一种基于坐标机器人的火箭弹装箱系统及装箱方法与流程

本发明涉及工业机器人技术领域，尤其涉及一种基于坐标机器人的火箭弹装箱系统及装箱方法。

背景技术

随着经济的发展，工业机器人的定位精度不断提升，工业机器人应用的领域也更加广泛，在工业机器人高速发展的现阶段，利用工业机器人的高精度和稳定性去替代一些劳动强度大、高危险的工作，是工业机器人的一个应用趋势。在火箭弹装箱的过程中，不仅需要维持装载环境的安全，并且需要提供相当大的牵引力，以保证火箭弹头的移动和装箱，现有技术中通常采用履带传送配合人工装填，这种方法不仅劳动强度大、危险性高，同时也很难提升火箭弹装箱效率，由于履带的自由度相对单一，无法为装箱过程提供准确的定位，因此增加了人工操作的工作难度。

技术实现要素：

基于上述背景技术存在的技术问题，本发明提出一种基于坐标机器人的火箭弹装箱系统及装箱方法。

本发明提出了一种基于坐标机器人的火箭弹装箱系统，包括：定位平台、坐标机器人、检测装置、控制装置、以及用于放置贮运箱的装箱平台，其中：

定位平台安装在坐标机器人上以用于对待装箱火箭弹进行支撑，定位平台上设有用于推动定位平台上的火箭弹进行水平移动的推送装置；

坐标机器人用于带动定位平台进行移动；

检测装置用于获取放置在装配平台上的贮运箱的位置信息和固定在定位平台上的火箭弹的位置信息；

控制装置根据检测装置获取的位置信息控制坐标机器人移动，以使固定在定位平台上的火箭弹的轴心线与装箱平台上的贮运箱的中心线重合，且定位平台与装箱平台上的贮运箱的进口对接；控制装置在定位平台与装箱平台上的贮运箱的进口对接的状态下，控制推送装置动作，以将火箭弹推送至贮运箱内。

优选的，检测装置包括在安装在定位平台上，检测装置包括用于对获取装箱平台上贮运箱位置信息和获取定位平台上火箭弹位置信息的激光传感器、以及用于获取定位平台上火箭弹与所述贮运箱进口之间直线间距信息的激光限位器，控制装置根据激光传感器获取的位置信息控制坐标机器人动作，以使所述火箭弹的轴心线与所述贮运箱的中心重合，控制装置在所述火箭弹的轴心线与所述贮运箱的中心重合的状态下，根据激光限位器获取的间距信息控制坐标机器人再次动作，以使定位平台与所述贮运箱的进口对接。

优选地，控制装置根据所述贮运箱的位置信息和所述火箭弹的位置信息计算出该贮运箱中心与该火箭弹轴心线之间的坐标距离，并根据计算出的坐标距离控制坐标机器人动作，以使该火箭弹的轴心线与该贮运箱的中心重合。

优选地，推送装置包括滑动装配在定位平台上的推送底座和用于驱动推送底座进行直线移动的驱动机构，所述推送底座上设有用于固定火箭弹的固定机构，推送底座内部设有用于对其所受拉力进行检测的拉力传感器。

优选地，控制装置根据拉力传感器的检测数据控制驱动机构动作。

优选地，驱动机构包括与推送底座转动连接的动力杆、相对布置在动力杆连接并分别与推送底座滑动连接的导向杆、以及用于驱动动力杆转动的推进电机，且推进电机上设有用于将其输出轴扭力信息发送至控制装置的编码器。

优选地，固定机构包括夹持块和紧固螺栓；夹持块上设有供火箭尾部插入的夹持槽，夹持块远离夹持槽的一侧通过铰接座与推送底座铰接；紧固螺栓包括第一经过螺栓和第二紧固螺栓，第一紧固螺栓和第二紧固螺栓相对布置在夹持槽的两侧，且第一紧固螺栓和第二紧固螺栓的一端均分别穿过夹持槽的侧壁伸入夹持槽内部。

优选地，坐标机器人包括底座，安装在底座上的机身，以及用于驱动底座移动的第一动力机构和用于驱动机身进行x轴方向、y轴方向、z轴方向运动的第二动力机构；定位平台安装在机身上并随着机身的移动而移动。

优选地，装箱平台的一侧设有线性导轨，所述线性导轨由靠近装箱平台的一侧向远离装箱平台方向直线延伸；所述底座滑动安装在线性导轨上并由第一动力机构驱动在线性导轨上来回动。

