本發(fā)明涉及自動化上下料裝置領(lǐng)域，具體涉及一種用于高速公路護欄板浸漬工藝的上下料機械手。主要用于替代人工完成高速公路護欄板浸漬工藝的自動上下料。

背景技術(shù)：

高速公路護欄板浸漬工藝包括：（1）將加熱后的護欄板從出料口取下，移至涂料立井旁；（2）將護欄板吊起，然后向下垂直放入涂料立井浸漬，在護欄板上下表面均勻涂敷一層聚乙烯粉末；（3）再將護欄板吊起，移至流化室位置，并將護欄板懸掛到固化輸送鏈條上，進行固化處理?？梢钥闯鲎o欄板的浸漬工藝包括護欄板取料、移動、吊起、垂直放下、吊起，放平、移動、懸掛多個動作，物料搬運的過程十分復(fù)雜，又因為護欄板的結(jié)構(gòu)形狀比較特殊，再加上護欄板尺寸很大（長4320mm，寬750mm），重量近100kg，常規(guī)的機械手很難實現(xiàn)。長期以來，除護欄板的吊起動作由卷揚機協(xié)助人工完成外，其它動作都靠人工來完成。整個工藝需要8個工人共同協(xié)助完成，因為勞動強度過大，2-3小時就要換班一次。存在加工效率低，人工成本高等問題，而且惡劣的工作環(huán)境和高強度的工作對人體傷害很大。所以，高速公路護欄板生產(chǎn)企業(yè)迫切需求一款大承載能力的機械手替代人工完成護欄板浸漬工藝的上下料，以提高生產(chǎn)效率，降低人工成本，改善工人的工作環(huán)境。為此，發(fā)明人設(shè)計了一種用于護欄板浸漬工藝的上下料機械手，可以自動完成從出料口取下護欄板送入涂料立井浸漬并將護欄板懸掛到固化輸送鏈條上整個浸漬的工藝過程。該機械手集上料、浸漬和下料為一體，能實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，大大降低了勞動成本，生產(chǎn)效率也大幅提高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的技術(shù)目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種用于高速公路護欄板浸漬工藝的替代人工，提高生產(chǎn)效率的上下料機械手。該機械手集上料、浸漬和下料為一體，能實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，大大降低了勞動成本和工人勞動強度，生產(chǎn)效率也大幅提高。

為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種用于護欄板浸漬工藝的上下料機械手，所述用于護欄板浸漬工藝的上下料機械手包括基座、連桿、減速器、伺服電機、關(guān)節(jié)軸、傳動裝置，其特征在于：用于固定安裝機械手的基座，所述基座上面與連桿A相連，所述基座中部設(shè)置伺服電機A和傳動裝置；所述連桿A一端與基座相連，另一端與連桿B相連；所述連桿B一端與連桿A相連，另一端與連桿C相連；所述連桿C一端與連桿B相連，一端與腕部結(jié)構(gòu)相連；所述連桿C內(nèi)部設(shè)置三個伺服電機B分別驅(qū)動關(guān)節(jié)4軸A、關(guān)節(jié)5軸A、關(guān)節(jié)6軸A轉(zhuǎn)動；關(guān)節(jié)4軸A通過傳動裝置與關(guān)節(jié)4軸B 相連，關(guān)節(jié)5軸A 通過傳動裝置與關(guān)節(jié)5軸B相連，關(guān)節(jié)軸6軸A通過傳動裝置與關(guān)節(jié)軸6軸B相連；所述腕部結(jié)構(gòu)一端與連桿C相連，一端與延長臂組件相連，延長臂組件可沿腕部結(jié)構(gòu)上下滑動；所述延長臂組件一端腕部結(jié)構(gòu)相連，一端與端拾器組件相連。

