一种机器人悬挂移动系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种机器人悬挂移动系统，属于加工技术领域，包括支架、移动装置和带有夹具的机器人，移动装置设置于支架，机器人设置于移动装置的底部，移动装置驱动机器人移动。本技术方案提供的机器人悬挂移动系统将机器人悬挂于工作平台之上，一方面能够最大限度的节约空间，另一方面能够增大机器人的活动范围，增加其可到达的工作位置，从而能够适应多个工位的需求，进而充分发挥机器人的性能。
【专利说明】
一种机器人悬挂移动系统
技术领域
[0001]本发明涉及加工技术领域，具体而言，涉及一种机器人悬挂移动系统。【背景技术】
[0002]现有的机器人存在以下两个方面的缺点:1、抓取移动位置不够精确;2、机器人的活动范围有限，不能满足实际生产加工中复杂多样的工位需求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种机器人悬挂移动系统，以改善上述的问题。
[0004]本发明是这样实现的:
[0005]本发明提供的机器人悬挂移动系统包括支架、移动装置和带有夹具的机器人，移动装置设置于支架，机器人设置于移动装置的底部，移动装置驱动机器人移动。
[0006]带有夹具的机器人，夹具不构成对机器人范围的限定，实际生产时可以根据实际使用需求设计不同的机器人，因此，本发明适用于各种机器人的搬运、装配、分拣、焊接、喷涂等领域。移动装置可以采用丝杆组件，链条组件或者绳索组件等，只要满足能够驱动机器人在支架上移动的条件即在本申请的保护范围内。实际使用时，支架一般安装于工作平台上，工作平台也可以设置于支架底部，可以根据实际需求设计。
[0007]机器人通过移动装置悬挂于支架，移动装置驱动机器人在工作平台上方移动，相比现有技术中的机器人，本申请提供的机器人的活动范围更广，能够到达不同的位置，满足实际加工生产中复杂多样的工位需求，进而在实际加工生产中使机器人的效用得到充分的发挥。
[0008]进一步地，移动装置包括驱动机构、滑座和并排设置的两个滑轨，两个滑轨横向设置于支架且分别滑动嵌设有滑块，滑座的两侧分别与滑块连接，机器人设置于滑座的底部， 驱动机构驱动滑座沿滑轨滑动。
[0009]滑座设置于两个滑轨之间，滑座的两端与滑轨之间通过滑块滑动连接，驱动机构驱动滑座沿着滑轨移动，滑座移动带动机器人一起移动。滑轨设置至少两组，两组滑轨分别设置于滑座的两侧，每组滑轨包括至少一个滑轨。本申请中提供的方案为每组滑轨包括一个滑轨的实现方式。
[0010]进一步地，驱动机构包括伺服电机和丝杆，丝杆横向活动设置于两个滑轨之间，丝杆穿过滑座且与滑座螺纹连接，伺服电机驱动丝杆转动。
[0011]伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中， 用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。
[0012]因此，采用伺服电机与丝杆组合，实际操作时，可以通过输入机器人的实际移动位置进而控制伺服电机，通过伺服电机控制丝杆的转速，从而实现机器人移动位置的准确定位。
[0013]比如，确定机器人需要到达的位置和需要避让的物体后，进行机器人的仿真检测。 根据机器人每个关节可以旋转的角度，模拟机器人可以到达的位置，及是否能避开障碍物。 根据仿真结果优化机器人行走机构的行程等。
[0014]进一步地，支架设置有用于探测机器人的位置的位移传感器。
[0015]位移传感器用于校准机器人位置，通过位移传感器探测机器人的位置，再通过信息反馈给伺服电机以调整机器人的位置，从而使机器人停留在精确的位置，方便施工。
[0016]进一步地，丝杆的终端设置有缓冲限位。
[0017]缓冲限位是机器人出现故障时的保护装置。设置缓冲限位能够在机器人或者移动装置出现故障的情况下立即停止操作，提高安全使用性能。
[0018]进一步地，支架包括顶部框架和设置于顶部框架的底部的多根支腿，移动装置设置于顶部框架，机器人位于顶部框架的下方。
[0019]该框架能够将机器人悬挂于工作平台上方，最大限度的节约空间，增大机器人的活动范围，同时该框架结构简单，安装拆卸方便。
[0020]进一步地，支架的顶部横向设置有安装框架，移动装置设置于安装框架，安装框架与支架之间竖向设置有多个伸缩调节支腿。
[0021]伸缩调节支腿能够调节安装框架与支架之间的竖向间距，进而调节机器人与工作平台之间的竖向间距，机器人不仅能够在横向平面内移动，而且能够在竖向方向上移动，进一步增大机器人的活动范围，满足更多的工位需求，更具实用性。
