CN109175996B - 一种用于动车组装的智能装备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于动车组装的智能装备，包括有支撑底座、机械臂，支撑底座设置有多个升降支撑脚，升降支撑脚在第一驱动装置的驱动下升降；还包括有运输小车，运输小车设有运输支撑台；机械臂上设有抓取机械爪，抓取机械爪包括有连接块、第一转臂、第二转臂、真空吸盘、第一驱动电机、第二驱动电机。与现有技术相比，本发明让运输小车把塞拉门或导流罩运输过来，随后机械臂驱动抓取机械爪抓取，把塞拉门、导流罩固定到位，配合工人组装，则免去了人工搬抬塞拉门、导流罩的步骤，减少了组装工人、搬抬工人的配备，减少了人工成本和工人的劳动强度，提高了组装效率。

Description

一种用于动车组装的智能装备

技术领域

本发明属于动车组装设备领域，特别地，涉及一种用于动车组装的智能装备。

背景技术

高速动车组为了减少空气阻力，会让整个动车组的外形成一个流线形。于是，高速动车组会用到多个导流罩放在动车组的头部。为了方便进出，在装配的时候还需要将多个门装配在动车组上。然而，导流罩的外形为异型曲面，不好装夹，机器难以拿取，导致难以搬运。目前导流罩和高速动车组所使用的塞拉门的装配安装都是利用多个工人配合搬抬，然后多个工人配合进行组装的。但是塞拉门和导流罩体积较大，重量大，利用人力搬抬不仅工人的劳动强度大，搬运效率不高，组装效率低下，而且易发成安全事故。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种减少人工成本和工人的劳动强度，提高组装效率的用于动车组装的智能装备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于动车组装的智能装备，包括有支撑底座、设置在所述支撑底座上的机械臂，所述支撑底座设置有多个升降支撑脚，所述升降支撑脚在第一驱动装置的驱动下升降；还包括有运输小车，所述运输小车的上表面设有用于支撑运输所述支撑底座的运输支撑台；所述机械臂上设有抓取机械爪，所述抓取机械爪包括有连接块、围绕着所述连接块周向均匀分布且与所述连接块铰接的第一转臂、与所述第一转臂铰接的第二转臂、设置在所述第二转臂上的真空吸盘、驱动所述第一转臂摆动的第一驱动电机、驱动所述第二转臂的摆动的第二驱动电机。

作为上述方案的改进，所述第一转臂与所述连接块铰接的一端设有两个同轴的第一铰接孔，所述第一驱动电机的输出轴与所述第一铰接孔固定连接。

作为上述方案的进一步改进，所述第一驱动电机为双轴电机，其中所述第一驱动电机两端的两个输出轴分别与两个所述第一铰接孔固定连接。

进一步，所述第一转臂对应所述第二转臂的铰接处设有两个同轴的第二铰接孔，所述第二驱动电机的输出轴与所述第二铰接孔固定连接，所述第二驱动电机设置在所述第二转臂上。

进一步，所述第二驱动电机为双轴电机，其中所述第二驱动电机两端的两个输出轴分别与两个所述第二铰接孔固定连接。

进一步，所述支撑底座上还设置有与所述升降支撑脚一一对应的水平伸缩装置，所述水平伸缩装置包括有伸缩杆、驱动所述伸缩杆伸出所述支撑底座的第二驱动装置，所述第一驱动装置设置在所述伸缩杆上。

进一步，所述支撑底座包括有下支撑板、与所述下支撑板固定连接的上支撑板，所述水平伸缩装置设置在所述上支撑板与所述下支撑板之间。

进一步，所述运输支撑台上还设有橡胶垫。

进一步，所述运输小车上设有四个滚动轮，四个所述滚动轮分别在四个第三驱动电机的驱动下转动。

进一步，所述运输小车的外侧设有多个超声波探头，所述运输小车内设有与所述超声波探头电连接的小车控制箱。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明让运输小车将机械臂运输到需要组装塞拉门、导流罩的位置，然后支撑底座可以支撑起机械臂，让运输小车把塞拉门或导流罩运输过来，随后机械臂驱动抓取机械爪抓取，把塞拉门、导流罩固定到位，配合工人组装，则免去了人工搬抬塞拉门、导流罩的步骤，减少了组装工人、搬抬工人的配备，减少了人工成本和工人的劳动强度，提高了组装效率。

