一种钢筋焊网抓取码放机器人的制作方法
一种钢筋焊网抓取码放机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及焊网码放技术领域，特别是涉及一种钢筋焊网抓取码放机器人。
【背景技术】
[0002]目前在钢筋焊网领域大都采用排焊技术，焊接质量好、速度快，但是这种焊接的方式在焊网成品出来后，温度高达几百多度，传统的方式需要工人戴上耐高温的手套，用手抓的方式把成品网片从焊架上拿下，并且逐片进行码放。一个工作班，工人要冒着几十度的高温拿取四到五吨的网片，工人的工作量很大，并且容易被高温烫伤，受到粉尘的侵害。
[0003]因此，如何设计一种能够自动抓取码放钢筋焊网的装置，以降低对工人的伤害，是本领域的技术人员需要解决的技术问题。
【实用新型内容】
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种钢筋焊网抓取码放机器人，包括:位于底部、起支撑作用的腰部；位于顶部、能够固定钢筋焊网的抓取装置；两端分别转动连接所述腰部及所述抓取装置的转动臂，所述转动臂包括转动连接于所述腰部顶部的转动肩部、与所述转动肩部转动连接的转动上臂、以及两端分别转动连接于所述转动上臂和所述抓取装置的转动前臂。
[0005]优选地，所述腰部与所述转动肩部转轴的轴线沿竖直方向；所述转动肩部与所述转动上臂、所述转动上臂与所述转动前臂、所述转动前臂与所述抓取装置转轴的轴线均沿水平方向。
[0006]优选地，所述腰部包括设置于底部的配重板；位于顶部并叠放设置的连接板，所述连接板之间通过回转支撑轴承实现相对转动。
[0007]优选地，所述抓取装置包括直接与所述转动前臂连接的延长臂及与所述延长臂固定连接的抓手。
[0008]优选地，所述抓手的运动采用气缸驱动。
[0009]优选地，所述腰部与所述转动肩部、所述转动肩部与所述转动上臂、所述转动上臂与所述转动前臂、所述转动前臂与所述抓取装置之间均采用电动机驱动，电动机的输出轴上还设置减速机。
[0010]优选地，所述电动机为伺服电机，所述减速机为谐波减速机。
[0011]优选地，所述转动肩部、所述转动上臂、所述转动前臂均包括臂体以及设置于端部并用于安装所述电动机及所述减速机的圆筒形室仓。
[0012]优选地，通过PLC模块控制所述电动机及所述抓手运动。
[0013]本实用新型提供的钢筋焊网抓取码放机器人，包括:位于底部、起支撑作用的腰部；位于顶部、能够固定钢筋焊网的抓取装置；两端分别转动连接腰部及抓取装置的转动臂，转动臂包括转动连接于腰部顶部的转动肩部、与转动肩部转动连接的转动上臂、以及两端分别转动连接于转动上臂和抓取装置的转动前臂。
[0014]腰部位于整个装置的底部，其重量较大，使整个装置的重心下移，腰部有足够的重量，能够保证其他部分在高速工作时不发生重心的偏移，不会造成装置摇晃。抓取装置能够与焊网直接接触并进行固定，从而在转动臂的带动下将加工好的焊网移动到相应的位置码放。转动臂与抓取装置之间均采用转动连接的方式，能够通过转动实现在加工装置及待放位置之间移动，转动臂包括转动肩部和转动上臂等结构，活动范围很大。当焊网从加工装置移动至待放置位置时松开抓取装置，就能够将焊网放置在指定的位置。由于采用机械装置实现焊网的抓取与码放，不必由人力完成，避免了对操作人员造成伤害，并且操作的效率尚，不易出错。
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本实用新型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仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本实用新型提供的钢筋焊网抓取码放机器人的正面结构示意图；
[0017]图2为图1中所示装置的侧面结构示意图；
[0018]图3为抓手的结构示意图。
[0019]其中:
