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連接件拆解機器人.pdf

摘要
申請專利號:

CN201410680979.1

申請日:

2014.11.25

公開號:

CN104985421A

公開日:

2015.10.21

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):B23P 19/027申請日:20141125|||公開
IPC分類號: B23P19/027; B66F19/00; B25J13/00 主分類號: B23P19/027
申請人: 驚天智能裝備股份有限公司
發明人: 羅銘; 孟憲三; 陳庚; 邱東峰; 王濤; 徐志春; 徐必勇; 左立生
地址: 243000安徽省馬鞍山市經濟技術開發區紅旗南路5號
優先權:
專利代理機構: 馬鞍山市金橋專利代理有限公司34111 代理人: 白京萍
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201410680979.1

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.02.23|||2015.11.18|||2015.10.21

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種連接件拆解機器人,它包括行走底盤、升降機構、伸縮臂機構、沖體,升降機構上下分別與伸縮臂機構、行走底盤連接,沖體安裝在伸縮臂機構上;行走底盤上固裝有左右對稱的四個支腿機構;升降機構包括大臂外臂、大臂內臂、大臂油缸;伸縮臂機構包括伸縮臂外臂、伸縮臂內臂、伸縮臂油缸;縮臂外臂與大臂內臂連接,伸縮臂內臂設置在伸縮臂外臂的內部并可左右移動,伸縮臂油缸的缸端鉸接在伸縮臂外臂上,桿端鉸接在伸縮臂內臂上;沖體連接在伸縮臂內臂的外端上。本發明連接件拆解機器人能夠通過升降機構、旋轉機構和伸縮臂機構靈活調節連接件與機器人執行機構的相對位置,對連接件進行拆解,提高了工作效率。

權利要求書

權利要求書
1.   連接件拆解機器人,其特征是:它包括行走底盤(1)、升降機構、伸縮臂機構、沖體(11),升降機構上下分別與伸縮臂機構、行走底盤(1)連接,沖體(11)安裝在伸縮臂機構上;所述的行走底盤(1)上固裝有前后左右對稱的四個支腿機構,用于工作時支起機體或者固定機體;升降機構包括大臂外臂(2)、大臂內臂(3)、大臂油缸(4);大臂外臂(2)固定在行走底盤(1)上部,大臂內臂(3)設置在大臂外臂(2)的內部并可上下移動,大臂油缸(4)設置在大臂的內部,其缸端與大臂外臂(2)鉸接,桿端與大臂內臂(3)鉸接;伸縮臂機構包括伸縮臂外臂(8)、伸縮臂內臂(9)、伸縮臂油缸(10);縮臂外臂(8)與大臂內臂(3)連接,伸縮臂內臂(9)設置在伸縮臂外臂(8)的內部并可左右移動,伸縮臂油缸(10)的缸端鉸接在伸縮臂外臂(8)上,桿端鉸接在伸縮臂內臂(9)上;沖體(11)連接在伸縮臂內臂(9)的外端上。

2.   根據權利要求1所述的機器人,其特征是:機器人還包括設置在升降機構和伸縮臂機構之間的旋轉機構,旋轉機構包括旋轉下部件(5)、旋轉上部件(6)、軸承(12);旋轉下部件(5)通過螺栓安裝在大臂內臂(3)上端,旋轉上部件(6)通過螺栓安裝在伸縮臂外臂(8)下端,其下部的軸端伸入旋轉下部件(5)的內孔且兩者徑向存在間隙,軸承(12)的內外徑分別與旋轉上部件(6)下部的軸、旋轉下部件(5)上端的臺階孔相配合;所述的軸承(12)為平面推力軸承。

3.  根據權利要求2所述的機器人,其特征是:所述的旋轉機構還包括有銷軸(13),銷軸(13)從旋轉下部件(5)和旋轉上部件(6)相對應的孔中穿過后通過開口銷鎖緊。

