本發(fā)明涉及一種錠子自動(dòng)更換系統(tǒng)，特別適用于輪胎加工行業(yè)，屬于自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，我國(guó)龐大的汽車需求量促進(jìn)了輪胎行業(yè)的快速增長(zhǎng)，2007年1-8月中國(guó)輪胎產(chǎn)量為3.3836億條，同比增長(zhǎng)23%，子午線輪胎產(chǎn)量為1.53億條，同比增長(zhǎng)36.7%，子午線輪胎達(dá)到輪胎總量的45%。

在子午線輪胎生產(chǎn)的過程中，要用到鋼絲，鋼絲都是用錠子架從錠子上取得。一般的單個(gè)錠子重量為40-50kg，在傳統(tǒng)的生產(chǎn)中，錠子的更換都是由人力完成，勞動(dòng)強(qiáng)度大，且工作效率低，一般一個(gè)人要4-5小時(shí)換完一個(gè)錠子架。另一方面，由于錠子房要保證一定的溫度，所以工作環(huán)境溫度與外界溫度有一定的溫差，在夏天和冬天格外明顯，工人工作環(huán)境惡劣，企業(yè)生產(chǎn)成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供一種使用方便，可替代人工操作，工作效率高，大大降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，大幅降低企業(yè)的生產(chǎn)成本的錠子自動(dòng)更換系統(tǒng)。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

一種錠子自動(dòng)更換系統(tǒng)，其特殊之處在于包括設(shè)于錠子架移動(dòng)平臺(tái)16上的行走及支撐裝置，錠子架移動(dòng)平臺(tái)16上設(shè)有用于引導(dǎo)行走及支撐裝置移動(dòng)的引導(dǎo)裝置，行走及支撐裝置上安裝有用于抓取或插放錠子的機(jī)器人裝置、用于控制機(jī)器人裝置工作的電控箱21、用于控制行走及支撐裝置升降的液壓裝置、供電裝置；

所述引導(dǎo)裝置包括安裝于錠子架移動(dòng)平臺(tái)16上表面的引導(dǎo)磁條，引導(dǎo)磁條包括設(shè)于多排錠子架31外圍的矩形框狀磁條15以及設(shè)于相鄰錠子架1之間的水平磁條26，水平磁條26的兩端與矩形框狀磁條15相交匯；

所述行走及支撐裝置包括設(shè)有四條支腿27的行走小車24，支腿27的下方設(shè)有滾輪28，行走小車24的靠下位置處安裝有支撐板29，支撐板29的下方設(shè)有支撐框體30，支撐板29的下表面上通過可伸縮的連接裝置連接有能沿著引導(dǎo)磁條移動(dòng)的AGV小車22；

所述液壓裝置包括安裝于支撐板29上的液壓站20以及與液壓站20聯(lián)動(dòng)的四個(gè)液壓缸33，四個(gè)液壓缸33安裝于支撐框體30上且分別靠近四條支腿27；

所述機(jī)器人裝置包括安裝于行走小車24上方的底座1，底座1上安裝有法蘭支撐架17，法蘭支撐架17上安裝有用于帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)的一軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2，法蘭支撐架17上還設(shè)有二軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3，二軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3的減速機(jī)固定端安裝于法蘭支撐架17上，二軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3的減速機(jī)輸出端安裝于二軸臂4的一端，二軸臂4的一端還設(shè)有三軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，三軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5的減速機(jī)固定端安裝于二軸臂4上，三軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5的減速機(jī)輸出端與三軸臂9相連接，三軸臂9上還設(shè)有四軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6、五軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)7、六軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8，四軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6、五軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)7、六軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8分別通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)四軸臂14轉(zhuǎn)動(dòng)、帶動(dòng)五軸10擺動(dòng)、帶動(dòng)六軸11轉(zhuǎn)動(dòng)，六軸11上安裝有用于抓取錠子的工裝13，工裝13上安裝有用于采集圖像信息的視覺鏡頭及系統(tǒng)12；

所述電控箱21內(nèi)設(shè)有工控機(jī)，工控機(jī)內(nèi)設(shè)有主控制器，主控制器通過信號(hào)線與視覺鏡頭及系統(tǒng)12通訊連接，主控制器還連接有PMAC板，PMAC板通過信號(hào)線與一軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2、二軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3、三軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5、四軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6、五軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)7、六軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8的伺服驅(qū)動(dòng)器相連接；

所述供電裝置包括多個(gè)用于供電的電池組5；

所述行走小車24上還安裝有配重塊23；

所述供電裝置包括安裝于錠子架移動(dòng)平臺(tái)16四周的垂直電纜支架25，垂直電纜支架25的頂部設(shè)有多個(gè)用于架設(shè)電纜19的水平電纜支架18，水平電纜支架18位于水平磁條35正上方，電纜19的一端與電控箱21相連接；

所述水平電纜支架18正對(duì)水平磁條26的一面均安裝有滑動(dòng)軌道，滑動(dòng)軌道內(nèi)嵌設(shè)有滑動(dòng)塊，滑動(dòng)塊上安裝有為中空結(jié)構(gòu)的垂直拉桿34，電纜19穿過垂直拉桿34連接于電控箱21上。

