CN115609636B - 一种采用光栅定位的机械手随动支撑装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用光栅定位的机械手随动支撑装置，包括：支撑架，所述支撑架用于对芯轴一端提供支撑；输送单元和位移补偿单元，所述位移补偿单元滑动连接于所述输送单元顶端，所述位移补偿单元上连接有光栅尺，所述支撑架滑动连接于所述位移补偿单元顶端，所述光栅尺与控制器电连接。本发明能够在机械手牵引芯轴移动时进行随动支撑，使芯轴两端能够同步移动，采用位移补偿单元，对支撑架位置进行微量调整，消除芯轴两端的装夹间隙，基于光栅定位原理，对调整量实现检测，便于支撑架的复位，降低了机械手和随动支撑装置滑台不同步对芯轴装夹的影响，消除机械手牵引芯轴时在进给方向的微量位移，提高芯轴的装夹精度，改善工件成品质量。

Description

一种采用光栅定位的机械手随动支撑装置

技术领域

本发明涉及编织机技术领域，更具体地说，本发明涉及一种采用光栅定位的机械手随动支撑装置。

背景技术

在对异形大尺寸工件进行编织加工时，由于芯轴较重，需要在芯轴两端通过夹具装夹后进行编织，使芯轴穿设环形编织机，在芯轴的一端设置机械手进行牵引，在芯轴的另一端设置随动支撑装置，机械手和随动支撑装置在移动过程中，存在移动不同步的现象，会导致芯轴两端产生装夹间隙，并且机械手带动芯轴升降的过程中也会导致芯轴在进给方向产生微量位移，影响芯轴的装夹精度和成品质量。因此，有必要提出一种采用光栅定位的机械手随动支撑装置，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为至少部分地解决上述问题，本发明提供了一种采用光栅定位的机械手随动支撑装置，包括：

支撑架，所述支撑架用于对芯轴一端提供支撑；

输送单元和位移补偿单元，所述位移补偿单元滑动连接于所述输送单元顶端，所述位移补偿单元上连接有光栅尺，所述支撑架滑动连接于所述位移补偿单元顶端，所述光栅尺与控制器电连接。

优选的，所述输送单元包括：

滑台，所述滑台两侧平行布置有两条第一导轨，所述第一导轨顶端连接有滑台板，所述滑台侧端连接有齿条，并且所述齿条布置于所述第一导轨内侧；

伺服电机，所述伺服电机安装于所述滑台板顶端，所述伺服电机输出轴竖直穿设所述滑台板设置，所述伺服电机与控制器电连接；

齿轮，所述齿轮连接于所述伺服电机输出轴上，所述齿轮与齿条啮合连接。

优选的，所述位移补偿单元包括：

第二导轨，两条所述第二导轨连接于滑台板顶端；

导轨钳制器，所述导轨钳制器滑动连接于所述第二导轨上，所述导轨钳制器与控制器电连接；

底板，所述底板连接于所述导轨钳制器顶端，所述底板上固定连接有支撑架。

优选的，所述光栅尺连接于所述滑台板上方，所述光栅尺布置于所述底板一侧，所述底板侧端通过螺栓连接有读数头，所述读数头滑动连接于所述光栅尺上，所述第一导轨、第二导轨和光栅尺平行布置，所述读数头与控制器电连接。

优选的，所述滑台板上设置有限位块，两个所述限位块分别布置于所述底板两侧，所述限位块的高度高于所述底板的高度。

优选的，所述滑台两端设置有风琴防护罩，所述风琴防护罩扣设在所述第一导轨外侧。

优选的，所述一种采用光栅定位的机械手随动支撑装置，还包括位置检测装置，所述位置检测装置包括：

箱体，所述箱体固定连接于所述滑台板底端，所述箱体滑动连接于所述滑台上方，所述箱体内连接有位移检测单元，所述箱体两侧端延伸有推杆一；

弧形板，两个所述弧形板固定连接于所述滑台顶端，所述弧形板上滚动设置有滚轮，所述滚轮连接于所述推杆一上，所述滚轮转轴上连接有距离传感器，所述距离传感器与控制器电连接。

