)位移并向微动开关(5)逐渐靠近，直至机械手(3)与微动开关(5)相互碰触，此时微动开关(5)发生信号至处理单元(6)，处理单元(6)控制第一驱动装置(7)停止运行，同时启动第二驱动装置(8)，使得竖梁(2)在横梁(1)上位移并远离微动开关(5)，同时机械手(3)由初始位置到与微动开关(5)接触之间所行走的距离为S2，处理单元(6)通过计算S1-S2的数值，当S1-S2为正数时，处理单元(6)控制第一驱动装置(7)，第一驱动装置(7)带动机械手(3)逐渐远离微动开关(5)方向位移，当S1-S2为负数时，处理单元(6)控制第一驱动装置(7)，第一驱动装置(7)带动机械手(3)逐渐靠近微动开关(5)，当S1-S2为零时，处理单元(6)不执行任何动作。
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