CN211491559U - 一种搬运制动盘的液压机器人 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种搬运制动盘的液压机器人，包括转动基座、第一关节单元、第二关节单元、伸缩夹持单元以及关节控制单元；伸缩夹持单元包括驱动部和夹持部，驱动部与第二关节单元底端转动连接；夹持部包括一对L形架杆和夹紧检测传感器；L形架杆包括互相垂直的第一杆和第二杆，第一杆与驱动部的输出端相连；第二杆与第一杆相连，两个第二杆相互远离设置；夹紧检测传感器固设于第二杆上；关节控制单元分别与转动基座、第一关节单元、第二关节单元、伸缩夹持单元以及夹紧检测传感器通讯相连。本申请的搬运制动盘的液压机器人，结构简单，对制动盘搬运时有较高的稳定性和可靠性。

Description

一种搬运制动盘的液压机器人

技术领域

本申请涉及制动盘搬运机器人技术领域，具体是一种搬运制动盘的液压机器人。

背景技术

工业机器人是典型的机电一体化产品，一般由机械本体、控制系统、传感器、驱动器和输入/输出系统接口等五部分组成。传感器对机械本体的工作信息进行采集并反馈至控制系统，控制系统将控制程序产生指令信号传给驱动器，使执行机构再现示教的各种动作。液压控制系统是以电机提供动力基础，使用液压泵将机械能转化为压力，推动液压油，通过控制各种阀门改变液压油的流向，从而推动液压缸做出不同行程、不同方向的动作，完成各种设备不同的动作需要。

在汽车制造行业中，现有的制动盘的搬运主要由磁吸机构或真空吸盘机构进行。磁吸机构的工作原理是：通过使内部线圈通电产生磁力，经过导磁面板，将接触在面板表面的工件紧紧吸住的，通过线圈断电，磁力消失实现退磁，再取下工件。真空吸盘机构的工作原理是：将真空吸盘通过接管与真空设备接通，然后与制动盘表面接触，启动真空设备抽吸，使吸盘内产生负气压，从而将制动盘吸牢，再进行搬运。

但是，现有技术中的制动盘搬运存在以下问题，采用磁吸机构对制动盘进行搬运，由于磁吸机构只能对具有磁性的制动盘，例如钢结构的制动盘进行吸附，对一些合金钢制成的制动盘的磁吸能力差，存在在制动盘搬运过程中脱离磁吸状态的隐患；采用真空吸盘机构对制动盘进行搬运，由于真空吸盘一般采用橡胶制成，在吸附制动盘时，在吸盘与制动盘之间会产生较大的力的作用，导致吸盘磨损严重，降低真空吸盘的吸附能力甚至失效，存在在制动盘搬运过程中制动盘脱离吸附状态的隐患；以上两种现有技术中的制动盘搬运机构的可靠性均较差。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种搬运制动盘的液压机器人，关节控制单元根据夹持传感器反馈的信号对转动基座、第一关节单元、第二关节单元以及伸缩夹持单元的动作进行控制，使夹持部的一对L形架杆穿过制动盘的中心孔后，驱动部驱动一对L形架杆上的两个第二杆相背移动，在移动过程中，夹紧检测传感器对第二杆顶端端面与制动盘内壁间的触碰进行检测，在第二杆顶端端面与制动盘相抵靠时，夹持传感器反馈信号至关节控制单元控制驱动部紧急停止驱动夹持部；在夹持过程中，关节控制单元根据预设的移动距离，驱动转动基座、第一关节单元以及第二关节单元动作，使伸缩夹持单元提升后对制动盘进行搬运，在伸缩夹持单元提升后，制动盘在重力作用下受一对第二杆顶托，并在顶托作用下保持稳定，结构简单且大幅地提高了制动盘搬运的可靠性。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种搬运制动盘的液压机器人，包括转动基座、第一关节单元、第二关节单元、伸缩夹持单元以及关节控制单元；所述第一关节单元底端与所述转动基座转动连接，所述第一关节单元顶端与所述第二关节单元顶端转动连接；所述伸缩夹持单元包括驱动部和夹持部，所述驱动部与所述第二关节单元底端转动连接；所述夹持部包括一对L形架杆和夹紧检测传感器；所述L形架杆包括互相垂直设置的第一杆和第二杆，所述第一杆顶端与所述驱动部的输出端相连，并受所述驱动部驱动相背或相向移动；所述第二杆顶端与所述第一杆底端相连，所述一对L形架杆的两个所述第二杆的顶端相互远离设置；所述夹紧检测传感器固设于所述第二杆的顶端端面上；所述关节控制单元分别与所述转动基座、所述第一关节单元、所述第二关节单元、所述伸缩夹持单元以及所述夹紧检测传感器通讯相连。