优选的，所述位移检测单元包括：

齿轮一和转盘，所述齿轮一和转盘通过转轴转动连接于所述箱体内壁，所述转盘上设置有检测区；

推板，两个所述推板滑动连接于所述箱体内壁，所述推板内侧连接有齿条一，两个所述齿条一与齿轮一两侧分别啮合连接，所述推板与推杆一一一对应连接，所述推板和箱体内壁之间连接有弹簧；

检测头，所述检测头安装于所述箱体内壁侧端，所述检测头用于检测扫过的所述检测区的面积，所述检测头与控制器电连接。

优选的，所述推杆一上设置有急停单元，所述急停单元包括：

壳体，所述壳体内安装有气动推杆，所述气动推杆与控制器电连接，所述气动推杆输出端连接有活塞板，所述活塞板与壳体内壁滑动连接，所述活塞板远离所述气动推杆的一侧连接有推杆二，所述推杆二延伸出壳体并与滚轮连接，所述活塞板与壳体内壁间连接有弹簧。

优选的，所述急停单元还包括：

楔形槽，所述楔形槽开设于所述推杆二侧端；

齿条二，所述齿条二滑动连接于所述壳体内壁，所述齿条二与推杆二垂直布置，所述齿条二一端滑动连接于楔形槽内，所述齿条二侧端啮合连接有齿轮二，所述齿轮二通过带传动连接有线轮，所述壳体内开设有容纳齿条二、齿轮二和线轮的传动腔；所述线轮上缠绕有连接线，所述连接线与气动推杆的泄气阀连接。

优选的，所述推杆二延伸端连接有安装框，所述安装框内滑动连接有安装块，所述安装块上转动连接有滚轮，所述安装框和安装块之间连接有缓冲弹簧和若干个缓冲块，所述缓冲块包括摩擦块一和摩擦块二，所述摩擦块一和摩擦块二中心对称布置，所述摩擦块一和摩擦块二相对的一端斜向连接有半圆块，所述摩擦块一和摩擦块二的半圆块抵接，所述半圆块上均匀布置有摩擦颗粒，所述摩擦块一的另一端与安装框内壁连接，所述摩擦块二的另一端与安装块连接。

相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：

本发明提供的一种采用光栅定位的机械手随动支撑装置，能够在机械手牵引芯轴移动时进行随动支撑，使芯轴两端能够同步移动，采用位移补偿单元，对支撑架位置进行微量调整，消除芯轴两端的装夹间隙，基于光栅定位原理，对调整量实现检测，便于支撑架的复位，降低了机械手和随动支撑装置滑台不同步对芯轴装夹的影响，消除机械手牵引芯轴时在进给方向的微量位移，提高芯轴的装夹精度，改善工件成品质量。

本发明所述的一种采用光栅定位的机械手随动支撑装置，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的结构主视图；

图2为本发明中输送单元的结构示意图；

图3为本发明中位移补偿单元的俯视图；

图4为本发明中应用于编织机的结构示意图；

图5为本发明中位置检测装置的结构示意图；

图6为本发明中位移检测单元的结构示意图；

图7为本发明中急停单元的结构示意图；

图8为本发明中急停单元的安装框结构示意图；

图9为本发明中急停单元的缓冲块结构示意图。

图中：1.输送单元；2.位移补偿单元；3.光栅尺；4.支撑架；5.机械手；6.环形编织机；7.芯轴；11.滑台；12.滑台板；13.齿条；14.伺服电机；15.第一导轨；16.风琴防护罩；21.第二导轨；23.底板；24.限位块；31.读数头；41.箱体；42.弧形板；43.滚轮；44.推杆一；45.齿轮一；46.转盘；47.检测区；48.推板；49.齿条一；410.检测头；51.壳体；52.气动推杆；53.推杆二；54.楔形槽；55.齿条二；56.齿轮二；57.线轮；58.活塞板；59.连接线；510.传动腔；61.安装框；62.安装块；63.缓冲弹簧；64.摩擦块一；65.摩擦块二；66.半圆块；67.摩擦颗粒。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-9所示，本发明提供了一种采用光栅定位的机械手随动支撑装置，包括：

支撑架4，所述支撑架4用于对芯轴7一端提供支撑；

输送单元1和位移补偿单元2，所述位移补偿单元2滑动连接于所述输送单元1顶端，所述位移补偿单元2上连接有光栅尺3，所述支撑架4滑动连接于所述位移补偿单元2顶端，所述光栅尺3与控制器电连接。