[0022]进一步地，每个伸缩调节支腿包括支撑支腿和移动支腿，支撑支腿和移动支腿均为空心圆柱，支撑支腿固定于支架的顶部，移动支腿固定于安装框架的底部，支撑支腿内设置有液压缸，移动支腿套于支撑支腿的外侧且与液压缸的活塞杆连接。[〇〇23] 支撑支腿和移动支腿之间的间距通过液压缸调节，液压缸通过驱动移动支腿上移和下移实现伸缩调节支腿长度的变化，进而实现机器人的竖向高度的调节。移动支腿套于支撑支腿的外侧，移动支腿也可以套设于支撑支腿的内侧，移动支腿沿着支撑支腿上下移动，支撑支腿起到导向的作用。
[0024]进一步地，支架底部设置有工作平台和液压站，液压缸与液压站连接。
[0025]液压站能够按照驱动装置(油缸或马达)要求的流向、压力和流量供油，适用于驱动装置与液压站分离的各种机械上，将液压站与驱动装置用油管相连，液压系统即可实现各种规定的动作。因此设置液压站，能够根据输入的信息控制液压缸的供油，进而控制移动支腿的上下移动的距离，从而根据输入指令调节伸缩调节支腿的长度。
[0026]进一步地，支架设置有移动安装架，支架并排设置有两个滑道，移动安装架的底部设置有滑动支腿，滑动支腿滑动嵌设于滑道内；移动装置设置于移动安装架，滑轨和丝杆均倾斜设置，滑座的移动路线与移动安装架的移动路线在同一横向平面内的投影相交或者投影的延长线相交。
[0027]“滑座的移动路线”是指滑座沿着滑轨移动的轨迹形成的线路，“移动安装架的移动路线”是指移动安装架沿着滑道移动的轨迹形成的线路。两个的移动路线相交，使机器人不仅能够沿着滑轨移动，而且能够沿着滑道移动，进一步增大了机器人的活动范围。
[0028]滑轨和丝杆倾斜设置，又能在竖向方向调节机器人的竖向高度，再次增大机器人的活动范围，满足更多复杂的工位需求，提高加工生产的工作效率。
[0029]本发明的有益效果:本技术方案提供的机器人悬挂移动系统将机器人悬挂于工作平台之上，一方面能够最大限度的节约空间，另一方面能够增大机器人的活动范围，增加其可到达的工作位置，从而能够适应多个工位的需求，进而充分发挥机器人的性能。【附图说明】
[0030]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。
[0031]图1为本发明实施例提供的机器人悬挂移动系统的整体结构示意图；
[0032]图2为图1所示的机器人悬挂移动系统的主视图；
[0033]图3为图1所示的机器人悬挂移动系统的侧视图；
[0034]图4为图1所示的机器人悬挂移动系统的俯视图；
[0035]图5为本发明实施例提供的机器人悬挂移动系统的第二种结构的主视图；
[0036]图6为本发明实施例提供的机器人悬挂移动系统的第三种结构的主视图；
[0037]图7为本发明实施例提供的机器人悬挂移动系统的第四种结构的主视图；
[0038]图8为图7所示的机器人悬挂移动系统的俯视图。
[0039]图中:
[0040] 支架101;机器人103;滑座105;滑轨106;滑块107;伺服电机108;丝杆109;位移传感器200;缓冲限位201;顶部框架202;支腿203;安装框架204;伸缩调节支腿205;支撑支腿 206;移动支腿207;液压站209;移动安装架300;滑道301;滑动支腿302;夹具303。【具体实施方式】
[0041]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。[〇〇42]因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[〇〇43]应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0044]在本发明的描述中，需要说明的是，术语“横向”、“竖向”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。
[0045]在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0046]实施例1，参照图1至图4。
[0047]如图1所示，本实施例提供的机器人103悬挂移动系统包括支架101、移动装置和带有夹具303的机器人103,移动装置设置于支架101，机器人103设置于移动装置的底部，移动装置驱动机器人103移动。[〇〇48]带有夹具303的机器人103,夹具303不构成对机器人103范围的限定，实际生产时可以根据实际使用需求设计不同的机器人103,因此，本发明适用于各种机器人103的搬运、 装配、分拣、焊接、喷涂等领域。移动装置可以采用丝杆109组件，链条组件或者绳索组件等， 只要满足能够驱动机器人103在支架101上移动的条件即在本申请的保护范围内。实际使用时，支架101—般安装于工作平台上，工作平台也可以设置于支架101底部，可以根据实际需求设计。