[0020]腰部1、配重板11、连接板12、回转支撑轴承13、转动肩部2、转动上臂3、转动前臂4、抓取装置5、延长臂51、抓手52。
【具体实施方式】
[0021]本实用新型的核心在于提供一种钢筋焊网抓取码放机器人，用以替代人工码放，避免对操作人员造成伤害，也提高了码放的效率。
[0022]为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型所提供的钢筋焊网抓取码放机器人，下面将结合附图及具体的实施方式对本实用新型的技术方案进行详细的说明。
[0023]如图1及图2所示，分别为本实用新型所提供的钢筋焊网抓取码放机器人的正面及侧面结构示意图。本实用新型所提供的钢筋焊网抓取码放机器人设置有位于底部的腰部1，腰部I对整个装置起到支撑的作用，是整个装置的基底，腰部I的质量较大，以降低整个装置的重心，使机器人在运转过程中保持稳定，避免产生晃动。该装置还具有设置于顶部的抓取装置5，抓取装置5能够直接与待抓取的焊网接触，并对焊网进行固定，能够将焊网放置到相应的位置。在腰部I及抓取装置5之间还设置有转动臂，转动臂与腰部1、转动臂与抓取装置5之间均采用转动连接的方式，通过转动作用，使腰部I带动转动臂，转动臂带动抓取装置5，抓取装置5能够带动焊网从加工装置上取出，并放置到相应的放置位置。转动臂包括转动肩部2、转动上臂3及转动前臂4，转动肩部2及转动上臂3、转动上臂3及转动前臂4也是转动连接的关系，整个转动臂活动的范围较大。抓取与码放整个过程不需要使用人力，很好地避免了高温环境及粉尘等对人体造成的伤害，并且机械可以长时间工作不停歇，因此也大大提高了焊网抓取放置的效率。本实用新型提供的钢筋焊网抓取码放机器人具有结构简单，成本低廉的优点，利于推广使用，运行平稳，不易出现安全事故。
[0024]转动臂设置为转动肩部2、转动上臂3和转动前臂4，设置多节结构使转动臂活动的自由度相应增加。转动肩部2的一个端部与腰部I为转动连接，转动肩部2能够绕腰部I转动；转动肩部2的一端与转动上臂3也为转动连接，转动上臂3能够以转动肩部2的端部为轴进行转动；转动上臂3的另一端同样转动连接转动前臂4。转动肩部2、转动上臂3及转动前臂4依次首尾连接，均设置有转动部件控制两两之间的相对转动，逐层转动进而控制抓取装置5的运动，多级转动的好处在于使抓取装置5的运动范围更广，更加方便地控制抓取装置5。在抓取放置的焊网时，抓取装置5位于焊网的上方，并进行固定抓取。
[0025]在一种具体的实施例中，腰部I与转动肩部2之间转轴的轴线沿竖直方向，也即转动肩部2能够绕腰部I在水平面内进行转动，由于腰部I与转动肩部2之间的转动没有阻碍，可使转动肩部2在水平面内进行360度旋转。在水平面内以腰部I为圆心，转动臂为半径，整个圆内的空间都是转动臂的工作范围。转动肩部2与转动上臂3、转动上臂3与转动前臂4、转动前臂4与抓取装置5之间转轴的轴线均位于水平方向。此种设置方式能够使抓取装置5在以转动臂为半径的竖直平面内运动。通过转动肩部2绕腰部I在水平面内转动，转动肩部2、转动上臂3、转动前臂4及抓取装置5在竖直平面内转动，能够满足钢筋焊网抓取码放机器人在以转动臂及抓取装置5为半径的球体内实现抓取与码放的操作。
[0026]具体地，腰部I还包括主体、配重板11、连接板12和回转支撑轴承13。在一种具体实施例中，主体呈圆筒状结构，内部中空，直径400mm，用于安装其他部件，并且可以根据待抓取的焊网放置高度的需要调节钢筒的高度，从而满足各种抓取码放的要求。配重板11位于主体的底部，直接与地面接触，配重板11的质量很大，使整个装置的重心尽量降低。配重板11可采用钢材等材质，本实用新型提供的一种设置方式为采用一块尺寸为800*800*25mm的钢板制成。连接板12设置于主体的顶部，连接板12为圆盘形的板状，可设置两片或多片，相邻的两个连接板12之间设置回转支撑轴承13，能够实现相对转动，回转支撑轴承13是一种能够承受综合载荷的大型轴承，具有同时承受较大的轴承、径向载荷和倾覆力矩，非常适合本装置的使用条件。通过连接板12与回转支撑轴承13使转动肩部2及其他相应结构转动，位于底部的连接板 12直接与腰部I的主体的顶部固定连接，位于顶部的连接板12直接与转动肩部2固定连接，通过连接板12之间的相互转动使腰部I与转动臂之间产生转动。
