CN110039397B - 一种附着钢板移动倒角机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种附着钢板移动倒角机器人，主要由行走前机构、行走后机构、连接支架、倒角执行机构、转向机构组成，使用本发明时，只需将其安装在大型钢板边缘即可完成对钢板所有边缘的倒角工作。本发明可以利用角度调整电机作为动力源对倒角的角度进行调整控制，同时利用进给电机作为动力源可控制调整倒角进给量，在倒角完毕后本发明可以同时对倒角进行去毛刺处理。本发明设计了转向机构，当工作到钢板的拐角处时，本发明可自动转向。

Description

一种附着钢板移动倒角机器人

技术领域

本发明设计涉及钢板制品设备领域，特别涉及到一种钢板制品用倒角设备。

背景技术

在钢板制作时经常需要对钢板进行倒角处理，通常该项工作需要人工或者固定机械完成，针对大型钢板，传统的倒角方法耗时耗力，现设计一种附着钢板移动倒角机器人。目前有关倒角的设计，如申请号201710872074.8公开了一种用于加工倒角的装置及其使用方法，该方法可以进行倒角加工，但是不适用与大型钢板倒角。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种附着钢板移动倒角机器人，其主体由行走前机构、行走后机构、连接支架、倒角执行机构、转向机构组成。

本发明所使用的技术方案是：本发明提供一种附着钢板移动倒角机器人，包括行走前机构、行走后机构、连接支架、倒角执行机构、转向机构；行走前机构包括：行走前机构支撑板、腿部第一锥齿轮、腿部第二锥齿轮、腿部第一转动轴、腿部第一转动板、腿部第二转动板、腿部第三转动板、行走前腿、腿部第二转动轴、腿部第三锥齿轮、腿部第四锥齿轮、腿部电机、行走电机、行走第一锥齿轮、行走第二锥齿轮、行走丝杆、凹型槽板、前机构齿条、凹型槽板滑块、中心转动轴、中心直齿轮、前机构导杆；行走后机构包括：行走后机构支撑板、行走丝杆螺母、行走后腿、后机构齿条、后机构导向支撑；连接支架包括：角度调整面板、连接支架连杆、连接支架面板、中心滚动轴承、角度调整面板盖、角度调整圆齿条、角度调整第一导向槽、角度调整第二导向槽；连接支架包括：倒角执行机构板、进给导向杆、进给导向支撑、角度调整直齿轮、进给丝杆、进给螺母、进给第一锥齿轮、进给第二锥齿轮、进给电机、角度调整电机、角度调整第一锥齿轮、角度调整第二锥齿轮、进给平台、倒角机、去毛刺平台连杆、去毛刺平台、去毛刺电机、去毛刺刷、角度调整滚轮、转动机构平台；转向机构包括：转向电机、转向滚动轴承、转向第一锥齿轮、转向第二锥齿轮、转向电缸、转向机构连接架。

所述的行走前机构的腿部第二转动轴有两个分别对称地转动安装在行走前机构支撑板上，腿部第三锥齿轮固定安装在腿部第二转动轴一端，并与腿部第四锥齿轮形成齿轮配合，腿部第四锥齿轮固定安装在腿部电机的转动轴上，腿部电机固定安装在行走前机构支撑板上，腿部第一锥齿轮固定安装在腿部第二转动轴的另一端，并与腿部第二锥齿轮形成齿轮配合，腿部第二锥齿轮固定安装在腿部第一转动轴的一端，腿部第一转动轴转动安装在行走前机构支撑板上，腿部第一转动轴的另一端与腿部第一转动板的一端固定，腿部第一转动板的另一端与腿部第二转动板的一端转动连接，腿部第二转动板的另一端与腿部第三转动板的一端转动连接，腿部第三转动板的另一端转动安装在行走前机构支撑板上，行走前腿的支腿可以同时接触钢板并且与腿部第二转动板固定安装，行走电机固定安装在行走前机构支撑板上，行走第一锥齿轮固定安装在行走电机的转动轴上，并且与行走第二锥齿轮形成齿轮配合，行走第二锥齿轮固定安装在行走丝杆上，行走丝杆通过滚动轴承转动安装在行走前机构支撑板上，凹型槽板固定安装在行走前机构支撑板上，凹型槽板滑块与凹型槽板的凹型槽形成滑动配合，中心转动轴的一端通过滚动轴承转动安装在凹型槽板滑块上，中心转动轴的另一端固定安装中心直齿轮，前机构齿条垂直固定安装在行走前机构支撑板上，前机构导杆有两根分别垂直固定安装在行走前机构支撑板上。

