CN108340350B - 物料运输系统和物料运输机器人的电池更换方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种物料运输系统和物料运输机器人的电池更换方法，物料运输系统包括物料运输机器人和更换电池机器人，物料运输机器人的第一放置空间内设多组第一运输链组件；更换电池机器人的第二放置空间内升降装置和第二运输链组件。电池更换方法包括第二运输链组件的第二推动件推动备用电池从第二开口离开第二放置空间并从第一开口进入第一放置空间；启动第一运输链组件使第一推动件与备用电池的配合凸起抵接以推动备用电池往第一放置空间移动。更换电池机器人可行走至物料运输机器人的工作位置进行电池更换，物料运输机器人不必再花耗时间回到充电站进行充电或电池更换，保持工作状态的物料运输机器人使物料运输系统的工作效率大大提高。

Description

物料运输系统和物料运输机器人的电池更换方法

技术领域

本发明涉及加工生产线设备领域，具体地涉及一种物料运输系统和物料运输机器人的电池更换方法。

背景技术

现有的一种物料运输系统包括物料运输机器人，物料运输机器人包括主体、机械臂、机械手、运输道装置、第一驱动轮组件和电池；第一驱动轮组件设置在第一主体的底部，机械臂和运输道装置设置在第一主体上，机械手设置在机械臂的末端。物料运输机器人可游走于多台加工设备之间，对加工机器进行送件和取件，还可对工件进行装载和卸载。

现有的物料运输机器人采用电池供电，当物料运输机器人检测到其电池电量达到下限时，物料运输机器人则按设定程序，停止工作并行走至供电柜或充电点进行充电。

现有的物料运输机器人存在的问题是，当物料运输机器人进行充电时，且充电时间较长，生产线的加工效率因此下降。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种具有保持工作状态更换电池的物料运输系统。

本发明的第二目的在于提供一种具有保持工作状态更换电池的物料运输机器人的电池更换方法。

为实现本发明的第一目的，本发明提供的物料运输系统包括物料运输机器人，物料运输机器人包括第一主体、机械臂、机械手、运输道装置、第一驱动轮组件和电池；第一驱动轮组件设置在第一主体的底部，机械臂和运输道装置设置在第一主体上，机械手设置在机械臂的末端；物料运输系统还包括更换电池机器人，更换电池机器人包括第二主体和设置在第二主体底部的第二驱动轮组件；物料运输机器人还包括至少两组第一运输链组件，第一主体具有第一开口且第一主体在第一开口内形成第一放置空间，多组第一运输链组件水平设置并沿垂向排列在第一放置空间内，第一运输链组件的运输方向与第一开口的开发方向相同，第一运输链组件的第一运输链上设置有第一推动件；电池上设置有配合凸起，电池可拆卸地安装在第一放置空间内；更换电池机器人还包括升降装置和至少一组第二运输链组件，第二运输链组件的第二运输链上设置有第二推动件；第二主体具有第二开口且第二主体在第二开口内形成第二放置空间，升降装置设置在第二放置空间，第二运输链组件设置在升降装置的升降输出端上，第二运输链组件的运输方向与第二开口的开发方向相同；第二开口可与第一开口对接配合，电池可移动于第一放置空间与第二放置空间之间并配合于第一运输链组件与第二运输链组件之间，配合凸起可选择地与第一推动件或第二推动件抵接。

由上述方案可见， 第二运输链组件通过升降装置对准闲置的第一运输链组件，并将后备电池推送至闲置的第一运输链组件上，第一运输链组件运转进而将后备电池完全运送至第一主体内并进行通电安装；此后物料运输机器人的供电端从原来的电源切换至备用电源，实现不断电完成电池更换和切换，配合凸起与第一推动件或第二推动件的抵接配合实现电池更换自动化。

进一步的方案是，第一主体在第一放置空间内设置有多个第一放置面板，一个第一放置面板与一组第一运输链组件配合；第一放置面板上设置有多个第一万向球，电池可与多个第一万向球滚动配合。

