專利名稱：搬運機器人系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及工件搬運領(lǐng)域，尤其涉及一種可進行大型重型工件搬運的搬運機器人系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有市場上，大型工程設(shè)備制造企業(yè)在某些重型設(shè)備、例如挖掘機等的生產(chǎn)制造過程中，通常會產(chǎn)生重達數(shù)噸的大型重型工件。該種大型重型工件通常是通過自動立體倉庫自動傳送至固定位置，然后通過吊車逐個搬運至另一位置進行繼續(xù)組裝制造。在利用吊車進行該種大型重型工件的搬運操作時，至少需要兩個人配合完成搬運工作，其中一個人進行吊車的操作控制，另外一個人配合吊車調(diào)整工件的取放位置及取放姿態(tài)。但是，在吊車對大型重型工件的搬運過程中，工件容易擺動，并且工件在水平方向的角度難以調(diào)整，從而導(dǎo)致無法實現(xiàn)精確定位工件的取放位置以及取放姿態(tài)。另外，人工協(xié)助吊車操作不僅費時費力，而且存在人員安全問題。此外，該種人工控制吊車搬運大型重型工件的操作導(dǎo)致生產(chǎn)流程無法實現(xiàn)自動化，進而出現(xiàn)工作效率瓶頸，嚴(yán)重影響該種大型工程設(shè)備的生產(chǎn)效率。因此，有必要提供一種改進的搬運機器人系統(tǒng)以克服上述問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種可實現(xiàn)大型工程設(shè)備自動化搬運的搬運機器人系統(tǒng)。相應(yīng)地，本實用新型的搬運機器人系統(tǒng)，包括底座、活動定位于底座上并與底座垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)立柱、垂直安裝于旋轉(zhuǎn)立柱上并沿旋轉(zhuǎn)立柱軸向方向移動的懸臂、活動固定于懸臂末端的機械手，以及控制旋轉(zhuǎn)立柱旋轉(zhuǎn)角度以及底座、懸臂和機械手移動距離的控制裝置，所述懸臂與旋轉(zhuǎn)立柱垂直設(shè)置、并且設(shè)置有進行搬運工件型號掃描的視覺攝像判讀裝置。作為本實用新型的進一步改進，所述底座包括固定于地面上的地軌及活動定位于地軌上并沿地軌帶動旋轉(zhuǎn)立柱移動的移動車，所述控制裝置包括驅(qū)動移動車移動的第一驅(qū)動電機，所述旋轉(zhuǎn)立柱定位于移動車上并在移動車上繞旋轉(zhuǎn)立柱軸心旋轉(zhuǎn)。作為本實用新型的進一步改進，所述旋轉(zhuǎn)立柱設(shè)有位于其底端以與移動車配合旋轉(zhuǎn)的第一回轉(zhuǎn)支承安裝座，所述控制裝置還包括驅(qū)動旋轉(zhuǎn)立柱帶動懸臂在移動車上進行旋轉(zhuǎn)的第二驅(qū)動電機、以及驅(qū)動懸臂沿旋轉(zhuǎn)立柱軸向方向移動的升降機構(gòu)。作為本實用新型的進一步改進，所述控制裝置包括進行懸臂移動距離測量的激光測距機構(gòu)，所述激光測距機構(gòu)包括固定于旋轉(zhuǎn)立柱上的激光測距傳感器及固定于懸臂上并與激光測距傳感器沿旋轉(zhuǎn)立柱軸向方向相對設(shè)置的靶標(biāo)。作為本實用新型的進一步改進，所述旋轉(zhuǎn)立柱外側(cè)設(shè)有沿其軸向方向延伸的直線導(dǎo)軌，懸臂設(shè)有圍繞旋轉(zhuǎn)立柱以將懸臂定位于旋轉(zhuǎn)立柱上的定位架及設(shè)置于定位架內(nèi)側(cè)以與直線導(dǎo)軌配合滑動的滑塊。[0010]作為本實用新型的進一步改進，所述懸臂還設(shè)有連接于定位架、并與旋轉(zhuǎn)立柱垂直設(shè)置的懸臂梁，所述懸臂梁遠離定位架的末端設(shè)置有定位機械手并供機械手繞其旋轉(zhuǎn)的第二回轉(zhuǎn)支承安裝座，所述控制裝置還包括驅(qū)動機械手繞第二回轉(zhuǎn)支承安裝座的軸心旋轉(zhuǎn)的第三驅(qū)動電機。