4.  根據權利要求1所述的機器人,其特征是:所述的伸縮臂機構還包括配重塊(7),配重塊(7)設置在伸縮臂外臂(8)上遠離伸縮臂內臂(9)的一端。

5.  根據權利要求1所述的機器人,其特征是:所述的支腿機構包括支腿座(16)、支腿銷一(19)、支腿(14)、連桿(15)、支腿銷二(17)、支腿銷三(18);支腿座(16)固定在行走底盤(1)上,支腿(14)的上方、中部分別通過支腿銷一(19)、支腿銷二(17)連接在支腿座(16)上,下方裝有支腿銷三(18);連桿(15)連接在支腿座(16)上;支腿(14)的底部有通孔,可以通過鉚釘與地面固定。

6.  根據權利要求5所述的機器人,其特征是:當支腿(14)收縮時,連桿(15)的上下端分別通過支腿銷一(19)、支腿銷二(17)與支腿座(16)連接;當支腿(14)伸出時,連桿(15)的一端通過支腿銷二(17)連接在支腿座(16)的下方,另一端通過支腿銷三(18)連接在支腿(14)的中部。

7.  根據權利要求1所述的機器人,其特征是:所述的沖體(11)包括外部殼體、設置在外部殼體內的液壓沖擊器,其中,外部殼體包括殼體(39)、上中下手柄(20、21、22)及吊環(28),液壓沖擊器包括缸體(26)、活塞(25)、換向閥(30)、蓄能器(27)、釬桿座(24)、釬桿套(23)、釬桿(40)、后蓋(31),其特征是:它還包括設置在液壓沖擊器尾部與殼體(39)之間的橡膠空氣彈簧,橡膠空氣彈簧包括下端封板(37)、連結法蘭(35)、氣囊(36)、上端封板(34)、充氣閥(32)和螺釘(33);沖體(11)通過吊環(28)連接在伸縮臂內臂(9)的外端上。

8.  根據權利要求7所述的機器人,其特征是:橡膠空氣彈簧的下端封板(37)與后蓋(31)相接觸,上端封板(34)與殼體(39)上部的內端面相接觸,并通過螺釘與殼體(39)連接,上下連接法蘭(35)分別與上下端封板(34、37)通過螺釘(33)連接,并將氣囊(36)的上下面分別緊壓在上端封板(34)的下表面和下端封板(37)的上表面上,充氣閥(32)設置在上端封板(34)上的螺紋孔內,其出氣口位于氣囊(36)內。

9.  根據權利要求7或8所述的機器人,其特征是:液壓式螺栓沖還包括設置在殼體(39)與液壓沖擊器之間的減振裝置,減振裝置包括一個下減振墊(41)、套管(29)、三個側減振墊(38);下減振墊(41)為“凹”形,內外端面分別與釬桿座(24)的下端面、殼體(39)下部的內端面相接觸,內外側面分別與釬桿座(24)的外表面、殼體(39)的內表面相接觸,三個側減振墊(38)分別設置在缸體(26)與殼體(39)之間形成的空腔的左右后部,并均與兩者相接觸,套管(29)通過螺栓固定在外殼(39)上,并與缸體(26)的前面相接觸。

