本發(fā)明涉及水泥制品預(yù)制成型領(lǐng)域，尤其涉及一種混凝土預(yù)制轉(zhuǎn)運(yùn)托盤(pán)裝卸用旋轉(zhuǎn)升降機(jī)械手。

背景技術(shù)：

目前，幾乎所有廠家的混凝土預(yù)制構(gòu)件制品采用的是濕法成型工藝，轉(zhuǎn)運(yùn)托盤(pán)托盤(pán)的轉(zhuǎn)運(yùn)安裝還是采用人工的方式，生產(chǎn)效率低下，人工強(qiáng)度大等問(wèn)題一直是制約行業(yè)發(fā)展的因素。

在國(guó)內(nèi)已申請(qǐng)的相關(guān)專利中，專利《一種升降旋轉(zhuǎn)機(jī)械臂》（申請(qǐng)?zhí)枺?01320783535.1，公開(kāi)日：2014-06-04），公開(kāi)了一種可以簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)升降旋轉(zhuǎn)功能的機(jī)械臂，但其對(duì)夾持構(gòu)件沒(méi)有詳細(xì)描述，而且其并沒(méi)有針對(duì)性的設(shè)計(jì)元素，因此其專用性不強(qiáng)，由于易磨損部位（夾持構(gòu)件）沒(méi)有采用抗疲勞耐磨損的材料，因此使用壽命相對(duì)較短，而且由于該專利公布的結(jié)構(gòu)過(guò)于簡(jiǎn)單，很多部件的結(jié)構(gòu)及功能未詳述，因此實(shí)現(xiàn)起來(lái)較困難，也不容易維護(hù)和保養(yǎng)；專利《一種吊卸鋁箔壓塊的機(jī)械手》（申請(qǐng)?zhí)枺?01520863240.4，公開(kāi)日：2016-04-13），公開(kāi)了一種可夾持易損件的升降旋轉(zhuǎn)機(jī)械手，但其采用的是繩索吊掛形式放下夾持裝置，較難定位，操作不方便，而且該裝置如果用于混凝土預(yù)制轉(zhuǎn)運(yùn)托盤(pán)裝卸，則由于其夾持力方向不夠精準(zhǔn)，壓力之間不平衡，易發(fā)生傾斜和搖晃，操作過(guò)程中易損壞到轉(zhuǎn)運(yùn)托盤(pán)里轉(zhuǎn)運(yùn)的成型物料，破壞其完整性；沒(méi)有彎折橫臂，對(duì)四角立有支撐柱的工作臺(tái)不適用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明旨在提供一種專用性強(qiáng)、轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程平穩(wěn)、不搖晃和傾斜、操作方便、定位精準(zhǔn)、成本低廉、易于實(shí)現(xiàn)、壽命長(zhǎng)、易于維護(hù)保養(yǎng)、適用于四角立有支撐柱的工作臺(tái)的混凝土預(yù)制轉(zhuǎn)運(yùn)托盤(pán)裝卸用旋轉(zhuǎn)升降機(jī)械手。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種混凝土預(yù)制轉(zhuǎn)運(yùn)托盤(pán)裝卸用旋轉(zhuǎn)升降機(jī)械手，包括基座、安裝在基座上的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上的升降機(jī)構(gòu)、安裝在升降機(jī)構(gòu)上的橫臂、安裝在橫臂上的夾持機(jī)構(gòu)、動(dòng)力機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和PLC控制系統(tǒng)，其中：

所述升降機(jī)構(gòu)包括支撐體、安裝在支撐體上的導(dǎo)向體和固定在導(dǎo)向體上的運(yùn)動(dòng)體；所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括輪軸、與輪軸匹配的轉(zhuǎn)動(dòng)套、設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)套上的限位裝置及用于安裝升降裝置的安裝座；所述夾持機(jī)構(gòu)包括工作盤(pán)、設(shè)置在工作盤(pán)上的真空吸盤(pán)或金屬抓取機(jī)構(gòu)，其中金屬抓取機(jī)構(gòu)包括四道滑梁、與滑梁匹配的金屬執(zhí)行機(jī)構(gòu)；所述四道滑梁呈十字形結(jié)構(gòu)；所述金屬執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括構(gòu)件主體和與構(gòu)件主體匹配的構(gòu)件功能端，所述構(gòu)件主體與構(gòu)件功能端中間腔設(shè)置有彈簧，所述彈簧的軸線與金屬執(zhí)行機(jī)構(gòu)的軸線重合；所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括連接輪軸的減速電機(jī)、連接四個(gè)金屬執(zhí)行機(jī)構(gòu)的四個(gè)氣缸或連接真空吸盤(pán)的真空泵和連接運(yùn)動(dòng)體與安裝座的升降裝置；構(gòu)件主體的另一端安裝在氣缸的輸出端上；PLC控制系統(tǒng)分別與升降裝置、減速電機(jī)和氣缸或真空泵相連接；