上述技术方案的工作原理：

本发明提供一种采用光栅定位的机械手随动支撑装置，使用时，将支撑架4对芯轴7的一端夹持，通过机械手5将芯轴7另一端夹持，机械手5底座移动带动芯轴7向前进给，随动支撑装置的输送单元1启动，使支撑架4沿编织方向移动，输送单元1的进给速度与机械手5底座的进给速度一致，在每次进给后，启动位移补偿单元2，位移补偿单元2调整支撑架4的位置，消除芯轴7两端与支撑架4夹具和机械手5夹具的间隙，然后启动机械手5牵引芯轴7在高度上进行调节，通过光栅尺3检测位移补偿单元2对支撑架4的位移量，并将位移量信号传输至控制器，当编织完成后，控制器计算总的位移量，启动位移补偿单元2将支撑架4复位。

上述技术方案的有益效果：

本发明提供的一种采用光栅定位的机械手随动支撑装置，能够在机械手5牵引芯轴移动时进行随动支撑，使芯轴7两端能够同步移动，采用位移补偿单元，对支撑架4位置进行微量调整，消除芯轴两端的装夹间隙，基于光栅定位原理，对调整量实现检测，便于支撑架4的复位，降低了机械手5和随动支撑装置滑台不同步对芯轴装夹的影响，消除机械手5牵引芯轴时在进给方向的微量位移，提高芯轴的装夹精度，改善工件成品质量。

如图2所示，在一个实施例中，所述输送单元1包括：

滑台11，所述滑台11两侧平行布置有两条第一导轨15，所述第一导轨15顶端连接有滑台板12，所述滑台11侧端连接有齿条13，并且所述齿条13布置于所述第一导轨15内侧；

伺服电机14，所述伺服电机14安装于所述滑台板12顶端，所述伺服电机14输出轴竖直穿设所述滑台板12设置，所述伺服电机14与控制器电连接；

齿轮，所述齿轮连接于所述伺服电机14输出轴上，所述齿轮与齿条13啮合连接。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

输送单元1使用时，控制器启动伺服电机14，伺服电机14输出轴驱动齿轮转动，齿轮和齿条13啮合传动，带动滑台14在第一导轨15上滑动，滑台14的移动速度与机械手5底座移动速度相同，带动芯轴7沿编织方向进给，齿条13布置于第一导轨15内侧，传动比准确，保证了稳定传动的同时，与滑台14不发生干涉。

如图3所示，在一个实施例中，所述位移补偿单元2包括：

第二导轨21，两条所述第二导轨21连接于滑台板12顶端；

导轨钳制器，所述导轨钳制器滑动连接于所述第二导轨21上，所述导轨钳制器与控制器电连接；

底板23，所述底板23连接于所述导轨钳制器顶端，所述底板23上固定连接有支撑架4。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

位移补偿单元2使用时，控制器启动导轨钳制器，导轨钳制器在第二导轨21上滑动，带动底板23和支撑架4沿第二导轨21移动，采用导轨钳制器做为传动部件，安装方便，能够与第二导轨21直接连接，能够实现支撑架4的精密定位，实现支撑架4位置的小幅度调节。由于机械手5和随动支撑装置在实际使用时不能完全同步移动，并且机械手5牵引芯轴7时，在进给方向也会产生微量位移，会导致芯轴7两端产生装夹间隙，通过位移补偿单元2的设置，在每次进给后，位移补偿单元2调整支撑架4的位置，消除芯轴7的装夹间隙，防止芯轴7在编织过程中发生晃动或脱落，提高芯轴7的装夹稳定性。

如图3所示，在一个实施例中，所述光栅尺3连接于所述滑台板12上方，所述光栅尺3布置于所述底板23一侧，所述底板23侧端通过螺栓连接有读数头31，所述读数头31滑动连接于所述光栅尺3上，所述第一导轨15、第二导轨21和光栅尺3平行布置，所述读数头31与控制器电连接。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

光栅尺3使用时，将光栅尺3设置在滑台板12上，并布置在底板23的一侧，当底板23移动时，带动读数头31在光栅尺3上移动，读数头31对底板23的移动距离进行检测，即实现对位移补偿单元2对支撑架4位移量的检测，并将位移量信号传输至控制器，当编织完成后，控制器计算总的位移量，启动位移补偿单元2将支撑架4复位，保证支撑架4在编织前后的位置一致，便于下次编织操作时芯轴7与随动支撑装置的安装，提高了复位能力。

