CN220197702U - 一种带有精确定位装置的重型龙门桁架抓取机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种带有精确定位装置的重型龙门桁架抓取机器人，包括横梁、移动平台、左支架和右支架，所述横梁的两端分别固定连接在所述左支架和所述右支架顶部，所述移动平台设于所述横梁顶部且其沿所述横梁的长度方向移动，所述移动平台上还滑动连接有Z轴梁，所述Z轴梁沿竖直方向移动，所述Z轴梁底部通过夹爪平台连接夹爪以实现抓取，所述Z轴梁的中部设有精确定位装置。有益效果是：结构简单，可以在现有的桁架机器人结构上进行适当的改装，通过工业相机的视觉反馈和末端夹爪的伺服补偿就可以实现在桁架横梁产生振动时，也能使得末端的夹爪进行精确的定位，从而实现精确快速的装配任务，有较大的应用价值和应用空间。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种桁架机器人，尤其涉及一种带有精确定位装置的重型龙门桁架抓取机器人。
背景技术
桁架机器人也称龙门式机器人，是工业机器人的一大分支，被广泛应用于制造业的生产中。桁架机器人拥有X、Y、Z三个方向的独立自由度，机器人末端可达其构成的三维坐标系中的任意一点。一般桁架机器人的末端都安装不同的末端执行器(卡具、爪手、安装架等)，可灵活的抓取物品，且抓取负载的能力强。
重型商用车以及工程机械设备制造工艺中常常对高速、高精度、重载都有较高的要求，通常定位精度要求在毫米级。例如桁架机器人在抓取、搬运重型商用车以及工程机械设备零部件进行装配任务时，由于横梁的弹性变形以及低频弹性振动会导致机器人的末端夹爪定位不准或者跟随横梁发生振动，使得抓取的设备不能进行后续的装配任务，或者装配任务不能及时完成。
目前桁架机器人在输送重型设备零部件进行装配时，通常都是低速运行，避免产生振动，同时当发生振动时，需要等待较长时间才能到达稳定状态，从而进行后续的装配任务。对于需要进行快速、高精度装配的重型设备，目前还没有合适的夹取装置以及精确定位方法。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种带有精确定位装置的重型龙门桁架抓取机器人，以解决上述问题。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种带有精确定位装置的重型龙门桁架抓取机器人，包括横梁、移动平台、左支架和右支架，所述横梁的两端分别固定连接在所述左支架和所述右支架顶部，所述移动平台设于所述横梁顶部且其沿所述横梁的长度方向移动，所述移动平台上还滑动连接有Z轴梁，所述Z轴梁沿竖直方向移动，所述Z轴梁底部通过夹爪平台连接夹爪以实现抓取，所述Z轴梁的中部设有精确定位装置。
本实用新型的有益效果是：结构简单，可以在现有的桁架机器人结构上进行适当的改装，通过工业相机的视觉反馈和末端夹爪的伺服补偿就可以实现在桁架横梁产生振动时，也能使得末端的夹爪进行精确的定位，从而实现精确快速的装配任务，有较大的应用价值和应用空间。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
所述横梁顶部固定连接有两列平行于所述横梁长度方向的横梁导轨，所述移动平台底部设有与所述横梁导轨相匹配的滑槽，所述移动平台沿所述横梁导轨的长度方向移动。
所述移动平台顶部固定安装有X轴伺服电机，所述X轴伺服电机的输出轴连接有X轴齿轮，其中一个所述横梁导轨的一侧固定连接有X轴齿条，所述X轴齿轮和所述X轴齿条进行啮合传动，以带动所述移动平台沿所述横梁导轨的长度方向移动。
所述移动平台顶部固定安装有Z轴伺服电机，所述Z轴梁贯穿所述移动平台，所述Z轴伺服电机的输出轴固定连接有Z轴齿轮，所述Z轴梁上固定有Z轴齿条，所述Z轴齿轮和所述Z轴齿条进行啮合传动，以带动所述Z轴梁沿竖直方向运动。
所述精确定位装置包括控制器和工业相机，所述控制器固定安装于所述移动平台上，所述工业相机固定连接于所述Z轴梁的中部一侧，所述工业相机通过网络通信与所述控制器连接，所述控制器还分别与所述X轴伺服电机和所述Z轴伺服电机电连接。