[0027]在本实用新型所提供的抓取装置5包括延长臂51与抓手52，延长臂51直接与转动前臂4转动连接，在延长臂51的端部固定设置抓手52，抓手52用于固定待抓取的钢筋焊网，抓手52的结构可根据抓取焊网的不同而进行对应的调整。如图3所示，为抓手52的结构示意图。抓手52的主体为长方体，由于网片具有许多开孔，因此在长方体的两个相对侧面上分别设置两个钩状结构，四个钩状结构能够相对移动，相对靠拢时能够夹紧并钩住网片，相对分开时放松网片，钩状结构的数量可根据使用的实际需求进行相应改动，在此不做限定。具体地，为了保证抓手52运行的稳定性，抓手52上的钩状结构采用气缸驱动，气缸设置于长方体的抓手主体中，气缸通过电气阀供气，控制钩状结构伸缩。
[0028]在一种实施方式中，腰部I与转动肩部2、转动肩部2与转动前臂4、转动前臂4与抓取装置5之间均采用电动机驱动。电动机的输出轴上设置减速机，用于对电动机的转轴减速，降低了转速，提高了扭矩，达到实际使用的需要。电动机可采用伺服电机，减速机可采用谐波减速机。伺服电机的壳体与减速机的输入端连接，伺服电机的转轴与减速机的输入端连接。对于腰部I与转动肩部2之间的连接，减速机的输出轴与顶部的连接板12连接固定。当伺服电机旋转时，带动减速机的输入轴转动，经过减速机后带动顶部的连接板12转动，带动转动肩部2及固定其上的部件转动。当然，采用其他的设置方式也是可以的，也在本实用新型所保护的范围之内。
[0029]本实用新型所提供的钢筋焊网抓取码放机器人与人体的结构类似，转动肩部2相当于人体的上身，转动上臂3相当于人体的上臂，转动前臂4相当于人体的前臂，抓取装置5相当于人体的手掌。腰部I与转动肩部2之间的连接部的转轴沿竖直方向，相当于腰部关节，转动肩部2与转动上臂3之间的连接部相当于肩部关节，转动上臂3与转动前臂4之间的连接部相当于肘部关节，转动前臂4与抓取装置5之间的连接部相当于腕部关节，实现的功能与人体的手臂类似。肩部关节、肘部关节与腕部关节的电动机均设置于一侧，当然，这种设置方式也仅作为一种具体形式，在此不作限定。由于运转时受到其他部件的影响，该钢筋焊网抓取码放机器人的肩部关节可旋转250度，肘部关节可旋转300度，腕部关节可旋转±340 度。
[0030]转动肩部2、转动上臂3、转动前臂4的结构均包括臂体与设置于臂体端部的圆筒形的室仓，室仓用于安装电动机和减速机等相应的结构。转动肩部2的臂体与室仓呈Q型结构，只设置一个室仓，转动上臂3与转动前臂4的两端设置筒形室仓，中间部分为臂体。
[0031]具体地，本实用新型所设置的钢筋焊网抓取码放机器人通过PLC模块实现对电动机以及气缸等部件的运动。可单独设置控制柜，控制柜中主要设置PLC模块和驱动板卡等。驱动板卡分别与各个伺服电机连接，为伺服电机提供动力和控制信号。PLC模块是程序控制的载体，分别与驱动板卡、微调器、安全系统、计数系统、报警系统、记录监控系统连接，是整个控制系统的核心。微调器起到动作校正的作用，是PLC模块的延伸部分，便于人工直接操作。计数系统由计数器和传感器组成，每抓取码放一次计数一次，比人工计数的准确性更高。报警系统也由传感器组成，对电压、电流、温度、越位等错误反馈显示。记录监控系统由摄像头、记录仪、显示仪及传感器组成，对各项数据指标进行记录备查。控制柜中还设置散热系统，散热系统由散热控制板、散热风扇和相关的温度传感器组成，对控制柜内的驱动板卡、PLC模块等电器元件的表面温度进行自动散热处理，当温度升高时，散热系统自动启动，当温度降低至合理的范围后，自动关闭散热系统。
