一种板材干挂工艺安装机器人

摘要

本发明涉及一种板材干挂工艺安装机器人，其特征在于该安装机器人采用模块化结构，包括移动本体模块、安装操作模块、视觉导引安装定位系统模块和运动控制系统模块；所述的移动本体模块主要包括改进的电动叉车；所述的安装操作模块搭载在电动叉车的提升平台上，主要包括三自由度并联转动平台模块，安装在三自由度并联转动平台模块上方的三自由度串联移动模块和与三自由度串联移动模块连接的末端执行器模块；所述的视觉导引安装定位系统模块包括摄像机、激光测距传感器、倾角传感器、图像采集软件和图像处理软件；所述的运动控制系统模块包括工业控制计算机、运动控制卡、信号采集卡和伺服驱动单元。

主权项

一种板材干挂工艺安装机器人，其特征在于该安装机器人采用模块化结构，包括移动本体模块、安装操作模块、视觉导引安装定位系统模块和运动控制系统模块；所述的移动本体模块主要包括电动叉车、自动控制装置和在电动叉车车体周围的下部安装的3‑5个超声测距传感器；所述自动控制装置安装在电动叉车的手动控制台上，通过三条同步带牵引叉车手动控制手柄前后移动；同步带一端的同步带轮可以自由转动，另一端的同步带轮分别由对应的电磁离合器与步进电机控制；所述的安装操作模块主要由六自由度安装机械手构成，该安装机械手搭载在电动叉车的提升平台上，该安装机械手包括三自由度并联转动平台模块，安装在三自由度并联转动平台模块上方的三自由度串联移动模块和与三自由度串联移动模块连接的末端执行器模块；所述三自由度并联转动平台模块包括静平台和动平台，静平台的中心与动平台的中心设置约束支链，约束支链包括机械连接的固定支撑杆和中心球铰，固定支撑杆与静平台的中心连接，中心球铰与动平台的中心连接；在静平台上以约束支链为形心的等边三角形的三个顶点处分别安装有虎克铰，且其中的一个虎克铰位于约束支链的‑Y方向；在动平台上以约束支链为形心的等边三角形的三个顶点处分别安装有球铰，且其中的一个球铰位于约束支链的+Y方向；三个虎克铰与三个球铰之间分别对应连接有可以伸缩的电动推杆，构成三个转动支链；所述的三自由度串联移动模块包括Y轴、Z轴两个移动副和一个X轴转动副；Y轴移动副的直线导轨、Y轴丝杠和Y轴伺服电机直接安装在所述的动平台上；Y轴滑台由Y轴伺服电机通过Y轴丝杠驱动；X轴转动副采用平行四边形的四杆机构：两个等长平行的转动杆的下端分别通过转动轴与Y轴的滑台相连接，转动杆的上端分别与平动杆的两端机械连接；电动推杆的两端分别与一个转动杆和Y轴滑台机械连接，构成四杆机构的驱动部件；Z轴移动副的基板装在平动杆的工作一端，Z轴伺服电机、直线导轨和Z轴丝杠分别安装在Z轴移动副的基板上，Z轴滑台由Z轴伺服电机通过Z轴丝杠驱动，沿垂直于动平台平面的方向运动；所述的末端执行器模块包括固定在Z轴滑台上的吸盘架和在吸盘架四角均布安装的四个真空吸盘；所述的视觉导引安装定位系统模块包括摄像机、激光测距传感器、倾角传感器、图像采集软件和图像处理软件；所述摄像机安装在所述的平动杆上；所述激光测距传感器安装在动平台下面的两侧；所述倾角传感器安装在动平台下面的中间位置，且与动平台表面平行；所述的运动控制系统模块包括工业控制计算机、运动控制卡、信号采集卡和伺服驱动单元。