前述的用于護欄板浸漬工藝的上下料機械手，所述的腕部結(jié)構(gòu)由連桿D、連桿E、連桿F、關(guān)節(jié)5軸C、關(guān)節(jié)5軸D、關(guān)節(jié)5軸E、關(guān)節(jié)6軸C、關(guān)節(jié)6軸D、關(guān)節(jié)6軸E、關(guān)節(jié)5齒輪A、關(guān)節(jié)5齒輪B、關(guān)節(jié)5減速器、關(guān)節(jié)6齒輪A、關(guān)節(jié)6齒輪B、關(guān)節(jié)6齒輪C、關(guān)節(jié)6齒輪D、關(guān)節(jié)6減速器、中間齒輪、中間軸等組成；所述連桿D一端與前述的連桿C相連，另一端與連桿E相連；所述連桿E一端與前述的連桿D相連，另一端與連桿F相連；所述連桿D內(nèi)部設(shè)置關(guān)節(jié)5軸C、關(guān)節(jié)5軸D、關(guān)節(jié)5軸E和關(guān)節(jié)6軸C，關(guān)節(jié)5軸C一端通過傳動裝置與前述的關(guān)節(jié)5軸B相連，另一端通過關(guān)節(jié)5齒輪A、關(guān)節(jié)5齒輪B與關(guān)節(jié)5軸D相連；關(guān)節(jié)5軸E一端通過關(guān)節(jié)5減速器與前述的關(guān)節(jié)5軸D相連，另一端與連桿E相連；關(guān)節(jié)軸6軸C一端通過傳動裝置與關(guān)節(jié)軸6軸B相連，另一端通過關(guān)節(jié)6齒輪C、中間齒輪、關(guān)節(jié)6齒輪D與關(guān)節(jié)6軸D相連；所述連桿E內(nèi)部設(shè)置關(guān)節(jié)5軸E、關(guān)節(jié)6軸D和關(guān)節(jié)6軸E，所述關(guān)節(jié)5軸E一端通過齒輪與關(guān)節(jié)5軸D相連，另一端與連桿E相連；所述關(guān)節(jié)6軸D一端通過齒輪與關(guān)節(jié)6軸C相連，另一端通過錐齒輪與關(guān)節(jié)6軸E相連；關(guān)節(jié)6軸E一端通過齒輪傳動與關(guān)節(jié)6軸D相連，另一端與連桿F相連。

前述的用于護欄板浸漬工藝的上下料機械手，所述的延長臂組件由主動鏈輪、擋塊、上端拾器、端拾器支架、下端拾器、從動鏈輪、從動輪轉(zhuǎn)軸、從動輪支架、腕部滑板、延長臂、主動鏈輪安裝架和伺服電機C組成；延長臂一側(cè)與腕部滑板相連，另一側(cè)與端拾器支架相連；延長臂內(nèi)部設(shè)置伺服電機C，伺服電機C與主動鏈輪相連，所述主動鏈輪通過鏈條與從動鏈輪相連；所述端拾器支架固定在鏈條上，上端設(shè)置上端拾器，下端設(shè)置下端拾器。

前述的用于護欄板浸漬工藝的上下料機械手，所述的端拾器組件由氣缸安裝支架、氣缸、氣缸安裝法蘭、夾持桿、夾持桿支架、復(fù)位彈簧、滾輪、楔形塊組成；氣缸安裝支架一端與前述的端拾器支架相連，另一端與氣缸相連；所述氣缸的缸體通過氣缸安裝法蘭固定在氣缸安裝支架上，氣缸的活塞與楔形塊相連；所述楔形塊的兩個楔形面上設(shè)置滾輪和復(fù)位彈簧；復(fù)位彈簧一端與滾輪相連，另一端與夾持桿支架相連；夾持桿支架內(nèi)部設(shè)置滑道；夾持桿一端與滾輪相連，并可沿著夾持桿支架內(nèi)部滑道滑動。

綜上所述，本發(fā)明所提供的用于護欄板浸漬工藝的上下料機械手具有多關(guān)節(jié)，多自由度的特點。為實現(xiàn)護欄板在涂料立井浸漬工藝時，吊起、垂直放下、吊起的動作，在腕部結(jié)構(gòu)后面增加了延長手臂組件，由鏈輪帶動進行大距離的上下滑動；考慮到護欄板結(jié)構(gòu)的特殊性，設(shè)計了上端拾器和下端拾器，實現(xiàn)護欄板的夾持搬運。由于護欄板重量大，為減小運動慣性，提高定位精度，腕部結(jié)構(gòu)采用遠程驅(qū)動?？紤]到護欄板外觀尺寸大，且需要移動距離長的特點，遠程驅(qū)動采用多軸聯(lián)動的方式實現(xiàn)。由此可見，本發(fā)明所設(shè)計的機械手能夠?qū)崿F(xiàn)護欄板浸漬工藝的全自動化生產(chǎn)，節(jié)省了勞動力和生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率，在公路護欄板生產(chǎn)企業(yè)有廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1 是本發(fā)明的上下料機械手的總體結(jié)構(gòu)圖；