[0032]控制柜相当于大脑，控制转动臂等其他部件的运转，各个部件的运行均需控制柜发出命令，根据抓取码放的需要，由减速机的减速比推算出各个电机轴的旋转角度，再根据电机旋转角度算出脉冲指令数，将这个脉冲指令输入到PLC模块中，将多个指令按一定顺序输入到PLC模块中后，就形成了一整套运行程序。当触发指令发出时，PLC模块就会按照设计好的程序逐个或同时给每个电动机的驱动卡板发出指令，使四个电动机和抓手52单独或者同时协调运行，从而将网片抓取并放置到指定的位置，逐个码放整齐。一旦在运行过程中出现故障，安装在相应部位的传感器就会向PLC模块发出信号，PLC模块就会发出急停指令，从而避免安全事故的发生。
[0033]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种钢筋焊网抓取码放机器人，其特征在于，包括:位于底部、起支撑作用的腰部(I);位于顶部、能够固定钢筋焊网的抓取装置(5);两端分别转动连接所述腰部(I)及所述抓取装置(5)的转动臂，所述转动臂包括转动连接于所述腰部(I)顶部的转动肩部(2)、与所述转动肩部(2)转动连接的转动上臂(3)、以及两端分别转动连接于所述转动上臂(3)和所述抓取装置(5)的转动前臂(4)。2.根据权利要求1所述的钢筋焊网抓取码放机器人，其特征在于，所述腰部(I)与所述转动肩部(2)转轴的轴线沿竖直方向；所述转动肩部(2)与所述转动上臂(3)、所述转动上臂(3)与所述转动前臂(4)、所述转动前臂(4)与所述抓取装置(5)转轴的轴线均沿水平方向。3.根据权利要求2所述的钢筋焊网抓取码放机器人，其特征在于，所述腰部(I)包括设置于底部的配重板(11);位于顶部并叠放设置的连接板(12)，所述连接板(12)之间通过回转支撑轴承(13)实现相对转动。4.根据权利要求3所述的钢筋焊网抓取码放机器人，其特征在于，所述抓取装置(5)包括直接与所述转动前臂(4)连接的延长臂(51)及与所述延长臂(51)固定连接的抓手(52)。5.根据权利要求4所述的钢筋焊网抓取码放机器人，其特征在于，所述抓手(52)的运动采用气缸驱动。6.根据权利要求1至5任一项所述的钢筋焊网抓取码放机器人，其特征在于，所述腰部(I)与所述转动肩部(2)、所述转动肩部(2)与所述转动上臂(3)、所述转动上臂(3)与所述转动前臂(4)、所述转动前臂(4)与所述抓取装置(5)之间均采用电动机驱动，电动机的输出轴上还设置减速机。7.根据权利要求6所述的钢筋焊网抓取码放机器人，其特征在于，所述电动机为伺服电机，所述减速机为谐波减速机。8.根据权利要求6所述的钢筋焊网抓取码放机器人，其特征在于，所述转动肩部(2)、所述转动上臂(3)、所述转动前臂(4)均包括臂体以及设置于端部并用于安装所述电动机及所述减速机的圆筒形室仓。9.根据权利要求6所述的钢筋焊网抓取码放机器人，其特征在于，通过PLC模块控制所述电动机及抓手(52)运动。
【专利摘要】本实用新型公开了一种钢筋焊网抓取码放机器人，包括：位于底部、起支撑作用的腰部(1)；位于顶部、能够固定焊网的抓取装置(5)；两端分别转动连接腰部(1)及抓取装置(5)的转动臂，转动臂包括转动连接于腰部(1)顶部的转动肩部(2)以及与转动肩部(2)转动连接的转动上臂(3)。腰部位于整个装置的底部，有足够的重量，能够保证高速工作时不发生重心的偏移。抓取装置能够与焊网直接接触固定，从而在转动臂的带动下将加工好的焊网移动到相应的位置码放。转动臂与抓取装置之间均采用转动连接的方式，能够通过转动实现在加工装置及待放位置之间移动，当焊网从加工装置移动至待放置位置时松开抓取装置，就能够放置在指定的位置。
【IPC分类】B65G61/00, B23K37/00
【公开号】CN204700454
【申请号】CN201520346372
【发明人】李明科, 陈书立, 李鸿伟
【申请人】李明科
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年5月26日