如图2、3所示，在一个实施例中，所述滑台板12上设置有限位块24，两个所述限位块24分别布置于所述底板23两侧，所述限位块24的高度高于所述底板23的高度。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

在滑台板12上设置限位块24，光栅尺3的尺寸超出底板23的移动范围100mm，底板23带动读数头31在光栅尺3上移动，当底板23移动至第二导轨21一端时，限位块24对底板23进行阻挡限位，防止读数头31与光栅尺3的端部碰撞损坏光栅尺3，提高了光栅尺3测量的可靠性。

如图2所示，在一个实施例中，所述滑台11两端设置有风琴防护罩16，所述风琴防护罩16扣设在所述第一导轨15外侧。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

将风琴防护罩16设置在第一导轨15外侧，具备行程长和压缩小的优点，能够对第一导轨15实现防护，延长第一导轨15的使用寿命。

如图5所示，在一个实施例中，所述一种采用光栅定位的机械手随动支撑装置，还包括位置检测装置，所述位置检测装置包括：

箱体41，所述箱体41固定连接于所述滑台板12底端，所述箱体41滑动连接于所述滑台11上方，所述箱体41内连接有位移检测单元，所述箱体41两侧端延伸有推杆一44；

弧形板42，两个所述弧形板42固定连接于所述滑台11顶端，所述弧形板42上滚动设置有滚轮43，所述滚轮43连接于所述推杆一44上，所述滚轮43转轴上连接有距离传感器，所述距离传感器与控制器电连接。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

当输送单元1使用时，由于芯轴7形状的不规则性，通常情况下存在芯轴7质心与支撑架4中心偏离的情况，因此输送单元1在重载的情况下长时间运作，会导致滑台板12产生两侧不平衡的状态，导致滑台板12的移动不顺畅，影响装置的正常运行，因此设置位置检测装置，使用时，箱体41随着滑台板12在滑台11上方滑动，箱体41侧端的推杆一44可伸缩设置，箱体41带动滚轮43在弧形板42上滑动，滚轮43转轴上的距离传感器对滑台板12和滑台11的距离进行检测，距离传感器设置为两个，分别对滑台板12靠近边缘两侧的位置与滑台11的距离进行分别检测，将检测数据信号传送至控制器，控制器将距离数据进行对比，当两侧的距离差值大于预设值时，说明滑台板12产生不平衡状态，需要进行检修，有效实现了对滑台板12不平衡状态的监控，提高了输送单元1使用的可靠性，通过弧形板42的设置，滚轮43在弧形板42上滚动，弧形板42上设置有连续弯折的弧形槽，滚轮43沿弧形槽滚动使距离传感器的检测位置往复移动，能够在预设的区域内进行循环检测，避免距离传感器沿直线运动时，单一检测位置造成的检测误差，提高检测的准确性。

如图5、6所示，在一个实施例中，所述位移检测单元包括：

齿轮一45和转盘46，所述齿轮一45和转盘46通过转轴转动连接于所述箱体41内壁，所述转盘46上设置有检测区47；

推板48，两个所述推板48滑动连接于所述箱体41内壁，所述推板48内侧连接有齿条一49，两个所述齿条一49与齿轮一45两侧分别啮合连接，所述推板48外侧与推杆一44一一对应连接，所述推板48和箱体41内壁之间连接有弹簧；

检测头410，所述检测头410安装于所述箱体41内壁侧端，所述检测头410用于检测扫过的所述检测区47的面积，所述检测头410与控制器电连接。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

当输送单元1使用时，由于长时间使用齿轮齿条会出现磨损等情况，使滑台板12的移动距离不准确，导致随动支撑装置与机械手的同步性较差，因此通过设置位移检测单元，使用时，随着滚轮43在弧形板42内的滚动，在弹簧作用下，使推杆一44在箱体41内壁往复移动，带动推板48在箱体1内壁往复滑动，使齿条一49往复移动，齿条一49和齿轮一45啮合传动，带动齿轮易45和转盘46同步转动，使检测头410在检测区47内往复扫描，检测头410将扫描数据传送至控制器，控制器计算扫描的面积，从而推导得出滑台板12的移动距离，将计算得到的移动距离与滑台板12的理论移动距离进行比较，当差值超过预设范围时，说明输送单元1出现异常，需要对传动部件进行检修，提高了装置的可靠性，由于输送单元1的第一导轨15较长，采用直接测量滑台板12移动距离的方式误差较大，通过计算检测头410在检测区47的扫描面积来得到滑台板12的实际移动距离，准确度更高。