所述旋轉(zhuǎn)升降機(jī)械手還集成有防錯(cuò)機(jī)構(gòu)，所述防錯(cuò)機(jī)構(gòu)包括自動(dòng)緊急制動(dòng)開(kāi)關(guān)、壓力檢測(cè)裝置和防錯(cuò)控制系統(tǒng)；所述壓力檢測(cè)裝置至少設(shè)置有三個(gè)，其中兩個(gè)分別設(shè)置在軸線相互垂直的兩個(gè)金屬執(zhí)行機(jī)構(gòu)的彈簧與構(gòu)件主體中間，另一個(gè)設(shè)置在橫臂與工作盤(pán)之間；防錯(cuò)控制系統(tǒng)分別與自動(dòng)緊急制動(dòng)開(kāi)關(guān)和壓力檢測(cè)裝置連接，啟動(dòng)閥值范圍為1000N-3000N。

上述的混凝土預(yù)制轉(zhuǎn)運(yùn)托盤(pán)裝卸用旋轉(zhuǎn)升降機(jī)械手，其中：所述彈簧優(yōu)選采用VDCrSi制作，其抗拉強(qiáng)度不低于1800Mpa；

上述的混凝土預(yù)制轉(zhuǎn)運(yùn)托盤(pán)裝卸用旋轉(zhuǎn)升降機(jī)械手，其中：所述構(gòu)件功能端優(yōu)選采用5CrNiMo制作，其整體硬度范圍為45-51HRC。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：對(duì)夾持構(gòu)件有詳細(xì)描述，并且其針對(duì)混凝土預(yù)制轉(zhuǎn)運(yùn)托盤(pán)裝卸的特性設(shè)計(jì)了十字滑槽和氣缸推動(dòng)夾持的裝置，專用性很強(qiáng)，能與混凝土預(yù)制轉(zhuǎn)運(yùn)托盤(pán)裝卸形成良好的匹配關(guān)系；由于易磨損部位（夾持構(gòu)件）采用了抗疲勞耐磨損的冷作轉(zhuǎn)運(yùn)托盤(pán)鋼，緩沖的彈簧用的又是超耐疲勞的油淬回火鋼絲，因此耐磨損、耐沖擊，使用壽命長(zhǎng)；本專利公布的結(jié)構(gòu)很完整，主要部件的結(jié)構(gòu)及功能都有描述，因此實(shí)現(xiàn)起來(lái)較容易，也容易維護(hù)和保養(yǎng)；由于采用了導(dǎo)向體、限位裝置和安裝座三重限位關(guān)系，易定位，操作方便，定位精準(zhǔn)；而且該裝置主要用于混凝土構(gòu)件自動(dòng)化成型裝置的轉(zhuǎn)運(yùn)托盤(pán)的裝卸，由于其夾持力可控，運(yùn)行平穩(wěn)、不搖晃，并設(shè)有緩沖用的彈簧裝置，因此在轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中不會(huì)發(fā)生傾斜和搖晃，因此不會(huì)破壞混凝土構(gòu)件物料的型制及完整性，提升了轉(zhuǎn)運(yùn)托盤(pán)的使用效果及質(zhì)量穩(wěn)定性；采用了彎折橫臂，可以在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中繞過(guò)工作臺(tái)的立柱，實(shí)用性強(qiáng)；還設(shè)置有防錯(cuò)機(jī)構(gòu)，可以在設(shè)備故障、程序設(shè)置錯(cuò)誤或移動(dòng)方向上有異物導(dǎo)致的夾持力超額或工作盤(pán)向下過(guò)移動(dòng)時(shí)，及時(shí)制動(dòng)，保護(hù)設(shè)備和轉(zhuǎn)運(yùn)托盤(pán)，可以保證設(shè)備的使用性能和安全性，提升設(shè)備的使用壽命，具體為：設(shè)置在軸線相互垂直的兩個(gè)金屬執(zhí)行機(jī)構(gòu)的彈簧與構(gòu)件主體中間的兩個(gè)壓力檢測(cè)裝置可以檢測(cè)到夾持動(dòng)作進(jìn)行過(guò)程中用于夾持的金屬執(zhí)行機(jī)構(gòu)受到的阻力，當(dāng)大于閥值時(shí)說(shuō)明受到了惡性的阻礙或?qū)D(zhuǎn)運(yùn)托盤(pán)的夾持力設(shè)置過(guò)高，為防止其變形，妨礙使用，設(shè)置在橫臂與工作盤(pán)之間的壓力檢測(cè)裝置可以檢測(cè)到工作盤(pán)下降過(guò)程中受到的阻力，當(dāng)大于閥值時(shí)說(shuō)明受到了惡性的阻礙或位移量設(shè)置錯(cuò)誤導(dǎo)致工作盤(pán)向下過(guò)位移，當(dāng)任一壓力檢測(cè)裝置反饋壓力大于預(yù)設(shè)的閥值時(shí)，自動(dòng)緊急制動(dòng)開(kāi)關(guān)立即啟動(dòng)，終止動(dòng)作，避免錯(cuò)誤操作或突然情況帶來(lái)的設(shè)備損壞，進(jìn)一步延長(zhǎng)設(shè)備壽命。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的主視圖；