作為本實用新型的進一步改進，所述機械手包括活動固定于第二回轉(zhuǎn)支承安裝座上的固持臂及固定于固持臂上并相對設(shè)置的兩個夾緊抓手，所述固持臂設(shè)有供夾緊抓手沿固持臂長度方向移動的滑行軌道，所述控制裝置還包括驅(qū)動兩個夾緊抓手沿滑行軌道相向或相背離移動的傳動機構(gòu)。作為本實用新型的進一步改進，所述機械手包括活動固定于第二回轉(zhuǎn)支承安裝座上的定位座、固定于定位座上的三個夾緊抓手、及用以固定夾緊抓手的轉(zhuǎn)動軸，所述控制裝置還包括驅(qū)動定位座上下移動以帶動夾緊抓手相互收緊及放松的驅(qū)動機構(gòu)。作為本實用新型的進一步改進,所述定位座包括與驅(qū)動機構(gòu)相固定的主動座及活 動固定于主動座周圍的從動座，所述夾緊抓手成L型設(shè)置并包括位于末端的卡勾，所述轉(zhuǎn)動軸包括活動固定主動座及夾緊抓手一端的第一轉(zhuǎn)動軸，及固定從動座與L型夾緊抓手拐角處的第二轉(zhuǎn)動軸，所述夾緊抓手繞第二轉(zhuǎn)動軸旋轉(zhuǎn)以相互收緊及放松。作為本實用新型的進一步改進，所述控制裝置包括進行旋轉(zhuǎn)立柱旋轉(zhuǎn)角度以及底座、懸臂和機械手移動距離控制的控制器。本實用新型的有益效果是本實用新型的搬運機器人系統(tǒng)可先通過視覺攝像判讀裝置進行搬運工件型號的掃描，然后控制裝置控制底座帶動旋轉(zhuǎn)立柱移動、旋轉(zhuǎn)，以及控制懸臂和機械手移動，從而實現(xiàn)大型重型工件搬運的自動化，且精確控制工件在搬運過程中的高度、水平方向的角度等，實現(xiàn)精確定位工件的取放位置以及取放姿態(tài)，提高至少3倍的生產(chǎn)效率，且減少了安全事故隱患，降低了企業(yè)人力資源成本等。

圖I是本實用新型搬運機器人系統(tǒng)及一工件的第一較佳實施方式的立體圖；圖2是圖I中搬運機器人系統(tǒng)及一工件的另一角度的立體圖；圖3是圖I中搬運機器人系統(tǒng)的底座的立體圖；圖4是圖I中搬運機器人系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)立柱的立體圖；圖5是圖4中旋轉(zhuǎn)立柱的部分立體剖視示意圖，顯示旋轉(zhuǎn)立柱的內(nèi)部構(gòu)造；圖6是圖I中搬運機器人系統(tǒng)的懸臂的立體圖；圖7是圖6中懸臂的部分剖視示意圖，顯示懸臂的內(nèi)部構(gòu)造；圖8是圖I中搬運機器人系統(tǒng)的機械手裝置的立體圖；圖9是圖8中機械手裝置的部分剖視圖，顯示機械手裝置的內(nèi)部構(gòu)造；圖10是圖8中機械手裝置去掉固持臂后的部分立體圖；圖11是圖10中機械手裝置的前視圖；圖12是圖10中機械手裝置的俯視圖；圖13是圖8中機械手裝置的部分立體剖視圖，顯示張緊機構(gòu)的結(jié)構(gòu)；圖14是本實用新型搬運機器人系統(tǒng)及一工件的第二較佳實施方式的立體圖；圖15是圖14中搬運機器人系統(tǒng)及一工件的另一角度的立體圖；[0031]圖16是圖15中搬運機器人系統(tǒng)的機械手及驅(qū)動機構(gòu)的立體圖；圖17是圖16中機械手及驅(qū)動機構(gòu)的部分分解圖。
具體實施方式
以下將結(jié)合附圖所示的各實施方式對本實用新型進行詳細描述。但這些實施方式并不限制本實用新型，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。請參照圖I及圖2所示為本實用新型搬運機器人系統(tǒng)100的第一較佳實施方式。所述搬運機器人系統(tǒng)100用于進行大型重型工件800的搬運，并包括底座I、活動定位于底座I上并與底座I垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)立柱2、垂直安裝于旋轉(zhuǎn)立柱2上并沿旋轉(zhuǎn)立柱2軸向方向升降移動的懸臂3、活動固定于懸臂3末端的機械手4，以及控制旋轉(zhuǎn)立柱2旋轉(zhuǎn)角度和底座I、懸臂3和機械手4移動距離的控制裝置5。請參照圖I至3所示,所述底座I包括固定于地面(未圖示)上的地軌11及活動定位于地軌11上并沿地軌11帶動旋轉(zhuǎn)立柱2移動的移動車12。