[0049]机器人103通过移动装置悬挂于支架101，移动装置驱动机器人103在工作平台上方移动，相比现有技术中的机器人103,本申请提供的机器人103的活动范围更广，能够到达不同的位置，满足实际加工生产中复杂多样的工位需求，进而在实际加工生产中使机器人 103的效用得到充分的发挥。
[0050]其中，作为本实施例的优选实施方式，如图4所示，移动装置包括驱动机构、滑座 105和并排设置的两个滑轨106,两个滑轨106横向设置于支架101且分别滑动嵌设有滑块 107,滑座105的两侧分别与滑块107连接，机器人103设置于滑座105的底部，驱动机构驱动滑座105沿滑轨106滑动。
[0051]滑座105设置于两个滑轨106之间，滑座105的两端与滑轨106之间通过滑块107滑动连接，驱动机构驱动滑座105沿着滑轨106移动，滑座105移动带动机器人103—起移动。滑轨106设置至少两组，两组滑轨106分别设置于滑座105的两侧，每组滑轨106包括至少一个滑轨106。本申请中提供的方案为每组滑轨106包括一个滑轨106的实现方式。
[0052]其中，本申请中的驱动机构优选下述的实现方式，如图4所示，驱动机构包括伺服电机108和丝杆109,丝杆109横向活动设置于两个滑轨106之间，丝杆109穿过滑座105且与滑座105螺纹连接，伺服电机108驱动丝杆109转动。
[0053]伺服电机108可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机108转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。
[0054]因此，采用伺服电机108与丝杆109组合，实际操作时，可以通过输入机器人103的实际移动位置进而控制伺服电机108,通过伺服电机108控制丝杆109的转速，从而实现机器人103移动位置的准确定位。
[0055]比如，确定机器人103需要到达的位置和需要避让的物体后，进行机器人103的仿真检测。根据机器人103每个关节可以旋转的角度，模拟机器人103可以到达的位置，及是否能避开障碍物。根据仿真结果优化机器人103行走机构的行程等。
[0056] 支架101设置有用于探测机器人103的位置的位移传感器200。位移传感器200用于校准机器人103位置，通过位移传感器200探测机器人103的位置，再通过信息反馈给伺服电机108以调整机器人103的位置，从而使机器人103停留在精确的位置，方便施工。[〇〇57] 丝杆109的终端设置有缓冲限位201。缓冲限位201是机器人103出现故障时的保护装置。设置缓冲限位201能够在机器人103或者移动装置出现故障的情况下立即停止操作， 提尚安全使用性能。[〇〇58] 如图2和图3所示，支架101包括顶部框架202和设置于顶部框架202的底部的多根支腿203,移动装置设置于顶部框架202,机器人103位于顶部框架202的下方。该框架能够将机器人103悬挂于工作平台上方，最大限度的节约空间，增大机器人103的活动范围，同时该框架结构简单，安装拆卸方便。[〇〇59] 实施例2,参照图5和图6。
[0060]本实施例提供的机器人103悬挂移动系统中的支架101的顶部横向设置有安装框架204,移动装置设置于安装框架204,安装框架204与支架101之间竖向设置有多个伸缩调节支腿205。[〇〇61] 伸缩调节支腿205能够调节安装框架204与支架101之间的竖向间距，进而调节机器人103与工作平台之间的竖向间距，机器人103不仅能够在横向平面内移动，而且能够在竖向方向上移动，进一步增大机器人103的活动范围，满足更多的工位需求，更具实用性。 [〇〇62]如图5所示，每个伸缩调节支腿205包括支撑支腿206和移动支腿207，支撑支腿206 和移动支腿207均为空心圆柱，支撑支腿206固定于支架101的顶部，移动支腿207固定于安装框架204的底部，支撑支腿206内设置有液压缸，移动支腿207套于支撑支腿206的外侧且与液压缸的活塞杆连接。[〇〇63] 支撑支腿206和移动支腿207之间的间距通过液压缸调节，液压缸通过驱动移动支腿207上移和下移实现伸缩调节支腿205长度的变化，进而实现机器人103的竖向高度的调节。移动支腿207套于支撑支腿206的外侧，移动支腿207也可以套设于支撑支腿206的内侧， 移动支腿207沿着支撑支腿206上下移动，支撑支腿206起到导向的作用。
