一种存取机器人的定位机构及存取机器人的制作方法

本申请涉及工装治具的技术领域，尤其涉及一种存取机器人的定位机构及存取机器人。

背景技术：

工装治具是机械加工过程中的重要部件，对于某些复杂设备的加工，需要用到多种不同类型的工装，当工装的数量较多时，如何快速有效地对众多工装进行存放成为了一个急需解决的问题。

技术实现要素：

本申请提供一种存取机器人的定位机构及存取机器人，能够方便快捷的定位工装。

根据本申请的一个方面，提供了一种存取机器人的定位机构，包括：

承载台，包括承载面，承载台具有相对布置的第一侧以及第二侧，待存取的工装沿由第一侧指向第二侧的方向推入承载台；

滚动组件，设于承载面，滚动组件用于承载工装，且滚动组件配置成与工装产生滚动摩擦，以使工装在平行于承载面的平面内滑动至承载台上；

限位组件，包括第一止档部以及第二止档部，第一止档部设置于承载台的第一侧，第二止档部设置于承载台的第二侧，第二止档部设置于承载面的下方，且第二止档部包括伸缩杆，伸缩杆的上端具有伸长至承载面上方以止档工装的伸缩行程；

其中，伸缩杆以及第一止档部用于抵接工装的相对的两侧，以对工装进行限位。

根据一些实施例，承载面上设有限位孔，伸缩杆配置成穿过限位孔而伸缩至承载面上方。

根据一些实施例，第一止档部包括第一伸缩结构以及止档块，止档块设置于承载面，第一伸缩结构与止档块连接，第一伸缩结构配置成驱动止档块沿由第一侧指向第二侧的方向伸缩运动。

根据一些实施例，还包括：

第三止档部，用于抵接工装平行于由第一侧指向第二侧的方向的侧边；

第四止档部，用于抵接工装平行于由第一侧指向第二侧的方向的侧边；

其中，第三止档部与第四止档部用于抵接工装的相对的两侧，且第三止档部以及第四止档部均与工装之间产生滚动摩擦。

根据一些实施例，承载台包括第一台体以及第二台体，第一台体与第二台体间隔布置；

第一台体连接有一个第一止档部、第二止档部以及第三止档部，第二台体连接有一个第一止档部、第二止档部以及第四止档部；

第一台体以及第二台体均设置有滚动组件。

根据一些实施例，第三止档部包括第三滚动部以及第三伸缩部，第三滚动部与第三伸缩部连接，且第三伸缩部驱动第三滚动部沿靠近或远离第四止档部的方向伸缩运动；

第四止档部包括第四滚动部以及第四伸缩部，第四滚动部与第四伸缩部连接，且第四伸缩部驱动第四滚动部沿靠近或远离第三止档部的方向伸缩运动。

本申请的第二方面还提供了一种存取机器人，包括上述任一项的定位机构；还包括：

架体，定位机构设置于架体；

轨道，包括第一存取端以及第二存取端，架体设置于轨道，且可沿轨道的长度方向滑动；

存取台，设置于第一存取端，存取台的高度等于承载面的高度，存取台用于布置工装；

存取架，设置于第二存取端，用于放置工装；

存取臂，用于将定位机构上的工装抬起并放置于存取架，或将存取架上的工装抬起并放置于定位机构。

根据一些实施例，承载台包括第一台体以及第二台体，第一台体与第二台体间隔布置；存取机器人还包括：

拾取机构，拾取机构设置于架体，且设置于第一台体以及第二台体之间，拾取机构设置于工装下方，拾取机构用于将放置于存取台上的工装拖上承载台；

其中，拾取机构包括可上下伸缩的拾取部以及用于驱动拾取部移动的驱动部，拾取部配置成可由驱动部驱动至沿由第一侧指向第二侧的方向滑动。

根据一些实施例，还包括：

驱动装置，设置于架体以及轨道，用于驱动架体沿轨道的长度方向滑动。

根据一些实施例，驱动装置包括驱动电机以及齿轮齿条机构，齿轮齿条机构的齿轮连接于驱动电机，齿轮齿条机构的齿条连接于轨道。

本申请提供一种存取机器人的定位机构，通过伸缩杆来定位工装的后端，通过第一止档部来定位工装的前端。由于第一止档部可以伸缩，故其可以匹配不同尺寸的工装。并且，工装的后端由可以伸缩至承载台下方的伸缩杆定位，使得第二止档部不会阻挡工装的位置，方便了工装滑入承载台，故对于工装的定位更加方便快捷。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一种实施例提供的存取机器人的立体示意图；