所述控制裝置5包括驅(qū)動移動車12移動的第一驅(qū)動電機51。所述旋轉(zhuǎn)立柱2垂直定位于移動車12上并可在移動車12上繞旋轉(zhuǎn)立柱2軸心旋轉(zhuǎn)。所述地軌11為本實用新型搬運機器人系統(tǒng)100的基礎(chǔ)承重部件，通過化學(xué)螺栓(未圖示)固定于混凝土地面，以抵抗本實用新型搬運機器人系統(tǒng)100及搬運大型重型工件800的重力，同時承受搬運工件800提升及運輸過程中的傾翻力矩。所述地軌11設(shè)置有地軌梁111、固定于地軌梁111兩側(cè)以供移動車12沿其地軌11軸向方向移動的軌道112、遮蓋軌道112外側(cè)的保護罩113、定位于地軌梁111上兩軌道112之間的拖鏈槽114及定位于拖鏈槽114中的拖鏈115。所述拖鏈115中設(shè)置有連接控制裝置5各部分的電纜10，從而避免移動車12行走過程中電纜10被拉扯、堆積而產(chǎn)生異常。所述第一驅(qū)動電機51固定于移動車12上。所述移動車12上設(shè)置有電纜收放線機構(gòu)121。該電纜收放線機構(gòu)121由內(nèi)擋圈1211和外擋圈1212組成，拖鏈115中的電纜10自移動車12底部的線槽出口固定后，在內(nèi)、外擋圈1211、1212之間的空間以旋轉(zhuǎn)立柱2回轉(zhuǎn)中心軸盤繞兩至三圈，盤繞后電纜10終端固定于旋轉(zhuǎn)立柱2下端。從而當(dāng)旋轉(zhuǎn)立柱2旋轉(zhuǎn)時，帶動電纜10終端回轉(zhuǎn)移動，進而帶動電纜收放線機構(gòu)121旋緊或放松，以保證在有效回轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)避免電纜10打折，纏繞。請參照圖I至圖5所示，所述旋轉(zhuǎn)立柱2設(shè)有位于其底端以與移動車12配合旋轉(zhuǎn)的第一回轉(zhuǎn)支承安裝座21、及垂直固定于第一回轉(zhuǎn)支承安裝座21上的立柱22。所述立柱22為管狀結(jié)構(gòu)，并在其內(nèi)部設(shè)置有用以平衡懸臂3和搬運工件800重量的配重機構(gòu)221，外部設(shè)置有固定于其四周的四根方管222。所述配重機構(gòu)221包括放置于立柱22內(nèi)側(cè)的四噸配重塊2211、固定于立柱22內(nèi)側(cè)上部的配重鏈輪2212、定位于配重鏈輪2212上的配重傳動鏈條2213及鏈條連接環(huán)2214。所述鏈條連接環(huán)2214與懸臂3相連接，以將懸臂3及搬運工件的重量通過配重鏈輪2212、配重傳動鏈條2213及配重塊2211抵消，從而降低本實用新型搬運機器人系統(tǒng)100的重心及升降動作功率需求。所述立柱22設(shè)有固定于方管222上并沿立柱22軸向方向延伸的直線導(dǎo)軌223。所述控制裝置5還包括驅(qū)動旋轉(zhuǎn)立柱2帶動懸臂3在移動車12上進行旋轉(zhuǎn)的第二驅(qū)動電機52、以及驅(qū)動懸臂3沿旋轉(zhuǎn)立柱2軸向方向移動的升降機構(gòu)53。所述第二驅(qū)動電機52固定于第一回轉(zhuǎn)支承安裝座21上，以驅(qū)動旋轉(zhuǎn)立柱2繞其軸心進行旋轉(zhuǎn)。所述升降機構(gòu)53 包括安裝于立柱22側(cè)面上的液壓泵站531及升降油缸532。所述液壓泵站531可為包括升降油缸532在內(nèi)的本實用新型整套搬運機器人系統(tǒng)100提供液壓動力。如圖4所示，所述液壓泵站531安裝在立柱22側(cè)面以降低本實用新型搬運機器人系統(tǒng)100的重心，并縮短液壓油路供應(yīng)距離，降低液壓油路損耗，進而降低系統(tǒng)100故障率。請參照圖I至圖7所示，所述懸臂3設(shè)有圍繞旋轉(zhuǎn)立柱2以將懸臂3定位于旋轉(zhuǎn)立柱2上的定位架31，及連接定位架31、并與旋轉(zhuǎn)立柱2垂直設(shè)置的懸臂梁32。所述定位架31上設(shè)置有固定于定位架31內(nèi)側(cè)以與直線導(dǎo)軌223配合滑動的滾珠滑塊311，及固定于定位架31外側(cè)以與旋轉(zhuǎn)立柱2上的升降油缸532配合連接以帶動懸臂3上下垂直移動的油缸支座312。