本發(fā)明的一種錠子自動(dòng)更換系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，通過引導(dǎo)裝置帶動(dòng)行走小車24移動(dòng)，通過機(jī)器人裝置與電控箱21配合使用，使視覺鏡頭及系統(tǒng)12達(dá)到預(yù)定位置，經(jīng)分析處理，確定所要摘除或者所要插放的錠子所在的錠子架、錠子架的垂直面以及錠子架頂端與視覺鏡頭及系統(tǒng)12間的距離，從而確定錠子的位置，該系統(tǒng)可以代替工人，將錠子輸送到錠子架處，然后將錠子從錠子架上換下來，工人只需要用叉車將裝好箱的空錠子運(yùn)送，然后將成箱的新錠子運(yùn)輸?shù)较到y(tǒng)處即可。該系統(tǒng)能大大降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，節(jié)省企業(yè)生產(chǎn)成本，為以后實(shí)現(xiàn)無人工廠做準(zhǔn)備。綜上所述，本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，使用效果極佳。

附圖說明

圖1：本發(fā)明一種錠子自動(dòng)更換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2：本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3：本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4：本發(fā)明機(jī)器人裝置的結(jié)構(gòu)示意圖

圖5：本發(fā)明機(jī)器人裝置的局部放大圖；

圖6：液壓缸帶動(dòng)行走小車升起后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、底座；2、一軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；3、二軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；4、二軸臂；5、三軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；6、四軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；7、五軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；8、六軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；9、三軸臂；10、五軸；11、六軸；12、視覺鏡頭及系統(tǒng)；13、工裝；14、四軸臂；15、矩形框狀磁條；16、錠子架移動(dòng)平臺(tái)；17、法蘭支撐架；18、水平電纜支架；19、電纜；20、液壓站；21、電控箱；22、AGV小車；23、配重塊；24、行走小車；25、垂直電纜支架；26、水平磁條；27、支腿；28、滾輪；29、支撐板；30、支撐框體；31、錠子架；32、錠子箱；33、液壓缸；34、垂直拉桿；35、水平磁條；36、電池組。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1：參考圖1、2、4、5、6。本實(shí)施例的一種錠子自動(dòng)更換系統(tǒng)，包括設(shè)于錠子架移動(dòng)平臺(tái)16上的行走及支撐裝置，錠子架移動(dòng)平臺(tái)16上設(shè)有用于引導(dǎo)行走及支撐裝置移動(dòng)的引導(dǎo)裝置，行走及支撐裝置上安裝有用于抓取或插放錠子的機(jī)器人裝置、用于控制機(jī)器人裝置工作的電控箱21、用于控制行走及支撐裝置升降的液壓裝置、供電裝置；引導(dǎo)裝置包括安裝于錠子架移動(dòng)平臺(tái)16上表面的引導(dǎo)磁條，引導(dǎo)磁條包括設(shè)于多排錠子架1外圍的矩形框狀磁條15以及設(shè)于相鄰錠子架1之間的水平磁條26，水平磁條26的兩端與矩形框狀磁條15相交匯；所述行走及支撐裝置包括設(shè)有四條支腿27的行走小車24，支腿27的下方設(shè)有滾輪28，行走小車24的靠下位置處安裝有支撐板29，支撐板29的下方設(shè)有支撐框體30，支撐板29的下表面上通過可伸縮的連接裝置連接有能沿著引導(dǎo)磁條移動(dòng)的AGV小車22；液壓裝置包括安裝于支撐板29上的液壓站20以及與液壓站20聯(lián)動(dòng)的四個(gè)液壓缸33，四個(gè)液壓缸33安裝于支撐框體30上且分別靠近四條支腿27；機(jī)器人裝置包括安裝于行走小車24上方的底座1，底座1上安裝有法蘭支撐架17，法蘭支撐架17上安裝有用于帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)的一軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2，法蘭支撐架17上還設(shè)有二軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3，二軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3的減速機(jī)固定端安裝于法蘭支撐架17上，二軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3的減速機(jī)輸出端安裝于二軸臂4的一端，二軸臂4的一端還設(shè)有三軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5，三軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5的減速機(jī)固定端安裝于二軸臂4上，三軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5的減速機(jī)輸出端與三軸臂9相連接，三軸臂9上還設(shè)有四軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6、五軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)7、六軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8，四軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6、五軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)7、六軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8分別通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)四軸臂14轉(zhuǎn)動(dòng)、帶動(dòng)五軸10擺動(dòng)、帶動(dòng)六軸11轉(zhuǎn)動(dòng)，六軸11上安裝有用于抓取錠子的工裝13，工裝13上安裝有用于采集圖像信息的視覺鏡頭及系統(tǒng)12；電控箱21內(nèi)設(shè)有工控機(jī)，工控機(jī)內(nèi)設(shè)有主控制器，主控制器通過信號(hào)線與視覺鏡頭及系統(tǒng)12通訊連接，主控制器還連接有PMAC板，PMAC板通過信號(hào)線與一軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2、二軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3、三軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5、四軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6、五軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)7、六軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8的伺服驅(qū)動(dòng)器相連接；其中，供電裝置包括多個(gè)用于供電的電池組5；行走小車24上還安裝有配重塊23；水平電纜支架18正對(duì)水平磁條26的一面均安裝有滑動(dòng)軌道，滑動(dòng)軌道內(nèi)嵌設(shè)有滑動(dòng)塊，滑動(dòng)塊上安裝有為中空結(jié)構(gòu)的垂直拉桿34，電纜19穿過垂直拉桿34連接于電控箱21上，電池組采用鋰電池，對(duì)于鋰電池供電方式，鋰電池將為逆變器提供4.8v的直流電，經(jīng)逆變器逆變后，轉(zhuǎn)變?yōu)槿?80V交流電以供機(jī)器人裝置以及液壓站20。