由上可见，第一放置面板和第一万向球的设置保证了电池在第一放置空间内的移动流畅度。

进一步的方案是，升降装置的升降输出端设置有第二放置面板，第二放置面板与第二运输链组件配合；第二放置面板上设置有多个第二万向球，电池可与多个第二万向球滚动配合。

由上可见，第二放置面板和第二万向球的设置保证了电池在第二放置空间内的移动流畅度。

进一步的方案是，电池的前侧和后侧均设置有配合凸起。

由上可见，电池前侧的配合凸起更多用于与第一运输链组配合，电池后侧的配合凸起更多用于与第二运输链组件，电池的交接转移的配合更为合理，电池移送成功率提高。

进一步的方案是，第一运输链组件包括设置在第一放置空间横向两侧的两道第一运输链，第二运输链组件包括设置在第二放置空间横向两侧的两道第二运输链；电池在移动方向的第一侧设置有一对配合凸起，电池在移动方向的第二侧设置有一对配合凸起。

由上可见，两道运输链从电池的两侧对称地与电池抵接配合，电池的推动力更为均匀，保证电池的直线运动。

进一步的方案是，多个第一万向球沿第一开口的开口方向成列布置，多个第二万向球沿第二开口的开口方向成列布置。

由上可见，两列万向球对电池进行稳定支撑，进一步提高了电池移动的流畅度。

进一步的方案是，更换电池机器人还包括桁架搬运装置，桁架搬运装置设置在第二主体上；桁架搬运装置的输出端可移动至运输道装置上方。

由上可见，在更换电池机器人对物料运输机器人进行电池更换的同时，桁架搬运装置可实现对物料运输机器人的运输道装置上的物料料盘进行整体回收，并将新的未加工工件料盘搬运至物料运输机器人上，实现对工件的装载和卸载。

为实现本发明的第二目的，本发明提供的物料运输机器人的电池更换方法对上述的物料运输系统的电池进行更换，电池更换方法还使用备用电池，备用电池与电池结构相同；电池更换方法包括：备用电池放置在第二放置空间，启动升降装置使第二运输链组件与任意一组空置的第一运输链组件水平高度匹配；启动第二运输链组件，第二推动件与备用电池的配合凸起抵接以推动备用电池往第二开口移动；备用电池从第二开口离开第二放置空间并从第一开口进入第一放置空间；启动第一运输链组件，第一推动件与备用电池的配合凸起抵接以推动备用电池往第一放置空间移动。

由上述方案可见，由于物料运输机器人上具有至少两个电池安装位，先将备用电池安装至物料运输机器人中，第二运输链组件通过升降装置对准闲置的第一运输链组件，并将后备电池推送至闲置的第一运输链组件上，第一运输链组件运转进而将后备电池完全运送至第一主体内并进行通电安装；此后物料运输机器人的供电端从原来的电源切换至备用电源，不断电完成电池更换，且由于更换电池机器人可行走，更换电池机器人可行走至物料运输机器人的工作位置进行电池更换，物料运输机器人不必再花耗时间回到充电站进行充电或电池更换，保持工作状态的物料运输机器人使物料运输系统的工作效率大大提高。

进一步的方案是，启动第一运输链组件，第一推动件与备用电池的配合凸起抵接以推动备用电池往第二放置空间移动后，还包括启动升降装置使第二运输链组件与电池所在的第一运输链组件水平高度匹配；启动第一运输链组件，第一推动件与电池的配合凸起抵接以推动电池往第一开口移动；电池从第一开口离开第一放置空间并从第二开口进入第二放置空间；启动第二运输链组件，第二推动件与电池的配合凸起抵接以推动电池往第二放置空间移动。

由上可见，完成备用电池的放入后进行原电池的取出，利用第一运输链组件、第二运输链组件与配合凸起的配合实现电池的自动化取出。

进一步的方案是，更换电池机器人还包括桁架搬运装置和连接在桁架搬运装置末端的气动夹持装置，桁架搬运装置设置在第二主体上；在启动第二运输链组件，第二推动件与电池的配合凸起抵接以推动电池往第二放置空间移动前，还包括气动夹持装置移动于运输道装置与第二主体之间并对工件载体进行抓取。