所述懸臂梁32遠離定位架31的末端下側(cè)設(shè)置有供機械手4繞其旋轉(zhuǎn)的第二回轉(zhuǎn)支承安裝座321。所述控制裝置5還包括固定于懸臂梁32內(nèi)側(cè)以驅(qū)動機械手4繞第二回轉(zhuǎn)支承安裝座321的軸心旋轉(zhuǎn)的第三驅(qū)動電機54及固定于懸臂梁32末端以進行搬運工件型號掃描的視覺攝像判讀機構(gòu)50。該視覺攝像判讀機構(gòu)50可用于在進行工件800搬運前，先獲取需要進行搬運工件800的型號，然后將該型號反饋給控制裝置5，控制裝置5可獲取與該工件800對應(yīng)的相關(guān)參數(shù)，以對工件800放置位置自動判讀，確保機械手4正確抓取及安全運輸。所述控制裝置5還包括進行懸臂3沿旋轉(zhuǎn)立柱2軸向方向移動距離測量的激光測距機構(gòu)55。所述激光測距機構(gòu)55包括固定于旋轉(zhuǎn)立柱22上的激光測距傳感器551，及固定于懸臂3的定位架31上并與激光測距傳感551沿旋轉(zhuǎn)立柱2軸向方向相對設(shè)置的靶標(biāo)552 ;從而可對懸臂3的運行距離進行測量，并回饋機械手4的高度距離信息，進而配合升降機構(gòu)53適時調(diào)整懸臂3的高度，確保機械手4正確抓取或放置工件800，確保運輸過程安全可靠。請參照圖6至圖13所示,所述機械手4包括活動固定于第二回轉(zhuǎn)支承安裝座321上的固持臂41及固定于固持臂41上并相對設(shè)置的兩個夾緊抓手45。本實用新型中所述固持臂41成倒U型設(shè)計，并設(shè)有供夾緊抓手45沿固持臂41長度方向移動的滑行軌道410。所述控制裝置5還包括驅(qū)動兩個夾緊抓手42沿滑行軌道410相向或相背離移動的傳動機構(gòu)56。所述機械手4和傳動機構(gòu)56構(gòu)成夾持搬運工件800的機械手裝置。請結(jié)合圖9至圖12所示,所述傳動機構(gòu)56至少包括分別固定一夾緊抓手45的第一傳動機構(gòu)561和第二傳動機構(gòu)562。所述第一傳動機構(gòu)561包括第一驅(qū)動軸5611、驅(qū)動第一驅(qū)動軸5611轉(zhuǎn)動的第四驅(qū)動電機563、固定于第一驅(qū)動軸5611上的驅(qū)動齒輪5612和第一驅(qū)動鏈輪5613、固定于固持臂41上并分別與第一驅(qū)動鏈輪5613同向旋轉(zhuǎn)的第一傳動鏈輪5614，以及活動定位于第一驅(qū)動鏈輪5613與第一傳動鏈輪5614上的第一傳動鏈條5615。所述第二傳動機構(gòu)562包括第二驅(qū)動軸5621、固定于第二驅(qū)動軸5621上的第二驅(qū)動鏈輪5622、固定于第二驅(qū)動軸5621上并與驅(qū)動齒輪5612嚙合以帶動第二驅(qū)動軸5621及第二驅(qū)動鏈輪5622相對第一驅(qū)動鏈輪5622反向轉(zhuǎn)動的從動齒輪5623、固定于固持臂41上并與第二驅(qū)動鏈輪5622同向旋轉(zhuǎn)的第二傳動鏈輪5624，以及活動定位于第二驅(qū)動鏈輪5622與第二傳動鏈輪5624上的第二傳動鏈條5625。所述第一傳動機構(gòu)561和第二傳動機構(gòu)562反向交叉安裝,并沿反向方向移動。所述夾緊抓手45分別固定于第一、第二傳動鏈條5615、5625上并隨第一、第二傳動鏈條5615、5625的移動而相互靠近或遠離。[0043]請結(jié)合圖8至圖13所示，所述固持臂41設(shè)有橫梁411及自橫梁411外側(cè)與橫梁411成一角度向下延伸的兩個臂部412。所述滑行軌道410自兩個臂部412下端分別向外突伸而形成。所述第一傳動鏈輪5614和第二傳動鏈輪5624分別包括固定于橫梁411與每個臂部412連接處的兩個過渡鏈輪567、及固定于該臂部412下側(cè)且沿水平方向位于同一直線上的張緊鏈輪564和內(nèi)鏈輪565，從而使得第一傳動鏈條5615和第二傳動鏈條5625均包含有一水平部分566。所述夾緊抓手45均固定于該水平部分566上并沿水平方向移動而相互靠近或遠離。