七轴视觉机器人的制作方法

文档序号:15086816发布日期:2018-08-04 11:52阅读:166来源:国知局

本发明涉及运转设备技术领域,具体地,涉及一种七轴视觉机器人。



背景技术:

自古以来,在某些场所都会有大量的搬运工作需要完成,例如仓库、码头、工厂等,而传统的人工搬运不仅耗费人力而且效率低下。如今,工业机器人凭借其工作效率高、稳定性强、易操作等诸多优点而得到广泛应用。

现有技术中,一些机器人在搬运过程中位置固定不动,通过机器人的机械手进行搬运作业,该过程中,不仅对于待搬运件的位置有要求,需放置在指定位置,而且搬运范围受到机械手伸展半径限制,使搬运作业效率降低。



技术实现要素:

本发明克服现有技术的缺陷,提供一种七轴视觉机器人。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案实现:一种七轴视觉机器人,包括行车机构,所述的行车机构包括平行且间隔布置的第一、第二横梁,第一、第二横梁上分别布置有第一、第二行走小车且在第一、第二行走小车之间设有连接梁,连接梁上设有驱动单元用于驱动第一、第二行走小车同步在第一、第二横梁上往复移动;

所述的第一、第二行走小车上分别设有导向轮组件,所述的导向轮组件与第一、第二横梁导向配合;

所述的连接梁上安装有向下延伸布置的机器人。

优选的,所述第一、第二横梁上分别设有导轨,第一、第二行走小车上布置的行走轮与所述的导轨与构成滚动配合;

所述的驱动单元包括设置在连接梁上的伺服电机和减速机,减速机分别向第一、第二行走小车所在侧延伸有输出轴,两输出轴的悬伸端部分别由联轴器连接传动轴,所述传动轴由带座轴承安装在连接梁上且其端部键装有主动链轮,主动链轮与沿第一横梁或第二横梁长度方向布置的链条啮合,所述链条由设置在第一横梁或第二横梁两端的连接装置拉紧固定,且在第一、第二行走小车上分别设有两个涨紧链轮将链条压紧。

优选的,第一行走小车和/或第二行走小车上的行走轮上同轴布置有刹车盘,所述的刹车盘与设置在对应的第一行走小车和/或第二行走小车上的空压式蝶式制动器配合进行制动。

优选的,所述的连接装置包括与链条端部固定连接的连接座,连接座向远离链条的方向延伸有中空杆,中空杆的端部设有外螺纹旋拧在连接梁的安装孔上。

优选的,所述导向组件包括导向轮,设置在第一、二横梁下端面用于和导向轮滚动配合的导向槽,所述导向槽沿第一横梁长度方向布置,导向轮的转动轴伸出端经由钢板固联在连接梁下端面。

优选的,所述连接梁远离驱动单元的一侧还固联有机器人安装板,安装板周向设有若干用于安装机器人的安装孔,机器人经由螺栓固联在机器人安装板上。

优选的,机器人上还设有摄像头、用于接收并处理摄像头传递信息的处理模块,所述处理模块将处理结果发送至控制模块,并经由控制模块控制机器人和伺服电机实现自动化搬运作业。

优选的,各所述第一、第二横梁两端还设有垂直布置的立柱,所述立柱一端经由地脚螺栓和地基固联,立柱另一端经由螺栓分别对应和第一、第二横梁连接。

优选的,所述连接梁位于驱动单元一侧、第一横梁和/或第二横梁一侧还设有围栏,第一横梁和/或第二横梁的围栏一端还设有竖梯。

工作过程:伺服电机提供动力,动力通过减速机减速后分两支,再分别由两个联轴器传递给输出轴,输出轴通过键带动左右两个主动链轮转动,两个主动链轮转动将转矩分别作用在链条上,链条通过反作用力促使两个主动链轮朝着反作用力的方向水平移动,从而致使连接梁、机器人和第一、第二行走小车作为一个整体沿两导轨方向移动。同时该过程中通过摄像头采集进入到连接梁下方的车辆空间位置,并将采集的信息发送至处理模块,处理模块通过计算并将结果传递到控制模块,控制模块同时控制机器人、伺服电机,根据工作需求编制相应控制程序,最终实现货物的自动装卸。

与现有技术相比,本发明的有益效果为:

1、本发明中,设有的行车机构包括第一、第二横梁,第一、第二行走小车可以在伺服电机驱动下在导轨上滑动,该过程中,能够带动机器人同步运动,从而机器人自身位置可以根据实际物料分布情况进行调整,大大增强了机器人作业范围,提升了其工作效率和适用性;

2、驱动单元采用90度双向同步输出减速箱,通过联轴器将动力传递给左右两根传动轴,传动轴上安装链轮,导轨旁边固定安装链条,链轮在链条上滚动,这样就实现了用一个伺服电机同时给机器人,连接横梁上的第一和第二行走小车提供同步的动力,比普通行车机构少了一套动力部件,结构上更加紧凑;

3、系统的功能执行部件采用工业机器人,用标准型号工业机器人加装专用抓手及驱动单元,组成了货物垛码机器人,再加上图像视觉模块。七轴视觉机器人的程序里所需要定位的只有两点,一个是抓起点,一个是摆放点,这两点之间以外的轨道全由电脑来控制,所以操作方法极为简单。七轴视觉机器人搬运速度快而准,结构紧凑合理,维修方便,安装操作简单,相比人工搬运,机器人能更加高效整齐将货物码放在制定位置上。为充分利用场地面积和机器人码堆物料的稳定性,机器人具有物料码垛顺序排列设定器,可根据企业的生产节奏快慢,灵活调节机器人的运行速度。此外机器人的使用可实现多工位集中控制,可有效减少岗位人员数量,为企业减少人力成本;

4、本发明由多个模块组装而成,易拆装,对于易损坏部件可留有备用件,这样在系统实际使用中能大大减少设备的维修时间,减小对企业生产的影响;

5、第一、第二行走小车安装独立的空压碟式制动器,如果遇有特殊紧急情况需要设备停止运转,则可通过空压式碟式制动器与刹车盘配合产生制动力矩,阻止小车行走轮转动,直接控制行车轮的转动,从而迫使小车停止移动,制动安全可靠;

6、本发明在设备运转的过程中,第一、第二行走小车加装导向组件,导向轮可防止应载荷偏心而导致行车的上下倾斜,能防止各行走小车的倾斜,进一步提高了装备运行的安全性。

附图说明:

图1为本发明结构示意图;

图2为本发明结构俯视图;

图3为图2中a位置局部放大图;

图4为本发明行车机构结构示意图;

图5为本发明中功能模块关系图;

图中:11~第一横梁;12~第二横梁;13~第一行走小车;14~第二行走小车;15~导轨;16~行走轮;17~刹车盘;18~空压式蝶式制动器;19~立柱;2~连接梁;3~导向轮;41~机器人;42~机器人安装板;51~图像视觉模块;52~处理模块;53~控制模块;61~伺服电机;62~传动轴;63~主动链轮;64~链条;65~涨紧链轮;71~连接做;72~中控杆;81~围栏;82~竖梯。

具体实施方式:

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示及实施例,进一步阐明本发明。

实施例1:

如图1、2、图4所示,一种七轴视觉机器人,包括行车机构,行车机构包括平行且间隔布置的第一、第二横梁11、12,第一、第二横梁11、12上分别布置有第一、第二行走小车13、14且在第一、第二行走小车13、14之间设有连接梁2,连接梁2上设有驱动单元用于驱动第一、第二行走小车13、14同步在第一、第二横梁11、12上往复移动;第一、第二行走小车13、14上分别设有导向轮组件,导向轮组件与第一、第二横梁11、12导向配合;连接梁2上安装有向下延伸布置的机器人。

现有技术中,一些机器人在搬运过程中位置固定不动,通过机器人的机械手进行搬运作业,该过程中,不仅对于待搬运件的位置有要求,需放置在指定位置,而且搬运范围受到机械手伸展半径限制,使搬运作业效率降低,本发明中,直线式运动动力由伺服电机提供,可实现电脑系统的自动化控制,相比传统直线运动用普通电机的人工手动控制更为安全和高效。

工作过程:伺服电机61提供动力,动力通过减速机减速后分两支,再分别由两个联轴器传递给输出轴,输出轴通过键带动左右两个主动链轮63转动,两个主动链轮63转动将转矩分别作用在链条64上,链条64通过反作用力促使两个主动链轮63朝着反作用力的方向水平移动,从而致使连接梁2、机器人41和第一、第二行走小车13、14作为一个整体沿两导轨方向移动。同时该过程中通过摄像头采集进入到连接梁下方的车辆空间位置,并将采集的信息发送至处理模块52,处理模块52通过计算并将结果传递到控制模块53,控制模块53同时控制机器人41、伺服电机61,根据工作需求编制相应控制程序,最终实现货物的自动装卸。