圖2是本發(fā)明的俯視圖；

圖3是工作盤(pán)的仰視圖。

圖中：安裝座1、升降裝置2、支撐體3 、運(yùn)動(dòng)體4、導(dǎo)向體5、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6、限位裝置7、轉(zhuǎn)動(dòng)套8、基座9、工作盤(pán)10、減速電機(jī)11、輪軸12、橫臂13、氣缸14、構(gòu)件主體15、彈簧16、構(gòu)件功能端17、滑梁18、壓力檢測(cè)裝置19。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

一種混凝土預(yù)制轉(zhuǎn)運(yùn)托盤(pán)裝卸用旋轉(zhuǎn)升降機(jī)械手，包括基座9、安裝在基座9上的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6、安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6上的升降機(jī)構(gòu)、安裝在升降機(jī)構(gòu)上的橫臂13、安裝在橫臂13上的夾持機(jī)構(gòu)、動(dòng)力機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和PLC控制系統(tǒng)，其中：所述升降機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向體5、支撐體3和運(yùn)動(dòng)體4；所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6包括輪軸12、與輪軸12匹配的轉(zhuǎn)動(dòng)套8、設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)套8上的限位裝置7及用于安裝升降裝置2的安裝座1；所述夾持機(jī)構(gòu)包括工作盤(pán)10、設(shè)置在工作盤(pán)10上的金屬抓取機(jī)構(gòu)，其中金屬抓取機(jī)構(gòu)包括四道滑梁18、與滑梁18匹配的金屬執(zhí)行機(jī)構(gòu)；所述四道滑梁18呈十字形結(jié)構(gòu)；所述金屬執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括構(gòu)件主體15和與構(gòu)件主體15匹配的構(gòu)件功能端17，該構(gòu)件功能端17采用5CrNiMo制作，其整體硬度范圍45-51HRC；所述構(gòu)件主體15與構(gòu)件功能端17中間設(shè)置有彈簧16，該彈簧16采用VDCrSi制作，其抗拉強(qiáng)度不低于1800Mpa，所述彈簧16的軸線與金屬執(zhí)行機(jī)構(gòu)的軸線重合；所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括連接輪軸12的減速電機(jī)11、連接四個(gè)金屬執(zhí)行機(jī)構(gòu)的四個(gè)氣缸14和連接運(yùn)動(dòng)體4與安裝座1的升降裝置2 ；構(gòu)件主體15的另一端安裝在氣缸14的輸出端上；PLC控制系統(tǒng)分別與升降裝置2、減速電機(jī)11和氣缸14相連接；