附图说明
图1为本实用新型所提供的一种带有精确定位装置的重型龙门桁架抓取机器人的结构示意图；
图2为图1所示的一种带有精确定位装置的重型龙门桁架抓取机器人的运动机构结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、横梁；2、横梁导轨；3、移动平台；4、X轴伺服电机；5、Z轴伺服电机；6、Z轴梁；7、左支架；8、工业相机；9、夹爪平台；10、夹爪；11、Z轴齿轮；12、Z轴齿条；13、Z轴支座；14、右支架。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1-2所示，一种带有精确定位装置的重型龙门桁架抓取机器人，包括横梁1、移动平台3、左支架7和右支架14，所述横梁1的两端分别固定连接在所述左支架7和所述右支架14顶部，所述移动平台3设于所述横梁1顶部且其沿所述横梁1的长度方向移动，所述移动平台3上还滑动连接有Z轴梁6，所述Z轴梁6沿竖直方向移动，所述Z轴梁6底部通过夹爪平台9连接夹爪10以实现抓取，所述Z轴梁6的中部设有精确定位装置。
所述横梁1顶部固定连接有两列平行于所述横梁1长度方向的横梁导轨2，所述移动平台3底部设有与所述横梁导轨2相匹配的滑槽，所述移动平台3沿所述横梁导轨2的长度方向移动。
所述移动平台3顶部固定安装有X轴伺服电机4，所述X轴伺服电机4的输出轴连接有X轴齿轮，其中一个所述横梁导轨2的一侧固定连接有X轴齿条，所述X轴齿轮和所述X轴齿条进行啮合传动，以带动所述移动平台3沿所述横梁导轨2的长度方向移动。
所述移动平台3顶部固定安装有Z轴伺服电机5，所述Z轴梁6贯穿所述移动平台3，所述Z轴伺服电机5的输出轴固定连接有Z轴齿轮11，所述Z轴梁6上固定有Z轴齿条12，所述Z轴齿轮11和所述Z轴齿条12进行啮合传动，以带动所述Z轴梁6沿竖直方向运动。移动平台3的一侧固定连接有Z轴支座13，Z轴支座13上开设有与Z轴梁6相匹配的槽，Z轴梁6通过槽贯穿Z轴支座13。
所述精确定位装置包括控制器和工业相机8，所述控制器固定安装于所述移动平台3上，所述工业相机8固定连接于所述Z轴梁6的中部一侧，所述工业相机8通过网络通信与所述控制器连接，所述控制器还分别与所述X轴伺服电机4和所述Z轴伺服电机5电连接。夹爪平台9和夹爪10为现有技术，可实现夹爪10可由电机驱动加紧或松开以实现夹取零件和放下零件，控制器与夹爪10的电机电连接。
当夹爪10需要去夹取设备零部件进行装配时，需要通过控制器发送相应的位置命令控制X轴伺服电机4和Z轴伺服电机5运动，通过工业相机8就可以识别到待夹取的目标物体的准确位置，此时工业相机8将检测识别的结果反馈给控制器，控制器就可以进一步调整夹爪10的位置准确的夹取到零件；当夹爪10夹取到零件后，受零件的重力影响，横梁1以及横梁导轨2会发生弹性变形，甚至发生弹性振动，当夹爪10和夹持的零件运动至待装配位置处，夹爪10和夹持的零件还处于上下振动状态，这会使得夹取的装配零件定位不准，不能实现装配，此时通过工业相机8快速检测识别出夹爪10在空间中的位置，以及装配目标位置，计算出夹爪10与目标位置的差值，然后控制器驱动Z轴伺服电机5，进而对夹爪10的位置进行补偿，由于工业相机8、控制器和Z轴伺服电机5的运行速度远远快于横梁1的低频弹性振动的运动速度，因此可以认为控制器通过Z轴伺服电机5对夹爪10做位置补偿运动的循环周期内，横梁1处于静止状态，从而使得当横梁1发生振动时，夹爪10可以快速做出位置调整，实现夹取的零件和目标零件之间的精确配合，进而完成装配任务。
本申请所提及的固定连接可为螺纹连接、焊接或粘接。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种带有精确定位装置的重型龙门桁架抓取机器人，其特征在于，包括横梁(1)、移动平台(3)、左支架(7)和右支架(14)，所述横梁(1)的两端分别固定连接在所述左支架(7)和所述右支架(14)顶部，所述移动平台(3)设于所述横梁(1)顶部且其沿所述横梁(1)的长度方向移动，所述移动平台(3)上还滑动连接有Z轴梁(6)，所述Z轴梁(6)沿竖直方向移动，所述Z轴梁(6)底部通过夹爪平台(9)连接夹爪(10)以实现抓取，所述Z轴梁(6)的中部设有精确定位装置。