基于上述结构，关节控制单元对机器人的动作进行控制，在关节控制单元的控制过程中，转动基座、第一关节单元、第二关节单元以及伸缩夹持单元的姿态和夹紧检测传感器反馈信号至关节控制单元，关节控制单元控制转动基座、第一关节单元和第二关节单元的关节转动一定角度后，使伸缩夹持单元的一对L形架杆移动至制动盘的正上方后，再通过第一关节单元和第二关节单元驱动一对L形架杆向下移动穿入制动盘的中心孔内，根据制动盘中心孔的尺寸预设第二杆的移动距离，通过驱动部驱动一对L形架杆相背运动，使第二杆移动至制动盘内部空间，在第二杆移动过程中，夹紧检测传感器实时检测第二杆与制动盘内壁的接触情况，并在第二杆顶端端面与制动盘相抵靠时，夹紧检测传感器反馈信号至关节控制单元及时控制驱动部停止驱动L形架杆移动；在L形架杆移动预设距离后，关节控制单元控制转动基座、第一关节单元以及第二关节单元对制动盘进行提升、搬移以及降下的搬运步骤；在制动盘进入放置地后，关节控制单元控制驱动部驱动一对L形架杆相向运动，并控制第一关节单元和第二关节单元使一对L形架杆退出制动盘内部空间；重复前述步骤，本申请的搬运制动盘的液压机器人对制动盘进行稳定可靠地搬运工作。

作为优选，所述关节控制单元包括液压泵、液压调节阀、D/A转换器、电子齿轮、编码器以及控制器；所述液压泵与所述液压调节阀通讯相连，所述液压调节阀与所述转动基座、所述第一关节单元、所述第二关节单元以及所述驱动部通讯相连，所述编码器分别与所述电子齿轮、所述转动基座、第一关节单元、所述第二关节单元、所述驱动部和所述控制器通讯相连，所述D/A转换器分别与所述液压调节阀和所述电子齿轮通讯相连，所述夹紧检测传感器与所述控制器通讯相连。

进一步地，通过液压泵、液压调节阀、D/A转换器、电子齿轮、编码器以及控制器构成的关节控制单元对转动基座、第一关节单元、第二关节单元以及驱动部进行控制，能在大范围内实现无极调速，并采用油液作为传动介质,因此液压元件有自我润滑作用,有较长的使用寿命，进而提高本申请的搬运制动盘的液压机器人在制动盘搬运过程中的稳定性和可靠性。

作为优选，所述驱动部包括固定架、夹持液压马达和正反牙丝杆；所述固定架顶部通过转动轴承与所述第二关节单元底端转动连接，所述夹持液压马达的基座与所述固定架固定连接，所述夹持液压马达与液压调节阀和编码器通讯相连，所述正反牙丝杆与所述夹持液压马达的输出端固定，所述一对L形架杆的两个所述第一杆分别与所述正反牙丝杆上的正牙杆和反牙杆相配合。

进一步地，通过正反牙丝杆和夹持液压马达对一对L形架杆进行驱动，提高了L形架杆的运动精度，且L形架杆在正反牙丝杆上移动时，能够避免L形架杆单次移动长度较大造成对制动盘的损伤，提高本申请搬运制动盘的液压机器人在制动盘搬运过程中的可靠性。

作为优选，所述正反牙丝杆的正牙杆和反牙杆的螺距相等，所述正反牙丝杆的正牙杆和反牙杆分别设置于对心环的两侧；所述对心环顶部与所述固定架固定连接，并与所述正反牙丝杆转动连接；所述对心环上设置有中心基准线，所述一对L形架杆的两个所述第一杆和所述第二杆均对称设置在所述对心环上的中心基准线两侧。

进一步地，通过将一对L形架杆安装在螺距相等的正牙杆和反牙杆上，且一对L形架杆沿着对心环上的中心基准线对称，使一对L形架杆能够在夹持液压马达的驱动下同步移动，提高了本申请搬运制动盘的液压机器人的定位精度。

作为优选，所述对心环的底部设置有采集图像的摄像头，所述摄像头与控制器通讯相连。

进一步地，通过摄像头对制动盘进行图像采集，经控制器进行图像分析后获取制动盘上中心孔的中心位置，在一对L形架杆的同步移动下，提高机器人的定位精度，并在对机器人的顶托过程中，制动盘受两个第二杆的顶托作用对称，提高制动盘在后续搬运过程中的稳定性。