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是本发明整体的结构示意图；

图2是本发明中所述抓取机械爪的结构示意图；

图3是本发明中所述第一转臂的分解示意图；

图4是本发明中所述支撑底座的分解示意图；

图5是本发明中所述运输小车的结构示意图；

图6是本发明中所述运输小车的内部结构示意图。

具体实施方式

参照图1、图2、图3，一种用于动车组装的智能装备，包括有支撑底座1、设置在所述支撑底座1上的机械臂2，所述支撑底座1设置有多个升降支撑脚11，所述升降支撑脚11在第一驱动装置12的驱动下升降；还包括有运输小车3，所述运输小车3的上表面设有用于支撑运输所述支撑底座1的运输支撑台31；所述机械臂2上设有抓取机械爪4，所述抓取机械爪4包括有连接块41、围绕着所述连接块41周向均匀分布且与所述连接块41铰接的第一转臂42、与所述第一转臂42铰接的第二转臂43、设置在所述第二转臂43上的真空吸盘44、驱动所述第一转臂42摆动的第一驱动电机45、驱动所述第二转臂43的摆动的第二驱动电机46。

所述机械臂2为多轴机械臂，包括有设置在支撑底座1上的底座组件、大臂组件、肘部组件、小臂组件、腕部组件，其中腕部组件上设有接口法兰板，所述连接块41包括有连接盘、安装块、连接所述连接盘与所述安装块的连接柱。连接盘通过螺栓安装到腕部组件上。其中，优选地，为了简化结构和减少重量，所述第一转臂42、所述第二转臂43、所述真空吸盘44依次连接。所述真空吸盘44通过第一转臂42和第二转臂43与所述连接块41连接，则所述真空吸盘44可以获得四个自由度，可以在一个平面上任意调节真空吸盘44的位置以及真空吸盘44的方向，于是，利用多个分配均匀的真空吸盘44，不仅可以吸附一般的平面型的门或罩，而且还可以轻松地吸附抓取具有不规则曲面的导流罩，抓取更加稳定。于是，机械臂2可以驱动所述抓取机械爪4稳固地抓取塞拉门和导流罩，从而拿到需要组装的位置进行组装。而且，最优地，所述第一转臂42有六个，所述安装块上设有围绕着所述安装块中心分布的六块安装板，所述第一转臂42铰接在所述安装板上。所述安装块的形状像六棱柱一样，不仅方便安装，而且第一转臂42的分布较为均匀，抓取机械爪4抓取导流罩的时候更为稳固。其中所述支撑底座1上还设有抽真空设备，用于配合所述真空吸盘44抽真空，以吸附物件。

所述支撑底座1相比与机械臂2大很多，所述支撑底座1上设有多个升降支撑脚11，则在使用的时候，运输小车3让所述运输支撑台31支撑起整个支撑底座1，然后运输小车3将支撑底座1和机械臂2一起运输到动车组装的指定的工作区域，随后所述升降支撑脚11在第一驱动装置12的驱动下伸出，将支撑底座1给支撑起来，让支撑底座1的下表面脱离所述支撑运输台，从而可以将运输小车3从支撑底座1的功能中解放出来。然后所述运输小车3可以将需要安装的零件、塞拉门、导流罩从仓库里运送过来，给机械臂2上的抓取机械爪4抓取，从而让塞拉门、导流罩直接搬运到位，配合工人组装，则免去了人工搬抬塞拉门、导流罩的步骤，减少了组装、搬抬工人的配备，减少了人工成本和工人的劳动强度，提高了组装效率。当组装完其中一个之后，所述运输小车3返回到支撑底座1的下方，所述升降支撑脚11缩回，然后让运输小车3将机械臂2运输到下个组装地方，从而可以快速撤离组装设备，方便腾空地方。其中优选地，为了方便组装工人远程控制，避免发生危险，所述支撑底座1上设有控制机械臂2、抓取机械爪4、升降支撑脚11的控制箱，以及带有相匹配的遥控器，于是，组装工人可以利用遥控器来对组装工作进行控制。

