CN110978915B - 一种牵引机器人电磁对接结构及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种牵引机器人电磁对接结构，其应用于牵引机器人与物料车两个装置之间，用于建立及断开两者之间的牵引连接关系，包括第一对接单元与第二对接单元，两者中的一者安装在牵引机器人上，另一者安装在物料车上；所述第一对接单元包括两个电磁铁及控制器，所述控制器可控制两个所述电磁铁通、断电；所述第二对接单元包括可被磁铁吸附的条状单元；两个所述电磁铁之间的间距小于所述条状单元的长度。本发明的牵引机器人电磁对接结构及方法通过在牵引机器人与物料车上分别设置第一对接单元与第二对接单元，需要对接时通过使电磁铁通电，使其与条状单元吸合，对接精度要求低，成功率大大提升，且对接时没有大的机械冲击，对接过程柔和平稳。

Description

一种牵引机器人电磁对接结构及方法

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别是涉及一种牵引机器人电磁对接结构及方法。

背景技术

目前在工业中机器人牵引物料车的方式多采用潜入物料车下进行机械挂接牵引或用挂钩进行机械挂接牵引，这些结构都可归类为硬对接，对物料车摆放位置要求较高，一旦出现物料车摆放位置偏差大，挂接成功率将大大降低，影响工业生产节拍和生产效率，同时也存在着诸多的安全隐患。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种非潜入式牵引机器人用的对接成功率高的牵引机器人电磁对接结构及方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明的牵引机器人电磁对接结构，其应用于牵引机器人与物料车两个装置之间，用于建立及断开两者之间的牵引连接关系，包括第一对接单元与第二对接单元，两者中的一者安装在牵引机器人上，另一者安装在物料车上；

所述第一对接单元包括两个电磁铁及控制器，所述控制器可控制两个所述电磁铁通、断电；所述第二对接单元包括可被磁铁吸附的条状单元；两个所述电磁铁之间的间距小于所述条状单元的长度。

进一步地，两个所述电磁铁之间的间距为所述条状单元的长度的一半。

进一步地，所述第一对接单元与第二对接单元中的一者通过过渡组件安装在其所连接的装置上；所述过渡组件可补偿所述第一对接单元与第二对接单元对接时两者的相对位置偏差。

进一步地，所述过渡单元包括基板、浮动板与连接座，所述浮动板可相对于所述基板弹性平移浮动；所述基板的中部与所述连接座转动连接，且所述基板可相对于所述连接座弹性摇摆浮动；所述第一对接单元与第二对接单元中的一个对接单元安装在所述浮动板上，所述连接座与该对接单元连接的装置固定连接。

进一步地，所述浮动板上安装有导引柱，所述基板与所述导引柱上一轴肩之间设置有第一弹簧，所述第一弹簧使所述浮动板具有向所述基板靠近的趋势。

进一步地，所述基板与所述连接座之间设置有若干对第二弹簧，每对所述第二弹簧均相对于所述基板与所述连接座的铰接中心对称设置。

进一步地，所述导引柱上串套有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧设置在所述基板与所述浮动板之间。

一种牵引机器人电磁对接方法，基于上述的牵引机器人电磁对接装置，所述方法应用于所述控制器，所述方法包括：

判断所述牵引机器人是否运动至对接位置；

当所述牵引机器人运动至对接位置，控制所述电磁铁通电，使所述电磁铁与所述条状单元吸合；

判断所述牵引机器人是否运动至目的地；

当所述牵引机器人运动至目的地，控制所述电磁铁断电，使所述电磁铁与所述条状单元断开连接。

有益效果：本发明的牵引机器人电磁对接结构及方法通过在牵引机器人与物料车上分别设置第一对接单元与第二对接单元，需要对接时通过使电磁铁通电，使其与条状单元吸合，对接精度要求低，成功率大大提升，且对接时没有大的机械冲击，对接过程柔和平稳。

附图说明

附图1为牵引机器人、物料车、电磁对接结构三者的总体结构图；

附图2为电磁对接结构的俯视结构图；

附图3为第二实施例之电磁对接结构的结构图；

附图4为第三实施例之电磁对接结构的结构图。

图中：1-第一对接单元；11-电磁铁；2-第二对接单元；21-条状单元；3-过渡组件；31-基板；32-浮动板；33-连接座；34-导引柱；35-第一弹簧；36-第二弹簧；37-缓冲弹簧；4-调节装置；41-固定板；42-活动板；43-直线模组；44-力传感器；45-滚轮。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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或两个元件的相互作用关系。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在本发明中的具体含义。