所述的行走后机构的行走丝杆螺母垂直固定在行走后机构支撑板上，并且与行走丝杆形成螺纹传动，行走后腿的支腿可以同时接触钢板，并且在运动过程中与行走前腿不干涉，后机构齿条垂直固定安装在行走后机构支撑板上，并且与中心直齿轮形成齿轮配合，后机构导向支撑有两根分别垂直固定安装在行走后机构支撑板上，并且与前机构导杆形成滑动配合。

所述的连接支架的连接支架连杆有四根，连接支架连杆的一端垂直固定安装在角度调整面板背面，连接支架连杆穿过行走后机构支撑板与并且与行走后机构支撑板形成滑动配合，连接支架连杆的一端与连接支架面板的侧面固定连接，中心滚动轴承安装在连接支架面板的中心位置，使中心转动轴与连接支架面板形成转动配合，角度调整面板盖的轮廓与角度调整面板一致并固定安装在角度调整面板上，角度调整第一导向槽与角度调整第二导向槽为圆弧状，并且存在于角度调整面板前面，角度调整圆齿条固定安装在角度调整第一导向槽的侧面。

所述的倒角执行机构的进给导向杆有三根，分别固定安装在倒角执行机构板上，并且与相应进给导向支撑形成滑动配合，角度调整直齿轮通过滚动轴承转动安装在倒角执行机构板上，进给丝杆通过一对滚动轴承转动安装在倒角执行机构板上并且与进给螺母形成螺纹传动，进给丝杆的一端穿透过倒角执行机构板并且与进给第一锥齿轮固定连接，进给第一锥齿轮与进给第二锥齿轮形成齿轮传动，进给第二锥齿轮固定安装在进给电机的转动轴上，进给电机与角度调整电机都固定安装在倒角执行机构板上，角度调整第一锥齿轮固定安装在角度调整电机的转动轴上并且与角度调整第二锥齿轮形成齿轮传动，角度调整第二锥齿轮穿透过倒角执行机构板与角度调整直齿轮固定连接，倒角机固定安装在进给平台的中心轴线上，去毛刺平台通过四根去毛刺平台连杆平行固定安装在进给平台上，去毛刺电机固定安装在去毛刺平台上，去毛刺刷固定安装在去毛刺电机的转动轴上，角度调整滚轮有两根分别对称地转动安装在倒角执行机构板上，并且与角度调整第二导向槽形成滚动配合。

所述的转向机构的转向电机固定安装在转动机构平台上，转向第一锥齿轮固定安装在转向电机的转动轴上并且与转向第二锥齿轮形成齿轮传动，转向第二锥齿轮固定安装在转向电缸的伸长杆上，转向电缸的伸长杆通过转向滚动轴承转动安装在转动机构平台上，转向电缸的另一端通过转向机构连接架固定安装在行走前腿上。

所述的腿部电机、行走电机、进给电机、角度调整电机、去毛刺电机、转向电机、转向电缸均通过控制箱来控制。

由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：(1)本发明在工作时，可以自行在大型钢板上运动，不需要重复使用人力进行安装；(2)本发明可倒角执行机构具有调整倒角角度的功能；(3)本发明设计了去毛刺功能，在对钢板倒角时，可同时对钢板进行去毛刺处理；(4)本发明的倒角进给量可以自行控制；(5)本发明设计了转向机构，当本发明工作到钢板的拐角处时，本发明可自动转向。

