混联式可移动自平衡重载铸造机器人.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110000760A(43)申请公布日2019.07.12(21)申请号201910320914.9B22D29/04(2006.01)(22)申请日2019.04.21B22D35/04(2006.01)(71)申请人安徽理工大学地址232001安徽省淮南市山南新区泰丰大街168号(72)发明人段浩严晨张丽韦志文朱梓豪王成军郭永存沈豫浙郑艳(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人汪丽红(51)Int.Cl.B25J9/00(2006.01)B22C9/10(2006.01)B22D29/00(2006.01)权利要求书2页说明书12页附图6页(54)发明名称混联式可移动自平衡重载铸造机器人(57)摘要本发明公开了一种混联式可移动自平衡重载铸造机器人，包括四驱轮式移动底盘、回转装置、升降装置、并联工作臂、自平衡装置、末端执行器和双目视觉系统。本发明的四驱轮式移动底盘采用四个全向轮驱动实现长距离灵活稳定行走，分别利用自平衡装置和可调液压支腿实现承载平衡和驻点平衡支撑，提高作业稳定性，机器人本体具有空间五个运动自由度；回转装置、升降装置可分别实现回转和升降调节，三自由度并联工作臂可对末端执行器进行姿态调节，可根据工作需要更换不同的末端执行器，满足中大型铸件的组芯、下芯、浇注和搬运等不同作业的需求，提高铸件组芯、下芯和浇注作业的效率、质量和安全性，降低了操作人员的劳动强度和生产成本。CN110000760ACN110000760A权利要求书1/2页1.一种混联式可移动自平衡重载铸造机器人，包括四驱轮式移动底盘、回转装置、升降装置、并联工作臂、自平衡装置、末端执行器和双目视觉系统，其特征在于：所述的四驱轮式移动底盘包括底盘车架、前驱动轮、后驱动轮、可调液压支腿、控制器和液压泵站，两个前驱动轮对称安装在底盘车架的前端，两个后驱动轮对称安装在底盘车架的后端，所述的可调液压支腿有两个且对称安装在底盘车架的前方两侧，所述的控制器布置在底盘车架的后端右侧，所述的液压泵站固定安装在底盘车架的后端左侧；所述的回转装置固定安装在四驱轮式移动底盘的前端；所述的升降装置位于回转装置的上方，且升降装置的底部通过螺钉固定安装在回转装置的顶部；所述的并联工作臂为2RPU-RRPR结构的三自由度并联机构，且并联工作臂的后端与升降装置的上端相固连；所述的自平衡装置位于升降装置的后端，自平衡装置的下端与回转装置的顶部通过铰链相连接，自平衡装置的上端与并联工作臂的后端通过铰链相连接；所述的末端执行器固定安装在并联工作臂的前端；所述的双目视觉系统包括工业摄像机、图像采集卡和工业计算机，所述的工业摄像机有两部，且均设有LED照明光源，所述的图像采集卡和工业计算机集成安装在控制器内，所述的工业摄像机与图像采集卡通过数据线相连接，所述的图像采集卡与工业计算机通过数据线相连接；在所述的工业摄像机的底部设有两自由度调节云台，所述的工业摄像机的底部通过螺钉固定安装在两自由度调节云台的顶部，所述的两自由度调节云台的底部通过螺钉固定安装在升降装置的顶部前端位置；所述的回转装置包括回转底座、回转体、回转马达、回转齿轮、内齿圈和回转顶盖，所述的回转底座通过螺钉固定安装在底盘车架上；所述的回转体套装在回转底座内，且与回转底座之间通过一个径向轴承和两个止推轴承相连接，所述的径向轴承采用圆柱滚子型径向轴承，所述的止推轴承为圆柱滚子型止推轴承；所述的回转马达固定安装在回转底座的下方，所述的回转齿轮安装在回转马达的输出轴上；所述的内齿圈通过螺钉固定安装在回转体内，且与回转齿轮保持内啮合；所述的回转顶盖固定安装在回转体的顶部，在所述的回转顶盖的底部中心还设有角度传感器；所述的回转马达采用伺服减速电机或伺服液压马达；所述的升降装置包括左导向柱、右导向柱、前驱动缸、后驱动缸、顶安装座和横梁式安装座，左导向柱、右导向柱对称安装在回转装置的回转顶盖上方的左右两侧，且与回转顶盖均通过螺钉相固连；前驱动缸、后驱动缸布置在回转顶盖上方的前后两侧，且与回转顶盖均通过螺钉相固连；所述的顶安装座位于左导向柱、右导向柱、后驱动缸的上方，且与左导向柱、右导向柱、后驱动缸的顶部固连；所述的横梁式安装座的两端套装在左导向柱、右导向柱的中部，横梁式安装座的顶部与前驱动缸的顶部通过螺钉相固连；所述的左导向柱包括左导向杆和左导向套，所述的左导向杆的底部通过螺钉固定安装在回转顶盖的顶部，所述的左导向套套装在左导向杆上，且与左导向杆通过直线轴承相连接，左导向套的顶部与顶安装座通过螺钉相连接，左导向套的底部与横梁式安装座相固连；所述的右导向柱的结构与左导向柱的结构完全相同；所述的并联工作臂包括第一支链、第二支链和第三支链，第一支链、第二支链