作为优选，所述一对L形架杆还包括移动基座；所述固定架上开设有滑槽，所述移动基座顶部设置于所述滑槽内；所述移动基座套设于所述正反牙丝杆上，并与所述正反牙丝杆上的螺纹齿相配合；所述第一杆顶端与所述移动基座底部固定连接。

进一步地，通过将移动基座的顶部设置在固定架上的滑槽内，实现本申请的搬运制动盘的液压机器人在L形架杆和搭载的制动盘的质量较轻的情况下，能够在夹持液压马达驱动正反牙丝杆转动时，保持L形架杆不随正反牙丝杆转动的状态，提高制动盘在搬运过程中的稳定性。

作为优选，所述一对L形架杆上的所述第二杆上套设有橡胶护套，所述夹紧检测传感器设置于所述橡胶护套与所述第二杆间。

进一步地，通过在第二杆上套设的橡胶护套，一方面能够防止制动盘表面在与第二杆和夹紧检测传感器的接触下被刮花，另一方面，能够对夹紧检测传感器进行保护，避免传感器损坏，降低机器人的维护费用。

作为优选，所述第一关节单元包括安装底座、第一机械臂、第一液压马达以及液压升降件；所述安装底座与所述转动基座转动连接；所述第一液压马达包括输出端和固定端，所述第一液压马达的输出端与所述第一机械臂底端固定，所述第一液压马达的固定端与所述安装底座固定连接；所述第一液压马达的输出端朝向与所述安装底座的转动方向互相垂直；所述液压升降件底端与所述安装底座相连，所述液压升降件顶端与所述第一机械臂中部转动连接；所述第二关节单元包括第二机械臂和第二液压马达，所述第一液压马达和所述第二液压马达均与液压调节阀和编码器通讯相连；所述第二液压马达包括输出端和固定端；所述第二机械臂顶端与所述第二液压马达的输出端固定，所述第二液压马达的固定端与所述第一机械臂顶部固定连接，所述第二液压马达的输出端朝向与所述第一液压马达的输出端朝向相平行。

作为优选，所述液压升降件包括升降液压缸、升降伸缩杆和转动底座；所述升降液压缸的缸体通过所述转动底座与所述安装底座转动连接，所述升降液压缸的中轴线与所述第一机械臂长度方向上的轴线共面；所述升降液压缸与所述液压调节阀和所述编码器通讯相连；所述升降伸缩杆底端与所述升降液压缸输出端相连，所述升降伸缩杆顶端与所述第一机械臂中部转动连接。

进一步地，基于上述第一关节单元、第二关节单元和液压升降件的结构，升降液压缸对第一机械臂进行支撑，使第一机械臂在转动和机器人夹持制动盘后的运动过程中保持运行稳定，防止第一机械臂在载重较大时运行不稳定，并通过液压调节阀和编码器对第一液压马达和升降液压缸的驱动参数进行控制调节，提高第一机械臂动作的响应效率和精度；另一方面，机器人在转动基座的驱动下实现伸缩夹持单元在水平面上的位置调整，在第一机械臂和第二机械壁的驱动下实现伸缩夹持单元在竖直面上的位置调整，通过第二机械臂和第二液压马达构成的第二关节单元，简化了机器人机械臂的结构，使第二关节单元轻量化，进而提高机器人的载重性能，提高制动盘搬运过程中的稳定性。

作为优选，该种搬运制动盘的液压机器人还包括提拉辅助单元，所述提拉辅助单元包括收卷电机和钢丝绳，所述收卷电机与控制器通讯相连，所述收卷电机包括输出端和固定端，所述收卷电机的固定端与所述第一机械臂固定连接，所述收卷电机的输出端固定有收卷滚筒，所述钢丝绳的两端分别与所述收卷滚筒和所述第二机械臂固定连接。

进一步地，通过提拉辅助单元的设置，在伸缩夹持单元夹持制动盘后的提升过程中，收卷电机驱动钢丝绳对第二机械臂的提升进行辅助，确保第二机械臂能够及时稳定地将伸缩夹持单元抬高，使本申请的搬运制动盘的液压机器人搬运制动盘过程中的稳定性提高。

根据本实用新型的搬运制动盘的液压机器人，控制器根据编码器和夹紧检测传感器反馈的信号通过液压调节阀对转动基座、第一液压马达、第二液压马达、夹持液压马达以及液压升降件的驱动参数进行控制调整，实现机器人转动基座、第一关节单元、第二单元和伸缩夹持单元的无极调速，在控制器对摄像头的图像分析下，使一对L形架杆上的第二杆能够准确地进入制动盘的中心孔内，制动盘在第二杆的顶托作用下被提升和搬运，结构简单且大幅地增加了制动盘搬运过程中的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中伸缩夹持单元的结构示意图；

