全向轮式可移动重载铸造机器人.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CN107321969A(43)申请公布日2017.11.07(21)申请号201710682223.4(22)申请日2017.08.10(71)申请人安徽理工大学地址232001安徽省淮南市泰丰大街168号(72)发明人王成军郭永存王鹏沈豫浙郑艳任润润徐成克李龙(51)Int.Cl.B22D47/02(2006.01)B25J5/00(2006.01)B25J9/16(2006.01)B25J11/00(2006.01)权利要求书3页说明书10页附图8页(54)发明名称全向轮式可移动重载铸造机器人(57)摘要本发明公开了一种全向轮式可移动重载铸造机器人，包括四驱轮式移动平台、回转装置、升降装置、并联工作臂、配重装置、末端执行器和双目视觉系统。本发明的四驱轮式移动平台采用四轮全向移动加四角驻点自平衡支撑的方式，实现长距离灵活稳定行走和驻点自平衡支撑，提高作业的支撑稳定性，机器人本体还具有空间三个移动和两个转动共五个运动自由度；回转装置、升降装置可分别实现回转和升降调节，四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，提高铸造机器人的作业效率、质量和安全性，降低了操作人员的劳动强度和生产成本。CN107321969ACN107321969A权利要求书1/3页1.一种全向轮式可移动重载铸造机器人，包括四驱轮式移动平台、回转装置、升降装置、并联工作臂、配重装置、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平台包括平台车架、前驱动轮、后驱动轮、自平衡液压支腿、控制器和监视器，两个前驱动轮安装在平台车架的前端，两个后驱动轮安装在平台车架的后端，四个自平衡液压支腿对称安装在平台车架的四个角上，所述的控制器位于平台车架的后端，在平台车架后端中间位置还设有可旋转座椅，在可旋转座椅的一侧设有角度可调支架，所述的监视器固定安装在可调支架的顶部，且与可调支架通过铰链相连接；所述的回转装置位于四驱轮式移动平台的前端，且通过螺钉固定安装在平台车架上；所述的升降装置位于回转装置的正上方，且升降装置的底部固定安装在回转装置的顶部；所述的并联工作臂为2UPR-2UPU结构的四自由度并联机构，所述的末端执行器安装在并联工作臂的前端，并联工作臂的后端安装在升降装置上并可沿着升降装置上下滑移；所述的配重装置安装在升降装置上，且配重装置的前端与并联工作臂的后端通过铰链相连接；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，所述的图像采集卡集成安装在监视器内，所述的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；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平台车架上；所述的回转体套装在回转底座内，且与回转底座之间通过径向轴承和组合轴承相连接，所述的组合轴承为圆柱滚子止推轴承与圆柱滚子径向轴承的组合体，所述的径向轴承采用圆柱滚子型径向轴承；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，且与回转体通过螺钉相连接，在所述的回转顶盖的底部中心还设有角度传感器；所述的升降装置包括升降底座、立柱、顶梁、升降马达、主动齿轮、从动齿轮、升降丝杠和升降螺母，所述的升降底座位于回转顶盖的上方且与回转顶盖通过螺钉相固连，所述的立柱有两个，呈左右对称布置在升降底座与顶梁之间，且与升降底座、顶梁均固连，在其中一个立柱的内侧面上设有大位移传感器，在两个立柱的前侧面上均固定安装有前直线导轨，在两个立柱的后部内侧面上均固定安装有后直线导轨；所述的升降丝杠的上下两端分别安装在顶梁和升降底座上，且与顶梁、升降底座均通过轴承相连接；所述的主动齿轮、从动齿轮均位于升降底座的下方，所述的升降马达固定安装在升降底座的顶面上，所述的主动齿轮固定安装在升降马达的输出轴上，所述的从动齿轮固定安装在升降丝杠的下端，所述的主动齿轮与从动齿轮保持外啮合；所述的升降螺母固定安装在并联工作臂的后端，且与升降丝杠通过螺纹相连接；所述的配重装置包括链条、前链轮、后链轮和配重块，所述的链条、前链轮和后链轮的数量均为二，且呈左右对称布置在升降装置上，两个前链轮固定安装在顶梁的前侧面上，两个后链轮固定安装在顶梁的后侧面上；所述的链条的前端与并联工作臂的后端顶部通过铰链相连接，链条的后端与配重块通过铰链相连接，且所述的链条同时与前链轮、后链轮