图2为图1的局部放大示意图；

图3为本申请一种实施例提供的存取机器人的俯视示意图；

图4为本申请一种实施例提供的存取机器人的右视示意图；

图5为本申请一种实施例提供的存取机器人的立体示意图，其中去除了第二支架结构；

图6为图5的局部放大示意图；

图7本申请一种实施例提供的中转装置与工装组合后的立体示意图；

图8本申请一种实施例提供的中转装置的第一立体示意图；

图9本申请一种实施例提供的中转装置的第二立体示意图；

图10为图9的局部放大示意图；

图11本申请一种实施例提供的中转装置的后视示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

工装治具是机械加工过程中的重要部件，对于某些复杂设备的加工，需要用到多种不同类型的工装，当工装的数量较多时，如何快速有效地对众多工装进行存放成为了一个急需解决的问题。

鉴于此，以下提供一种存取机器人，其有效地解决了工装的搬运以及存放的技术难题。

具体的，参见图1至图11，存取机器人包括存取台(图中未示出)、中转装置100、存取臂300以及存取架200。存放工装400时，待存取的工装400放置于存取台上，由中转装置100进行中转。存取台上的工装400被推上中转装置100上后，存取臂300将中转装置100上的工装400抬起并放入存取架200。取用工装400时，存起臂将存取架200上的工装400抬起放置于中转装置100上后，推向存取台，从而进行工装400的取用。

存取台(图中未示出)为可放置工装400的台体结构，操作工人可利用其它设备将工装400放置于存取台上或将放置于存取台上的工装400进行取用。

中转装置100放置于存取台的旁侧，其用于拾取存取台上的工装400。具体地，中转装置100包括架体130、定位机构110、拾取机构120以及轨道140。轨道140包括第一存取端以及第二存取端，架体130设置于轨道140，且可沿轨道140的长度方向滑动。存取台设置于第一存取端，存取台的高度等于承载面的高度，存取台用于布置工装400。存取架200以及存取臂300均布置于轨道140的第二存取端。存放工装400时，中转装置100移动到靠近存取台的第一存取端，拾取工装400后，将工装400移动到靠近存取臂300以及存取架200的第二存取端。

架体130上可以设置驱动装置，使其可以自动在轨道140上移动。当然，其它实施例中，也可以人力推动架体130在轨道140上移动。

定位机构110包括承载台、滚动组件111以及限位组件。承载台、滚动组件111以及限位组件均设置于架体130上。承载台包括承载面，承载台具有相对布置的第一侧以及第二侧，待存取的工装400沿由第一侧指向第二侧的方向推入承载台。第一侧指向第二侧的方向即为轨道140的第一存取端指向第二存取端的方向，这里取为第一方向。滚动组件111设于承载面，滚动组件111用于承载工装400，且滚动组件111配置成与工装400产生滚动摩擦，以使工装400在平行于承载面的平面内滑动至承载台上。滚动组件111具体可以为布置于承载台上的多个滚动球。滚动组件111承载工装400后，工装400在滚动组件111上平移时，滚动球滚动，使得工装400可以顺滑的在水平方向上滑动。限位组件包括第一止档部112以及第二止档部113，第一止档部112设置于承载台的第一侧，第二止档部113设置于承载台的第二侧，第二止档部113设置于承载面的下方，且第二止档部113包括伸缩杆121，伸缩杆121的上端具有伸长至承载面上方以止档工装400的伸缩行程。其中，伸缩杆121以及第一止档部112用于抵接工装400的相对的两侧，以对工装400进行限位。