2.根据权利要求1所述一种带有精确定位装置的重型龙门桁架抓取机器人，其特征在于，所述横梁(1)顶部固定连接有两列平行于所述横梁(1)长度方向的横梁导轨(2)，所述移动平台(3)底部设有与所述横梁导轨(2)相匹配的滑槽，所述移动平台(3)沿所述横梁导轨(2)的长度方向移动。
3.根据权利要求2所述一种带有精确定位装置的重型龙门桁架抓取机器人，其特征在于，所述移动平台(3)顶部固定安装有X轴伺服电机(4)，所述X轴伺服电机(4)的输出轴连接有X轴齿轮，其中一个所述横梁导轨(2)的一侧固定连接有X轴齿条，所述X轴齿轮和所述X轴齿条进行啮合传动，以带动所述移动平台(3)沿所述横梁导轨(2)的长度方向移动。
4.根据权利要求3所述一种带有精确定位装置的重型龙门桁架抓取机器人，其特征在于，所述移动平台(3)顶部固定安装有Z轴伺服电机(5)，所述Z轴梁(6)贯穿所述移动平台(3)，所述Z轴伺服电机(5)的输出轴固定连接有Z轴齿轮(11)，所述Z轴梁(6)上固定有Z轴齿条(12)，所述Z轴齿轮(11)和所述Z轴齿条(12)进行啮合传动，以带动所述Z轴梁(6)沿竖直方向运动。
5.根据权利要求4所述一种带有精确定位装置的重型龙门桁架抓取机器人，其特征在于，所述精确定位装置包括控制器和工业相机(8)，所述控制器固定安装于所述移动平台(3)上，所述工业相机(8)固定连接于所述Z轴梁(6)的中部一侧，所述工业相机(8)通过网络通信与所述控制器连接，所述控制器还分别与所述X轴伺服电机(4)和所述Z轴伺服电机(5)电连接。
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| CN202321915279.7U CN220197702U (zh) | 2023-07-19 | 2023-07-19 | 一种带有精确定位装置的重型龙门桁架抓取机器人 |
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| CN202321915279.7U CN220197702U (zh) | 2023-07-19 | 2023-07-19 | 一种带有精确定位装置的重型龙门桁架抓取机器人 |
Publications (1)
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| CN220197702U true CN220197702U (zh) | 2023-12-19 |
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ID=89144599
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| CN202321915279.7U Active CN220197702U (zh) | 2023-07-19 | 2023-07-19 | 一种带有精确定位装置的重型龙门桁架抓取机器人 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN220197702U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118721163A (zh) * | 2024-06-20 | 2024-10-01 | 浙江硕和机器人科技股份有限公司 | 一种直角机器人固定导向结构 |
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2023
- 2023-07-19 CN CN202321915279.7U patent/CN220197702U/zh active Active
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