图3是本实用新型中关节控制单元的结构示意图

以上附图的附图标记：100-转动基座，200-第一关节单元，201-安装底座，202-第一机械臂，203-第一液压马达，210-液压升降件，211-升降液压缸，212-升降伸缩杆，213-转动底座，300-第二关节单元，301-第二机械臂，302-第二液压马达，400-伸缩夹持单元，410-驱动部，411-固定架，412-夹持液压马达，413-正反牙丝杆，414-转动轴承，415-对心环，416- 摄像头，417-滑槽，420-夹持部，421-L形架杆，4211-第一杆，4212-第二杆，4213-移动基座，4214-橡胶护套，422-夹紧检测传感器，500-关节控制单元，501-液压泵，502-液压调节阀，503-D/A转换器，504-电子齿轮，505-编码器，506-控制器，600-提拉辅助单元，601-收卷电机，602-钢丝绳。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

实施例：参考图1所示的一种搬运制动盘的液压机器人，包括转动基座100、第一关节单元200、第二关节单元300、伸缩夹持单元400以及关节控制单元500；第一关节单元 200底端与转动基座100转动连接，第一关节单元200顶端与第二关节单元300顶端转动连接。转动基座100可以是以现有技术为基础的结构，在本实施例中，转动基座100为与编码器505和流量调节阀502通讯连接的液压马达，第一关节单元200与液压马达的输出端固定连接，并在液压马达的驱动下转动。

参考图2所示，伸缩夹持单元400包括驱动部410和夹持部420，驱动部410与第二关节单元300底端转动连接；夹持部420包括一对L形架杆421和夹紧检测传感器422；L 形架杆421包括互相垂直设置的第一杆4211和第二杆4212，第一杆4211顶端与驱动部410 的输出端相连，并受驱动部410驱动相背或相向移动；第二杆4212顶端与第一杆4211底端相连，一对L形架杆421的两个第二杆4212的顶端相互远离设置；夹紧检测传感器422固设于第二杆4212的顶端端面上。第一杆4211和第二杆4212可以是现有技术中的钢板，第一杆4211和第二杆4212一体成型。一对L形架杆421的两个第二杆4212的顶端相互远离设置指的是两个第二杆4212上不与第一杆4211相连的一端朝向不同的方向，优选地为两个第二杆4212朝向相反。

关节控制单元500分别与转动基座100、第一关节单元200、第二关节单元300、伸缩夹持单元400以及夹紧检测传感器422通讯相连。

基于上述结构，关节控制单元500根据夹持传感器422反馈的信号对转动基座100、第一关节单元200、第二关节单元300以及伸缩夹持单元400的动作进行控制，使夹持部 420的一对L形架杆421穿过制动盘的中心孔后，驱动部410驱动一对L形架杆421上的两个第二杆4212相背移动，在移动过程中，夹紧检测传感器422对第二杆4212顶端端面与制动盘内壁间的触碰进行检测，在第二杆4212顶端端面与制动盘相抵靠时，夹持传感器422 反馈信号至关节控制单元500控制驱动部410紧急停止驱动夹持部420；在夹持过程中，根据制动盘中心孔的尺寸A以及制动盘中心孔至内壁的间距B预设第二杆的移动距离C，其中，C＜(A+B)。关节控制单元500根据预设的移动距离，驱动转动基座100、第一关节单元200以及第二关节单元300动作，使伸缩夹持单元400提升后对制动盘进行搬运，在伸缩夹持单元400提升后，制动盘在重力作用下受一对第二杆4212顶托，并在顶托作用下保持稳定，结构简单且大幅地提高了制动盘搬运的可靠性。

作为本实施例的一种优选地实施方式，参考图3所示，关节控制单元500包括液压泵501、液压调节阀502、D/A转换器503、电子齿轮504、编码器505以及控制器506；液压泵501与液压调节阀502通讯相连，液压调节阀502与转动基座100、第一关节单元 200、第二关节单元300以及驱动部410通讯相连，编码器505分别与电子齿轮504、转动基座100、第一关节单元200、第二关节单元300、驱动部410和控制器506通讯相连，D/A 转换器503分别与液压调节阀502和电子齿轮504通讯相连，夹紧检测传感器422与控制器 506通讯相连。液压泵501、液压调节阀502、D/A转换器503、电子齿轮504以及编码器 505均是以现有技术为基础。控制器506可以是现有技术中的PLC控制柜。这样设置的好处是，通过液压泵501、液压调节阀502、D/A转换器503、电子齿轮504、编码器505以及控制器506构成的关节控制单元500对转动基座100、第一关节单元200、第二关节单元300 以及驱动部410进行控制，能在大范围内实现无极调速，并采用油液作为传动介质,因此液压元件有自我润滑作用,有较长的使用寿命，进而提高本申请的搬运制动盘的液压机器人在制动盘搬运过程中的稳定性和可靠性。