本申请提供一种存取机器人的定位机构110，通过伸缩杆121来定位工装400的后端，通过第一止档部112来定位工装400的前端。由于第一止档部112可以伸缩，故其可以匹配不同尺寸的工装400。并且，工装400的后端由可以伸缩至承载台下方的伸缩杆121定位，使得第二止档部113不会阻挡工装400的位置，方便了工装400滑入承载台，故对于工装400的定位更加方便快捷。也即是说，常规的定位机构110中，由于既要对工装400的前端进行限位，又要对工装400的后端进行限位，故止档元件必定占据可工装400的水平活动空间，使得工装400无法水平平推至承载台上。而本申请中的伸缩杆121则巧妙的解决了上述问题。但需要注意的是，为了能够完成上述动作，存取台的高度需要与承载台的高度一致，以使得工装400能够被顺利的推动至承载台上。为了调节存取台以及承载台的高度，可以在中转装置100的架体130或存取台上设置可以调节两者高度的装置。

本实施例中，承载面上设有限位孔，伸缩杆121配置成穿过限位孔而伸缩至承载面上方。也即是说，第二止档部113可以设置于承载台的正下方并与承载台或中转装置100的架体130连接。而为了使伸缩杆121的上端能够伸长至承载台的上方，承载台上开设有通孔(即限位孔)，伸缩杆121穿过限位孔而伸长至承载台的上端从而抵接工装400。

第一止档部112包括第一伸缩结构以及止档块，止档块设置于承载面，第一伸缩结构与止档块连接，第一伸缩结构配置成驱动止档块沿由第一侧指向第二侧的方向伸缩运动。也即是说，止档块的位置是可以变化的，从而止档块与伸缩杆121之间的间距也是可以变化的，以此可以适配不同尺寸的工装400。

第一止档部112以及第二止档部113用来限定了工装400的两个相对侧边的位置，而工装400具有四个侧边，为了对工装400的位置进行完全限位，中转装置100还可以包括第三止档部114以及第四止档部115。第三止档部114用于抵接工装400平行于由第一侧指向第二侧的方向的侧边。第四止档部115，用于抵接工装400平行于由第一侧指向第二侧的方向的侧边。其中第三止档部114与第四止档部115用于抵接工装400的相对的两侧，且第三止档部114以及第四止档部115均与工装400之间产生滚动摩擦。具体地，第三止档部114与第四止档部115均可以包括多个沿直线排布的轴承，以此来实现与工装400之间的滚动摩擦。

本实施例中，承载台包括第一台体1161以及第二台体1162，第一台体1161与第二台体1162间隔布置。第一台体1161连接有一个第一止档部112、第二止档部113以及第三止档部114，第二台体1162连接有一个第一止档部112、第二止档部113以及第四止档部115。第一台体1161以及第二台体1162均设置有滚动组件111。

当承载台分为第一台体1161以及第二台体1162时，第三止档部114包括第三滚动部以及第三伸缩部，第三滚动部与第三伸缩部连接，且第三伸缩部驱动第三滚动部沿靠近或远离第四止档部115的方向伸缩运动。第四止档部115包括第四滚动部以及第四伸缩部，第四滚动部与第四伸缩部连接，且第四伸缩部驱动第四滚动部沿靠近或远离第三止档部114的方向伸缩运动。也即是说，第三止档部114以及第四止档部115之间的间距也可以调整，使得其可以适配不同尺寸的工装400。

由于工装400与承载台之间形成滚动摩擦，故操作工人可以手动将工装400由存取台上推向承载台上。但为了节省人力，中转装置100还包括将工装400由存取台上拖拽至承载台上的拾取机构120。