所述機械手4還包括沿水平方向分別位于第二傳動鏈輪5624中的張緊鏈輪564和內(nèi)鏈輪565之間的兩個限位開關(guān)46，用以限制夾緊抓手45沿水平方向的移動位置，避免因控制裝置5內(nèi)程序設(shè)定錯誤或軟件出錯導(dǎo)致夾緊抓手45運行超越限位卡死而造成第四驅(qū)動電機563或其他傳動元件損壞，保證機械手裝置的安全。誠然，所述機械手4還可設(shè)置沿水平方向分別位于第一傳動鏈輪5614中的張緊鏈輪564和內(nèi)鏈輪565之間的限位開關(guān)，用以限制第一傳動鏈條5615沿水平方向的移動距離。所述機械手4還包括用以將所述第一傳動鏈輪5614和第二傳動鏈輪5624活動定位于固持臂41上的固定螺栓42、以及固定于固持臂41上以分別調(diào)節(jié)第一、第二傳動鏈條5615,5625松緊度的兩個張緊機構(gòu)43。每一張緊機構(gòu)43包括固定于固定螺栓42上并位于第一傳動鏈輪5614或第二傳動鏈輪5624外側(cè)的鏈輪支架431、固定于鏈輪支架431及固持臂41上并沿垂直于第一傳動鏈條5615或第二傳動鏈條5625的方向抵持第一或第二傳動鏈條5615、5625的調(diào)整螺桿432、固定于調(diào)整螺桿432末端的調(diào)整螺母433、及設(shè)置于調(diào)整螺桿432上且夾持固定于固持臂41外側(cè)與調(diào)整螺母433之間的壓縮彈簧434。所述調(diào)整螺桿432延伸至固持壁41外側(cè)，所述調(diào)整螺母433固定于調(diào)整螺桿432位于固持壁41外側(cè)的末端。本實用新型中所述張緊機構(gòu)43是固定于固定有張緊鏈輪564的固定螺栓42上，誠然，在其他實施方式中，所述張緊機構(gòu)564也可設(shè)置于固定有其他傳動鏈輪5614、5624的固定螺栓42上。每一臂部412設(shè)有一個供固定有張緊機構(gòu)43的固定螺栓42沿第一傳動鏈條5615或第二傳動鏈條5625移動方向移動的活動槽413。每一張緊機構(gòu)43還包括固定于活動槽413兩側(cè)的限位塊435、固定于固定有張緊機構(gòu)43的固定螺栓42末端并位于兩個限位塊435之間的滑塊436，所述限位塊435之間形成供固定螺栓42帶動滑塊436沿第一或第二傳動鏈條5615、5625移動方向移動的滑槽437。由此可通過調(diào)整螺桿432及調(diào)整螺母433進行調(diào)節(jié)壓縮彈簧434的張緊力；并且通過調(diào)節(jié)補償因傳動鏈條5615、5625長期運行所產(chǎn)生的磨損、拉伸等造成的張緊力降低，確保傳動鏈條5615、5625處于張緊狀態(tài)、避免傳動鏈條5615、5625松垮造成脫鏈、碰撞固持壁41等異常；另外，所述活動槽413也可適當(dāng)補償搬運工件夾緊段的尺寸誤差，避免由第四驅(qū)動電機563針對工件型號夾緊段尺寸所控制的夾緊抓手45精確位置所產(chǎn)生的夾緊狀態(tài)異常，避免夾緊抓手45過度夾緊對工件的撞擊、損壞，從而可增大可抓取工件尺寸精度范圍，確保工件安全抓取及運輸，進而形成一柔性機械手裝置。所述夾緊抓手45設(shè)有主體部451、形成于主體部451頂部以與固持臂41上的滑行軌道410相配合滑動的兩個滑板452、位于滑板452之間以與第一傳動鏈條5615或第二傳動鏈條5625相固定的鏈條夾緊機構(gòu)453，及自主體部451 —端向下延伸的以勾持搬運工件800的卡勾454。由此可見，所述張緊鏈輪564、內(nèi)鏈輪565、張緊機構(gòu)43及夾緊抓手45均位于臂部412下側(cè)。、[0046]所述第一、第二、第三及第四驅(qū)動電機51、52、54、563均包括伺服電機和固定于伺服電機上的行星輪減速機。驅(qū)動機械手裝置時，第四驅(qū)動電機563中的伺服電機通過行星輪減速機減速后由第一驅(qū)動軸5611傳輸至驅(qū)動齒輪5612和第一驅(qū)動鏈輪5613,通過第一傳動鏈條5615帶動其中一個夾緊抓手45運動；另外，驅(qū)動齒輪5612副傳遞相反驅(qū)動方向，帶動第二傳動機構(gòu)562相對第一傳動機構(gòu)561反向移動,進而使得兩個夾緊抓手42相向同步進行夾緊或放松搬運工件的動作。