10.  根據權利要求9所述的機器人,其特征是:液壓沖擊器優選為純液壓式沖擊器;下減振墊(41)、套管(29)和側減振墊(38)的材料均為聚胺脂橡膠。

說明書

說明書連接件拆解機器人
技術領域
本發明屬于機器人技術領域,尤其是涉及用于拆解連接件的機器人。
背景技術
在各種設備中需要轉動或拆卸的部位廣泛地應用各種連接件,如銷軸類零件、螺栓類零件等。設備在一開始較新的情況下,銷軸類零件、螺栓類零件可以方便地進行拆解,但是隨著使用時間的推移,會出現以下幾種情況:1、連接件相連的零部件之間有可能產生相對的移動;2、工作中的粉塵會進入到連接孔與連接件之間的縫隙;3、環境中的水汽會使連接件與其連接的部件發生銹蝕;4、連接件本身可能產生變形;這幾種情況都會使連接件不易拆解下來,從而阻礙連接件的更換或者其連接部件的更換。
目前傳統的連接件拆解方法是由工人掄大錘擊打連接件對其進行破壞,這樣不但工人的勞動強度大,而且效率低下,還有可能發生安全事故。還有一種方法是使用沖孔裝置,沖孔裝置雖然能夠一定程度上減輕工人的勞動強度,但其一般被懸吊在吊臂或單軌上使用,這種設備機體和液壓站分離,不能夠靈活移動,操控和使用起來很不方便。
發明內容
本發明所要解決的問題是提供一種連接件拆解機器人,它能方便地拆解各種設備中的連接件,降低工人的勞動強度、提高勞動安全性,以及提高工作效率。本發明也適用于其它不易對連接件進行拆解的場合。
本發明連接件拆解機器人,它包括行走底盤、升降機構、伸縮臂機構、沖體,升降機構上下分別與伸縮臂機構、行走底盤連接,沖體安裝在伸縮臂機構上;所述的行走底盤上固裝有左右對稱的四個支腿機構,用于工作時支起機體或者固定機體;升降機構包括大臂外臂、大臂內臂、大臂油缸;大臂外臂固定在行走底盤上部,大臂內臂設置在大臂外臂的內部并可上下移動,大臂油缸設置在大臂的內部,其缸端與大臂外臂鉸接,桿端與大臂內臂鉸接;伸縮臂機構包括伸縮臂外臂、伸縮臂內臂、伸縮臂油缸;縮臂外臂與大臂內臂連接,伸縮臂內臂設置在伸縮臂外臂的內部并可左右移動,伸縮臂油缸的缸端鉸接在伸縮臂外臂上,桿端鉸接在伸縮臂內臂上;沖體連接在伸縮臂內臂的外端上。
本發明一種連接件拆解機器人,與傳統的連接件拆除設備相比,能夠通過行走底盤實現遠程遙控操作其行走,同時通過升降機構、旋轉機構和伸縮臂機構靈活調節連接件與機器人執行機構的相對位置,再通過沖體對連接件進行拆解,從而降低了工人勞動強度,保證了勞動安全性,提高了工作效率。
附圖說明
圖1為本發明連接件拆解機器人的主視圖;
圖2為圖1的俯視圖;
圖3為本發明機器人中旋轉結構和升降機構的剖視圖;
圖4為本發明支腿機構收縮時的示意圖;
圖5為圖4的左視圖;
圖6為本發明支腿機構伸出時的示意圖;
圖7為本發明沖體的外形圖。
圖8為沿圖7中A-A線的剖視圖。
具體實施方式
從圖1、圖2、圖3可知,本發明螺栓拆除用機器人裝置,它包括行走底盤1、升降機構、伸縮臂機構、沖體11,升降機構上下分別與伸縮臂機構、行走底盤1連接,沖體11安裝在伸縮臂機構上;所述的行走底盤1上固裝有左右對稱的四個支腿機構,用于工作時支起機體或者固定機體。
其中,升降機構包括大臂外臂2、大臂內臂3、大臂油缸4;大臂外臂2固定在行走底盤1上部,大臂內臂3設置在大臂外臂2的內部并可上下移動,大臂油缸4設置在大臂的內部,其缸端與大臂外臂2鉸接,桿端與大臂內臂3鉸接;伸縮臂機構包括伸縮臂外臂8、伸縮臂內臂9、伸縮臂油缸10;縮臂外臂8與大臂內臂3連接,伸縮臂內臂9設置在伸縮臂外臂8的內部并可左右移動,伸縮臂油缸10的缸端鉸接在伸縮臂外臂8上,桿端鉸接在伸縮臂內臂9上;沖體11連接在伸縮臂內臂9的外端上。
