【技术实现步骤摘要】
本技术涉及工业自动化机械臂的变位与定位。
技术介绍
1、现阶段大部分超出机械臂本体可达范围的加工任务，需要配合直线导轨外部轴、c型倒挂或龙门，通过伺服电机、减速机与齿条配合完成对于机械臂本体位置的精确变位。这种做法自动化程度高，精度也较高，可以进行机器人与变位机构联动，但同时造价高，占地面积大；且体量较大，需要与地面固定，不方便转运；再者机械臂的变位过程交互功能较差，操作人员和设备之间一般需要安全围栏隔离。
2、而对于一部分自动化需求中，如在大空间内的短焊缝焊接、切割、打磨等工作，其单一工艺过程在机械臂的可达范围内不需要与变位机进行联动，但在更换空间内的下一工艺过程时需要进行移动；或是其工艺过程中，需要人员进入工作区域，进行配合作业等；或是场地内不具备传统变位机的地基或场地空间要求。
3、因此，如何能降低成本、又广泛适用于复杂施工场地条件下，完成对机械臂本体位置的精确变位是申请人想要研究的技术问题。
技术实现思路
1、本技术的目的就是解决现有技术的上述不足，提供一种机械臂的手动变位、自动定位装置。
2、为了达到上述目的，本技术采取的技术方案如下：
3、一种手动变位、自动定位装置，包括一个以上自由度悬臂、精定位相机和电气控制柜，应用时，机械臂设于所述的悬臂上，所述的精定位相机设于机械臂末端法兰上；所述的电气控制柜设于所述的悬臂的底座平台上或独立设置，用于装置的自动化控制。
4、进一步，所述的一个以上自由度悬臂为可手动调节自由
5、进一步，所述的一个以上自由度悬臂之一种，包括立柱、第一关节臂、第二关节臂、第一级液压或第一级气压、第二级液压或第二级气压和三个绝对值编码器；所述的第一关节臂的始端与立柱铰接，末端与第二关节臂的始端铰接；所述的第一级液压或第一级气压固定于立柱上，与立柱呈上倾夹角；所述的第二级液压或第二级气压固定于第一关节臂中部，其移动杆与第一关节臂和第二关节臂的铰接轴连接；所述的第一级液压或第一级气压的移动杆与第一关节臂中部连接；所述的三个绝对值编码器分别设于立柱根部的旋转轴、立柱和第一关节臂的铰接轴位、第一关节臂和第二关节臂的铰接轴位。更进一步，在第二关节臂的末端设有连接法兰。
6、进一步，所述的一个以上自由度悬臂之另一种，为直角坐标型悬臂吊，包括立柱、丝杆、悬臂梁和一个绝对值编码器，所述的丝杆竖向设置，丝杆的顶端设于立柱的顶部轴内，所述的悬臂的始端与丝杆的移动螺母固接；悬臂上设有机械臂连接法兰。更进一步，所述的立柱的底座为叉车板，需要时，人工可利用叉车直接将负载有机械臂的手动变位、自动定位装置直接送到施工点。因此，更进一步的，本专利的机械臂的手动变位、自动定位装置还可以包括叉车或手推车。
7、所述的精定位相机能够获得其视野范围内的点云信息，从而通过数模对比，获取机械臂末端法兰相对于所需加工工件的相对位置。进一步，所述的精定位相机采用线结构光相机。
8、进一步，上述的手动变位、自动定位装置还包括移动小车，将负载有机械臂的手动变位、自动定位装置设于移动小车上，在施工场所自行移动和进出。更进一步，所述的移动小车采用履带式移动小车，并带有平衡气缸或液压缸辅助支撑，以适应施工场地复杂环境。
9、进一步，所述的电气控制柜包括工控机及plc，集成整套装置控制系统的电路及所有的控制开关。更进一步，内置有o/i控制模块，方便储存、更换末端执行器的路径程序。
10、本技术的有益效果：
11、本技术通过气压、液压平衡或丝杆锁紧，平衡末端负载的机械臂、加工工具及精定位相机的自身重量，使人工可以方便的对机械臂的空间位置进行移动。同时对手动变位的各个自由度轴，设置绝对值编码器，可以在到达需要位置后，自动确定相对于基座的空间位置。精定位相机再对加工工件的局部特征进行识别，进一步提高加工工艺的位置精度。
12、本技术的机械臂手动变位、自动定位装置，可以直接利用施工场地的移动小车或叉车等工具，在不同场地间自由移动，灵活性高且稳定，在不使用时不占空间。也可以配置专门的移动小车等移动工具，用完后离开或进行别的任务，同样做到不占空间，灵活高效率的使用。
13、本技术通过人工变位与自动精定位，低成本、高效率的实现了比机械臂可达空间范围更大的工件非连续工艺加工。通过对本技术装置的结合使用，协作机械臂工作，可以实现部分工艺人机协作，进一步提升系统的适应能力。
14、本技术的手动变位、自动定位装置，结构轻巧、造价低廉，优化了施工场地的多种机械配合、现场施工管理等复杂问题。