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及焊网码放技术领域，特别是涉及一种钢筋焊网抓取码放机器人。
【背景技术】
[0002]目前在钢筋焊网领域大都采用排焊技术，焊接质量好、速度快，但是这种焊接的方式在焊网成品出来后，温度高达几百多度，传统的方式需要工人戴上耐高温的手套，用手抓的方式把成品网片从焊架上拿下，并且逐片进行码放。一个工作班，工人要冒着几十度的高温拿取四到五吨的网片，工人的工作量很大，并且容易被高温烫伤，受到粉尘的侵害。
[0003]因此，如何设计一种能够自动抓取码放钢筋焊网的装置，以降低对工人的伤害，是本领域的技术人员需要解决的技术问题。
【实用新型内容】
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种钢筋焊网抓取码放机器人，包括:位于底部、起支撑作用的腰部；位于顶部、能够固定钢筋焊网的抓取装置；两端分别转动连接所述腰部及所述抓取装置的转动臂，所述转动臂包括转动连接于所述腰部顶部的转动肩部、与所述转动肩部转动连接的转动上臂、以及两端分别转动连接于所述转动上臂和所述抓取装置的转动前臂。
[0005]优选地，所述腰部与所述转动肩部转轴的轴线沿竖直方向；所述转动肩部与所述转动上臂、所述转动上臂与所述转动前臂、所述转动前臂与所述抓取装置转轴的轴线均沿水平方向。
[0006]优选地，所述腰部包括设置于底部的配重板；位于顶部并叠放设置的连接板，所述连接板之间通过回转支撑轴承实现相对转动。
[0007]优选地，所述抓取装置包括直接与所述转动前臂连接的延长臂及与所述延长臂固定连接的抓手。
[0008]优选地，所述抓手的运动采用气缸驱动。
[0009]优选地，所述腰部与所述转动肩部、所述转动肩部与所述转动上臂、所述转动上臂与所述转动前臂、所述转动前臂与所述抓取装置之间均采用电动机驱动，电动机的输出轴上还设置减速机。
[0010]优选地，所述电动机为伺服电机，所述减速机为谐波减速机。
[0011]优选地，所述转动肩部、所述转动上臂、所述转动前臂均包括臂体以及设置于端部并用于安装所述电动机及所述减速机的圆筒形室仓。
[0012]优选地，通过PLC模块控制所述电动机及所述抓手运动。
[0013]本实用新型提供的钢筋焊网抓取码放机器人，包括:位于底部、起支撑作用的腰部；位于顶部、能够固定钢筋焊网的抓取装置；两端分别转动连接腰部及抓取装置的转动臂，转动臂包括转动连接于腰部顶部的转动肩部、与转动肩部转动连接的转动上臂、以及两端分别转动连接于转动上臂和抓取装置的转动前臂。
[0014]腰部位于整个装置的底部，其重量较大，使整个装置的重心下移，腰部有足够的重量，能够保证其他部分在高速工作时不发生重心的偏移，不会造成装置摇晃。抓取装置能够与焊网直接接触并进行固定，从而在转动臂的带动下将加工好的焊网移动到相应的位置码放。转动臂与抓取装置之间均采用转动连接的方式，能够通过转动实现在加工装置及待放位置之间移动，转动臂包括转动肩部和转动上臂等结构，活动范围很大。当焊网从加工装置移动至待放置位置时松开抓取装置，就能够将焊网放置在指定的位置。由于采用机械装置实现焊网的抓取与码放，不必由人力完成，避免了对操作人员造成伤害，并且操作的效率尚，不易出错。
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本实用新型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仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本实用新型提供的钢筋焊网抓取码放机器人的正面结构示意图；
[0017]图2为图1中所示装置的侧面结构示意图；
[0018]图3为抓手的结构示意图。
[0019]其中:
[0020]腰部1、配重板11、连接板12、回转支撑轴承13、转动肩部2、转动上臂3、转动前臂4、抓取装置5、延长臂51、抓手52。
【具体实施方式】
[0021]本实用新型的核心在于提供一种钢筋焊网抓取码放机器人，用以替代人工码放，避免对操作人员造成伤害，也提高了码放的效率。
[0022]为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型所提供的钢筋焊网抓取码放机器人，下面将结合附图及具体的实施方式对本实用新型的技术方案进行详细的说明。
[0023]如图1及图2所示，分别为本实用新型所提供的钢筋焊网抓取码放机器人的正面及侧面结构示意图。本实用新型所提供的钢筋焊网抓取码放机器人设置有位于底部的腰部1，腰部I对整个装置起到支撑的作用，是整个装置的基底，腰部I的质量较大，以降低整个装置的重心，使机器人在运转过程中保持稳定，避免产生晃动。该装置还具有设置于顶部的抓取装置5，抓取装置5能够直接与待抓取的焊网接触，并对焊网进行固定，能够将焊网放置到相应的位置。在腰部I及抓取装置5之间还设置有转动臂，转动臂与腰部1、转动臂与抓取装置5之间均采用转动连接的方式，通过转动作用，使腰部I带动转动臂，转动臂带动抓取装置5，抓取装置5能够带动焊网从加工装置上取出，并放置到相应的放置位置。转动臂包括转动肩部2、转动上臂3及转动前臂4，转动肩部2及转动上臂3、转动上臂3及转动前臂4也是转动连接的关系，整个转动臂活动的范围较大。抓取与码放整个过程不需要使用人力，很好地避免了高温环境及粉尘等对人体造成的伤害，并且机械可以长时间工作不停歇，因此也大大提高了焊网抓取放置的效率。本实用新型提供的钢筋焊网抓取码放机器人具有结构简单，成本低廉的优点，利于推广使用，运行平稳，不易出现安全事故。
[0024]转动臂设置为转动肩部2、转动上臂3和转动前臂4，设置多节结构使转动臂活动的自由度相应增加。转动肩部2的一个端部与腰部I为转动连接，转动肩部2能够绕腰部I转动；转动肩部2的一端与转动上臂3也为转动连接，转动上臂3能够以转动肩部2的端部为轴进行转动；转动上臂3的另一端同样转动连接转动前臂4。转动肩部2、转动上臂3及转动前臂4依次首尾连接，均设置有转动部件控制两两之间的相对转动，逐层转动进而控制抓取装置5的运动，多级转动的好处在于使抓取装置5的运动范围更广，更加方便地控制抓取装置5。在抓取放置的焊网时，抓取装置5位于焊网的上方，并进行固定抓取。
[0025]在一种具体的实施例中，腰部I与转动肩部2之间转轴的轴线沿竖直方向，也即转动肩部2能够绕腰部I在水平面内进行转动，由于腰部I与转动肩部2之间的转动没有阻碍，可使转动肩部2在水平面内进行360度旋转。在水平面内以腰部I为圆心，转动臂为半径，整个圆内的空间都是转动臂的工作范围。转动肩部2与转动上臂3、转动上臂3与转动前臂4、转动前臂4与抓取装置5之间转轴的轴线均位于水平方向。此种设置方式能够使抓取装置5在以转动臂为半径的竖直平面内运动。通过转动肩部2绕腰部I在水平面内转动，转动肩部2、转动上臂3、转动前臂4及抓取装置5在竖直平面内转动，能够满足钢筋焊网抓取码放机器人在以转动臂及抓取装置5为半径的球体内实现抓取与码放的操作。
[0026]具体地，腰部I还包括主体、配重板11、连接板12和回转支撑轴承13。在一种具体实施例中，主体呈圆筒状结构，内部中空，直径400mm，用于安装其他部件，并且可以根据待抓取的焊网放置高度的需要调节钢筒的高度，从而满足各种抓取码放的要求。配重板11位于主体的底部，直接与地面接触，配重板11的质量很大，使整个装置的重心尽量降低。配重板11可采用钢材等材质，本实用新型提供的一种设置方式为采用一块尺寸为800*800*25mm的钢板制成。连接板12设置于主体的顶部，连接板12为圆盘形的板状，可设置两片或多片，相邻的两个连接板12之间设置回转支撑轴承13，能够实现相对转动，回转支撑轴承13是一种能够承受综合载荷的大型轴承，具有同时承受较大的轴承、径向载荷和倾覆力矩，非常适合本装置的使用条件。通过连接板12与回转支撑轴承13使转动肩部2及其他相应结构转动，位于底部的连接板 12直接与腰部I的主体的顶部固定连接，位于顶部的连接板12直接与转动肩部2固定连接，通过连接板12之间的相互转动使腰部I与转动臂之间产生转动。
