本發明涉及自動化上下料裝置領域，具體涉及一種用于高速公路護欄板浸漬工藝的上下料機械手。主要用于替代人工完成高速公路護欄板浸漬工藝的自動上下料。

背景技術：

高速公路護欄板浸漬工藝包括：（1）將加熱后的護欄板從出料口取下，移至涂料立井旁；（2）將護欄板吊起，然后向下垂直放入涂料立井浸漬，在護欄板上下表面均勻涂敷一層聚乙烯粉末；（3）再將護欄板吊起，移至流化室位置，并將護欄板懸掛到固化輸送鏈條上，進行固化處理。可以看出護欄板的浸漬工藝包括護欄板取料、移動、吊起、垂直放下、吊起，放平、移動、懸掛多個動作，物料搬運的過程十分復雜，又因為護欄板的結構形狀比較特殊，再加上護欄板尺寸很大（長4320mm，寬750mm），重量近100kg，常規的機械手很難實現。長期以來，除護欄板的吊起動作由卷揚機協助人工完成外，其它動作都靠人工來完成。整個工藝需要8個工人共同協助完成，因為勞動強度過大，2-3小時就要換班一次。存在加工效率低，人工成本高等問題，而且惡劣的工作環境和高強度的工作對人體傷害很大。所以，高速公路護欄板生產企業迫切需求一款大承載能力的機械手替代人工完成護欄板浸漬工藝的上下料，以提高生產效率，降低人工成本，改善工人的工作環境。為此，發明人設計了一種用于護欄板浸漬工藝的上下料機械手，可以自動完成從出料口取下護欄板送入涂料立井浸漬并將護欄板懸掛到固化輸送鏈條上整個浸漬的工藝過程。該機械手集上料、浸漬和下料為一體，能實現自動化生產，大大降低了勞動成本，生產效率也大幅提高。

技術實現要素：

本發明的技術目的是克服現有技術中的問題，提供一種用于高速公路護欄板浸漬工藝的替代人工，提高生產效率的上下料機械手。該機械手集上料、浸漬和下料為一體，能實現自動化生產，大大降低了勞動成本和工人勞動強度，生產效率也大幅提高。

為實現本發明的目的，本發明采用的技術方案為：一種用于護欄板浸漬工藝的上下料機械手，所述用于護欄板浸漬工藝的上下料機械手包括基座、連桿、減速器、伺服電機、關節軸、傳動裝置，其特征在于：用于固定安裝機械手的基座，所述基座上面與連桿A相連，所述基座中部設置伺服電機A和傳動裝置；所述連桿A一端與基座相連，另一端與連桿B相連；所述連桿B一端與連桿A相連，另一端與連桿C相連；所述連桿C一端與連桿B相連，一端與腕部結構相連；所述連桿C內部設置三個伺服電機B分別驅動關節4軸A、關節5軸A、關節6軸A轉動；關節4軸A通過傳動裝置與關節4軸B 相連，關節5軸A 通過傳動裝置與關節5軸B相連，關節軸6軸A通過傳動裝置與關節軸6軸B相連；所述腕部結構一端與連桿C相連，一端與延長臂組件相連，延長臂組件可沿腕部結構上下滑動；所述延長臂組件一端腕部結構相連，一端與端拾器組件相連。

前述的用于護欄板浸漬工藝的上下料機械手，所述的腕部結構由連桿D、連桿E、連桿F、關節5軸C、關節5軸D、關節5軸E、關節6軸C、關節6軸D、關節6軸E、關節5齒輪A、關節5齒輪B、關節5減速器、關節6齒輪A、關節6齒輪B、關節6齒輪C、關節6齒輪D、關節6減速器、中間齒輪、中間軸等組成；所述連桿D一端與前述的連桿C相連，另一端與連桿E相連；所述連桿E一端與前述的連桿D相連，另一端與連桿F相連；所述連桿D內部設置關節5軸C、關節5軸D、關節5軸E和關節6軸C，關節5軸C一端通過傳動裝置與前述的關節5軸B相連，另一端通過關節5齒輪A、關節5齒輪B與關節5軸D相連；關節5軸E一端通過關節5減速器與前述的關節5軸D相連，另一端與連桿E相連；關節軸6軸C一端通過傳動裝置與關節軸6軸B相連，另一端通過關節6齒輪C、中間齒輪、關節6齒輪D與關節6軸D相連；所述連桿E內部設置關節5軸E、關節6軸D和關節6軸E，所述關節5軸E一端通過齒輪與關節5軸D相連，另一端與連桿E相連；所述關節6軸D一端通過齒輪與關節6軸C相連，另一端通過錐齒輪與關節6軸E相連；關節6軸E一端通過齒輪傳動與關節6軸D相連，另一端與連桿F相連。