圖2 是本發(fā)明的機械手腕部結(jié)構(gòu)圖；

圖3 是本發(fā)明的延長臂組件結(jié)構(gòu)圖；

圖4 是本發(fā)明的端拾器組件結(jié)構(gòu)圖；

圖5 是高速公路護欄板外觀圖。

其中：圖1中的編號分別為：1、基座 2、伺服電機A 3、連桿A 4、連桿B

5、關(guān)節(jié)4軸A 6、伺服電機B 7、關(guān)節(jié)5軸A 8、連桿C 9、關(guān)節(jié)軸6軸A

10、關(guān)節(jié)5軸B 11、關(guān)節(jié)軸6軸B 12、關(guān)節(jié)5軸C 13、連桿D

14、延長臂組件 15、端拾器組件 16、關(guān)節(jié)4軸B

圖2中的編號分別為：17、關(guān)節(jié)5齒輪B 18、關(guān)節(jié)6齒輪A 19、關(guān)節(jié)6齒輪B

20 連桿E 21、關(guān)節(jié)6軸E 22、螺釘 23、關(guān)節(jié)6減速器 24、連桿F

25 關(guān)節(jié)5減速器 26、關(guān)節(jié)6軸D 27、關(guān)節(jié)6齒輪D 28、中間齒輪 29、中間軸

30、關(guān)節(jié)6齒輪C 31、軸承 32、關(guān)節(jié)6軸C 33、關(guān)節(jié)5軸D

圖3中的編號分別為：34、主動鏈輪 35、擋塊 36、上端拾器 37、端拾器支架

38、下端拾器 39、從動鏈輪 40、從動輪轉(zhuǎn)軸 41、從動輪支架 42、腕部滑板

43、延長臂 44、主動鏈輪安裝架 45、伺服電機C

圖4中的編號分別為：46、氣缸安裝支架 47、氣缸 48、氣缸安裝法蘭 49、夾持桿

50、夾持桿支架 51、復(fù)位彈簧 52、滾輪 53、楔形塊。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的技術(shù)方案、技術(shù)特征、達成目的與功能易于明白了解，下面結(jié)合具體實施方式，進一步闡述。

如圖1、圖2、圖3、圖4所示，一種用于護欄板浸漬工藝的上下料機械手，所述用于護欄板浸漬工藝的上下料機械手包括基座、連桿、減速器、伺服電機、關(guān)節(jié)軸、傳動裝置，其特征在于：用于固定安裝機械手的基座1，所述基座1上面與連桿A 3相連，所述基座1中部設(shè)置伺服電機A 2和傳動裝置；所述連桿A 3一端與基座1相連，另一端與連桿B 4相連；所述連桿B 4一端與連桿A 3相連，另一端與連桿C 8相連；所述連桿C 8一端連桿B 4相連，一端與腕部結(jié)構(gòu)相連；所述連桿C 8內(nèi)部設(shè)置三個伺服電機B 6分別驅(qū)動關(guān)節(jié)4軸A 5、關(guān)節(jié)5軸A 7、關(guān)節(jié)軸6軸A 9轉(zhuǎn)動；關(guān)節(jié)4軸A 5通過傳動裝置與關(guān)節(jié)4軸B 16相連，關(guān)節(jié)5軸A 7通過傳動裝置與關(guān)節(jié)5軸B 10相連，關(guān)節(jié)軸6軸A 9通過傳動裝置與關(guān)節(jié)軸6軸B 11相連；所述腕部結(jié)構(gòu)一端與連桿C 8相連，一端與延長臂組件14相連，延長臂組件14可沿腕部結(jié)構(gòu)上下滑動；所述延長臂組件14一端腕部結(jié)構(gòu)相連，一端與端拾器組件15相連。