由上可见，更换电池机器人对物料运输机器人进行电池更换的同时，桁架搬运装置可实现对物料运输机器人的运输道装置上的工件载体进行整体回收，并将新的未加工工件载体搬运至物料运输机器人上，实现对工件的装载和卸载。

附图说明

图1为本发明物料运输系统实施例中物料运输机器人的结构图。

图2为本发明物料运输系统实施例中物料运输机器人其他视角的结构图。

图3为本发明物料运输系统实施例中物料运输机器人其他视角的结构图。

图4为图1中A处的放大图。

图5为图1中B处的放大图。

图6为图1中C处的放大图。

图7为图2中D处的放大图。

图8为图2中E处的放大图。

图9为图3中F处的放大图。

图10为本发明物料运输系统实施例中更换电池机器人的结构图。

图11为图10中G处的放大图。

图12为本发明物料运输系统实施例中更换电池机器人另一视角的结构图。

图13为本发明物料运输机器人的更换电池方法实施例第一状态的工作原理图。

图14为本发明物料运输机器人的更换电池方法实施例第二状态的工作原理图。

图15为本发明物料运输机器人的更换电池方法实施例第三状态的工作原理图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

物料运输系统实施例

参见图1和图2，图1和图2分别为物料运输机器人不同视角的结构图。物料运输系统包括物料运输机器人和用于对物料运输机器人进行电池更换和工件装卸载的更换电池机器人。本发明提供的物料运输机器人为一种AGV物料运输机器人，即具有自动导引功能的运输车。物料运输机器人1包括第一主体10，物料运输机器人1在第一主体10的工作面100上的机械臂2、运输道装置4和暂存位装置5，机械臂2的末端设置有机械手3；物料运输机器人在第一主体10的底部设置有承重轮组件、两组第一驱动轮组件6和四个定位支撑装置8，第一主体10中部具有驱动电路、负压产生装置12和电池组件7。物料运输机器人1在第一主体10的横向两侧均设置有一个保护壁11，机械臂2、机械手3和两个运输道装置4均位于两个保护壁11之间。

设置在第一主体10底部的第一驱动轮组件6包括第一转动座61、第一电机62和第一驱动轮63，第一转动座61转动连接在第一主体10的底部，两个第一电机62固定在转动座上，每个第一电机62的输出端连接有一个第一驱动轮63，为保持同一组第一驱动轮组件6上两个第一驱动轮63共轴相对设置，第一驱动轮63与第一电机62之间连接有传动链组件64。第一主体10整体呈长形，第一主体10的长度方向即物料运输机器人的横向，两组第一驱动轮组件6沿第一主体10的横向布置。

承重轮组件包括设置在第一主体10底部四个边角的四个承重轮69，承重轮69转动连接在第一主体10的底部。

结合图8，图8为图2中E处的放大图。第一主体10底部的四个边角均设置有一个定位支撑装置8，定位支撑装置8包括支撑柱83、支撑座84、支撑气缸80、第一连杆81和第二连杆82，支撑柱83的上端、第一连杆81的上端和支撑气缸83均摆动连接在第一主体10的底部，且第一连杆81位于支撑柱83与支撑气缸80之间；支撑座84球铰连接在支撑柱83的下端，支撑气缸80的输出端摆动连接在第一连杆81的下端，第二连杆82的上端连接在第一连杆81的下端，第二连杆82的下端连接在支撑柱83的中部。当支撑气缸80工作使其输出端伸出时，在第一连杆81和第二连杆82的联动下可驱动支撑柱83摆动，从而实现定位支撑装置8支撑状态和收纳状态之间的切换。