所述旋轉(zhuǎn)升降機(jī)械手還集成有防錯(cuò)機(jī)構(gòu)，所述防錯(cuò)機(jī)構(gòu)包括自動(dòng)緊急制動(dòng)開(kāi)關(guān)、壓力檢測(cè)裝置19和防錯(cuò)控制系統(tǒng)；所述壓力檢測(cè)裝置19至少設(shè)置有三個(gè)，其中兩個(gè)分別設(shè)置在軸線相互垂直的兩個(gè)金屬執(zhí)行機(jī)構(gòu)的彈簧16與構(gòu)件主體15中間，另一個(gè)設(shè)置在橫臂13與工作盤(pán)10之間；防錯(cuò)控制系統(tǒng)分別與自動(dòng)緊急制動(dòng)開(kāi)關(guān)和壓力檢測(cè)裝置19連接，啟動(dòng)閥值范圍為1000N。

其工作原理為：當(dāng)要執(zhí)行目標(biāo)動(dòng)作時(shí)，在PLC控制系統(tǒng)里設(shè)置好程序，然后升降機(jī)構(gòu)上升，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6帶動(dòng)工作盤(pán)10旋轉(zhuǎn)至轉(zhuǎn)運(yùn)托盤(pán)存放平臺(tái)；氣缸14收縮，升降機(jī)構(gòu)下降至夾持水平；氣缸14伸展，完成夾持動(dòng)作，此時(shí)彈簧16受力變形，除額外提供穩(wěn)定的夾持力外還卸荷了不可控的硬機(jī)械構(gòu)件夾緊力；升降機(jī)構(gòu)上升，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6帶動(dòng)工作盤(pán)10旋轉(zhuǎn)至工作平臺(tái)中心，彎折的橫臂13正好繞過(guò)空間上阻礙的立柱，在導(dǎo)向體5、限位裝置7和安裝座1的限位作用下，空間位置被精確定位；升降機(jī)構(gòu)下降至安裝水平，氣缸14收縮，將轉(zhuǎn)運(yùn)托盤(pán)精準(zhǔn)地匹配至工作平臺(tái)上，通過(guò)輪廓限位將轉(zhuǎn)運(yùn)托盤(pán)固定。防錯(cuò)機(jī)構(gòu)在設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)不工作，當(dāng)在設(shè)備故障、程序設(shè)置錯(cuò)誤或移動(dòng)方向上有異物時(shí)，由于受到超過(guò)閥值的夾持方向或升降方向阻力，可能導(dǎo)致設(shè)備或轉(zhuǎn)運(yùn)托盤(pán)受損時(shí)，自動(dòng)開(kāi)啟緊急制動(dòng)，保護(hù)設(shè)備和轉(zhuǎn)運(yùn)托盤(pán)，具體為：設(shè)置在軸線相互垂直的兩個(gè)金屬執(zhí)行機(jī)構(gòu)的彈簧16與構(gòu)件主體15中間的兩個(gè)壓力檢測(cè)裝置19可以檢測(cè)到夾持動(dòng)作進(jìn)行過(guò)程中用于夾持的金屬執(zhí)行機(jī)構(gòu)受到的阻力，當(dāng)大于閥值時(shí)說(shuō)明受到了惡性的阻礙（例如機(jī)械卡滯）或?qū)D(zhuǎn)運(yùn)托盤(pán)的夾持力設(shè)置過(guò)高，設(shè)置在橫臂與工作盤(pán)之間的壓力檢測(cè)裝置19可以檢測(cè)到工作盤(pán)下降過(guò)程中受到的阻力，當(dāng)大于閥值時(shí)說(shuō)明受到了惡性的阻礙（例如異物阻擋）或位移量設(shè)置錯(cuò)誤導(dǎo)致工作盤(pán)向下過(guò)位移，當(dāng)任一壓力檢測(cè)裝置反饋壓力大于預(yù)設(shè)的閥值（該預(yù)設(shè)閥值可以根據(jù)設(shè)備的大小及工作環(huán)境進(jìn)行設(shè)置）時(shí)，自動(dòng)緊急制動(dòng)開(kāi)關(guān)立即啟動(dòng)，終止動(dòng)作，下同。

按本實(shí)施例生產(chǎn)出的機(jī)械手在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，至少可以完成一百萬(wàn)次抓取、松卸動(dòng)作；重復(fù)定位精度可達(dá)0.02mm；通過(guò)PLC控制系統(tǒng)設(shè)定好程序后，可在30S內(nèi)完成一個(gè)循環(huán)的操作，方便快捷，大量地節(jié)省了人工；并且，遇錯(cuò)后防錯(cuò)機(jī)構(gòu)會(huì)控制設(shè)備迅速急停，避免設(shè)備損壞，設(shè)備的使用安全性高、壽命長(zhǎng)。