结合图1和图2所示，在本实施例中，驱动部410包括固定架411、夹持液压马达 412和正反牙丝杆413；固定架411顶部通过转动轴承414与第二关节单元300底端转动连接，夹持液压马达412的基座与固定架411固定连接，夹持液压马达412与液压调节阀502 和编码器505通讯相连，正反牙丝杆413与夹持液压马达412的输出端固定，一对L形架杆 421的两个第一杆4211分别与正反牙丝杆413上的正牙杆和反牙杆相配合。固定架411可以是现有技术中的钢材料锻造而成的机架结构，夹持液压马达412为现有技术中的液压马达，夹持液压马达412的基座与固定架411螺接进行固定，夹持液压马达412驱动正反牙丝杆413转动。这样设置的好处是，通过正反牙丝杆413和夹持液压马达412对一对L形架杆 421进行驱动，提高了L形架杆421的运动精度，且L形架杆421在正反牙丝杆413上移动时，能够避免L形架杆421单次移动长度较大造成对制动盘的损伤，提高本申请搬运制动盘的液压机器人在制动盘搬运过程中的可靠性。

在本实施方式中，正反牙丝杆413的正牙杆和反牙杆的螺距相等，正反牙丝杆413的正牙杆和反牙杆分别设置于对心环415的两侧；对心环415顶部与固定架411固定连接，并与正反牙丝杆413转动连接；对心环415上设置有中心基准线，一对L形架杆421的两个第一杆4211和第二杆4212均对称设置在对心环415上的中心基准线两侧。正反牙丝杆413 以现有技术为基础，其中，正牙杆和反牙杆的连接处为未开设螺纹的光杆结构。对心环415 为采用钢结构锻造而成的空心结构，对心环415的顶部与固定架411的底部螺接或焊接进行固定。对心环415上开设有圆孔，圆孔内焊接后滚动轴承，正反牙丝杆413中部的光杆结构贯穿对心环415并用过滚动轴承与对心环415转动连接。这样设置的好处是，通过将一对L 形架杆421安装在螺距相等的正牙杆和反牙杆上，且一对L形架杆421沿着对心环415上的中心基准线对称，使一对L形架杆421能够在夹持液压马达412的驱动下同步移动，提高了本申请搬运制动盘的液压机器人的定位精度。

在本实施方式中，对心环415的底部设置有采集图像的摄像头416，摄像头416与控制器506通讯相连。控制器506接收设想有416反馈的图像信息，并对图像进行图像分析，获取制动盘中心孔的中心位置，并下达控制指令至电子齿轮504和液压调节阀502，使一对 L形架杆421移动至制动盘中心孔的上方，并通过配合控制器506和摄像头416的参数，使一对L形架杆421的对称中心移动至制动盘中心孔的正上方。这样设置的好处是，通过摄像头416对制动盘进行图像采集，经控制器506进行图像分析后获取制动盘上中心孔的中心位置，在一对L形架杆421的同步移动下，提高机器人的定位精度，并在对机器人的顶托过程中，制动盘受两个第二杆4212的顶托作用对称，提高制动盘在后续搬运过程中的稳定性。

在本实施例的其他可行的实施方式中，一对L形架杆421顶端开设螺纹后安装在正反牙丝杆413上，在L形架杆421的重量足够时，也可以不在固定架411上开设滑槽417，在夹持液压马达412驱动正反牙丝杆413转动时，L形架杆在重力作用下可以保持不随正反牙丝杆413转动的状态。在本实施例中，一对L形架杆421还包括移动基座4213；固定架 411上开设有滑槽417，移动基座4213顶部设置于滑槽417内；移动基座4213套设于正反牙丝杆413上，并与正反牙丝杆413上的螺纹齿相配合；第一杆4211顶端与移动基座4213 底部固定连接。移动基座4213可以是现有技术中的一种螺母座，其顶部设置滑块，并通过滑块与滑槽417相配合。这样设置的好处是，通过将移动基座4213的顶部设置在固定架 411上的滑槽417内，实现本申请的搬运制动盘的液压机器人在L形架杆421和搭载的制动盘的质量较轻的情况下，能够在夹持液压马达412驱动正反牙丝杆413转动时，确保L形架杆不随正反牙丝杆转动的状态，提高制动盘在搬运过程中的稳定性和可靠性。