如图5、7所示，在一个实施例中，所述推杆一44上设置有急停单元，所述急停单元包括：

壳体51，所述壳体51内安装有气动推杆52，所述气动推杆52与控制器电连接，所述气动推杆52输出端连接有活塞板58，所述活塞板58与壳体51内壁滑动连接，所述活塞板58远离所述气动推杆52的一侧连接有推杆二53，所述推杆二53延伸出壳体51并与滚轮43连接，所述活塞板58与壳体51内壁间连接有弹簧。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

当输送单元1使用时，当发生传动部件失灵等异常情况时需要对滑台板12进行急停处理，急停单元使用时，控制器启动气动推杆52，气动推杆52进气加压推动活塞板58，带动推杆二53向壳体51外部滑动，使推杆二53带动滚轮43顶住弧形滑槽的凹陷部位，同时推动推杆一44反方向运动到一侧的齿条一49与另一侧的推板48接触的极限位置，使滚轮43无法滚动，箱体41无法移动，进而对滑台板12的限位，有效实现了滑台板12的急停，避免传动部件失灵等异常情况导致安全事故，对装置进行防护，提高装置的安全性能。

如图7所示，在一个实施例中，所述急停单元还包括：

楔形槽54，所述楔形槽54开设于所述推杆二53侧端；

齿条二55，所述齿条二55滑动连接于所述壳体51内壁，所述齿条二55与推杆二53垂直布置，所述齿条二55一端滑动连接于楔形槽54内，所述齿条二55侧端啮合连接有齿轮二56，所述齿轮二56通过带传动连接有线轮57，所述壳体51内开设有容纳齿条二55、齿轮二56和线轮57的传动腔510；所述线轮57上缠绕有连接线59，所述连接线59与气动推杆52的泄气阀连接。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

急停单元使用时，由于楔形槽54从外至内深度逐渐减小，气动推杆52推动动推杆二53向壳体51外部滑动时，齿条二55滑出楔形槽54，沿推杆二53侧端滑动，不影响推杆二53的滑出，当急停单元恢复时，气动推杆52排气减压，推杆53在弹簧作用下向内滑动，齿条二55在弹簧作用下进入楔形滑槽54内并滑动，齿条二55移动时带动齿轮二56转动，齿轮二56通过带传动带动线轮57转动，将连接线59缠绕在线轮57上拉紧，气动推杆52的泄气阀与气动推杆52的泄气口弹性连接，连接线59拉动开启泄气阀，加快气动推杆52排气减压的速度，提高了急停单元的复位速度，便于输送单元1快速恢复运作，提高了检修效率。

如图8、9所示，在一个实施例中，所述推杆二53延伸端连接有安装框61，所述安装框61内滑动连接有安装块62，所述安装块62上转动连接有滚轮43，所述安装框61和安装块62之间连接有缓冲弹簧63和若干个缓冲块，所述缓冲块包括摩擦块一64和摩擦块二65，所述摩擦块一64和摩擦块二65中心对称布置，所述摩擦块一64和摩擦块二65相对的一端斜向连接有半圆块66，所述摩擦块一64和摩擦块二65的半圆块66抵接，所述半圆块66上均匀布置有摩擦颗粒67，所述摩擦块一64的另一端与安装框61内壁连接，所述摩擦块二65的另一端与安装块62连接。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