作為本發明的一種改進方式,本發明機器人還包括設置在升降機構和伸縮臂機構之間的旋轉機構,旋轉機構包括旋轉下部件5、旋轉上部件6、軸承12;旋轉下部件5通過螺栓安裝在大臂內臂3上端,旋轉上部件6通過螺栓安裝在伸縮臂外臂8下端,其下部的軸端伸入旋轉下部件5的內孔且兩者徑向存在間隙,軸承12的內外徑分別與旋轉上部件6下部的軸、旋轉下部件5上端的臺階孔相配合;所述的軸承12為平面推力軸承。本發明通過旋轉機構可實現伸縮臂機構的360°旋轉,從而更方便地拆卸處于不同位置的連接件,進一步提高了工作效率。
為了保證旋轉機構在拆卸連接件時不旋轉,作為本發明的優選方式,本發明機器人的旋轉機構還包括有銷軸13,銷軸13從旋轉下部件5和旋轉上部件6相對應的孔中穿過后通過開口銷鎖緊。
為了保證工作時機器人整體的平衡性,伸縮臂機構還包括配重塊7,配重塊7設置在伸縮臂外臂8上遠離伸縮臂內臂9的一端。配重塊7的重量要滿足伸縮臂內臂9伸出到最遠時機器人整體的穩定性。
本發明機器人中的升降機構、伸縮臂機構和旋轉機構使伸縮臂可實現上下運動、360°旋轉以及在具體某方向的伸縮,從而使機器人的工作空間很大,可以拆卸遠近高低各個位置的連接件,它能在更換連接件的工作中,降低工人的勞動強度、提高勞動安全性,以及提高工作效率。
作為本發明的一種改進方式,本發明中的支腿機構包括支腿座16、支腿銷一19、支腿14、連桿15、支腿銷二17、支腿銷三18;支腿座16固定在行走底盤1上,支腿14的上方、中部分別通過支腿銷一19、支腿銷二17連接在支腿座16上,下方裝有支腿銷三18;連桿15連接在支腿座16上;支腿14的底部有通孔,可以在特殊情況下將支腿14與地面的鉚釘固定,使整個機器人工作時更加穩定。當支腿14收縮時,連桿15的上下端分別通過支腿銷一19、支腿銷二17與支腿座16連接;當支腿14伸出時,連桿15的一端通過支腿銷二17連接在支腿座16的下方,另一端通過支腿銷三18連接在支腿14的中部。
當不需要使用支腿時,支腿14處于收縮狀態,如圖4、圖5所示,當需要使用支腿機構時,將支腿銷一19、支腿銷二17打開,使連桿15的上端從支腿銷一19中拿出,以及使支腿14的中部從支腿銷二17中拿出,最后通過支腿銷三18將支腿14和連桿15連接,如圖6所示。
從圖7、圖8可知,沖體11包括外部殼體、設置在外部殼體內的液壓沖擊器,其中,外部殼體包括殼體39、上中下手柄20、21、22及吊環28,液壓沖擊器包括缸體26、活塞25、換向閥30、蓄能器27、釬桿座24、釬桿套23、釬桿40、后蓋31,它還包括設置在液壓沖擊器尾部與殼體39之間的橡膠空氣彈簧,橡膠空氣彈簧包括下端封板37、連結法蘭35、氣囊36、上端封板34、充氣閥32和螺釘33,沖體11通過吊環28連接在伸縮臂內臂9的外端上。
其中,液壓沖擊器優選為純液壓式沖擊器。液氣聯合式和氮爆式工作原理的液壓沖擊器存在軸推力,工作時,需在釬桿的軸向施加比較大的軸向推力,以克服后部氮氣室內的氮氣壓力對活塞施加的軸推力;而純液壓沖擊器的工作原理采用純液壓式工作原理,工作時,人工就可以推動沖擊器頂在螺栓的端部進行沖擊作業,而不需要借助其它機械的力量。