在本實用新型搬運機器人系統(tǒng)100中，所述傳動機構(gòu)56包括分別對應(yīng)兩個夾緊抓手45的第一、第二傳動機構(gòu)561、562,并且該第一、第二傳動機構(gòu)56·1、562均通過第四驅(qū)動電機563帶動運作；誠然，在其他實施方式中，所述第一傳動機構(gòu)561和第二傳動機構(gòu)562也可相互分離，且分別設(shè)置一帶動驅(qū)動軸5611、5621轉(zhuǎn)動的驅(qū)動電機，也可實現(xiàn)本實用新型的目的；另外，本實用新型中機械手裝置包括兩個夾緊抓手45，在其他實施方式中，該機械手裝置也可包括多于兩個的夾緊抓手45、及分別帶動該夾緊抓手45移動且分別具有一驅(qū)動電機的傳動機構(gòu)，以適應(yīng)搬運工件的需求。請結(jié)合圖I至圖12所示，所述控制裝置5還包括對視覺攝像判讀機構(gòu)50，第一、第二、第三、第四驅(qū)動電機51、52、54、563，升降機構(gòu)53及激光測距機構(gòu)55進行運作狀態(tài)控制的控制器59，從而可對旋轉(zhuǎn)立柱2的旋轉(zhuǎn)角度以及底座I、懸臂3和機械手4的移動距離進行控制，進而實現(xiàn)精確抓取及搬運工件800。請參閱圖14及圖15所示為本實用新型搬運機器人系統(tǒng)100’的第二較佳實施方式。該搬運機器人系統(tǒng)100’與第一較佳實施方式中搬運機器人系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)基本相同，其也包括底座I ’，旋轉(zhuǎn)立柱2’，懸臂3’，機械手6及控制裝置5’;僅有的區(qū)別僅在于機械手6及驅(qū)動該機械手6的控制裝置5’的不同。在該第二較佳實施方式中，所述搬運機器人系統(tǒng)100’上的控制裝置5’也包括控制底座I’移動、旋轉(zhuǎn)立柱2’旋轉(zhuǎn)、及機械手6旋轉(zhuǎn)角度的驅(qū)動電機51’、控制懸臂3’升降高度的升降機構(gòu)52’、進行工件型號800’判別的視覺攝像判讀機構(gòu)50’、及進行懸臂3’升降高度判讀的激光測距機構(gòu)55’。請結(jié)合圖14至圖17所示,所述機械手6包括活動固定于懸臂3’上的定位座61、固定于定位座61上的三個夾緊抓手62、及用以固定夾緊抓手62的轉(zhuǎn)動軸63。所述控制機械手6旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動電機51’是固定于定位座61上。所述控制裝置5’還包括驅(qū)動定位座61上下移動以帶動夾緊抓手62相互收緊及放松的驅(qū)動機構(gòu)53’，以及對視覺攝像判讀機構(gòu)50’、驅(qū)動電機51’、升降機構(gòu)52’、驅(qū)動機構(gòu)53’及激光測距機構(gòu)55’進行運作狀態(tài)控制的控制器59’，從而可對旋轉(zhuǎn)立柱2’的旋轉(zhuǎn)角度以及底座I’、懸臂3’和機械手4’的移動距離進行控制。所述定位座61包括與驅(qū)動機構(gòu)53’相固定并由驅(qū)動機構(gòu)61帶動上下移動的主動座611及活動固定于主動座611周圍的從動座612。所述夾緊抓手62均成L型設(shè)置并包括位于末端的卡勾621。所述轉(zhuǎn)動軸63包括活動固定主動座611及夾緊抓手62 —端的第一轉(zhuǎn)動軸631，及固定從動座612與L型夾緊抓手62拐角處的第二轉(zhuǎn)動軸632。所述夾緊抓手62繞第二轉(zhuǎn)動軸632旋轉(zhuǎn)以相互收緊及放松。綜上所述，本實用新型搬運機器人系統(tǒng)100、100’在具體操作時，先在控制器59、59’中預(yù)存針對各種不同搬運工件型號搬運時的各驅(qū)動電機51、51’、52、54、563，升降機構(gòu)53、52’，驅(qū)動機構(gòu)53’，視覺攝像判讀機構(gòu)50、50’及激光測距機構(gòu)55、55’運作方式及時間控制的相關(guān)參數(shù)。