当使用急停单元时，由于气动推杆52的快速推动，将滚轮43快速压在弧形板42上，会导致对滚轮43产生较大冲击，容易对滚轮43和弧形板42造成损伤，当急停单元不使用时，气动推杆52对滚轮43不施加的压力，由于两个半圆块66之间摩擦颗粒67的摩擦作用，两个半圆块66之间不发生移动，安装块62稳定安装在安装框61内，不影响滚轮43的转动和位置检测装置的使用，当急停单元工作时，气动推杆52对滚轮43施加的压力，摩擦块一64和摩擦块二65对安装块62进行缓冲，直至两个半圆块66之间摩擦颗粒67的摩擦力不足以保持安装块62稳定时，两个半圆块66相对滑动，摩擦块一64和摩擦块二65产生变形，对安装块62失去支撑，然后缓冲弹簧63对安装块62实现进一步缓冲，直至滚轮43运动到极限位置，有效实现了对滚轮43的缓冲，使急停单元使用时，降低气动推杆52快速推动导致的冲击，防止滚轮43和弧形板42造成损伤，对结构进行防护，延长滚轮43的使用寿命，减少急停时装置产生的震动，避免装置急停发生支撑架4倾倒的情况，提高装置的稳定性。

在一个实施例中，所述一种采用光栅定位的机械手随动支撑装置还包括异物检测单元，所述异物检测单元包括：

摄像头，所述摄像头连接于所述滑台11一端，用于获取所述第一导轨15的图像；

警报器，所述警报器连接于所述滑台11上，用于对第一导轨15上异常情况进行报警；

所述控制器与摄像头和警报器电连接，所述控制器通过预设算法对第一导轨15上的异物进行检测判断，根据判断结果控制报警器进行报警，所述预设算法包括以下步骤：

步骤A1：当滑台板12移动到所述第一导轨15一端时，所述摄像头对第一导轨15进行图像采集，获取第一导轨15无异物状态时的初始图像，当进行下一次编织前，所述摄像头对第一导轨15进行图像采集，获取第一导轨15的实时图像，将图像数据传输至控制器；

步骤A2：控制器对获取的图像进行灰度化处理，采用以下公式对图像进行高斯滤波，得到滤波后的实时图像G(x，y)为：

其中，σ为高斯滤波器的宽度，f(x，y)为图像坐标系中点(x，y)处的灰度值；

步骤A3：将高斯滤波后的初始图像和实时图像进行求差，并计算差异区域的面积A；

步骤A4：控制器对差异区域面积A进行判断，当差异区域面积A大于预设值Am时，说明所述第一导轨15上存在异物，控制器启动警报器进行报警，提示工作人员进行清理，当差异区域面积A小于预设值Am时，说明所述第一导轨15上不存在异物或异物较小，警报器不进行报警。

上述技术方案的工作原理和有益效果：

在输送单元1使用时，由于操作不当和加工环境等影响，第一导轨15上会有出现异物的情况，影响随动支撑装置的运动，造成安全事故，因此，在输送单元1内设置异物检测单元，通过摄像头获取第一导轨15的初始图像和实时图像，对图像进行灰度化处理，采用高斯滤波的方式对获取的图像进行降噪，并将处理后的图像进行对比，获取图像的差异区域，并计算差异区域面积，差异区域即为异物区域，当异物区域面积超过预设值时，说明第一导轨15上的异物较大影响输送单元使用，提醒工作人员及时进行清理，便于及时发现第一导轨15的异常情况，防止异物进入齿轮和齿条13内，影响滑台板12的移动，进一步提高了装置的安全性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种采用光栅定位的机械手随动支撑装置，其特征在于，包括：

支撑架(4)，所述支撑架(4)用于对芯轴(7)一端提供支撑；

输送单元(1)和位移补偿单元(2)，所述位移补偿单元(2)滑动连接于所述输送单元(1)顶端，所述位移补偿单元(2)上连接有光栅尺(3)，所述支撑架(4)滑动连接于所述位移补偿单元(2)顶端，所述光栅尺(3)与控制器电连接；

所述输送单元(1)包括：

滑台(11)，所述滑台(11)两侧平行布置有两条第一导轨(15)，所述第一导轨(15)顶端连接有滑台板(12)，所述滑台(11)侧端连接有齿条(13)，并且所述齿条(13)布置于所述第一导轨(15)内侧；

伺服电机(14)，所述伺服电机(14)安装于所述滑台板(12)顶端，所述伺服电机(14)输出轴竖直穿设所述滑台板(12)设置，所述伺服电机(14)与控制器电连接；