拾取机构120包括推拉组件，推拉组件设置于第一台体1161以及第二台体1162之间，推拉组件包括自动驱动装置124、手动驱动装置123以及推拉头，自动驱动装置124以及手动驱动装置123均与推拉头连接，以驱动推拉头沿第一方向移动。其中，推拉头配置为可上下伸缩，推拉组件配置为通过推拉头与待存取工装400连接后将工装400沿第一方向水平拉动至承载台上。具体地，当推拉头移动到存取台的工装400的下方后，朝上伸出从而与工装400配合，具体可以为使推拉头朝上插入工装400上的孔槽内。自动驱动装置124可以电动驱动推拉头将工装400拖拽上承载台，即自动驱动装置124驱动推拉头朝第一方向移动，此时工装400随推拉头一起移动并被拖拽上承载台。手动驱动装置123可以通过手动转动转盘，然后驱动推拉头朝第一方向移动。其中，上述的推拉头可以成称为拾取部，自动驱动装置124以及手动驱动装置123可以称为驱动部。

本申请提供一种存取机器人的拾取结构，由于其将推拉组件与承载台合为一体，且两者互不产生干涉，故结构更加紧凑，对于工装400的中转更加方便。并且，推拉组件既可以主动拖拽工装400、也可以手动控制拖拽工装400，使得对于自动驱动装置124的精度要求低，用户可以先用自动驱动装置124将工装400拖拽至承载台上的合适位置，再利用手动驱动装置123对工装400的最终位置进行微调，方便了对工装400的定位。

具体地，推拉头的数量为两个，且两个推拉头的连线垂直于第一方向。这样能够使得工装400在被推拉头拖拽的过程中部位发生未知偏转。进一步地，自动驱动装置124以及手动驱动装置123均同时连接两个推拉头，以同时驱动两个推拉头沿第一方向移动。也即是说，两个驱动装置同时驱动一组推拉头。当然，别的实施例中，也可以为自动驱动装置124驱动一组推拉头，手动驱动装置123驱动一组推拉头。

推拉组件包括螺纹机构122、驱动电机以及驱动转轮，推拉头与螺纹机构122连接，并配置成当螺纹机构122接收驱动力后使推拉头产生沿第一方向的移动，驱动电机以及驱动转轮均与螺纹机构122连接，且驱动电机以及驱动转轮均可向螺纹机构122输出驱动力。驱动电机与螺纹机构122组合形成自动驱动装置124，驱动转轮与螺纹装置组合形成手动驱动装置123。螺纹机构122具体可以为螺母螺杆机构，通过驱动螺母转动，从而使得螺母在螺杆的长度方向上移动，推拉头通过中间部件与螺母连接则可以跟随螺母沿螺杆的长度方向移动。

一种实施例中，可以有两个螺纹机构122，自动驱动装置124包括一个螺纹机构122，手动驱动装置123也包括一个螺纹机构122。但为了降低成本，驱动电机以及驱动转轮也可以共同连接一个螺纹机构122。

存取架200可以包括第一支架结构210以及第二支架结构220。第一支架结构210包括多个存放工装400的放置位置230。第二支架结构220包括多个存放工装400的放置位置230，第二支架结构220与第一支架结构210相对设置。存取臂300设置于第一支架结构210以及第二支架结构220之间，存取臂300包括驱动导轨310以及运动台320，驱动导轨310与运动台320连接，并配置成可驱动运动台320在竖直方向以及水平方向移动。其中，运动台320具有用于承载工装400的滑动支臂321，滑动支臂321配置成可朝第一支架结构210的方向或朝第二支架结构220的方向滑动，以将工装400输送至第一支架结构210上的放置位置230或第二支架结构220上的放置位置230。本申请提供一种存取机器人的存取架200，通过利用一个存取臂300来向位于两侧的第一支架结构210以及第二支架结构220上存放工装400，一方面可以使得存取臂300仅需较小范围的移动即可存取更多的工装400，另一方面存取架200的占用空间也更小。

存取臂300的驱动导轨310包括第一导轨以及第二导轨，第一导轨布置于地面，且位于第一支架结构210以及第二支架结构220之间。第二导轨竖向布置，且第二导轨的下端与第一导轨连接，并可以在第一导轨上滑动。运动台320连接在第二导轨上，可以在第二导轨上进行上下滑动。

为了能够防止更多的工装400，第一支架结构210具有多层，且第一支架结构210的每层均具有多个放置位置230。第二支架结构220具有多层，且第二支架结构220的每层均具有多个放置位置230。每个第一支架结构210以及每个第二支架结构220的层高均相同。