下面根據(jù)圖1-圖5說明本發(fā)明的工作過程。

護欄板的夾持：

開始機械手處于初始位置，當控制系統(tǒng)發(fā)出上料指令時，連桿A 3不動，連桿B 4、連桿C 8按照指令轉(zhuǎn)動到相應(yīng)的角度，然后停止轉(zhuǎn)動；同時連桿D 13、連桿E 20和連桿F 24也根據(jù)指令轉(zhuǎn)動，調(diào)整端拾器組件15的姿態(tài)，使得上端拾器36的夾持桿49對準護欄板一端的第二和第四個孔，使得下端拾器38的夾持桿49對準護欄板另一端的第二和第四個孔，然后連桿D 13、連桿E 20和連桿F 24停止轉(zhuǎn)動；上端拾器36的氣缸47和下端拾器38的氣缸47伸出，使得夾持桿49進入到護欄板的孔中，完成護欄板的加持動作。

護欄板的上料：

連桿A 3、連桿D 13、連桿E 20和連桿F 24不動；連桿B 4、連桿C 8轉(zhuǎn)動，將護欄板提升一端距離后，連桿B 4、連桿C 8停止轉(zhuǎn)動。連桿A 3轉(zhuǎn)動90^o，將護欄板移至涂料立井上方。

浸漬過程：

連桿A 3、連桿B 4、連桿C 8不動；連桿D 13、連桿E 20和連桿F 24轉(zhuǎn)動，將護欄板由水平位置調(diào)整為垂直位置，同時，延長臂組件14上的伺服電機C 45正向轉(zhuǎn)動，帶動主動鏈輪34轉(zhuǎn)動，與主動鏈輪34和從動鏈輪39相連的鏈條向上移動；固定在鏈條上的端拾器支架37和端拾器支架37上面的上端拾器36、下端拾器38及護欄板跟隨鏈條向上移動。當護欄板下端距離涂料立井井口500mm時，伺服電機C 45停止轉(zhuǎn)動。

連桿A 3、連桿B 4、連桿C 8、連桿D 13、連桿E 20和連桿F 24不動；伺服電機C 45反向轉(zhuǎn)動，帶動主動鏈輪34轉(zhuǎn)動，與主動鏈輪34和從動鏈輪39相連的鏈條向下移動；固定在鏈條上的端拾器支架37和端拾器支架37上面的上端拾器36、下端拾器38及護欄板跟隨鏈條向下移動。當護欄板上端完全淹沒在聚乙烯粉末中時，伺服電機C 45停止轉(zhuǎn)動。

連桿A 3、連桿B 4、連桿C 8、連桿D 13、連桿E 20和連桿F 24不動；伺服電機C 45正向轉(zhuǎn)動，帶動主動鏈輪34轉(zhuǎn)動，與主動鏈輪34和從動鏈輪39相連的鏈條向上移動；固定在鏈條上的端拾器支架37和端拾器支架37上面的上端拾器36、下端拾器38及護欄板跟隨鏈條向上移動。當護欄板下端距離涂料立井井口500mm時，伺服電機C 45停止轉(zhuǎn)動。

連桿A 3、連桿B 4、連桿C 8不動；延長臂組件14上的伺服電機C 45反向轉(zhuǎn)動，帶動主動鏈輪34轉(zhuǎn)動，與主動鏈輪34和從動鏈輪39相連的鏈條向下移動；固定在鏈條上的端拾器支架37和端拾器支架37上面的上端拾器36、下端拾器38及護欄板跟隨鏈條向下移動。同時連桿D 13、連桿E 20和連桿F 24轉(zhuǎn)動，將護欄板由垂直位置調(diào)整為水平位置。

下料過程：

連桿A 3、連桿D 13、連桿E 20和連桿F 24不動；連桿B 4、連桿C 8轉(zhuǎn)動，將護欄板提升一端距離后，連桿B 4、連桿C 8停止轉(zhuǎn)動。連桿A 3 轉(zhuǎn)動90^o，將護欄板移至硫化室位置。

連桿A 3、連桿B 4、連桿C 8不動；連桿D 13、連桿E 20和連桿F 24轉(zhuǎn)動，將護欄板由水平位置調(diào)整為側(cè)立位置。

連桿A 3、連桿D 13、連桿E 20和連桿 F24不動；連桿B 4、連桿C 8轉(zhuǎn)動，將護欄板前移，并將護欄板懸掛到固化輸送鏈條上。上端拾器36的氣缸47和下端拾器38的氣缸47收縮，使得夾持桿49收回，放開護欄板。

連桿B 4、連桿C 8、連桿D 13、連桿E 20和連桿F 24不動，連桿A 3反向轉(zhuǎn)動180^o，機械手回到初始位置，等待下一次上料。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。