從而在對某一工件進行搬運時，首先通過視覺攝像判讀機構(gòu)50、50’讀取要進行搬運的工件的型號，并將該型號反饋給控制器59、59’ ；其次控制器59、59’會調(diào)取需要各驅(qū)動電機51、、51’、52、54、563，升降機構(gòu)53、52’，驅(qū)動機構(gòu)53’，及激光測距機構(gòu)55、55’進行運作的時間、距離、角度等參數(shù)，并根據(jù)該等參數(shù)驅(qū)動電機51、、51’、52、54、563，升降機構(gòu)53、52’，驅(qū)動機構(gòu)53’，及激光測距機構(gòu)55、55’進行運作，進而可自動進行各種不同工件800、800’的搬運，實現(xiàn)工件的自動化搬運及生產(chǎn)流程，且據(jù)統(tǒng)計，提高了至少3倍的工作效率；另外，本實用新型中通過控制裝置5、5’進行工件800、800’搬運的自動控制，進而可精確控制工件800、800’在搬運過程中的高度、水平方向的角度等，從而實現(xiàn)精確定位工件800、800’的取放位置以及取放姿態(tài)；此外，本實用新型通過傳動機構(gòu)56驅(qū)動機構(gòu)53’及控制機械手4、6進行移動，從而可適用多種工件800、800’的搬運工作，而無需進行機械手4、6的更換操作；最后，本實用新型搬運機器人系統(tǒng)100、100’自動運行，而不需人工協(xié)助搬運操作，進而可避免出現(xiàn)人員安全問題，減少安全事故隱患，并降低了企業(yè)人力資源成本
坐寸o應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實施方式中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本實用新型的可行性實施方式的具體說明，它們并非用以限制本實用新型的保護范圍，凡未脫離本實用新型技藝精神所作的等效實施方式或變更均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種搬運機器人系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括底座、活動定位于底座上并與底座垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)立柱、垂直安裝于旋轉(zhuǎn)立柱上并沿旋轉(zhuǎn)立柱軸向方向移動的懸臂、活動固定于懸臂末端的機械手，以及控制旋轉(zhuǎn)立柱旋轉(zhuǎn)角度以及底座、懸臂和機械手移動距離的控制裝置，所述懸臂與旋轉(zhuǎn)立柱垂直設(shè)置、并且設(shè)置有進行搬運工件型號掃描的視覺攝像判讀裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的搬運機器人系統(tǒng)，其特征在于，所述底座包括固定于地面上的地軌及活動定位于地軌上并沿地軌帶動旋轉(zhuǎn)立柱移動的移動車，所述控制裝置包括驅(qū)動移動車移動的第一驅(qū)動電機，所述旋轉(zhuǎn)立柱定位于移動車上并在移動車上繞旋轉(zhuǎn)立柱軸心旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的搬運機器人系統(tǒng)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)立柱設(shè)有位于其底端以與移動車配合旋轉(zhuǎn)的第一回轉(zhuǎn)支承安裝座，所述控制裝置還包括驅(qū)動旋轉(zhuǎn)立柱帶動懸臂在移動車上進行旋轉(zhuǎn)的第二驅(qū)動電機、以及驅(qū)動懸臂沿旋轉(zhuǎn)立柱軸向方向移動的升降機構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的搬運機器人系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置包括進行懸臂移動距離測量的激光測距機構(gòu)，所述激光測距機構(gòu)包括固定于旋轉(zhuǎn)立柱上的激光測距