结合图4，图4为图1中A处的放大图。第一主体10的工作面100上设置有沿第一主体10横向布置的两个运输道装置4，且两个运输道装置4位于第一主体10的横向两侧。运输道装置4包括固定座40、运输滚轴组43和推板组件，固定座40固定在第一主体10上，固定座40包括相对设置的侧壁41和侧壁42，侧壁41和侧壁42之间具有间隔，运输滚轴组43设置在侧壁41和侧壁42之间，在铅垂方向上，运输滚轴组43的运输面低于侧壁41和侧壁42，放置在运输滚轴组43上的物料载体两侧被侧壁41和侧壁42所限位。

运输道装置4在固定座40上设置有两组推板组件，推板组件包括水平气缸45和连接在水平气缸45输出端的推板44，水平气缸45固定在侧壁42上，推板44面对固定座上的侧壁41，当然侧壁41上也设置一个结构相同的推板组件，同一固定座40上两个推板相对设置。两侧推板共同作用对工件载体进行稳固的夹紧定位，保证机器人行走时工件载体的稳固放置。

结合图5和图7，图5为图1中B处的放大图，图7为图2中D处的放大图。工作面100上的暂存位装置5包括L型的固定壁53、L型的活动壁54、定位气缸55、立柱51和垂向气缸52，立柱51竖立在工作面100上，垂向气缸52垂向固定在所述立柱51的上端，固定壁53连接在垂向气缸52的输出端；定位气缸55固定在固定壁53的下方，定位气缸55水平设置，活动壁54连接在定位气缸55的伸缩输出端，定位气缸55的输出端驱动活动壁54使固定壁53和活动壁54组成与工件轮廓相匹配的长方形的待取放置位50。

结合图6，图6为图1中C处的放大图。第一主体10的中部设置有第一开口130，且主体在第一开口130以内设置有用于放置电器部件和电池的第一放置空间13，物料运输机器人1包括设置在所述第一放置空间13中的第一运输链组件73和第一运输链组件74，第一运输链组件73和第一运输链组件74结构相同，第一运输链组件73和第一运输链组件74均水平设置，第一运输链组件73和第一运输链组件74沿垂向排布在第一放置空间13中且第一运输链组件73位于第一运输链组件74上方；第一放置空间13包括垂向布置的两个电池放置位，第一运输链组件73和第一运输链组件74分别设置在一个电池放置位中。

以第一运输链组件74为例，第一运输链组件74包括设置在第一放置空间13的横向的两道第一运输链741，两道第一运输链741之间具有间隔形成电池放置位，两道第一运输链741的链节上均设置有多个第一推动件742，优选的是，多个第一推动件742等距地设置在第一运输链链741上。

优选地，第一主体10在第一放置空间13内设置有垂向布置的两个第一放置面板75，每个第一放置面板75与一个电池放置位配合。每个第一放置面板75上设置有至少两列第一万向球751，第一万向球751安装在第一放置面板75上的通孔上，第一万向球751被支撑于第一放置面板75上且第一万向球751中的滚球件可相对于第一放置面板75沿任意方向转动。

物料运输机器人1还包括电池71和电池72，电池71和电池72结构相同，以电池72为例，电池72在其左右两侧均设置有横伸而出的配合凸起721，且电池72在延伸方向的前后两侧均设置有一对配合凸起721。具体地，配合凸起721为圆柱体。

当电池72被运送至电池放置位后，电池72则被支撑在第一放置面板75的多个第一万向球751上，电池72移动时，电池72与第一万向球751滚动配合，电池72在第一万向球751的转动下流畅地进入到第一放置空间13中。

以电池72与第一运输链组件74配合为例，当电池72准备放置到两组第一运输链741之间的电池放置位后，电池72延伸方向的前端进入到两组第一运输链741之间，此时电池72上横向两侧的配合凸起721则均位于一组第一运输链741的上方，当第一运输链741在电机驱动而运动后，第一运输链741上的第一推动件742则与电池72延伸方向前侧的两个配合凸起721抵接并推动配合凸起721使电池72滑动，直至电池72完全进入到两组第一运输链741之间的位置中。