本发明的牵引机器人电磁对接结构，其应用于牵引机器人5与物料车6两个装置之间，用于建立及断开两者之间的牵引连接关系，如附图2所示，其包括第一对接单元1与第二对接单元2，两者中的一者安装在牵引机器人5上，另一者安装在物料车6上；所述第一对接单元1包括两个电磁铁11及控制器，所述控制器可控制两个所述电磁铁11通、断电；所述第二对接单元2包括可被磁铁吸附的条状单元21；两个所述电磁铁11之间的间距小于所述条状单元21的长，本实施例中，如附图1所示，所述第一对接单元1安装在牵引机器人5上，所述第二对接单元2安装在物料车6上，两个所述电磁铁11之间的间距为所述条状单元21的长度的一半，如此，第一对接单元1与第二对接单元2对接时，两者在左右方向上有一定偏差时，不会影响两者对接的成功率。

优选地，为了进一步提高对接的成功率，所述第一对接单元1与第二对接单元2中的一者通过过渡组件3安装在其所连接的装置上；所述过渡组件3可补偿所述第一对接单元1与第二对接单元2对接时两者的相对位置偏差。本实施例中，如附图3所示，第二对接单元2通过过渡组件3安装在物料车6上。

如附图3所示，所述过渡单元3包括基板31、浮动板32与连接座33，所述浮动板32可相对于所述基板31在前后方向弹性平移浮动；所述基板31的中部与所述连接座33转动连接，且所述基板31可相对于所述连接座33弹性摇摆浮动；所述第二对接单元2安装在所述浮动板32上，所述连接座33与物料车6固定连接。

具体地，所述浮动板32上安装有导引柱34，所述基板31与所述导引柱34上一轴肩之间设置有第一弹簧35，所述第一弹簧35使所述浮动板32具有向所述基板31靠近的趋势。所述基板31与所述连接座33之间设置有若干对第二弹簧36，每对所述第二弹簧36均相对于所述基板31与所述连接座33的铰接中心对称设置。

通过设置上述过渡单元3，由于浮动板32可相对于基板31前后浮动，因此当电磁铁11与条状单元21之间在前后方向有一定间隙时，电磁铁11可克服第一弹簧35的弹力吸附条状单元21；另一方面，由于基板31可相对于连接座33摆动浮动，若电磁铁11的吸附面与条状单元21的对接面存在角度偏差时，基板31可在对接过程中自行调整角度以使电磁铁11的吸附面与条状单元21的对接面完全贴靠，保证连接的可靠性，使得两者不会由于角度偏差造成两者而只有点接触容易脱开。

优先地，所述导引柱34上串套有缓冲弹簧37，所述缓冲弹簧37设置在所述基板31与所述浮动板32之间。缓冲弹簧37的设置，可使得牵引机器人5牵引物料车6运动时，若牵引机器人5紧急刹车，物料车6在惯性作用下继续前进时会压缩缓冲弹簧37进行缓冲停止，有效减少机械冲击。

一种牵引机器人5电磁对接方法，其基于上述的牵引机器人5电磁对接装置，所述方法应用于所述控制器，所述方法包括如下步骤S701-S704：

步骤S701，判断所述牵引机器人5是否运动至对接位置；

本步骤中，控制器可以是牵引机器人5的总控制器或一个专门用于控制第一对接单元1动作的独立控制器，当其为牵引机器人5的总控制器时，其通过读取牵引机器人5的运动数据可判断出牵引机器人5是否达到对接位置；当其为独立控制器时，其通过接收牵引机器人5的总控制器发出的信息判断牵引机器人5是否达到对接位置。

步骤S702，当所述牵引机器人5运动至对接位置，控制所述电磁铁11通电，使所述电磁铁11与所述条状单元21吸合；

步骤S703，判断所述牵引机器人5是否运动至目的地；

步骤S704，当所述牵引机器人5运动至目的地，控制所述电磁铁11断电，使所述电磁铁11与所述条状单元21断开连接。

上述对接方法控制简单，可实现牵引机器人5与物料车6的快速对接与脱离。

此外，为了防止牵引机器人5与物料车6对接后左右位置偏差过大，使得行驶过程中对于物料车6来说牵引力偏离出其左右对称中心，导致物料车6歪斜行驶，因此还设置有调节装置4，所述调节装置4安装在第一对接单元1与第二对接单元2两者中未连接过渡组件3的另一者中，本实施例中，如附图4所示，由于第二对接单元2通过过渡组件3连接物料车6，因此，第一对接单元1通过调节装置4连接牵引机器人5。