實(shí)施例2

本實(shí)施例的一種錠子自動(dòng)更換系統(tǒng)，參考附圖1、3、4、5、6，與實(shí)施例1的區(qū)別在于：供電方式不同，本實(shí)施例采用電纜供電，本實(shí)施例的供電裝置包括安裝于錠子架移動(dòng)平臺(tái)16四周的垂直電纜支架25，垂直電纜支架25的頂部設(shè)有多個(gè)用于架設(shè)電纜19的水平電纜支架18，水平電纜支架18位于水平磁條35正上方，電纜19的一端與電控箱21相連接。當(dāng)以電纜方式輸送電的時(shí)候，在整個(gè)平臺(tái)上要做空中電纜支架，并用吊環(huán)將電纜懸掛于支架上，在起始端有可以滑動(dòng)的垂直拉桿34，在使用時(shí)與行走小車固定到一起，隨車一起運(yùn)動(dòng)。

工作原理：起始時(shí)，行走小車24在AGV小車22的帶動(dòng)下，?？吭阱V子架31的起始位置，此時(shí)，工人用叉車將裝空錠子的錠子箱32放到行走小車24上，工人按下開始按鈕，AGV小車22在引導(dǎo)磁條的牽引下，將行走小車24以及空錠子箱32帶到錠子架31的最開始的位置并停止，AGV小車22停止后，液壓站20啟動(dòng)，此時(shí)，四根液壓缸33伸出，將整個(gè)行走小車24舉起，脫離地面，但AGV小車22仍然在地上，然后機(jī)器人裝置開始工作。整個(gè)機(jī)器人裝置在一軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2的帶動(dòng)下，旋轉(zhuǎn)到一定角度，同時(shí)，二軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3帶動(dòng)二軸臂4向下轉(zhuǎn)動(dòng)，四軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6、五軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)7、六軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8由伺服電機(jī)帶動(dòng)減速機(jī)，通過齒輪傳動(dòng)，帶動(dòng)四軸臂14、五軸10、六軸11轉(zhuǎn)動(dòng)。使視覺鏡頭達(dá)到預(yù)定位置，此時(shí)視覺系統(tǒng)啟動(dòng)，通過比較色差、測(cè)量以及處理系統(tǒng)的分析，從而尋找到要摘除的錠子所在的錠架以及、錠架的垂直面以及錠子架頂端與視覺鏡頭間的距離，從而確定第一個(gè)錠子的位置，工控機(jī)會(huì)記住錠子的坐標(biāo)，然后將工裝13的三爪卡盤移動(dòng)到空錠子的位置，抓取。取出后，將其放到預(yù)放在箱子箱32內(nèi)。每取一個(gè)，工控箱內(nèi)的計(jì)數(shù)器都會(huì)依次計(jì)數(shù)。當(dāng)達(dá)到滿箱的數(shù)值后，機(jī)器人裝置將停止工作，并記錄下當(dāng)前位置。液壓缸33收起，使行走小車24落地，同時(shí)AGV小車22帶動(dòng)行走小車24到初始位置，工人用叉車將滿箱送到出料區(qū)，并加載上新的空箱子。如此往復(fù)，直到將全部空錠子都取完。

當(dāng)空錠子取完后，工人再將裝滿新錠子的箱子放到行走小車24上，在AGV小車22的帶動(dòng)下，到達(dá)第一個(gè)錠子架的位置，以與取空錠相同的方法，尋找到第一個(gè)錠子的位置，然后記住位置以后，從行走小車24的錠子箱32內(nèi)取出新錠子裝上，然后視覺鏡頭及系統(tǒng)12尋找第二個(gè)錠子，依次裝每一個(gè)錠子，直到這一箱全部安裝完畢。此時(shí)行走小車24返回初始位置，工人將空箱撤下，換上新的一箱新錠子，繼續(xù)安裝。直到全部更換完畢。

本系統(tǒng)可以代替工人，將錠子輸送到錠子架處，然后將錠子從錠子架上換下來，工人只需要用叉車將裝好箱的空錠子運(yùn)送，然后將成箱的新錠子運(yùn)輸?shù)较到y(tǒng)處即可。該系統(tǒng)能大大降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，節(jié)省企業(yè)生產(chǎn)成本，為以后實(shí)現(xiàn)無人工廠做準(zhǔn)備。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。