参照图1、图5、图6，其中，优选地，为了方便控制和让运输小车3的运动更加可靠，所述运输小车3上设有四个滚动轮33，四个所述滚动轮33分别在四个第三驱动电机34的驱动下转动。所述运输小车3上带有蓄电池。所述运输小车3的外侧设有多个超声波探头35，所述运输小车3内设有与所述超声波探头35电连接的小车控制箱36。所述小车控制箱36有与之匹配的小车遥控器，工人可以利用小车遥控器控制小车的运动，所述超声波探头35可以检测运输小车3前进方向的障碍物，在检测到的时候暂停前进并报警，然后重新计算行走路径而避开障碍物，保证运输小车3的行走安全。所述滚动轮33为麦克纳姆轮，所述第三驱动电机34需要蓄电池为其提供电能，通过四个不同的第三驱动电机34控制四个滚动轮33，可以让四个滚动轮33以各种不同的速度正向、反向转动，从而达到全方位行走的效果。

参照图2、图3，优选地，为了结构更加简单，所述第一转臂42与所述连接块41铰接的一端设有两个同轴的第一铰接孔421，所述第一驱动电机45的输出轴与所述第一铰接孔421固定连接。所述第一驱动电机45位于两个所述第一铰接孔421之间。所述第一驱动电机45为两端均带有输出轴的双轴电机，且两个输出轴分别与两个所述第一铰接孔421固定连接，利用螺栓固定连接在所述第一铰接孔421上。即第一驱动电机45安装在安装板上，然后位于两个第一铰接孔421之间，让两个输出轴通过螺栓固定在第一转臂42上。则第一驱动电机45直接通过输出轴直接驱动第一转臂42摆动，能量损耗少，而且驱动力更加平衡，结构更加简单。双轴电机的两个输出轴同轴且同步转动。

优选地，为了结构更加简单，所述第一转臂42对应所述第二转臂43的铰接处设有两个同轴的第二铰接孔422，所述第二驱动电机46的输出轴与所述第二铰接孔422固定连接，利用螺栓固定连接在所述第二铰接孔422上。所述第二驱动电机46设置在所述第二转臂43上。即第二驱动电机46在转动的时候，输出轴不动，第二驱动电机46的本体转动，从而带动第二转臂43的转动。同上，所述第二驱动电机46位于两个所述第二铰接孔422之间。所述第二驱动电机46为两端均带有输出轴的双轴电机，且两个输出轴分别与两个所述第二铰接孔422固定连接。第二驱动电机46直接驱动第二转臂43，能量损耗少，而且驱动力更加平衡，结构更加简单。双轴电机的两个输出轴同轴且同步转动。

参照图1、图4，优选地，为了更好地为机械臂2提供支撑，所述支撑底座1上还设置有与所述升降支撑脚11一一对应的水平伸缩装置13，所述水平伸缩装置13包括有伸缩杆131、驱动所述伸缩杆131伸出所述支撑底座1的第二驱动装置132，所述第一驱动装置12设置在所述伸缩杆131上。其中第二驱动装置132和第一驱动装置12均为油缸，可以提供足够的支撑力。根据实际情况，所述第一驱动装置12和所述第二驱动装置132还可以为气缸或丝杆驱动装置等直线驱动的装置。通过所述水平伸缩装置13将所述升降支撑脚11伸出支撑底座1，从而可以增大支撑面积，为机械臂2提供更好的支撑。

优选地，为了结构更加简单以及更好地支撑，所述支撑底座1包括有下支撑板15和与所述下支撑板15固定连接的上支撑板14，所述水平伸缩装置13设置在所述上支撑板14与所述下支撑板15之间。所述水平伸缩装置13设置在上支撑板14和下支撑板15之间，可以有效地保护所述水平伸缩装置13不被破坏，保证伸缩的可靠性。

参照图5，优选地，为了防止运输小车3装载物料划花物料，所述运输支撑台31上还设有橡胶垫32。而且所述橡胶垫32还可以增大摩擦下支撑板15与运输支撑台31的摩擦，让机械臂2的运输更加可靠。