橡膠空氣彈簧的的具體結構如下:下端封板37與后蓋31相接觸,上端封板34與殼體39上部的內端面相接觸,并通過螺釘與殼體39連接,上下連接法蘭35分別與上下端封板34、37通過螺釘33連接,并將氣囊36的上下面分別緊壓在上端封板34的下表面和下端封板37的上表面上,充氣閥32設置在上端封板34上的螺紋孔內,其出氣口位于氣囊36內。橡膠空氣彈簧內充有空氣,既起到隔振的作用,又吸收了液壓沖擊器在工作中產生的后座力。
作為本發明的一種改進方式,本發明液壓式螺栓沖還包括設置在殼體39與液壓沖擊器之間的減振裝置,減振裝置包括一個下減振墊41、套管29、三個側減振墊38;下減振墊41為“凹”形,內外端面分別與釬桿座24的下端面、殼體39下部的內端面相接觸,內外側面分別與釬桿座24的外表面、殼體39的內表面相接觸,三個側減振墊38分別設置在缸體26與殼體39之間形成的空腔的左右后部,并均與兩者相接觸,套管29通過螺栓固定在外殼39上,并與缸體26的前面相接觸。其中,下減振墊41、套管29和側減振墊38的材料優選為聚胺脂橡膠,隔振性能良好。隔振裝置的作用是隔開液壓沖擊器與外殼39的直接接觸,避免了液壓沖擊器與殼體焊接件的剛性接觸,使工人在握持外殼上的上中下手柄20、21、22工作時,不受液壓沖擊器振動的影響。
本發明中沖體結構的優點是:一、通過在液壓沖擊器與殼體焊接件之間設置了橡膠空氣彈簧與隔振裝置,在上下左右前后六個方位上對液壓沖擊器進行了限位,固定在殼體內;二、橡膠空氣彈簧既起到隔振的作用,又吸收了液壓沖擊器在工作中產生的后座力;三、隔振裝置的作用是隔開液壓沖擊器與外殼的直接接觸,避免了液壓沖擊器與殼體焊接件的剛性接觸,使工人在握持外殼上的上中下手工作時,不受液壓沖擊器振動的影響。
具體工作時,操作人員遙控控制機器人行駛到適當位置,調節升降機構、旋轉機構和伸縮臂機構,通過吊環28使沖體11吊起到合適的位置,三名操作工人分別握持手柄20、21、22,將螺栓沖上的釬桿40頂壓在需拆卸的螺栓端面,啟動液壓沖擊器,活塞25往復運動打擊釬桿40,釬桿40沖擊螺栓使螺栓被拆除,拆掉第一根螺栓后,重復進行上面的步驟進行下一根螺栓的拆除。
本發明機器人的優點是:一、機器人行走路程遠、活動范圍大,可以圍繞著需要拆解的連接件和工件進行的,特別是對大型的拆解件特方便;二、懸臂伸縮結構的伸縮范圍大,加之升降機構、旋轉機構,使得本發明的工作范圍廣闊;三、升降機構和伸縮機構均使用油缸,安全且穩定;四、沖體吸收了拆卸過程中的后座力,工人在握持外殼上的上中下手工作時,不受液壓沖擊器振動的影響。即本發明的機器人能夠通過行走底盤實現遠程遙控操作其行走,同時通過升降機構、旋轉機構和伸縮機構靈活調節連接件與本機器人執行機構的相對位置,再通過沖體對連接件進行拆解,從而降低了工人勞動強度,保證了勞動安全性,提高了工作效率。
本發明能夠對連接件進行高效的拆解,替代了傳統的人工掄大錘拆卸方法,降低了勞動強度,提高了工作效率和安全性;同時本發明的機器人采用電機作為動力源,綠色環保,工作臂能夠升降、伸縮和旋轉,操作方便,特別適用于各種連接件的拆解,大大降低工作成本。本發明也適用于其它通過人工對連接件不易進行拆解的場合。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已,并不用以限制本發明,凡在本發明的原理之內所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。

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