[0027]在本实用新型所提供的抓取装置5包括延长臂51与抓手52，延长臂51直接与转动前臂4转动连接，在延长臂51的端部固定设置抓手52，抓手52用于固定待抓取的钢筋焊网，抓手52的结构可根据抓取焊网的不同而进行对应的调整。如图3所示，为抓手52的结构示意图。抓手52的主体为长方体，由于网片具有许多开孔，因此在长方体的两个相对侧面上分别设置两个钩状结构，四个钩状结构能够相对移动，相对靠拢时能够夹紧并钩住网片，相对分开时放松网片，钩状结构的数量可根据使用的实际需求进行相应改动，在此不做限定。具体地，为了保证抓手52运行的稳定性，抓手52上的钩状结构采用气缸驱动，气缸设置于长方体的抓手主体中，气缸通过电气阀供气，控制钩状结构伸缩。
[0028]在一种实施方式中，腰部I与转动肩部2、转动肩部2与转动前臂4、转动前臂4与抓取装置5之间均采用电动机驱动。电动机的输出轴上设置减速机，用于对电动机的转轴减速，降低了转速，提高了扭矩，达到实际使用的需要。电动机可采用伺服电机，减速机可采用谐波减速机。伺服电机的壳体与减速机的输入端连接，伺服电机的转轴与减速机的输入端连接。对于腰部I与转动肩部2之间的连接，减速机的输出轴与顶部的连接板12连接固定。当伺服电机旋转时，带动减速机的输入轴转动，经过减速机后带动顶部的连接板12转动，带动转动肩部2及固定其上的部件转动。当然，采用其他的设置方式也是可以的，也在本实用新型所保护的范围之内。
[0029]本实用新型所提供的钢筋焊网抓取码放机器人与人体的结构类似，转动肩部2相当于人体的上身，转动上臂3相当于人体的上臂，转动前臂4相当于人体的前臂，抓取装置5相当于人体的手掌。腰部I与转动肩部2之间的连接部的转轴沿竖直方向，相当于腰部关节，转动肩部2与转动上臂3之间的连接部相当于肩部关节，转动上臂3与转动前臂4之间的连接部相当于肘部关节，转动前臂4与抓取装置5之间的连接部相当于腕部关节，实现的功能与人体的手臂类似。肩部关节、肘部关节与腕部关节的电动机均设置于一侧，当然，这种设置方式也仅作为一种具体形式，在此不作限定。由于运转时受到其他部件的影响，该钢筋焊网抓取码放机器人的肩部关节可旋转250度，肘部关节可旋转300度，腕部关节可旋转±340 度。
[0030]转动肩部2、转动上臂3、转动前臂4的结构均包括臂体与设置于臂体端部的圆筒形的室仓，室仓用于安装电动机和减速机等相应的结构。转动肩部2的臂体与室仓呈Q型结构，只设置一个室仓，转动上臂3与转动前臂4的两端设置筒形室仓，中间部分为臂体。
[0031]具体地，本实用新型所设置的钢筋焊网抓取码放机器人通过PLC模块实现对电动机以及气缸等部件的运动。可单独设置控制柜，控制柜中主要设置PLC模块和驱动板卡等。驱动板卡分别与各个伺服电机连接，为伺服电机提供动力和控制信号。PLC模块是程序控制的载体，分别与驱动板卡、微调器、安全系统、计数系统、报警系统、记录监控系统连接，是整个控制系统的核心。微调器起到动作校正的作用，是PLC模块的延伸部分，便于人工直接操作。计数系统由计数器和传感器组成，每抓取码放一次计数一次，比人工计数的准确性更高。报警系统也由传感器组成，对电压、电流、温度、越位等错误反馈显示。记录监控系统由摄像头、记录仪、显示仪及传感器组成，对各项数据指标进行记录备查。控制柜中还设置散热系统，散热系统由散热控制板、散热风扇和相关的温度传感器组成，对控制柜内的驱动板卡、PLC模块等电器元件的表面温度进行自动散热处理，当温度升高时，散热系统自动启动，当温度降低至合理的范围后，自动关闭散热系统。