前述的用于護欄板浸漬工藝的上下料機械手，所述的延長臂組件由主動鏈輪、擋塊、上端拾器、端拾器支架、下端拾器、從動鏈輪、從動輪轉軸、從動輪支架、腕部滑板、延長臂、主動鏈輪安裝架和伺服電機C組成；延長臂一側與腕部滑板相連，另一側與端拾器支架相連；延長臂內部設置伺服電機C，伺服電機C與主動鏈輪相連，所述主動鏈輪通過鏈條與從動鏈輪相連；所述端拾器支架固定在鏈條上，上端設置上端拾器，下端設置下端拾器。

前述的用于護欄板浸漬工藝的上下料機械手，所述的端拾器組件由氣缸安裝支架、氣缸、氣缸安裝法蘭、夾持桿、夾持桿支架、復位彈簧、滾輪、楔形塊組成；氣缸安裝支架一端與前述的端拾器支架相連，另一端與氣缸相連；所述氣缸的缸體通過氣缸安裝法蘭固定在氣缸安裝支架上，氣缸的活塞與楔形塊相連；所述楔形塊的兩個楔形面上設置滾輪和復位彈簧；復位彈簧一端與滾輪相連，另一端與夾持桿支架相連；夾持桿支架內部設置滑道；夾持桿一端與滾輪相連，并可沿著夾持桿支架內部滑道滑動。

綜上所述，本發明所提供的用于護欄板浸漬工藝的上下料機械手具有多關節，多自由度的特點。為實現護欄板在涂料立井浸漬工藝時，吊起、垂直放下、吊起的動作，在腕部結構后面增加了延長手臂組件，由鏈輪帶動進行大距離的上下滑動；考慮到護欄板結構的特殊性，設計了上端拾器和下端拾器，實現護欄板的夾持搬運。由于護欄板重量大，為減小運動慣性，提高定位精度，腕部結構采用遠程驅動。考慮到護欄板外觀尺寸大，且需要移動距離長的特點，遠程驅動采用多軸聯動的方式實現。由此可見，本發明所設計的機械手能夠實現護欄板浸漬工藝的全自動化生產，節省了勞動力和生產成本，提高了生產效率，在公路護欄板生產企業有廣闊的應用前景。

附圖說明

圖1 是本發明的上下料機械手的總體結構圖；

圖2 是本發明的機械手腕部結構圖；

圖3 是本發明的延長臂組件結構圖；

圖4 是本發明的端拾器組件結構圖；

圖5 是高速公路護欄板外觀圖。

其中：圖1中的編號分別為：1、基座 2、伺服電機A 3、連桿A 4、連桿B

5、關節4軸A 6、伺服電機B 7、關節5軸A 8、連桿C 9、關節軸6軸A

10、關節5軸B 11、關節軸6軸B 12、關節5軸C 13、連桿D

14、延長臂組件 15、端拾器組件 16、關節4軸B

圖2中的編號分別為：17、關節5齒輪B 18、關節6齒輪A 19、關節6齒輪B

20 連桿E 21、關節6軸E 22、螺釘 23、關節6減速器 24、連桿F

25 關節5減速器 26、關節6軸D 27、關節6齒輪D 28、中間齒輪 29、中間軸

30、關節6齒輪C 31、軸承 32、關節6軸C 33、關節5軸D

圖3中的編號分別為：34、主動鏈輪 35、擋塊 36、上端拾器 37、端拾器支架

38、下端拾器 39、從動鏈輪 40、從動輪轉軸 41、從動輪支架 42、腕部滑板

43、延長臂 44、主動鏈輪安裝架 45、伺服電機C

圖4中的編號分別為：46、氣缸安裝支架 47、氣缸 48、氣缸安裝法蘭 49、夾持桿

50、夾持桿支架 51、復位彈簧 52、滾輪 53、楔形塊。

具體實施方式

為了使本發明的技術方案、技術特征、達成目的與功能易于明白了解，下面結合具體實施方式，進一步闡述。

如圖1、圖2、圖3、圖4所示，一種用于護欄板浸漬工藝的上下料機械手，所述用于護欄板浸漬工藝的上下料機械手包括基座、連桿、減速器、伺服電機、關節軸、傳動裝置，其特征在于：用于固定安裝機械手的基座1，所述基座1上面與連桿A 3相連，所述基座1中部設置伺服電機A 2和傳動裝置；所述連桿A 3一端與基座1相連，另一端與連桿B 4相連；所述連桿B 4一端與連桿A 3相連，另一端與連桿C 8相連；所述連桿C 8一端連桿B 4相連，一端與腕部結構相連；所述連桿C 8內部設置三個伺服電機B 6分別驅動關節4軸A 5、關節5軸A 7、關節軸6軸A 9轉動；關節4軸A 5通過傳動裝置與關節4軸B 16相連，關節5軸A 7通過傳動裝置與關節5軸B 10相連，關節軸6軸A 9通過傳動裝置與關節軸6軸B 11相連；所述腕部結構一端與連桿C 8相連，一端與延長臂組件14相連，延長臂組件14可沿腕部結構上下滑動；所述延長臂組件14一端腕部結構相連，一端與端拾器組件15相連。