在本实施方式中，一对L形架杆421上的第二杆4212上套设有橡胶护套4214，夹紧检测传感器422设置于橡胶护套4214与第二杆4212间。橡胶护套4214为现有技术中橡胶制成的护套。这样设置的好处是，通过在第二杆4212上套设的橡胶护套4214，一方面能够防止制动盘表面在与第二杆4212和夹紧检测传感器422的接触下被刮花，另一方面，能够对夹紧检测传感器422进行保护，避免传感器损坏，降低机器人的维护费用。

作为本实施例的一种优选地实施方式，第一关节单元200包括安装底座201、第一机械臂202、第一液压马达203以及液压升降件210；安装底座201与转动基座100转动连接；第一液压马达203包括输出端和固定端，第一液压马达203的输出端与第一机械臂202 底端固定，第一液压马达203的固定端与安装底座201固定连接；第一液压马达203的输出端朝向与安装底座201的转动方向互相垂直；液压升降件210底端与安装底座201相连，液压升降件210顶端与第一机械臂202中部转动连接。安装底座201为合金钢材料锻造而成的转动盘，安装底座201的底部开设有孔，安装底座201通过键使安装底座201的孔与转动基座100的液压马达进行固定，并在转动基座100的液压马达的驱动下转动。在本实施方式中，第一液压马达203的输出端也通过一个转动底座213与第一机械臂202转动连接。

第二关节单元300包括第二机械臂301和第二液压马达302，第一液压马达203和第二液压马达302均与液压调节阀502和编码器505通讯相连；第二液压马达302包括输出端和固定端；第二机械臂301顶端与第二液压马达302的输出端固定，第二液压马达302的固定端与第一机械臂202顶部固定连接，第二液压马达302的输出端朝向与第一液压马达203 的输出端朝向相平行。第二机械臂301和第二液压马达302与第一机械臂301和第一液压马达203的结构相同。这样设置的好处是，机器人在转动基座100的驱动下实现夹持单元400 在水平面上的位置调整，在第一机械臂202和第二机械壁301的驱动下实现夹持单元400在竖直面上的位置调整，通过第二机械臂301和第二液压马达302构成的第二关节单元300，简化了机器人机械臂的结构，使第二关节单元300轻量化，进而提高机器人的载重性能，提高对多重量级铁锭的搬运能力。

在本实施方式中，液压升降件210包括升降液压缸211、升降伸缩杆212和转动底座213；升降液压缸211的缸体通过转动底座213与安装底座201转动连接，升降液压缸211 的中轴线与第一机械臂202长度方向上的轴线共面；升降液压缸211与液压调节阀502和编码器505通讯相连；升降伸缩杆212底端与升降液压缸211输出端相连，升降伸缩杆212顶端与第一机械臂202中部转动连接。

基于上述第一关节单元200、第二关节单元300和液压升降件210的结构，升降液压缸211对第一机械臂202进行支撑，使第一机械臂202在转动和机器人夹持制动盘后的运动过程中保持运行稳定，防止第一机械臂202在载重较大时运行不稳定，并通过液压调节阀502和编码器505对第一液压马达203和升降液压缸211的驱动参数进行控制调节，提高第一机械臂202动作的响应效率和精度；另一方面，机器人在转动基座100的驱动下实现伸缩夹持单元400在水平面上的位置调整，在第一机械臂202和第二机械壁301的驱动下实现伸缩夹持单元400在竖直面上的位置调整，通过第二机械臂301和第二液压马达302构成的第二关节单元300，简化了机器人机械臂的结构，使第二关节单元300轻量化，进而提高机器人的载重性能，提高制动盘搬运过程中的稳定性。

在本实施方式中，该种搬运制动盘的液压机器人还包括提拉辅助单元600，提拉辅助单元600包括收卷电机601和钢丝绳602，收卷电机601与控制器506通讯相连，收卷电机601包括输出端和固定端，收卷电机601的固定端与第一机械臂202固定连接，收卷电机 601的输出端固定有收卷滚筒，钢丝绳602的两端分别与收卷滚筒和第二机械臂301固定连接。钢丝绳602与第二机械臂301通过钢丝绳夹头进行固定。这样设置的好处是，通过提拉辅助单元600的设置，在夹持单元400夹持铁锭后的提升过程中，收卷电机601驱动钢丝绳602对第二机械臂301的提升进行辅助，确保第二机械臂301能够及时稳定地将夹持单元 400抬高，使本申请的搬运铁锭的液压机器人能够对多种重量级的铁锭进行搬运，并提高搬运过程中的稳定性。

