[發明專利]高精度全自動大型轉載系統

無效

• 申請號: 201010222798.6
• 申請日: 2010-07-12
• 公開（公告）號: CN101913147A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: 王志乾;劉紹錦;李建榮;趙雁;劉暢;沈鋮武;耿天文;李冬寧
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J13/00;B25J19/00
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 王立偉

技術領域

本發明涉及一種高精度全自動大型轉載系統，用于對重型貨物在較大的空間范圍內進行轉載，整個過程由程序控制全自動運行，滿足高的定位精度同時，極大的減少轉載時間。

背景技術

在國防、工業、建筑等領域中，常常需運用到大型的機械手進行物體的轉載，例如在汽車工業中需要對車體進行吊裝，在橋梁建設中對橋體進行對接等等。通常情況下，常常采用人工的方式進行控制，這種方式雖然較為靈活，但是近年來隨著技術的發展，在吊裝時間以及精度控制等方面已經不再適合現有的生產過程，因此各種自動轉載系統不斷現出來，極大地豐富了工業活動自動化的要求。然而，這些轉載系統中絕大部分都是需要人部分參與的半自動方式，同時在定位精度方面也很難滿足較高的要求，尤其是對重型貨物而言，由于轉載空間范圍較大，要想實現高精度全自動轉載系統技術難度相當大，國內目前在這一領域的產品尚屬空白。

本專利即是針對這一空白，建立了全自動轉載系統，對其中的各個模塊中的技術難題進行研究，最終實現了高精度全自動的轉載控制。

發明內容

要解決的技術問題

對于大型的機械手進行物體的轉載，要保證較高定位精度，其次要實現快速定位，以體現自動化運行的優勢，另外還需保證在轉載過程中實現平穩運行的要求。

發明的技術方案

本發明高精度全自動大型轉載系統由測量單元1、對準單元2、控制單元3、執行單元4和顯示單元5組成。

各單元的控制連接關系：測量單元1提供機械手原點與目標點的空間相對坐標，并將其傳輸給控制單元3，對準單元2通過實時測量數據實時修正，實現精確定位，控制單元3根據數據進行軌跡設置后對執行單元4驅動，最終完成機械手的定位控制，控制單元3根據測量單元1的測量數據對執行機構中的液壓調節閥進行控制，同時通過安裝在各關節處的傳感器反饋回來的數據進行實時調整，最終將各種控制信息送到顯示單元5顯示；

該轉載系統的使用工作過程：

首先，測量單元1通過光電測量將轉載機械手原點與目標點的空間相對坐標計算出來，通過數據線將其傳輸給控制單元3。

對準單元2通過實時測量數據實時修正，最終實現精確定位。

控制單元3根據測量單元1的測量數據對執行單元4中的液壓調節閥進行控制，完成機械手的運動定位。在運動的同時，根據安裝在各關節處的傳感器反饋回來的數據進行實時調整。

執行單元4接收控制單元3的指令，驅動液壓調節閥，完成機械手的運動定位。

最后，各種控制信息送到顯示單元5顯示。同時通過人機交互接受輸入指令，對控制單元3的操作進行更新。

發明的優點

本發明轉載系統可以對重型貨物在較大的空間范圍內進行轉載，整個過程由程序控制全自動運行，既能夠滿足高的定位精度，又極大的減少轉載時間。這一產品填補了國內該領域的空白，具有很高的使用價值。

附圖說明

附圖1為高精度全自動轉載系統結構框圖；

附圖2為機械手結構示意圖；

附圖3為測量單元原理圖；

附圖4為對準單元原理圖；

附圖5為控制單元原理框圖

具體實施方式

自動轉載系統主要由測量單元1、對準單元2、控制單元3、執行單元4和顯示單元5組成，系統組成框圖如附圖1所示?？刂茊卧?首先根據測量單元1的測量數據對執行單元4中的液壓調節閥進行控制，驅動機械手運行到被轉載貨物上方，此時對準單元2實時測量機械手同貨物的相對位置坐標，在此同時控制單元3根據實時的位置坐標進行驅動使得機械手不斷接近被轉載貨物，這一過程中控制單元3通過安裝在各關節處的傳感器反饋回來的數據進行實時調整。測量結果以及各種控制信息通過串口送到顯示單元5實時顯示。其中，測量單元1負責提供機械手原點與目標點的空間相對坐標，并將其傳輸給控制單元3，控制單元3根據數據進行軌跡設置后對執行單元4驅動，最終完成機械手的定位控制。

下面結合附圖和具體實施方式對本發明方法作進一步詳細說明，整個系統結構及控制過程如下所述：

1)測量單元