實(shí)施例2：

一種混凝土預(yù)制轉(zhuǎn)運(yùn)托盤(pán)裝卸用旋轉(zhuǎn)升降機(jī)械手，包括基座9、安裝在基座9上的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6、安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6上的升降機(jī)構(gòu)、安裝在升降機(jī)構(gòu)上的橫臂13、安裝在橫臂13上的夾持機(jī)構(gòu)、動(dòng)力機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和PLC控制系統(tǒng)，其中：所述升降機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向體5、支撐體3和運(yùn)動(dòng)體4；所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6包括輪軸12、與輪軸12匹配的轉(zhuǎn)動(dòng)套8、設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)套8上的限位裝置7及用于安裝升降裝置2的安裝座1；所述夾持機(jī)構(gòu)包括工作盤(pán)10、設(shè)置在工作盤(pán)10上的真空吸盤(pán)；所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括連接輪軸12的減速電機(jī)11、連接真空吸盤(pán)的真空泵和連接運(yùn)動(dòng)體4與安裝座1的升降裝置2 ；PLC控制系統(tǒng)分別與升降裝置2、減速電機(jī)11和氣缸14相連接；所述旋轉(zhuǎn)升降機(jī)械手還集成有防錯(cuò)機(jī)構(gòu)，所述防錯(cuò)機(jī)構(gòu)包括自動(dòng)緊急制動(dòng)開(kāi)關(guān)、壓力檢測(cè)裝置19和防錯(cuò)控制系統(tǒng)；所述壓力檢測(cè)裝置19至少設(shè)置有三個(gè)，其中兩個(gè)分別設(shè)置在真空吸盤(pán)下方，另一個(gè)設(shè)置在橫臂13與工作盤(pán)10之間；防錯(cuò)控制系統(tǒng)分別與自動(dòng)緊急制動(dòng)開(kāi)關(guān)和壓力檢測(cè)裝置19連接，啟動(dòng)閥值范圍為3000N。

其工作原理為：當(dāng)要執(zhí)行目標(biāo)動(dòng)作時(shí)，在PLC控制系統(tǒng)里設(shè)置好程序，然后升降機(jī)構(gòu)上升，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6帶動(dòng)工作盤(pán)10旋轉(zhuǎn)至轉(zhuǎn)運(yùn)托盤(pán)存放平臺(tái)；氣缸14收縮，升降機(jī)構(gòu)下降至夾持水平；真空泵工作，將轉(zhuǎn)運(yùn)托盤(pán)吸附；升降機(jī)構(gòu)上升，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6帶動(dòng)工作盤(pán)10旋轉(zhuǎn)至工作平臺(tái)中心，彎折的橫臂13正好繞過(guò)空間上阻礙的立柱，在導(dǎo)向體5、限位裝置7和安裝座1的限位作用下，空間位置被精確定位；升降機(jī)構(gòu)下降至安裝水平，真空泵斷開(kāi)，將轉(zhuǎn)運(yùn)托盤(pán)精準(zhǔn)地匹配至工作平臺(tái)上，通過(guò)輪廓限位將轉(zhuǎn)運(yùn)托盤(pán)固定。防錯(cuò)機(jī)構(gòu)在設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)不工作，當(dāng)在設(shè)備故障、程序設(shè)置錯(cuò)誤或移動(dòng)方向上有異物時(shí)，由于受到超過(guò)閥值的夾持方向或升降方向阻力，可能導(dǎo)致設(shè)備或轉(zhuǎn)運(yùn)托盤(pán)受損時(shí)，自動(dòng)開(kāi)啟緊急制動(dòng)，保護(hù)設(shè)備和轉(zhuǎn)運(yùn)托盤(pán)。

按本實(shí)施例生產(chǎn)出的機(jī)械手在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，至少可以完成五十萬(wàn)次抓取、松卸動(dòng)作；重復(fù)定位精度可達(dá)0.02mm；通過(guò)PLC控制系統(tǒng)設(shè)定好程序后，可在20S內(nèi)完成一個(gè)循環(huán)的操作，方便快捷，大量地節(jié)省了人工；并且，遇錯(cuò)后防錯(cuò)機(jī)構(gòu)會(huì)控制設(shè)備迅速急停，避免設(shè)備損壞，設(shè)備的使用安全性高、壽命長(zhǎng)。

對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，僅為了使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。