优选的，贮运箱的进口处设有与其活动连接的挡板，挡板靠近贮运箱内部的一侧设有弹性件，且该弹性件的两端分别与贮运箱的内壁和挡板的侧壁连接。

优选地，贮运箱的进口处设有与其固定的连接块，挡板通过转轴与连接块连接。

一种基于坐标机器人的火箭弹装箱方法：包括以下步骤：

s1、将火箭弹安装在坐标机器人上，并调整火箭弹的位置以使该火箭弹的轴心线与贮运箱的中心线重合；

s2、利用坐标机器人将火箭弹移动至贮运箱的进口处；

s3、利用推送装置将火箭弹推送至贮运箱内。

优选地，步骤s1中，包括以下步骤：

s11、获取贮运箱的位置坐标和火箭弹的位置坐标，并通过获取的贮运箱和火箭弹的位置坐标信息，计算出火箭弹位置坐标与贮运箱位置坐标之间的距离；

s12、坐标机器人根据火箭弹的位置坐标与贮运箱位置坐标之间的距离带动火箭弹移动，以使火箭弹的轴心线与贮运箱的中心线重合。

优选地，步骤s2中，包括以下步骤：

s21、获取火箭弹与贮运箱进口之间的距离信息；

s22、坐标机器人根据获取的间距信息进行移动，以使火箭弹与贮运箱的进口对接。

优选地，坐标机器人包括底座，安装在底座上的机身，以及用于驱动底座移动的第一动力机构和用于驱动机身进行x轴方向、y轴方向、z轴方向运动的第二动力机构，所述机身设有用于对火箭弹进行支撑的定位平台。

优选地，推送装置包括滑动装配在定位平台上的推送底座和用于驱动推送底座进行直线移动的驱动机构，所述推送底座上设有用于固定火箭弹的固定机构，且推送底座内部设有用于对其所受拉力进行检测的拉力传感器。

优选的，贮运箱的进口处设有与其活动连接的挡板，挡板靠近贮运箱内部的一侧设有弹性件，且该弹性件的两端分别与贮运箱的内壁和挡板的侧壁连接。

优选地，贮运箱的进口处设有与其固定的连接块，挡板通过转轴与连接块连接。

优选地，当推送装置将火箭弹推送至时，推送装置回拉火箭弹，使该火箭弹的尾端与挡板抵靠，并在该火箭弹的尾端与挡板抵靠时，推送装置继续回拉火箭弹后退直至拉力传感器的检测值达到预定值；当拉力传感器的检测值达到预定值时，推送装置中的固定机构松开对所述火箭弹固定并复位。

优选地，固定机构包括夹持块和紧固螺栓；夹持块上设有供火箭尾部插入的夹持槽，夹持块远离夹持槽的一侧通过铰接座4与推送底座铰接；紧固螺栓包括第一经过螺栓和第二紧固螺栓，第一紧固螺栓和第二紧固螺栓相对布置在夹持槽的两侧，且第一紧固螺栓和第二紧固螺栓的一端均分别穿过夹持槽的侧壁伸入夹持槽内部。

本发明中，通过控制装置与坐标机器人和检测装置配合，使得火箭弹装箱过程更加自动化，避免人工定位中存在的误差，大大提高了工作效率，且该装箱系统定位精度。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于坐标机器人的火箭弹装箱系统的结构示意图；

图2为本发明提出的一种基于坐标机器人的火箭弹装箱系统中所述定位平台的俯视图；

图3为本发明提出的一种基于坐标机器人的火箭弹装箱系统中所述贮运箱的结构示意图。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

如图1-3所示，图1为本发明提出的一种基于坐标机器人的火箭弹装箱系统的结构示意图；图2为本发明提出的一种基于坐标机器人的火箭弹装箱系统中所述定位平台的俯视图；图3为本发明提出的一种基于坐标机器人的火箭弹装箱系统中所述贮运箱的结构示意图。

参照图1-2，本发明实施例提出的一种基于坐标机器人的火箭弹装箱系统，包括：定位平台5、坐标机器人2、检测装置、控制装置、以及用于放置贮运箱1的装箱平台，其中：

定位平台5安装在坐标机器人2上以用于对待装箱火箭弹3进行支撑，定位平台5上设有用于推动定位平台5上的火箭弹3进行水平移动的推送装置。坐标机器人2用于带动定位平台5进行移动。检测装置用于获取放置在装配平台上的贮运箱1的位置信息和固定在定位平台5上的火箭弹3的位置信息。控制装置根据检测装置获取的位置信息控制坐标机器人2移动，以使固定在定位平台5上的火箭弹3的轴心线与装箱平台上的贮运箱1的中心线重合，且定位平台5与装箱平台上的贮运箱1的进口对接；控制装置在定位平台5与装箱平台上的贮运箱1的进口对接的状态下，控制推送装置动作，以将火箭弹3推送至贮运箱1内。