[0032]控制柜相当于大脑，控制转动臂等其他部件的运转，各个部件的运行均需控制柜发出命令，根据抓取码放的需要，由减速机的减速比推算出各个电机轴的旋转角度，再根据电机旋转角度算出脉冲指令数，将这个脉冲指令输入到PLC模块中，将多个指令按一定顺序输入到PLC模块中后，就形成了一整套运行程序。当触发指令发出时，PLC模块就会按照设计好的程序逐个或同时给每个电动机的驱动卡板发出指令，使四个电动机和抓手52单独或者同时协调运行，从而将网片抓取并放置到指定的位置，逐个码放整齐。一旦在运行过程中出现故障，安装在相应部位的传感器就会向PLC模块发出信号，PLC模块就会发出急停指令，从而避免安全事故的发生。
[0033]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种钢筋焊网抓取码放机器人，其特征在于，包括:位于底部、起支撑作用的腰部(I);位于顶部、能够固定钢筋焊网的抓取装置(5);两端分别转动连接所述腰部(I)及所述抓取装置(5)的转动臂，所述转动臂包括转动连接于所述腰部(I)顶部的转动肩部(2)、与所述转动肩部(2)转动连接的转动上臂(3)、以及两端分别转动连接于所述转动上臂(3)和所述抓取装置(5)的转动前臂(4)。2.根据权利要求1所述的钢筋焊网抓取码放机器人，其特征在于，所述腰部(I)与所述转动肩部(2)转轴的轴线沿竖直方向；所述转动肩部(2)与所述转动上臂(3)、所述转动上臂(3)与所述转动前臂(4)、所述转动前臂(4)与所述抓取装置(5)转轴的轴线均沿水平方向。3.根据权利要求2所述的钢筋焊网抓取码放机器人，其特征在于，所述腰部(I)包括设置于底部的配重板(11);位于顶部并叠放设置的连接板(12)，所述连接板(12)之间通过回转支撑轴承(13)实现相对转动。4.根据权利要求3所述的钢筋焊网抓取码放机器人，其特征在于，所述抓取装置(5)包括直接与所述转动前臂(4)连接的延长臂(51)及与所述延长臂(51)固定连接的抓手(52)。5.根据权利要求4所述的钢筋焊网抓取码放机器人，其特征在于，所述抓手(52)的运动采用气缸驱动。6.根据权利要求1至5任一项所述的钢筋焊网抓取码放机器人，其特征在于，所述腰部(I)与所述转动肩部(2)、所述转动肩部(2)与所述转动上臂(3)、所述转动上臂(3)与所述转动前臂(4)、所述转动前臂(4)与所述抓取装置(5)之间均采用电动机驱动，电动机的输出轴上还设置减速机。7.根据权利要求6所述的钢筋焊网抓取码放机器人，其特征在于，所述电动机为伺服电机，所述减速机为谐波减速机。8.根据权利要求6所述的钢筋焊网抓取码放机器人，其特征在于，所述转动肩部(2)、所述转动上臂(3)、所述转动前臂(4)均包括臂体以及设置于端部并用于安装所述电动机及所述减速机的圆筒形室仓。9.根据权利要求6所述的钢筋焊网抓取码放机器人，其特征在于，通过PLC模块控制所述电动机及抓手(52)运动。
【专利摘要】本实用新型公开了一种钢筋焊网抓取码放机器人，包括：位于底部、起支撑作用的腰部(1)；位于顶部、能够固定焊网的抓取装置(5)；两端分别转动连接腰部(1)及抓取装置(5)的转动臂，转动臂包括转动连接于腰部(1)顶部的转动肩部(2)以及与转动肩部(2)转动连接的转动上臂(3)。腰部位于整个装置的底部，有足够的重量，能够保证高速工作时不发生重心的偏移。抓取装置能够与焊网直接接触固定，从而在转动臂的带动下将加工好的焊网移动到相应的位置码放。转动臂与抓取装置之间均采用转动连接的方式，能够通过转动实现在加工装置及待放位置之间移动，当焊网从加工装置移动至待放置位置时松开抓取装置，就能够放置在指定的位置。
【IPC分类】B65G61/00, B23K37/00
【公开号】CN204700454
【申请号】CN201520346372
【发明人】李明科, 陈书立, 李鸿伟
【申请人】李明科
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年5月26日
最新回复(0)