傳感器及固定于懸臂上并與激光測距傳感器沿旋轉(zhuǎn)立柱軸向方向相對設(shè)置的靶標(biāo)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的搬運機器人系統(tǒng)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)立柱外側(cè)設(shè)有沿其軸向方向延伸的直線導(dǎo)軌，懸臂設(shè)有圍繞旋轉(zhuǎn)立柱以將懸臂定位于旋轉(zhuǎn)立柱上的定位架及設(shè)置于定位架內(nèi)側(cè)以與直線導(dǎo)軌配合滑動的滑塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的搬運機器人系統(tǒng)，其特征在于，所述懸臂還設(shè)有連接于定位架、并與旋轉(zhuǎn)立柱垂直設(shè)置的懸臂梁，所述懸臂梁遠離定位架的末端設(shè)置有定位機械手并供機械手繞其旋轉(zhuǎn)的第二回轉(zhuǎn)支承安裝座，所述控制裝置還包括驅(qū)動機械手繞第二回轉(zhuǎn)支承安裝座的軸心旋轉(zhuǎn)的第三驅(qū)動電機。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的搬運機器人系統(tǒng)，其特征在于，所述機械手包括活動固定于第二回轉(zhuǎn)支承安裝座上的固持臂及固定于固持臂上并相對設(shè)置的兩個夾緊抓手，所述固持臂設(shè)有供夾緊抓手沿固持臂長度方向移動的滑行軌道，所述控制裝置還包括驅(qū)動兩個夾緊抓手沿滑行軌道相向或相背離移動的傳動機構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的搬運機器人系統(tǒng)，其特征在于，所述機械手包括活動固定于第二回轉(zhuǎn)支承安裝座上的定位座、固定于定位座上的三個夾緊抓手、及用以固定夾緊抓手的轉(zhuǎn)動軸，所述控制裝置還包括驅(qū)動定位座上下移動以帶動夾緊抓手相互收緊及放松的驅(qū)動機構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的搬運機器人系統(tǒng)，其特征在于，所述定位座包括與驅(qū)動機構(gòu)相固定的主動座及活動固定于主動座周圍的從動座，所述夾緊抓手成L型設(shè)置并包括位于末端的卡勾，所述轉(zhuǎn)動軸包括活動固定主動座及夾緊抓手一端的第一轉(zhuǎn)動軸，及固定從動座與L型夾緊抓手拐角處的第二轉(zhuǎn)動軸，所述夾緊抓手繞第二轉(zhuǎn)動軸旋轉(zhuǎn)以相互收緊及放松。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9中任意一項所述的搬運機器人系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置包括進行旋轉(zhuǎn)立柱旋轉(zhuǎn)角度以及底座、懸臂和機械手移動距離控制的控制器。
專利摘要本實用新型提供一種搬運機器人系統(tǒng)，包括底座、活動定位于底座上并與底座垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)立柱、垂直安裝于旋轉(zhuǎn)立柱上并沿旋轉(zhuǎn)立柱軸向方向移動的懸臂、活動固定于懸臂末端的機械手，以及控制旋轉(zhuǎn)立柱旋轉(zhuǎn)角度以及底座、懸臂和機械手移動距離的控制裝置，所述懸臂與旋轉(zhuǎn)立柱垂直設(shè)置、并且設(shè)置有進行搬運工件型號掃描的視覺攝像判讀裝置，從而實現(xiàn)大型重型工件的自動化搬運，提高生產(chǎn)效率。
文檔編號B25J5/02GK202412277SQ201220031719
公開日2012年9月5日 申請日期2012年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月1日
發(fā)明者劉亞兵, 劉建雄, 劉志平, 吳永平, 方志松, 鄭波, 陳玉山 申請人:昆山華恒焊接股份有限公司