物料运输机器人1在使用中仅需通过一块电池进行供电，图6中所示状态为更换电池过程中，先放入了后备电池，即电池72，而原来的电池71尚未取出的状态；待物料运输机器人1的供电电路切换到与电池72连接的状态后，方可将电池71拆卸而出，此后物料运输机器人1的供电源即为电池72。

结合图1和图9，图9为图3中F处的放大图。机械手3即为本发明提供的物料运输机械手，机械手3包括本体30、吸头组件31、吸头组件32、摄像装置33和吹气装置34，本体30连接在机械臂2的末端，本体30呈方块状，吸头组件31和吸头组件32相对地设置在本体30上相对的两个面上。由于机械臂2具有相互转动连接的六个转动关节，而机械手3的本体30连接在机械臂2的末端，故本体30可相对于机械臂2的末端转动，且吸头组件31和吸头组件32位于本体30转动的周向位置上。

摄像装置33和吹气装置34均设置在本体30的转动周向上；吸头组件31和吸头组件32结构相同，以吸头组件31为例，吸头组件31包括调节板310、三个负压吸头36、定位柱37和限位块38，调节板310上设置有三个第一直线槽311，每个负压吸头36穿过一个第一直线槽311并通过螺栓锁紧，从而实现负压吸头36相对于调节板310的可滑动调节。三个负压吸头36呈三角形阵列布置，定位柱37可拆卸地安装在调节板310上且位于三个负压吸头36的围绕区域中，定位柱36的延伸末端呈锥状。

调节板310上安装有连接板381，连接板381上设置有一个第二直线槽382，第二直线槽382垂直于第一直线槽311，限位块38安装在连接板381上，限位块38设置在三个负压吸头36之间，且限位块38的延伸方向与负压吸头36的伸出方向相同。螺栓穿过第二直线槽382后锁紧在限位块38上，实现限位块38与第二直线槽配382的可滑动调节配合。

本体30内设置有气流通道，且本体30上设置有一个与负压产生装置12（图3示）连接的气流入口392，本体30上还设置有与负压吸头36数量匹配的多个气流出口391，每个负压吸头36上均设置有一个气流连接口361，气流连接口361连通至负压吸头36的负压输出端。气流通道连通于气流入口392与多个气流出口391之间；每个气流出口391通过软管与一个气流连接口361连接。优选地，每个负压吸头36的负压输出端均设置有压缩缓冲圈362，压缩缓冲圈362为具有折叠状结构的弹性材料环体。

吸头组件31和吸头组件32结构相同，但吸头组件31与吸头组件32安装到本体30的方式不同。本体30上固定安装有一个转动驱动装置35，吸头组件31的调节板310连接在转动驱动装置35的转动输出端，即吸头组件31可相对于本体30转动；而吸头组件32的调节板则固定安装在本体30上。可选的是，转动驱动装置35为电机或摆动气缸。

摄像装置33除了内置在本体30中的高清摄像头外，还包括可摆动安装在本体30外的透光片331，本体30上安装有一个气缸330，气缸330的输出端与透光片331之间连接有一个摆杆组件332，气缸330联动摆杆组件332以实现透光片331的摆动。

机械手3可驱动机械臂2从第一个运输道装置4的载体中吸取出工件并移送至加工机器中进行加工，当工件加工完后，机械手3使用吹气装置34对已加工的工件进行吹拭或喷淋等，随后再将已加工工件取出并放置到暂存位装置5或另一个运输道装置4上的物料载体中。

参见图10、图11和图12，图10和图12为更换电池机器人不同视角的结构图，图11为图10中G处的放大图。更换电池机器人9包括第二主体91、设置在第二主体91底部的第二驱动轮组件97和承重轮98、设置在第二主体91中部的升降装置92和第二运输链组件94，以及设置在第二主体91上部的桁架搬运装置95、气动夹持装置959和运输道装置96。