附图说明

图1为本发明待机状态正面示意图。

图2为本发明待机状态背面示意图。

图3为本发明行走前机构示意图。

图4为本发明行走后机构金和连接支架示意图。

图5为本发明倒角执行机构示意图。

图6为本发明转向机构示意图。

附图标号：1-行走前机构；2-行走后机构；3-连接支架；4-倒角执行机构；5-转向机构；6-钢板；101-行走前机构支撑板；102-腿部第一锥齿轮；103-腿部第二锥齿轮；104-腿部第一转动轴；105-腿部第一转动板；106-腿部第二转动板；107-腿部第三转动板；108-行走前腿；109-腿部第二转动轴；110-腿部第三锥齿轮；111-腿部第四锥齿轮；112-腿部电机；113-行走电机；116-行走丝杆；117-凹型槽板；118-前机构齿条；119-凹型槽板滑块；120-中心转动轴；121-中心直齿轮；122-前机构导杆；201-行走后机构支撑板；202-行走丝杆螺母；203-行走后腿；204-后机构齿条；205-后机构导向支撑；301-角度调整面板；302-连接支架连杆；303-连接支架面板；304-中心滚动轴承；305-角度调整面板盖；306-角度调整圆齿条；307-角度调整第一导向槽；308-角度调整第二导向槽；401-倒角执行机构板；402-进给导向杆；403-进给导向支撑；404-角度调整直齿轮；405-进给丝杆；406-进给螺母；407-进给第一锥齿轮；408-进给第二锥齿轮；409-进给电机；410-角度调整电机；411-角度调整第一锥齿轮；412-角度调整第二锥齿轮；413-进给平台；414-倒角机；415-去毛刺平台连杆；416-去毛刺平台；417-去毛刺电机；418-去毛刺刷；419-角度调整滚轮；501-转动机构平台；502-转向电机；503-转向滚动轴承；504-转向第一锥齿轮；505-转向第二锥齿轮；506-转向电缸；507-转向机构连接架。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示的一种附着钢板移动倒角机器人，行走前机构1的腿部第二转动轴109有两个分别对称地转动安装在行走前机构支撑板101上，腿部第三锥齿轮110固定安装在腿部第二转动轴109一端，并与腿部第四锥齿轮111形成齿轮配合，腿部第四锥齿轮111固定安装在腿部电机112的转动轴上，腿部电机112固定安装在行走前机构支撑板101上，腿部第一锥齿轮102固定安装在腿部第二转动轴109的另一端，并与腿部第二锥齿轮103形成齿轮配合，腿部第二锥齿轮103固定安装在腿部第一转动轴104的一端，腿部第一转动轴104转动安装在腿部行走前机构支撑板101上，腿部第一转动轴104的另一端与腿部第一转动板105的一端固定，腿部第一转动板105的另一端与腿部第二转动板106的一端转动连接，腿部第二转动板106的另一端与腿部第三转动板107的一端转动连接，腿部第三转动板107的另一端转动安装在行走前机构支撑板101上，行走前腿108的支腿可以同时接触钢板6并且与腿部第二转动板106固定安装，行走电机113固定安装在行走前机构支撑板101上，行走第一锥齿轮固定安装在行走电机113的转动轴上，并且与行走第二锥齿轮形成齿轮配合，行走第二锥齿轮固定安装在行走丝杆116上，行走丝杆116通过滚动轴承转动安装在行走前机构支撑板101上，凹型槽板117固定安装在行走前机构支撑板101上，凹型槽板滑块119与凹型槽板117的凹型槽形成滑动配合，中心转动轴120的一端通过滚动轴承转动安装在凹型槽板滑块119上，中心转动轴120的另一端固定安装中心直齿轮121，前机构齿条118垂直固定安装在行走前机构支撑板101上，前机构导杆122有两根分别垂直固定安装在行走前机构支撑板101上。