15、下面结合附图对本技术的具体实施方式举例说明：
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1.一种手动变位、自动定位装置，其特征在于：包括一个以上自由度悬臂（1）、精定位相机（2）和电气控制柜（3），应用时，机械臂设于所述的悬臂（1）上，所述的精定位相机（2）设于机械臂末端法兰上；所述的电气控制柜（3）设于悬臂（1）的底座平台上或独立设置，用于装置的自动化控制。
2.如权利要求1所述的手动变位、自动定位装置，其特征在于：所述的一个以上自由度悬臂（1）为可手动调节自由度的悬臂，启动推力50-100N；并设有锁止件。
3.如权利要求2所述的手动变位、自动定位装置，其特征在于：所述的一个以上自由度悬臂（1）包括立柱（101）、第一关节臂（102）、第二关节臂（103）、第一级液压或第一级气压（104）、第二级液压或第二级气压（105）和三个绝对值编码器；所述的第一关节臂（102）的始端与立柱（101）铰接，末端与第二关节臂（103）的始端铰接；所述的第一级液压或第一级气压（104）固定于立柱（101）上，与立柱（101）呈上倾夹角；所述的第二级液压或第二级气压（105）固定于第一关节臂（102）中部，其移动杆与第一关节臂（102）和第二关节臂（103
4.如权利要求3所述的手动变位、自动定位装置，其特征在于：所述的第二关节臂（103）的末端设有连接法兰。
5.如权利要求2所述的手动变位、自动定位装置，其特征在于：所述的一个以上自由度悬臂（1）为直角坐标型悬臂吊，包括立柱（101）、丝杆（106）、悬臂梁（107）和一个绝对值编码器，所述的丝杆（106）竖向设置，丝杆（106）的顶端设于立柱（101）的顶部轴内，所述的悬臂梁（107）的始端与丝杆（106）的移动螺母固接。
6.如权利要求5所述的手动变位、自动定位装置，其特征在于：所述的立柱（101）的底座为叉车板。
7.如权利要求1所述的手动变位、自动定位装置，其特征在于：所述的精定位相机（2）为线结构光相机。
8.如权利要求1所述的手动变位、自动定位装置，其特征在于：所述的电气控制柜（3）包括工控机及PLC，内置有O/I控制模块，用于储存、更换末端执行器的路径程序。
9.如权利要求1-8任一所述的手动变位、自动定位装置，其特征在于：还包括移动小车（4），所述的一个以上自由度悬臂（1）设于移动小车（4）上。
10.如权利要求9所述的手动变位、自动定位装置，其特征在于：所述的移动小车（4）为履带式移动小车，并设有平衡气缸或液压缸。
...【技术特征摘要】
1.一种手动变位、自动定位装置，其特征在于：包括一个以上自由度悬臂（1）、精定位相机（2）和电气控制柜（3），应用时，机械臂设于所述的悬臂（1）上，所述的精定位相机（2）设于机械臂末端法兰上；所述的电气控制柜（3）设于悬臂（1）的底座平台上或独立设置，用于装置的自动化控制。
2.如权利要求1所述的手动变位、自动定位装置，其特征在于：所述的一个以上自由度悬臂（1）为可手动调节自由度的悬臂，启动推力50-100n；并设有锁止件。
3.如权利要求2所述的手动变位、自动定位装置，其特征在于：所述的一个以上自由度悬臂（1）包括立柱（101）、第一关节臂（102）、第二关节臂（103）、第一级液压或第一级气压（104）、第二级液压或第二级气压（105）和三个绝对值编码器；所述的第一关节臂（102）的始端与立柱（101）铰接，末端与第二关节臂（103）的始端铰接；所述的第一级液压或第一级气压（104）固定于立柱（101）上，与立柱（101）呈上倾夹角；所述的第二级液压或第二级气压（105）固定于第一关节臂（102）中部，其移动杆与第一关节臂（102）和第二关节臂（103）的铰接轴连接；所述的第一级液压或第一级气压（104）的移动杆与第一关节臂（102）中部连接；所述的三个绝对值编码器分别设于立柱（101）根部的旋转轴、立柱（101）和第一关节臂（102）的铰接轴...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡雨辰，孟浩，屈冠彤，秦川，
申请(专利权)人：上海大界机器人科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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