[0064]为了实现智能控制，如图6所示，支架101底部设置有工作平台和液压站209,液压缸与液压站209连接。液压站209能够按照驱动装置(油缸或马达)要求的流向、压力和流量供油，适用于驱动装置与液压站209分离的各种机械上，将液压站209与驱动装置用油管相连，液压系统即可实现各种规定的动作。因此设置液压站209,能够根据输入的信息控制液压缸的供油，进而控制移动支腿207的上下移动的距离，从而根据输入指令调节伸缩调节支腿205的长度。[〇〇65] 实施例3,参照图7至图8。
[0066]如图7和图8所示，本实施例提供的机器人103悬挂移动系统中的支架101设置有移动安装架300,支架101并排设置有两个滑道301，移动安装架300的底部设置有滑动支腿 302,滑动支腿302滑动嵌设于滑道301内；移动装置设置于移动安装架300,滑轨106和丝杆 109均倾斜设置，滑座105的移动路线与移动安装架300的移动路线在同一横向平面内的投影相交或者投影的延长线相交。
[0067] “滑座105的移动路线”是指滑座105沿着滑轨106移动的轨迹形成的线路，“移动安装架300的移动路线”是指移动安装架300沿着滑道301移动的轨迹形成的线路。两个的移动路线相交，使机器人103不仅能够沿着滑轨106移动，而且能够沿着滑道301移动，进一步增大了机器人103的活动范围。
[0068]滑轨106和丝杆109倾斜设置，又能在竖向方向调节机器人103的竖向高度，再次增大机器人103的活动范围，满足更多复杂的工位需求，提高加工生产的工作效率。
[0069]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种机器人悬挂移动系统，其特征在于，包括支架、移动装置和带有夹具的机器人， 所述移动装置设置于所述支架，所述机器人设置于所述移动装置的底部，所述移动装置驱 动所述机器人移动。2.根据权利要求1所述的机器人悬挂移动系统，其特征在于，所述移动装置包括驱动机 构、滑座和并排设置的两个滑轨，两个所述滑轨横向设置于所述支架且分别滑动嵌设有滑 块，所述滑座的两侧分别与所述滑块连接，所述机器人设置于所述滑座的底部，所述驱动机 构驱动所述滑座沿所述滑轨滑动。3.根据权利要求2所述的机器人悬挂移动系统，其特征在于，所述驱动机构包括伺服电 机和丝杆，所述丝杆横向活动设置于两个所述滑轨之间，所述丝杆穿过所述滑座且与所述 滑座螺纹连接，所述伺服电机驱动所述丝杆转动。4.根据权利要求1所述的机器人悬挂移动系统，其特征在于，所述支架设置有用于探测 所述机器人的位置的位移传感器。5.根据权利要求3所述的机器人悬挂移动系统，其特征在于，所述丝杆的终端设置有缓 冲限位。6.根据权利要求1所述的机器人悬挂移动系统，其特征在于，所述支架包括顶部框架和 设置于所述顶部框架的底部的多根支腿，所述移动装置设置于所述顶部框架，所述机器人 位于所述顶部框架的下方。7.根据权利要求1所述的机器人悬挂移动系统，其特征在于，所述支架的顶部横向设置 有安装框架，所述移动装置设置于所述安装框架，所述安装框架与所述支架之间竖向设置 有多个伸缩调节支腿。8.根据权利要求7所述的机器人悬挂移动系统，其特征在于，每个所述伸缩调节支腿包 括支撑支腿和移动支腿，所述支撑支腿和所述移动支腿均为空心圆柱，所述支撑支腿固定 于所述支架的顶部，所述移动支腿固定于所述安装框架的底部，所述支撑支腿内设置有液 压缸，所述移动支腿套于所述支撑支腿的外侧且与所述液压缸的活塞杆连接。9.根据权利要求8所述的机器人悬挂移动系统，其特征在于，所述支架底部设置有工作 平台和液压站，所述液压缸与所述液压站连接。10.根据权利要求3所述的机器人悬挂移动系统，其特征在于，所述支架设置有移动安 装架，所述支架并排设置有两个滑道，所述移动安装架的底部设置有滑动支腿，所述滑动支 腿滑动嵌设于所述滑道内；所述移动装置设置于所述移动安装架，所述滑轨和所述丝杆均 倾斜设置，所述滑座的移动路线与所述移动安装架的移动路线在同一横向平面内的投影相 交或者投影的延长线相交。
【文档编号】B25J9/00GK106002935SQ201610345981
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月23日
【发明人】魏宝东
【申请人】上海美诺福科技股份有限公司