行走后机构2的行走丝杆螺母202垂直固定在行走后机构支撑板201上，并且与行走丝杆116形成螺纹传动，行走后腿203的支腿可以同时接触钢板6，并且在运动过程中与行走前腿108不干涉，后机构齿条204垂直固定安装在行走后机构支撑板201上，并且与中心直齿轮121形成齿轮配合，后机构导向支撑205有两根分别垂直固定安装在行走后机构支撑板201上，并且与前机构导杆122形成滑动配合。

连接支架3的连接支架连杆302有四根，连接支架连杆302的一端垂直固定安装在角度调整面板301背面，连接支架连杆302穿过行走后机构支撑板201与并且与行走后机构支撑板201形成滑动配合，连接支架连杆302的一端与连接支架面板303的侧面固定连接，中心滚动轴承304安装在连接支架面板303的中心位置，使中心转动轴120与连接支架面板303形成转动配合，角度调整面板盖305的轮廓与角度调整面板301一致并固定安装在角度调整面板301上，角度调整第一导向槽307与角度调整第二导向槽308为圆弧状，并且存在于角度调整面板301前面，角度调整圆齿条306固定安装在角度调整第一导向槽307的侧面。

倒角执行机构4的进给导向杆402有三根，分别固定安装在倒角执行机构板401上，并且与相应进给导向支撑403形成滑动配合，角度调整直齿轮404通过滚动轴承转动安装在倒角执行机构板401上，进给丝杆405通过一对滚动轴承转动安装在倒角执行机构板401上并且与进给螺母406形成螺纹传动，进给丝杆405的一端穿透过倒角执行机构板401并且与进给第一锥齿轮407固定连接，进给第一锥齿轮407与进给第二锥齿轮408形成齿轮传动，进给第二锥齿轮408固定安装在进给电机409的转动轴上，进给电机409与角度调整电机410都固定安装在倒角执行机构板401上，角度调整第一锥齿轮411固定安装在角度调整电机410的转动轴上并且与角度调整第二锥齿轮412形成齿轮传动，角度调整第二锥齿轮412穿透过倒角执行机构板401与角度调整直齿轮404固定连接，倒角机414固定安装在进给平台413的中心轴线上，去毛刺平台416通过四根去毛刺平台连杆415平行固定安装在进给平台413上，去毛刺电机417固定安装在去毛刺平台416上，去毛刺刷418固定安装在去毛刺电机417的转动轴上，角度调整滚轮419有两根分别对称地转动安装在倒角执行机构板401上，并且与角度调整第二导向槽308形成滚动配合。

转向机构5的转向电机502固定安装在转动机构平台501上，转向第一锥齿轮504固定安装在转向电机502的转动轴上并且与转向第二锥齿轮505形成齿轮传动，转向第二锥齿轮505固定安装在转向电缸506的伸长杆上，转向电缸506的伸长杆通过转向滚动轴承503转动安装在转动机构平台501上，转向电缸506的另一端通过转向机构连接架507固定安装在行走前腿108上。

本发明的工作原理：本发明在使用时，使用腿部电机作为动力源控制行走前腿抬起和放下，当行走前腿抬起时，利用行走丝杆使行走前腿向前运动，使用同样的方法让行走后退向前运动。连接支架连接着本发明的行走部分和倒角执行部分。利用角度调整电机作为动力源控制角度调整直齿轮与角度调整圆齿条相对运动，从而达到调整倒角角度的目的，利用进给电机控制进给丝杆与进给螺母相对运动，从而达到倒角切削的目的，同时使用去毛刺刷对倒角进行去毛刺处理。当本发明运动到钢板的转角处时，将行走前腿和行走后退同时抬起，并且利用转向电机作为动力源，从而使本发明达到转向的目的。

Claims (6)