齿轮，所述齿轮连接于所述伺服电机(14)输出轴上，所述齿轮与齿条(13)啮合连接；

滑台(11)上设置有位置检测装置，所述位置检测装置包括：

箱体(41)，所述箱体(41)固定连接于所述滑台板(12)底端，所述箱体(41)滑动连接于所述滑台(11)上方，所述箱体(41)内连接有位移检测单元，所述箱体(41)两侧端延伸有推杆一(44)；

弧形板(42)，两个所述弧形板(42)固定连接于所述滑台(11)顶端，所述弧形板(42)上滚动设置有滚轮(43)，所述滚轮(43)连接于所述推杆一(44)上，所述滚轮(43)转轴上连接有距离传感器，所述距离传感器与控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种采用光栅定位的机械手随动支撑装置，其特征在于，所述位移补偿单元(2)包括：

第二导轨(21)，两条所述第二导轨(21)连接于滑台板(12)顶端；

导轨钳制器，所述导轨钳制器滑动连接于所述第二导轨(21)上，所述导轨钳制器与控制器电连接；

底板(23)，所述底板(23)连接于导轨钳制器顶端，所述底板(23)上固定连接有支撑架(4)。

3.根据权利要求2所述的一种采用光栅定位的机械手随动支撑装置，其特征在于，所述光栅尺(3)连接于所述滑台板(12)上方，所述光栅尺(3)布置于所述底板(23)一侧，所述底板(23)侧端通过螺栓连接有读数头(31)，所述读数头(31)滑动连接于所述光栅尺(3)上，所述第一导轨(15)、第二导轨(21)和光栅尺(3)平行布置，所述读数头(31)与控制器电连接。

4.根据权利要求2所述的一种采用光栅定位的机械手随动支撑装置，其特征在于，所述滑台板(12)上设置有限位块(24)，两个所述限位块(24)分别布置于所述底板(23)两侧，所述限位块(24)的高度高于所述底板(23)的高度。

5.根据权利要求1所述的一种采用光栅定位的机械手随动支撑装置，其特征在于，所述滑台(11)两端设置有风琴防护罩(16)，所述风琴防护罩(16)扣设在第一导轨(15)外侧。

6.根据权利要求1所述的一种采用光栅定位的机械手随动支撑装置，其特征在于，所述位移检测单元包括：

齿轮一(45)和转盘(46)，所述齿轮一(45)和转盘(46)通过转轴转动连接于所述箱体(41)内壁，所述转盘(46)上设置有检测区(47)；

推板(48)，两个所述推板(48)滑动连接于箱体(41)内壁，所述推板(48)内侧连接有齿条一(49)，两个所述齿条一(49)与齿轮一(45)两侧分别啮合连接，所述推板(48)外侧与推杆一(44)一一对应连接，所述推板(48)和箱体(41)内壁之间连接有弹簧；

检测头(410)，所述检测头(410)安装于所述箱体(41)内壁侧端，所述检测头(410)用于检测扫过的所述检测区(47)的面积，所述检测头(410)与控制器电连接。

7.根据权利要求1所述的一种采用光栅定位的机械手随动支撑装置，其特征在于，所述推杆一(44)上设置有急停单元，所述急停单元包括：

壳体(51)，所述壳体(51)内安装有气动推杆(52)，所述气动推杆(52)与控制器电连接，所述气动推杆(52)输出端连接有活塞板(58)，所述活塞板(58)与壳体(51)内壁滑动连接，所述活塞板(58)远离所述气动推杆(52)的一侧连接有推杆二(53)，所述推杆二(53)延伸出壳体(51)并与滚轮(43)连接，所述活塞板(58)与壳体(51)内壁间连接有弹簧。

8.根据权利要求7所述的一种采用光栅定位的机械手随动支撑装置，其特征在于，所述急停单元还包括：

楔形槽(54)，所述楔形槽(54)开设于所述推杆二(53)侧端；

齿条二(55)，所述齿条二(55)滑动连接于所述壳体(51)内壁，所述齿条二(55)与推杆二(53)垂直布置，所述齿条二(55)一端滑动连接于楔形槽(54)内，所述齿条二(55)侧端啮合连接有齿轮二(56)，所述齿轮二(56)通过带传动连接有线轮(57)，所述壳体(51)内开设有容纳齿条二(55)、齿轮二(56)和线轮(57)的传动腔(510)，所述线轮(57)上缠绕有连接线(59)，所述连接线(59)与气动推杆(52)的泄气阀连接。

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