第二主体91的底部设置有两组相对独立的第二驱动轮组件97，第二驱动轮组件97包括第二转动座971、第二电机972和第二驱动轮973，第二转动座971转动连接在第二主体91的底部，两个第二电机972固定在第二转动座971上，每个第二电机972的输出端连接有一个第二驱动轮973，为保持同一组第二驱动轮组件97上两个第二驱动轮973共轴相对设置，第二驱动轮973与第二电机972之间连接有第二传动链组件974。第二主体91整体呈长形，主体97的长度方向即更换电池机器人9的横向，两组第二驱动轮组件97沿第二主体91的横向布置。

第二主体91具有第二开口910且第二主体91在第二开口910以内形成第二放置空间911，升降装置92设置在第二放置空间911内；升降装置92包括驱动装置（图中未示出）、连接在驱动装置输出端的垂向运输带922和连接在垂向运输带922上的升降台921；升降台921上设置有第二放置面板93，第二运输链组件94也设置在升降台921上，两组第二运输链组件94相对地设置在第二放置面板93的横向两侧，第二放置面板93上设置有多个第二万向球931，多个第二万向球931成两列设置在第二放置面板93的横向两侧。第二运输链组件94的第二运输链941上设置有多个第二推动件942，优选地，多个第二推动件942等距离等设置在第二运输链941上。另外，第二主体91上设置有垂向导杆929，升降台921与垂向导杆929滑动配合；升降台921在靠近第二开口910的横向两侧均设置有一个斜面导向件932。

第二主体91在第二放置空间911的上方设置有工作面，两个运输道装置96设置在工作面上，运输道装置96包括固定座961和运输滚轴组963，固定座961固定在第二主体91上，固定座961包括相对设置的两道侧壁962，两道侧壁962之间具有间隔，运输滚轴组963设置在两道侧壁962之间，在铅垂方向上，运输滚轴组963的运输面低于侧壁962，放置在运输滚轴组963上的物料载体两侧被两道侧壁962所限位。

第二主体91在其上方的横向两侧均设置有一道保护壁912，桁架搬运装置95设置在两道保护壁912的顶部之间。桁架搬运装置95包括与保护壁912沿X轴方向滑动配合的X轴移动件951、与X轴移动件951沿Y轴方向滑动配合的Y轴移动件952以及与Y轴移动件952沿Z轴方向滑动配合的Z轴移动件953，Z轴移动件953即为桁架搬运装置95的末端，气动夹持装置959安装在Z轴移动件953上，Z轴移动件953以及气动夹持装置959可沿X轴、Y轴和Z轴方向平移，气动夹持装置959可移动至运输道装置96处或移动至第二主体91以外。

物料运输机器人的更换电池方法实施例

结合图6、图11和图13，图13为物料运输机器人的更换电池方法实施例第一状态工作原理图。电池更换方法在上一实施例中的物料运输系统中进行，利用更换电池机器人9对物料运输机器人1中的电池进行不断电更换。在初始状态时，电池71作为电源安装于物料运输机器人1中。而当物料运输机器人1的系统监测到电池71中电量不足时，则通过无线通信系统发送控制信号至更换电池机器人9。更换电池机器人9接收到工作信号后则到充电站中取出作为备用电池的电池72并放置在第二放置空间911中（图10示），随后更换电池机器人9行走至物料运输机器人1所在处。在更换电池机器人9行走的途中或到达了与物料运输机器人1的对接位置后，更换电池机器人9根据已获取的关于物料运输机器人1的数据确认物料运输机器人1上闲置的电池放置位的水平高度，并启动升降装置92使第二运输链组件94移动至与该闲置的电池放置位上的第一运输链组件74相匹配的水平高度，以准备更换电池机器人9与物料运输机器人1之间的对接。