1.一种附着钢板移动倒角机器人，包括行走前机构(1)、行走后机构(2)、连接支架(3)、倒角执行机构(4)、转向机构(5)；行走前机构(1)包括：行走前机构支撑板(101)、腿部第一锥齿轮(102)、腿部第二锥齿轮(103)、腿部第一转动轴(104)、腿部第一转动板(105)、腿部第二转动板(106)、腿部第三转动板(107)、行走前腿(108)、腿部第二转动轴(109)、腿部第三锥齿轮(110)、腿部第四锥齿轮(111)、腿部电机(112)、行走电机(113)、行走第一锥齿轮、行走第二锥齿轮、行走丝杆(116)、凹型槽板(117)、前机构齿条(118)、凹型槽板滑块(119)、中心转动轴(120)、中心直齿轮(121)、前机构导杆(122)；行走后机构(2)包括：行走后机构支撑板(201)、行走丝杆螺母(202)、行走后腿(203)、后机构齿条(204)、后机构导向支撑(205)；

连接支架(3)包括：角度调整面板(301)、连接支架连杆(302)、连接支架面板(303)、中心滚动轴承(304)、角度调整面板盖(305)、角度调整圆齿条(306)、角度调整第一导向槽(307)、角度调整第二导向槽(308)；

倒角执行机构(4)包括：倒角执行机构板(401)、进给导向杆(402)、进给导向支撑(403)、角度调整直齿轮(404)、进给丝杆(405)、进给螺母(406)、进给第一锥齿轮(407)、进给第二锥齿轮(408)、进给电机(409)、角度调整电机(410)、角度调整第一锥齿轮(411)、角度调整第二锥齿轮(412)、进给平台(413)、倒角机(414)、去毛刺平台连杆(415)、去毛刺平台(416)、去毛刺电机(417)、去毛刺刷(418)、角度调整滚轮(419)；转向机构(5)包括：转动机构平台(501)、转向电机(502)、转向滚动轴承(503)、转向第一锥齿轮(504)、转向第二锥齿轮(505)、转向电缸(506)、转向机构连接架(507)，其特征在于：

所述的行走前机构(1)的腿部第二转动轴(109)有两个分别对称地转动安装在行走前机构支撑板(101)上，腿部第三锥齿轮(110)固定安装在腿部第二转动轴(109)一端，并与腿部第四锥齿轮(111)形成齿轮配合，腿部第四锥齿轮(111)固定安装在腿部电机(112)的转动轴上，腿部电机(112)固定安装在行走前机构支撑板(101)上，腿部第一锥齿轮(102)固定安装在腿部第二转动轴(109)的另一端，并与腿部第二锥齿轮(103)形成齿轮配合，腿部第二锥齿轮(103)固定安装在腿部第一转动轴(104)的一端，腿部第一转动轴(104)转动安装在行走前机构支撑板(101)上，腿部第一转动轴(104)的另一端与腿部第一转动板(105)的一端固定，腿部第一转动板(105)的另一端与腿部第二转动板(106)的一端转动连接，腿部第二转动板(106)的另一端与腿部第三转动板(107)的一端转动连接，腿部第三转动板(107)的另一端转动安装在行走前机构支撑板(101)上，行走前腿(108)的支腿同时接触钢板(6)并且与腿部第二转动板(106)固定安装，前机构齿条(118)垂直固定安装在行走前机构支撑板(101)上，前机构导杆(122)有两根分别垂直固定安装在行走前机构支撑板(101)上；所述的行走后机构(2)的行走丝杆螺母(202)垂直固定在行走后机构支撑板(201)上，后机构齿条(204)垂直固定安装在行走后机构支撑板(201)上，后机构导向支撑(205)有两根分别垂直固定安装在行走后机构支撑板(201)上，并且与前机构导杆(122)形成滑动配合；

所述的连接支架(3)的连接支架连杆(302)有四根，连接支架连杆(302)的一端垂直固定安装在角度调整面板(301)背面，连接支架连杆(302)穿过行走后机构支撑板(201)与并且与行走后机构支撑板(201)形成滑动配合，连接支架连杆(302)的一端与连接支架面板(303)的侧面固定连接，中心滚动轴承(304)安装在连接支架面板(303)的中心位置，使中心转动轴(120)与连接支架面板(303)形成转动配合，角度调整面板盖(305)的轮廓与角度调整面板(301)一致并固定安装在角度调整面板(301)上，角度调整圆齿条(306)固定安装在角度调整第一导向槽(307)的侧面；