具体地，调节装置4包括固定板41、活动板42、直线模组43以及力传感器44，所述固定板41安装在牵引机器人5上，所述直线模组43安装在固定板41上，且活动板42的中部与直线模组43的运动单元之间为铰接关系，活动板42与固定板41之间设有两个力传感器44，两个力传感器44对称设置在直线模组43两侧；所述第一对接单元1安装在活动板42上；所述直线模组43以及力传感器44均连接所述控制器。为了防止活动板42在活动过程中对力传感器44造成磨损，力传感器44的顶部设置有滚轮45，滚轮45与活动板42接触。

基于上述结构，所述对接方法还包括如下步骤S801-S802：

步骤S801，获取两个力传感器44的数据，判断两者之间的差值是否在设定阈值内，否则进入步骤S802；

步骤S802，控制所述直线模组43运转，使得所述活动板42平移运动，直至两个力传感器44的数据差值在设定阈值内。

上述步骤S801-S802在牵引机器人牵引物料车运动过程中执行，可使牵引机器人对物料车的牵引力与物料车的左右对称中心较为一致，使物料车正向行走。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种牵引机器人电磁对接结构，其应用于牵引机器人与物料车两个装置之间，用于建立及断开两者之间的牵引连接关系，其特征在于，包括第一对接单元与第二对接单元，两者中的一者安装在牵引机器人上，另一者安装在物料车上；

所述第一对接单元包括两个电磁铁及控制器，所述控制器可控制两个所述电磁铁通、断电；所述第二对接单元包括可被磁铁吸附的条状单元；两个所述电磁铁之间的间距小于所述条状单元的长度；

所述第一对接单元与第二对接单元中的一者通过过渡组件安装在其所连接的装置上；所述过渡组件可补偿所述第一对接单元与第二对接单元对接时两者的相对位置偏差；

所述过渡单元包括基板、浮动板与连接座，所述浮动板可相对于所述基板弹性平移浮动；所述基板的中部与所述连接座转动连接，且所述基板可相对于所述连接座弹性摇摆浮动；所述第一对接单元与第二对接单元中的一个对接单元安装在所述浮动板上，所述连接座与该对接单元连接的装置固定连接；

所述第二对接单元通过过渡组件连接物料车，所述第一对接单元通过调节装置连接所述牵引机器人；所述调节装置安装在所述第一对接单元与所述第二对接单元两者中未连接所述过渡组件的一者中；所述调节装置包括固定板、活动板、直线模组；所述固定板安装在牵引机器人上，所述直线模组安装在所述固定板上，且所述活动板的中部与所述直线模组的运动单元之间为铰接关系；所述第一对接单元安装在活动板上。

2.根据权利要求1所述的牵引机器人电磁对接结构，其特征在于，两个所述电磁铁之间的间距为所述条状单元的长度的一半。

3.根据权利要求1所述的牵引机器人电磁对接结构，其特征在于，所述浮动板上安装有导引柱，所述基板与所述导引柱上一轴肩之间设置有第一弹簧，所述第一弹簧使所述浮动板具有向所述基板靠近的趋势。

4.根据权利要求1所述的牵引机器人电磁对接结构，其特征在于，所述基板与所述连接座之间设置有若干对第二弹簧，每对所述第二弹簧均相对于所述基板与所述连接座的铰接中心对称设置。

5.根据权利要求3所述的牵引机器人电磁对接结构，其特征在于，所述导引柱上串套有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧设置在所述基板与所述浮动板之间。

6.一种牵引机器人电磁对接方法，基于权利要求1-5任一项所述的牵引机器人电磁对接装置，其特征在于，所述方法应用于所述控制器，所述方法包括：

判断所述牵引机器人是否运动至对接位置；

当所述牵引机器人运动至对接位置，控制所述电磁铁通电，使所述电磁铁与所述条状单元吸合；

判断所述牵引机器人是否运动至目的地；

当所述牵引机器人运动至目的地，控制所述电磁铁断电，使所述电磁铁与所述条状单元断开连接。

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