结合图6、图11和图14，图14为物料运输机器人的更换电池方法实施例第二状态工作原理图。更换电池机器人9到达对接位置后，第二运输链组件94启动，两条第二运输链941同步运行使第二推动件942发生线性移动并抵接到电池72移动方向第一侧上的一对配合凸起721，第二推动件942推动电池72移动，电池72从更换电池机器人9的第二开口910离开第二放置空间911并从物料运输机器人1的第一开口130进入第一放置空间13。随后第一运输链组件74启动，第一运输链741上的第一推动件742抵接在电池72上与第一侧相对的第二侧的配合凸起721上，且第一推动件742对推动方向配合凸起721的推动方向为电池72进入第一开口130的前进方向。第二工作状态为第二运输链组件94与第一运输链组件74之间的交接工作状态。电池72在第一运输链组件74的推动下继续进入第一放置空间13中，电池72最终脱离与第二运输链组件94之间的配合并完全进入至第一放置空间13中，此时原来的供电电池（电池71）和后备电池（电池72）均与物料运输机器人1中的供电电路物理连接，随后系统将供电电连接由电池71转换至电池72，不断电而完成电池更换。其中，电池72在移动的过程中保持与第一放置面板75的第一万向球751或第二放置面板93的第二万向球931滚动配合。

结合图6、图11和图15，图15为物料运输机器人的更换电池方法实施例第三状态工作原理图。完成电池72的安装后，升降装置92（图10）再次启动，使第二运输链组件94移动至与电池71所在的电池放置位上的第一运输链组件73相匹配的水平高度，随后启动第一运输链组件73，两道第一运输链731同步运行而第一推动件732抵接在电池71前进方向第一侧上的配合凸起711上，第二推动件932推动电池71移动，电池71从物料运输机器人1的第一开口130离开第一放置空间13并从更换电池机器人9的第二开口910进入第二放置空间911。随后第一运输链组件73启动，第一运输链731上的第一推动件732抵接在电池71上与第一侧相对的第二侧的配合凸起711上，且第一推动件732对推动方向配合凸起711的推动方向为电池71进入第二开口910的前进方向。第三工作状态为第一运输链组件73与第二运输链组件94之间的交接工作状态。电池71在第一运输链组件73的推动下继续进入第二放置空间911中，电池71最终脱离与第一运输链组件73之间的配合并完全进入至第二放置空间911中。其中，电池71在移动的过程中保持与第一放置面板76的第一万向球761或第二放置面板93的第二万向球931滚动配合。

结合图1和图10，在进行物料运输机器人1的电池更换过程中，可同时进行工件的装卸载。在第二推动件942与电池71的配合凸起抵接以推动电池71完全进入第二放置空间911前，桁架搬运装置95和气动夹持装置959启动，气动夹持装置959移动至物料运输机器人1的上方，并将物料运输机器人1上第一个运输道装置4上的已加工工件载体进行抓取，然后运送至更换电池机器人9上的第一个运输道装置96上，随后气动夹持装置959移动至第二个运输道装置96上并对未加工工件载体进行抓取并运送至物料运输机器人1上的第二个运输道装置4中。更换电池机器人对物料运输机器人进行电池更换的同时，桁架搬运装置95和气动夹持装置959对工件载体进行回收，并将新的未加工工件载体搬运至物料运输机器人上，实现对工件的装载和卸载。

最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.物料运输系统，包括物料运输机器人，所述物料运输机器人包括第一主体、机械臂、机械手、运输道装置、第一驱动轮组件和电池；所述第一驱动轮组件设置在所述第一主体的底部，所述机械臂和所述运输道装置设置在所述第一主体上，所述机械手设置在所述机械臂的末端；其特征在于：

所述物料运输系统还包括更换电池机器人，所述更换电池机器人包括第二主体和设置在所述第二主体底部的第二驱动轮组件；

所述物料运输机器人还包括至少两组第一运输链组件，所述第一主体具有第一开口且所述第一主体在所述第一开口内形成第一放置空间，多组所述第一运输链组件水平设置并沿垂向排列在所述第一放置空间内，所述第一运输链组件的运输方向与所述第一开口的开口方向相同，所述第一运输链组件的第一运输链上设置有第一推动件；