所述的倒角执行机构(4)的进给导向杆(402)有三根，分别固定安装在倒角执行机构板(401)上，并且与相应进给导向支撑(403)形成滑动配合，角度调整直齿轮(404)通过滚动轴承转动安装在倒角执行机构板(401)上，进给丝杆(405)通过一对滚动轴承转动安装在倒角执行机构板(401)上并且与进给螺母(406)形成螺纹传动，进给丝杆(405)的一端穿透过倒角执行机构板(401)并且与进给第一锥齿轮(407)固定连接，进给第一锥齿轮(407)与进给第二锥齿轮(408)形成齿轮传动，进给第二锥齿轮(408)固定安装在进给电机(409)的转动轴上，进给电机(409)与角度调整电机(410)都固定安装在倒角执行机构板(401)上，角度调整第一锥齿轮(411)固定安装在角度调整电机(410)的转动轴上并且与角度调整第二锥齿轮(412)形成齿轮传动，角度调整第二锥齿轮(412)穿透过倒角执行机构板(401)与角度调整直齿轮(404)固定连接，倒角机(414)固定安装在进给平台(413)的中心轴线上，去毛刺平台(416)通过四根去毛刺平台连杆(415)平行固定安装在进给平台(413)上，去毛刺电机(417)固定安装在去毛刺平台(416)上，去毛刺刷(418)固定安装在去毛刺电机(417)的转动轴上，角度调整滚轮(419)有两根分别对称地转动安装在倒角执行机构板(401)上，并且与角度调整第二导向槽(308)形成滚动配合；

所述的转向机构(5)的转向电机(502)固定安装在转动机构平台(501)上，转向第一锥齿轮(504)固定安装在转向电机(502)的转动轴上并且与转向第二锥齿轮(505)形成齿轮传动，转向第二锥齿轮(505)固定安装在转向电缸(506)的伸长杆上，转向电缸(506)的伸长杆通过转向滚动轴承(503)转动安装在转动机构平台(501)上，转向电缸(506)的另一端通过转向机构连接架(507)固定安装在行走前腿(108)上。

2.如权利要求1所述的一种附着钢板移动倒角机器人，其特征在于：所述的行走电机(113)固定安装在行走前机构支撑板(101)上，行走第一锥齿轮固定安装在行走电机(113)的转动轴上，并且与行走第二锥齿轮形成齿轮配合，行走第二锥齿轮固定安装在行走丝杆(116)上，行走丝杆(116)通过滚动轴承转动安装在行走前机构支撑板(101)上。

3.如权利要求1所述的一种附着钢板移动倒角机器人，其特征在于：所述的凹型槽板(117)固定安装在行走前机构支撑板(101)上，凹型槽板滑块(119)与凹型槽板(117)的凹型槽形成滑动配合，中心转动轴(120)的一端通过滚动轴承转动安装在凹型槽板滑块(119)上，中心转动轴(120)的另一端固定安装中心直齿轮(121)。

4.如权利要求1所述的一种附着钢板移动倒角机器人，其特征在于：所述的行走丝杆螺母(202)与行走丝杆(116)形成螺纹传动，行走后腿(203)的支腿同时接触钢板(6)，并且在运动过程中与行走前腿(108)不干涉。

5.如权利要求1所述的一种附着钢板移动倒角机器人，其特征在于：所述的后机构齿条(204)与中心直齿轮(121)形成齿轮配合。

6.如权利要求1所述的一种附着钢板移动倒角机器人，其特征在于：所述的角度调整第一导向槽(307)与角度调整第二导向槽(308)为圆弧状，并且存在于角度调整面板(301)前面。

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