工作原理：

基于上述结构，控制器506对机器人的动作进行控制，在控制器506的控制过程中，液压泵 501中的油液流至液压调节阀502时触发负反馈，负反馈信号传输至控制器506；控制器 506依据预设的输出信号以及负反馈信号，调节电子齿轮504，将处理过的信号经过D/A转换器503转换，进而控制液压调节阀502，调节油液流量的大小和速度；

油液经液压调节阀502调节流量大小和速度后，驱动转动基座100、第一机械臂202、第二机械臂301以及夹持液压马达412工作，并通过流经液压马达的油液量调节转动基座100、第一机械臂202和第二机械臂301转动的角度，使伸缩夹持单元400的一对L形架杆421移动至制动盘的正上方后，再通过第一关节单元和第二关节单元驱动一对L形架杆向下移动穿入制动盘的中心孔内，根据制动盘中心孔的尺寸预设第二杆4212的移动距离，通过驱动部 410驱动一对L形架杆421相背运动，使第二杆4212移动至制动盘内部空间；在第二杆 4212移动过程中，夹紧检测传感器422实时检测第二杆与制动盘内壁的接触情况，并在第二杆4212顶端端面与制动盘相抵靠时，夹紧检测传感器422反馈信号至关节控制单元500及时控制驱动部410停止驱动L形架杆421移动；

在L形架杆421移动预设距离后，关节控制单元600控制转动基座100、第一关节单元200 以及第二关节单元300对制动盘进行提升、搬移以及降下的搬运步骤；在制动盘进入放置地后，关节控制单元500控制驱动部410驱动一对L形架杆421相向运动，并控制第一关节单元200和第二关节单元300使一对L形架杆421退出制动盘内部空间；

重复前述步骤，机器人对制动盘进行稳定可靠地搬运工作。

以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。

Claims (10)

1.一种搬运制动盘的液压机器人，其特征在于，包括转动基座(100)、第一关节单元(200)、第二关节单元(300)、伸缩夹持单元(400)以及关节控制单元(500)；所述第一关节单元(200)底端与所述转动基座(100)转动连接，所述第一关节单元(200)顶端与所述第二关节单元(300)顶端转动连接；

所述伸缩夹持单元(400)包括驱动部(410)和夹持部(420)，所述驱动部(410)与所述第二关节单元(300)底端转动连接；所述夹持部(420)包括一对L形架杆(421)和夹紧检测传感器(422)；所述L形架杆(421)包括互相垂直设置的第一杆(4211)和第二杆(4212)，所述第一杆(4211)顶端与所述驱动部(410)的输出端相连，并受所述驱动部(410)驱动相背或相向移动；所述第二杆(4212)顶端与所述第一杆(4211)底端相连，所述一对L形架杆(421)的两个所述第二杆(4212)的顶端相互远离设置；所述夹紧检测传感器(422)固设于所述第二杆(4212)的顶端端面上；

所述关节控制单元(500)分别与所述转动基座(100)、所述第一关节单元(200)、所述第二关节单元(300)、所述伸缩夹持单元(400)以及所述夹紧检测传感器(422)通讯相连。

2.根据权利要求1所述的搬运制动盘的液压机器人，其特征在于，所述关节控制单元(500)包括液压泵(501)、液压调节阀(502)、D/A转换器(503)、电子齿轮(504)、编码器(505)以及控制器(506)；所述液压泵(501)与所述液压调节阀(502)通讯相连，所述液压调节阀(502)与所述转动基座(100)、所述第一关节单元(200)、所述第二关节单元(300)以及所述驱动部(410)通讯相连，所述编码器(505)分别与所述电子齿轮(504)、所述转动基座(100)、第一关节单元(200)、所述第二关节单元(300)、所述驱动部(410)和所述控制器(506)通讯相连，所述D/A转换器(503)分别与所述液压调节阀(502)和所述电子齿轮(504)通讯相连，所述夹紧检测传感器(422)与所述控制器(506)通讯相连。