与现有技术相比，本发明通过支撑底座1、机械臂2、抓取机械爪4、运输小车3的配合，可以让运输小车3将机械臂2运输到需要组装塞拉门、导流罩的位置，然后支撑底座1可以支撑起机械臂2，让运输小车3把塞拉门或导流罩运输过来，随后机械臂2驱动抓取机械爪4抓取，把塞拉门、导流罩固定到位，同时进行抓取固定和运输物料，配合工人组装，则免去了人工搬抬塞拉门、导流罩的步骤，减少了组装、搬抬工人的配备，减少了人工成本和工人的劳动强度，提高了组装效率。

以上所述只是本发明的较佳实施方式，但本发明并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本发明的技术效果，都应落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于动车组装的智能装备，包括有支撑底座（1）、设置在所述支撑底座（1）上的机械臂（2），其特征在于：所述支撑底座（1）设置有多个升降支撑脚（11），所述升降支撑脚（11）在第一驱动装置（12）的驱动下升降；还包括有运输小车（3），所述运输小车（3）的上表面设有用于支撑运输所述支撑底座（1）的运输支撑台（31），所述运输小车（3）上设有四个滚动轮（33），四个所述滚动轮（33）分别在四个第三驱动电机（34）的驱动下转动，所述滚动轮（33）为麦克纳姆轮；所述机械臂（2）上设有抓取机械爪（4），所述抓取机械爪（4）包括有连接块（41）、围绕着所述连接块（41）周向均匀分布且与所述连接块（41）铰接的第一转臂（42）、与所述第一转臂（42）铰接的第二转臂（43）、设置在所述第二转臂（43）上的真空吸盘（44）、驱动所述第一转臂（42）摆动的第一驱动电机（45）、驱动所述第二转臂（43）的摆动的第二驱动电机（46）；

其中，让所述运输小车（3）将所述机械臂（2）运输到需要组装塞拉门、导流罩的位置，然后所述支撑底座（1）可以支撑起所述机械臂（2），让所述运输小车（3）把所述塞拉门或所述导流罩运输过来，随后所述机械臂（2）驱动所述抓取机械爪（4）抓取，把所述塞拉门、所述导流罩固定到位，配合工人组装。

2.根据权利要求1所述的一种用于动车组装的智能装备，其特征在于：所述第一转臂（42）与所述连接块（41）铰接的一端设有两个同轴的第一铰接孔（421），所述第一驱动电机（45）的输出轴与所述第一铰接孔（421）固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于动车组装的智能装备，其特征在于：所述第一驱动电机（45）为双轴电机，其中所述第一驱动电机（45）两端的两个输出轴分别与两个所述第一铰接孔（421）固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于动车组装的智能装备，其特征在于：所述第一转臂（42）对应所述第二转臂（43）的铰接处设有两个同轴的第二铰接孔（422），所述第二驱动电机（46）的输出轴与所述第二铰接孔（422）固定连接，所述第二驱动电机（46）设置在所述第二转臂（43）上。

5.根据权利要求4所述的一种用于动车组装的智能装备，其特征在于：所述第二驱动电机（46）为双轴电机，且其中所述第二驱动电机（46）两端的两个输出轴分别与两个所述第二铰接孔（422）固定连接。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种用于动车组装的智能装备，其特征在于：所述支撑底座（1）上还设置有与所述升降支撑脚（11）一一对应的水平伸缩装置（13），所述水平伸缩装置（13）包括有伸缩杆（131）、驱动所述伸缩杆（131）伸出所述支撑底座（1）的第二驱动装置（132），所述第一驱动装置（12）设置在所述伸缩杆（131）上。

7.根据权利要求6所述的一种用于动车组装的智能装备，其特征在于：所述支撑底座（1）包括有下支撑板（15）、与所述下支撑板（15）固定连接的上支撑板（14），所述水平伸缩装置（13）设置在所述上支撑板（14）与所述下支撑板（15）之间。

8.根据权利要求1-5任一所述的一种用于动车组装的智能装备，其特征在于：所述运输支撑台（31）上还设有橡胶垫（32）。

9.根据权利要求1-5任一所述的一种用于动车组装的智能装备，其特征在于：所述运输小车（3）的外侧设有多个超声波探头（35），所述运输小车（3）内设有与所述超声波探头（35）电连接的小车控制箱（36）。