由上可知，本发明通过控制装置与坐标机器人2和检测装置配合，使得火箭弹3装箱过程更加自动化，避免人工定位中存在的误差，大大提高了工作效率，且该装箱系统定位精度。

此外，本实施例中，检测装置包括在安装在定位平台5上，检测装置包括用于对获取装箱平台上贮运箱1位置信息和获取定位平台5上火箭弹3位置信息的激光传感器7、以及用于获取定位平台5上火箭弹3与所述贮运箱1进口之间直线间距信息的激光限位器6，控制装置根据激光传感器7获取的位置信息控制坐标机器人2动作，以使所述火箭弹3的轴心线与所述贮运箱1的中心重合，控制装置在所述火箭弹3的轴心线与所述贮运箱1的中心重合的状态下，根据激光限位器6获取的间距信息控制坐标机器人2再次动作，以使定位平台5与所述贮运箱1的进口对接，其具体工作过程如下：

1、通过激光传感器7测得贮运箱1的中心线位置和火箭弹3轴心线的位置，控制装置对火箭弹3的轴心线位置与贮运箱1中心线位置进行比较，得到xz两个方向上的位置偏差，并根据z方向的偏差值控制坐标机器人2进行工作，以调整火箭弹3的上下位置，使火箭弹3的轴心线与贮运箱1的中心线到达同一高度，再根据x方向的偏差值控制电坐标机器人2进行工作，调整贮运箱1的左右位置，使贮运箱1的中心线与火箭弹3的中心线共线；

2、当贮运箱1的中心线与火箭弹3的轴心线处于共线状态之后，控制装置根据激光限位器6的检测结果控制坐标机器人2进行工作，使火箭弹3逐渐靠近贮运箱1直至定位平台5与所述贮运箱1的进口对接。

本实施例中，推送装置包括滑动装配在定位平台5上的推送底座14和用于驱动推送底座14进行直线移动的驱动机构，所述推送底座14上设有用于固定火箭弹3的固定机构，推送底座14内部设有用于对其所受拉力进行检测的拉力传感器；控制装置根据拉力传感器的检测数据控制驱动机构动作；固定机构包括夹持块8和紧固螺栓15；夹持块8上设有供火箭尾部插入的夹持槽9，夹持块8远离夹持槽9的一侧通过铰接座4与推送底座14铰接；紧固螺栓15包括第一经过螺栓和第二紧固螺栓15，第一紧固螺栓15和第二紧固螺栓15相对布置在夹持槽9的两侧，且第一紧固螺栓15和第二紧固螺栓15的一端均分别穿过夹持槽9的侧壁伸入夹持槽9内部。驱动机构包括与推送底座14转动连接的动力杆17、相对布置在动力杆17连接并分别与推送底座14滑动连接的导向杆19、以及用于驱动动力杆17转动的推进电机18，且推进电机18上设有用于将其输出轴扭力信息发送至控制装置的编码器。所述推送装置工作过程如下：

1、将火箭弹3的尾部插入夹持槽3内并利用紧固螺栓15将火箭弹3固定，当定位平台5与所述贮运箱1的进口对接后，先通过控制装置启动驱动机构工作将火箭弹3推送进贮运箱1内一段距离，然后快速回退一段距离，之后缓慢后拉至该火箭弹3，当控制装置获得编码器反馈的扭矩信息和拉力传感器反馈的拉力达到预定值后，推送装置停止运行；

2、将推送装置中的夹持块8两侧的紧固螺栓15拆除，并向上转动夹持块8，使夹持块8与火箭弹3的尾部分离，进而使得推送装置与火箭弹3分离；

3、推送装置复位回到初始位置。

上述结构的设置，不仅使得牵引力输出更加稳定，同时也增加了装箱过程中的安全冗余，保障装箱过程的操作安全性。

参照图3，贮运箱1的进口处设有与其活动连接的挡板10，挡板10靠近贮运箱1内部的一侧设有弹性件16，且该弹性件16的两端分别与贮运箱1的内壁和挡板10的侧壁连接。在火箭弹3装箱作业中，当定位平台5与所述贮运箱1的进口对接后，先通过控制装置启动驱动机构工作将火箭弹3推送进贮运箱800mm，然后快速回退700mm，之后缓慢后拉至该火箭弹3的尾部与挡板10接触，当火箭弹3的尾端与挡板10抵靠时，推送装置继续回拉火箭弹3会拉该火箭弹3，当控制装置获得编码器反馈的扭矩信息和拉力传感器反馈的拉力达到3500n后，推送装置停止运行，并使推送装置与火箭弹3分离，最后使推送装置复位。