为了能够使工装400在滑动支臂321上的位置固定，滑动支臂321上设置有可上下伸缩的限位部，限位部配置成朝上伸出后与工装400上的卡槽连接，以对工装400进行限位。

一种实施例中，沿垂直于由第一支架结构210指向第二支架结构220的方向，第一支架结构210的长度尺寸大于第二支架结构220的长度尺寸。与第一支架结构210相对的一侧设置有工装400放置区，工装400放置区设置于第二支架结构220的旁侧。中转装置100可以设置于工装400放置区内。这样，可以节约空间，同时也更方便对工装400的存取。

一种实施例中，运动台320包括两个滑动支臂321，两个滑动支臂321平行布置。每个滑动支臂321均包括一个支臂滑轨以及一个支撑梁，支撑梁与支臂滑轨滑动连接。支臂滑轨由靠近第一支架结构210的位置延伸至靠近第二支架结构220的位置，支臂滑轨可滑动至伸入第一支架结构210的放置位置230或滑动至伸入第二支架结构220的放置位置230。

一种实施例中，中转装置100的数量可以为多个，即一个存取臂300可以在多个中转装置100上存取工装400。一个存取架200以及一个存取臂300同时存放两个或多个中转装置100上的工装400，提升了存取效率。同时，存取架200的两个支架结构分别放置于存取臂300的两边，一方面提升了存取臂300存取工装400的效率，另一方面也减小了存取机器人整体的占用空间。

为了能够使工装400方便放置于存取架200上，存取架200上还设置有安装机构，安装机构包括第一卡座以及第二卡座。第一卡座包括第一倾斜板240。第二卡座包括第二倾斜板250，第一倾斜板240与第二倾斜板250相对设置。缓冲垫290设置于第一倾斜板240以及第二倾斜板250之间，缓冲垫290用于承载工装400。其中，由上之下，第一倾斜板240与第二倾斜板250之间的间距逐渐减小。本申请提供一种安装机构，通过设置相对布置的第一倾斜板240以及第二倾斜板250，且两个倾斜板由上至下的间距逐渐减小，使得工装400在被安放在存取架200上时，不用精准调节工装400与安装结构之间的相对位置，工装400可以由两个倾斜板之间的上端位置下落(两个倾斜板之间的上端间距大于工装400的尺寸)，直至卡紧在两个倾斜板之间的下端，上述定位方式还使得工装400可以被定位得更加稳定。

安装机构还包括三个定位梁260，三个定位梁260间隔平行设置，位于中间的定位梁260上设置有一个第一卡座以及一个第二卡座。为了起到对工装400的缓冲，三个定位梁260上均分别设有缓冲垫290。

为了能够使公转可以被进一步的限位。定位结构还包括定位柱280以及连接板270，连接板270的中间部位连接定位梁260，连接板270的两端均分别设有一个定位柱280，定位柱280用于与工装400连接以对工装400进行限位。

以下对工装400的具体存放过程进行示例性描述。

待存放的工装400放置于存取台上。中转装置100移动至第一存取端，拖拉头上伸至与工装400配合，自动驱动装置124驱动推拉头朝第二存取端移动，以带动工装400由存取台平移至承载台上。工装400移动到合适位置后，可以利用手动驱动装置123对工装400进行位置的微调。工装400的前端抵接第一止档部112后，移动止档块的位置，使得止档块与伸缩杆121的间距等于工装400的宽度。使第二止档部113的伸缩杆121上伸，伸缩杆121抵接工装400的后端。调节第三止档部114以及第四止档部115，使第三止档部114以及第四止档部115夹持工装400。架体130上的驱动装置驱动架体130在轨道140上移动至第二存取端。存取臂300上的滑动支臂321伸入到工装400的下方，并将工装400抬起。待工装400运动到存取架200对应的位置后，滑动支臂321滑动使工装400放置于存取架200的放置位置230处。在上述过程中，多个中转装置100可以同时中转多个工装400。

对于工装400的取用过程，反向操作上述步骤即可，这里不做过多赘述。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。