所述电池上设置有配合凸起，所述电池可拆卸地安装在所述第一放置空间内；

所述更换电池机器人还包括升降装置和至少一组第二运输链组件，所述第二运输链组件的第二运输链上设置有第二推动件；

所述第二主体具有第二开口且所述第二主体在所述第二开口内形成第二放置空间，所述升降装置设置在所述第二放置空间，所述第二运输链组件设置在所述升降装置的升降输出端上，所述第二运输链组件的运输方向与所述第二开口的开口方向相同；

所述第二开口可与所述第一开口对接配合，所述电池可移动于所述第一放置空间与所述第二放置空间之间并配合于所述第一运输链组件与所述第二运输链组件之间，所述配合凸起可选择地与所述第一推动件或所述第二推动件抵接；

所述第一主体在所述第一放置空间内设置有多个第一放置面板，一个所述第一放置面板与一组所述第一运输链组件配合；

所述第一放置面板上设置有多个第一万向球，所述电池可与多个所述第一万向球滚动配合；

所述升降装置的升降输出端设置有第二放置面板，所述第二放置面板与所述第二运输链组件配合；

所述第二放置面板上设置有多个第二万向球，所述电池可与多个所述第二万向球滚动配合。

2.根据权利要求1所述的物料运输系统，其特征在于：

所述电池的前侧和后侧均设置有所述配合凸起。

3.根据权利要求2所述的物料运输系统，其特征在于：

所述第一运输链组件包括设置在所述第一放置空间横向两侧的两道第一运输链，所述第二运输链组件包括设置在所述第二放置空间横向两侧的两道第二运输链；

所述电池在移动方向的第一侧设置有一对所述配合凸起，所述电池在移动方向的第二侧设置有一对所述配合凸起。

4.根据权利要求3所述的物料运输系统，其特征在于：

多个所述第一万向球沿所述第一开口的开口方向成列布置，多个所述第二万向球沿所述第二开口的开口方向成列布置。

5.根据权利要求1至4任一项所述的物料运输系统，其特征在于：

所述更换电池机器人还包括桁架搬运装置，所述桁架搬运装置设置在所述第二主体上；

所述桁架搬运装置的输出端可移动至所述运输道装置上方。

6.物料运输机器人的电池更换方法，其特征在于：所述电池更换方法对权利要求1至4任一项所述的物料运输系统的电池进行更换，所述电池更换方法还使用备用电池，所述备用电池与所述电池结构相同；

所述电池更换方法包括：

所述备用电池放置在所述第二放置空间，启动所述升降装置使所述第二运输链组件与任意一组空置的所述第一运输链组件水平高度匹配；

启动所述第二运输链组件，所述第二推动件与所述备用电池的配合凸起抵接以推动所述备用电池往所述第二开口移动；

所述备用电池从第二开口离开所述第二放置空间并从所述第一开口进入所述第一放置空间；

启动所述第一运输链组件，所述第一推动件与所述备用电池的配合凸起抵接以推动所述备用电池往所述第一放置空间移动。

7.根据权利要求6所述的物料运输机器人的电池更换方法，其特征在于：

启动所述第一运输链组件，所述第一推动件与所述备用电池的配合凸起抵接以推动所述备用电池往所述第二放置空间移动后，还包括：

启动所述升降装置使所述第二运输链组件与所述电池所在的所述第一运输链组件水平高度匹配；

启动所述第一运输链组件，所述第一推动件与所述电池的配合凸起抵接以推动所述电池往所述第一开口移动；

所述电池从第一开口离开所述第一放置空间并从所述第二开口进入所述第二放置空间；

启动所述第二运输链组件，所述第二推动件与所述电池的配合凸起抵接以推动所述电池往所述第二放置空间移动。

8.根据权利要求7所述的物料运输机器人的电池更换方法，其特征在于：所述更换电池机器人还包括桁架搬运装置和连接在所述桁架搬运装置末端的气动夹持装置，所述桁架搬运装置设置在所述第二主体上；

在启动所述第二运输链组件，所述第二推动件与所述电池的配合凸起抵接以推动所述电池往所述第二放置空间移动前，还包括：

所述气动夹持装置移动于所述运输道装置与所述第二主体之间并对工件载体进行抓取。

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