下面根據圖1-圖5說明本發明的工作過程。

護欄板的夾持：

開始機械手處于初始位置，當控制系統發出上料指令時，連桿A 3不動，連桿B 4、連桿C 8按照指令轉動到相應的角度，然后停止轉動；同時連桿D 13、連桿E 20和連桿F 24也根據指令轉動，調整端拾器組件15的姿態，使得上端拾器36的夾持桿49對準護欄板一端的第二和第四個孔，使得下端拾器38的夾持桿49對準護欄板另一端的第二和第四個孔，然后連桿D 13、連桿E 20和連桿F 24停止轉動；上端拾器36的氣缸47和下端拾器38的氣缸47伸出，使得夾持桿49進入到護欄板的孔中，完成護欄板的加持動作。

護欄板的上料：

連桿A 3、連桿D 13、連桿E 20和連桿F 24不動；連桿B 4、連桿C 8轉動，將護欄板提升一端距離后，連桿B 4、連桿C 8停止轉動。連桿A 3轉動90^o，將護欄板移至涂料立井上方。

浸漬過程：

連桿A 3、連桿B 4、連桿C 8不動；連桿D 13、連桿E 20和連桿F 24轉動，將護欄板由水平位置調整為垂直位置，同時，延長臂組件14上的伺服電機C 45正向轉動，帶動主動鏈輪34轉動，與主動鏈輪34和從動鏈輪39相連的鏈條向上移動；固定在鏈條上的端拾器支架37和端拾器支架37上面的上端拾器36、下端拾器38及護欄板跟隨鏈條向上移動。當護欄板下端距離涂料立井井口500mm時，伺服電機C 45停止轉動。

連桿A 3、連桿B 4、連桿C 8、連桿D 13、連桿E 20和連桿F 24不動；伺服電機C 45反向轉動，帶動主動鏈輪34轉動，與主動鏈輪34和從動鏈輪39相連的鏈條向下移動；固定在鏈條上的端拾器支架37和端拾器支架37上面的上端拾器36、下端拾器38及護欄板跟隨鏈條向下移動。當護欄板上端完全淹沒在聚乙烯粉末中時，伺服電機C 45停止轉動。

連桿A 3、連桿B 4、連桿C 8、連桿D 13、連桿E 20和連桿F 24不動；伺服電機C 45正向轉動，帶動主動鏈輪34轉動，與主動鏈輪34和從動鏈輪39相連的鏈條向上移動；固定在鏈條上的端拾器支架37和端拾器支架37上面的上端拾器36、下端拾器38及護欄板跟隨鏈條向上移動。當護欄板下端距離涂料立井井口500mm時，伺服電機C 45停止轉動。

連桿A 3、連桿B 4、連桿C 8不動；延長臂組件14上的伺服電機C 45反向轉動，帶動主動鏈輪34轉動，與主動鏈輪34和從動鏈輪39相連的鏈條向下移動；固定在鏈條上的端拾器支架37和端拾器支架37上面的上端拾器36、下端拾器38及護欄板跟隨鏈條向下移動。同時連桿D 13、連桿E 20和連桿F 24轉動，將護欄板由垂直位置調整為水平位置。

下料過程：

連桿A 3、連桿D 13、連桿E 20和連桿F 24不動；連桿B 4、連桿C 8轉動，將護欄板提升一端距離后，連桿B 4、連桿C 8停止轉動。連桿A 3 轉動90^o，將護欄板移至硫化室位置。

連桿A 3、連桿B 4、連桿C 8不動；連桿D 13、連桿E 20和連桿F 24轉動，將護欄板由水平位置調整為側立位置。

連桿A 3、連桿D 13、連桿E 20和連桿 F24不動；連桿B 4、連桿C 8轉動，將護欄板前移，并將護欄板懸掛到固化輸送鏈條上。上端拾器36的氣缸47和下端拾器38的氣缸47收縮，使得夾持桿49收回，放開護欄板。

連桿B 4、連桿C 8、連桿D 13、連桿E 20和連桿F 24不動，連桿A 3反向轉動180^o，機械手回到初始位置，等待下一次上料。

以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。