3.根据权利要求1或2所述的搬运制动盘的液压机器人，其特征在于，所述驱动部(410)包括固定架(411)、夹持液压马达(412)和正反牙丝杆(413)；所述固定架(411)顶部通过转动轴承(414)与所述第二关节单元(300)底端转动连接，所述夹持液压马达(412)的基座与所述固定架(411)固定连接，所述夹持液压马达(412)与液压调节阀(502)和编码器(505)通讯相连，所述正反牙丝杆(413)与所述夹持液压马达(412)的输出端固定，所述一对L形架杆(421)的两个所述第一杆(4211)分别与所述正反牙丝杆(413)上的正牙杆和反牙杆相配合。

4.根据权利要求3所述的搬运制动盘的液压机器人，其特征在于，所述正反牙丝杆(413) 的正牙杆和反牙杆的螺距相等，所述正反牙丝杆(413)的正牙杆和反牙杆分别设置于对心环(415)的两侧；所述对心环(415)顶部与所述固定架(411)固定连接，并与所述正反牙丝杆(413)转动连接；所述对心环(415)上设置有中心基准线，所述一对L形架杆(421)的两个所述第一杆(4211)和所述第二杆(4212)均对称设置在所述对心环(415)上的中心基准线两侧。

5.根据权利要求4所述的搬运制动盘的液压机器人，其特征在于，所述对心环(415)的底部设置有采集图像的摄像头(416)，所述摄像头(416)与控制器(506)通讯相连。

6.根据权利要求4所述的搬运制动盘的液压机器人，其特征在于，所述一对L形架杆(421)还包括移动基座(4213)；所述固定架(411)上开设有滑槽(417)，所述移动基座(4213)顶部设置于所述滑槽(417)内；所述移动基座(4213)套设于所述正反牙丝杆(413)上，并与所述正反牙丝杆(413)上的螺纹齿相配合；所述第一杆(4211)顶端与所述移动基座(4213)底部固定连接。

7.根据权利要求6所述的搬运制动盘的液压机器人，其特征在于，所述一对L形架杆(421)上的所述第二杆(4212)上套设有橡胶护套(4214)，所述夹紧检测传感器(422)设置于所述橡胶护套(4214)与所述第二杆(4212)间。

8.根据权利要求1或2所述的搬运制动盘的液压机器人，其特征在于，所述第一关节单元(200)包括安装底座(201)、第一机械臂(202)、第一液压马达(203)以及液压升降件(210)；所述安装底座(201)与所述转动基座(100)转动连接；所述第一液压马达(203)包括输出端和固定端，所述第一液压马达(203)的输出端与所述第一机械臂(202)底端固定，所述第一液压马达(203)的固定端与所述安装底座(201)固定连接；所述第一液压马达(203)的输出端朝向与所述安装底座(201)的转动方向互相垂直；所述液压升降件(210)底端与所述安装底座(201)相连，所述液压升降件(210)顶端与所述第一机械臂(202)中部转动连接；

所述第二关节单元(300)包括第二机械臂(301)和第二液压马达(302)，所述第一液压马达(203)和所述第二液压马达(302)均与液压调节阀(502)和编码器(505)通讯相连；所述第二液压马达(302)包括输出端和固定端；所述第二机械臂(301)顶端与所述第二液压马达(302)的输出端固定，所述第二液压马达(302)的固定端与所述第一机械臂(202)顶部固定连接，所述第二液压马达(302)的输出端朝向与所述第一液压马达(203)的输出端朝向相平行。

9.根据权利要求8所述的搬运制动盘的液压机器人，其特征在于，所述液压升降件(210) 包括升降液压缸(211)、升降伸缩杆(212)和转动底座(213)；所述升降液压缸(211)的缸体通过所述转动底座(213)与所述安装底座(201)转动连接，所述升降液压缸(211)的中轴线与所述第一机械臂(202)长度方向上的轴线共面；所述升降液压缸(211)与所述液压调节阀(502)和所述编码器(505)通讯相连；所述升降伸缩杆(212)底端与所述升降液压缸(211)输出端相连，所述升降伸缩杆(212)顶端与所述第一机械臂(202)中部转动连接。

10.根据权利要求8所述的搬运制动盘的液压机器人，其特征在于，该种搬运制动盘的液压机器人还包括提拉辅助单元(600)，所述提拉辅助单元(600)包括收卷电机(601)和钢丝绳(602)，所述收卷电机(601)与控制器(506)通讯相连，所述收卷电机(601)包括输出端和固定端，所述收卷电机(601)的固定端与所述第一机械臂(202)固定连接，所述收卷电机(601)的输出端固定有收卷滚筒，所述钢丝绳(602)的两端分别与所述收卷滚筒和所述第二机械臂(301)固定连接。

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