如图1、图2和图4所示,第一、第二横梁11、12上分别设有导轨15,第一、第二行走小车13、14上布置的行走轮16与导轨15与构成滚动配合;驱动单元包括设置在连接梁2上的伺服电机61和减速机,减速机分别向第一、第二行走小车13、14所在侧延伸有输出轴,两输出轴的悬伸端部分别由联轴器连接传动轴62,传动轴62由带座轴承安装在连接梁2上且其端部键装有主动链轮63,主动链轮63与沿第一横梁11或第二横梁12长度方向布置的链条64啮合,链条64由设置在第一横梁11或第二横梁12两端的连接装置拉紧固定,且在第一、第二行走小车13、14上分别设有两个涨紧链轮65将链条64压紧,如此,驱动单元采用90度双向同步输出减速箱,通过联轴器将动力传递给左右两根传动轴62,传动轴62上安装链轮,导轨15旁边固定安装链条64,链轮在链条上滚动,这样就实现了用一个伺服电机同时给机器人,连接梁2上的第一和第二行走小车13、14提供同步的动力,比普通行车机构少了一套动力部件,结构上更加紧凑。

如图4所示,第一行走小车13和/或第二行走小车14上的行走轮16上同轴布置有刹车盘17,刹车盘17与设置在对应的第一行走小车13和/或第二行走小车14上的空压式蝶式制动器18配合进行制动,如此,第一、第二行走小车13、14安装独立的空压碟式制动器18,如果遇有特殊紧急情况需要设备停止运转,则可通过空压式碟式制动器18与刹车盘17配合产生制动力矩,直接控制行车轮16的转动,从而迫使小车停止移动,制动安全可靠。

如图2、3、4所示,连接装置包括与链条64端部固定连接的连接座71,连接座71向远离链条64的方向延伸有中空杆72,中空杆72的端部设有外螺纹旋拧在连接梁的安装孔上,导向组件包括导向轮3,设置在第一、二横梁11、12下端面用于和导向轮3滚动配合的导向槽,导向槽沿第一横梁11长度方向布置,导向轮3的转动轴伸出端经由钢板固联在连接梁2下端面,如此,第一、第二行走小车13、14加装导向组件,导向轮3可防止应载荷偏心而导致行车的上下倾斜,能防止各行走小车的倾斜,进一步提高了装备运行的安全性。

如图1所示,连接梁2远离驱动单元的一侧还固联有机器人安装板42,机器人安装板42周向设有若干用于安装机器人41的安装孔,机器人41经由螺栓固联在机器人安装板42上,机器人41上还设有摄像头、用于接收并处理摄像头传递信息的处理模块52,所述处理模块52将处理结果发送至控制模块53,并经由控制模块53控制机器人41和伺服电机61实现自动化搬运作业,如此,系统的功能执行部件采用工业机器人,用标准型号工业机器人加装专用抓手及驱动单元,组成了货物垛码机器人,再加上图像视觉模块51。七轴视觉机器人的程序里所需要定位的只有两点,一个是抓起点,一个是摆放点,这两点之间以外的轨道全由电脑来控制,所以操作方法极为简单。七轴视觉机器人搬运速度快而准,结构紧凑合理,维修方便,安装操作简单,相比人工搬运,机器人41能更加高效整齐将货物码放在制定位置上。为充分利用场地面积和机器人码堆物料的稳定性,机器人41具有物料码垛顺序排列设定器,可根据企业的生产节奏快慢,灵活调节机器人的运行速度。此外机器人的使用可实现多工位集中控制,可有效减少岗位人员数量,为企业减少人力成本。

如图1所示,第一、第二横梁11、12两端还设有垂直布置的立柱19,立柱19一端经由地脚螺栓和地基固联,立柱19另一端经由螺栓分别对应和第一、第二横梁11、12连接。

实施例2:

如图1所示,本实施例结构和实施例1基本相同,相同之处不再重述,不同之处在于:连接梁2位于驱动单元一侧、第一横梁11和/或第二横梁12一侧还设有围栏81,第一横梁11和/或第二横梁12的围栏81一端还设有竖梯82,如此,竖梯82和围栏81可方便工作人员对设备进行安装、调试和维修。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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