本实施例中，坐标机器人2包括底座，安装在底座上的机身，以及用于驱动底座移动的第一动力机构和用于驱动机身进行x轴方向、y轴方向、z轴方向运动的第二动力机构；定位平台5安装在机身上并随着机身的移动而移动。装箱平台的一侧设有线性导轨，所述线性导轨由靠近装箱平台的一侧向远离装箱平台方向直线延伸；所述底座滑动安装在线性导轨上并由第一动力机构驱动在线性导轨上来回动，线性导轨的设置为坐标机器人2的移动预设的移动轨迹，时的定位平台5与贮运箱1的对接更为精准。

本实施例中，贮运箱1的进口处设有与其固定的连接块12，挡板10通过转轴11与连接块12连接。

一种基于坐标机器人的火箭弹装箱方法，包括以下步骤：

s1、将火箭弹3安装在坐标机器人2上，并调整火箭弹3的位置以使该火箭弹3的轴心线与贮运箱1的中心线重合；

s2、利用坐标机器人2将火箭弹3移动至贮运箱1的进口处；

s3、利用推送装置将火箭弹3推送至贮运箱1内。

优选地，步骤s1中，包括以下步骤：

s11、获取贮运箱1的位置坐标和火箭弹3的位置坐标，并通过获取的贮运箱1和火箭弹3的位置坐标信息，计算出火箭弹3位置坐标与贮运箱1位置坐标之间的距离；

s12、坐标机器人2根据火箭弹3的位置坐标与贮运箱1位置坐标之间的距离带动火箭弹3移动，以使火箭弹3的轴心线与贮运箱1的中心线重合。

优选地，步骤s2中，包括以下步骤：

s21、获取火箭弹3与贮运箱1进口之间的距离信息；

s22、坐标机器人2根据获取的间距信息进行移动，以使火箭弹3与贮运箱1的进口对接。

本实施例中，坐标机器人2包括底座，安装在底座上的机身，以及用于驱动底座移动的第一动力机构和用于驱动机身进行x轴方向、y轴方向、z轴方向运动的第二动力机构，所述机身设有用于对火箭弹3进行支撑的定位平台5。

本实施例中，推送装置包括滑动装配在定位平台5上的推送底座14和用于驱动推送底座14进行直线移动的驱动机构，所述推送底座14上设有用于固定火箭弹3的固定机构，且推送底座14内部设有用于对其所受拉力进行检测的拉力传感器。贮运箱1的进口处设有与其活动连接的挡板10，挡板10靠近贮运箱1内部的一侧设有弹性件16，且该弹性件16的两端分别与贮运箱1的内壁和挡板10的侧壁连接。在火箭弹3装箱的过程中，先通过控制装置启动推送装置动作以将火箭弹3推送进贮运箱1内部800mm，然后快速回退700mm，之后缓慢回退至该火箭弹3的尾端与挡板10接触，当火箭弹3的尾端与挡板10抵靠时，推送装置继续回拉火箭弹3后退直至拉力传感器的检测值达到预定值，此时推送装置中的固定机构松开对所述火箭弹3固定并复位；这种装箱方式，不仅使得牵引力输出更加稳定，同时也增加了装箱过程中的安全冗余，保障装箱过程的操作安全性。

本实施例中，贮运箱1的进口处设有与其固定的连接块12，挡板10通过转轴11与连接块12连接。

本实施例中，固定机构包括夹持块8和紧固螺栓15；夹持块8上设有供火箭尾部插入的夹持槽9，夹持块8远离夹持槽9的一侧通过铰接座4与推送底座14铰接；紧固螺栓15包括第一经过螺栓和第二紧固螺栓15，第一紧固螺栓15和第二紧固螺栓15相对布置在夹持槽9的两侧，且第一紧固螺栓15和第二紧固螺栓15的一端均分别穿过夹持槽9的侧壁伸入夹持槽9内部。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。