CN112757250A - 一种适用于智能制造生产车间的工业机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于智能制造生产车间的工业机器人，包括支撑平台，所述支撑平台底端设置有移动机构，所述支撑平台顶端的四角设置有多轴机械臂，所述多轴机械臂上设置有若干线路柔性调节机构，所述支撑平台的侧边设置有若干空腔，所述空腔的内部设置有备用机械手一和备用机械手二，所述空腔的内部设置有夹紧限位机构。有益效果：通过多个机械臂相互协作，并且实现自动换取机械手，从而能够实现对不同类型、不同大小、不同数量的货物进行抓取，能够通过机械臂和移动机构的相互配合实现机器人适应于不同路况的行走，另外控制线可柔性变位，使得在机器人工作时不会对控制线拉伤。

Description

一种适用于智能制造生产车间的工业机器人

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，具体来说，涉及一种适用于智能制造生产车间的工业机器人。

背景技术

智能制造应当包含智能制造技术和智能制造系统，智能制造系统不仅能够在实践中不断地充实知识库，而且还具有自学习功能，还有搜集与理解环境信息和自身的信息，并进行分析判断和规划自身行为的能力，而工业机器人也需要适应环境，从而符合智能制造生产的特点。

但是现有的工业机器人基本只能具备单一的效果，同时现有的拿料机器人是固定不动的，无法进行较大的转向，缺乏灵活性，且现有的工业机器人不能实现自动换取机械手，从而不能够实现对不同类型、不同大小、不同数量的货物进行抓取，难以通过机械臂和移动机构的相互配合实现机器人适应于不同路况的行走，另外控制线一般为固定连接，使得在机器人工作时容易对控制线造成拉伤和磨损，使用效果不好。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种适用于智能制造生产车间的工业机器人，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

为此，本发明采用的具体技术方案如下：

一种适用于智能制造生产车间的工业机器人，包括支撑平台，所述支撑平台底端的四角分别均设置有移动机构，所述支撑平台内部的中间位置设置有主控制器，所述支撑平台顶端的四角分别均开设有弧形槽，所述弧形槽的内部设置有多轴机械臂，所述多轴机械臂是由旋转支撑座、第一连接臂、第二连接臂、第三连接臂和第四连接臂构成，所述旋转支撑座的顶端设置有连接卡套，所述第一连接臂与所述连接卡套之间通过第一驱动马达相配合连接，所述第一连接臂与所述第二连接臂之间通过第二驱动马达相配合连接，所述第三连接臂的一端设置有旋转马达，所述第三连接臂的一端与所述旋转马达的输出轴固定连接，所述旋转马达的一端与所述第二连接臂之间通过第三驱动机构相配合连接，所述第三连接臂的另一端与所述第四连接臂之间通过第四驱动机构相配合连接，所述第四连接臂远离所述第四驱动机构的一端设置有固定卡套，所述固定卡套与所述第四连接臂固定连接，所述固定卡套的内部设置有驱动电机一，所述驱动电机一的输出轴上设置有机械手，所述多轴机械臂上设置有若干线路柔性调节机构，所述支撑平台的侧边设置有若干空腔，所述空腔的内部设置有备用机械手一和备用机械手二，所述空腔的内部设置有夹紧限位机构。

进一步的，所述移动机构是由液压伸缩缸、驱动电机二、支撑框、滚轮驱动器和若干滚轮构成，所述液压伸缩缸的顶端穿插于所述支撑平台的底端并与所述支撑平台固定连接，所述液压伸缩缸的底端设置有电机固定套，所述驱动电机二位于所述电机固定套的内部，所述支撑框与所述驱动电机二的输出轴连接，所述滚轮驱动器位于所述支撑框的内部，所述滚轮位于所述支撑框底部的两端并与所述滚轮驱动器相配合连接。

进一步的，所述支撑平台顶端的中间位置设置有缓冲垫片，所述缓冲垫片为橡胶材质。

进一步的，所述机械手、所述备用机械手一和所述备用机械手二的一侧分别均设置有螺纹连接套，所述驱动电机一的输出轴上设置有与所述螺纹连接套相匹配的螺杆。

进一步的，所述固定卡套的底端设置有若干视觉传感器一，所述机械手、所述备用机械手一和所述备用机械手二的底端分别均设置有压力传感器，所述机械手、所述备用机械手一和所述备用机械手二的两侧分别均设置有视觉传感器二。

进一步的，所述夹紧限位机构是由电动伸缩杆和限位夹板构成，所述电动伸缩杆穿插于所述空腔的内部，所述限位夹板位于所述空腔内部的顶端和底端并与所述电动伸缩杆固定连接。

进一步的，所述线路柔性调节机构是由放置框、固定块、活动滑杆、线夹、缓冲弹簧和导向框构成，所述固定块位于所述放置框内部一侧的中间位置，所述活动滑杆穿插于所述固定块的内部，所述导向框与所述活动滑杆的一端连接，所述缓冲弹簧套设于所述活动滑杆，所述导向框穿插于所述放置框的一端。

进一步的，所述活动滑杆远离所述线夹的一端设置有限位板，所述放置框内部一端的中间位置设置有与所述限位板相匹配的硅胶垫。

进一步的，所述放置框的一侧设置有穿插于所述放置框的硅胶线套。

进一步的，所述导向框的内部设置有若干连接块，所述连接块之间设置有若干活动辊，所述活动辊上套设有软套。

本发明的有益效果为：通过多个机械臂相互协作，并且实现自动换取机械手，从而能够实现对不同类型、不同大小、不同数量的货物进行抓取，能够通过机械臂和移动机构的相互配合实现机器人适应于不同路况的行走，另外控制线可柔性变位，使得在机器人工作时不会对控制线拉伤。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是根据本发明实施例的一种适用于智能制造生产车间的工业机器人的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的一种适用于智能制造生产车间的工业机器人的多轴机械臂结构示意图；

图3是根据本发明实施例的一种适用于智能制造生产车间的工业机器人的支撑平台结构示意图；

图4是根据本发明实施例的一种适用于智能制造生产车间的工业机器人的多轴机械臂局部俯视图；

图5是根据本发明实施例的一种适用于智能制造生产车间的工业机器人的线路柔性调节机构结构示意图；

图6是根据本发明实施例的一种适用于智能制造生产车间的工业机器人的导向框结构示意图。

图中：

1、支撑平台；2、移动机构；3、主控制器；4、弧形槽；5、多轴机械臂；6、旋转支撑座；7、第一连接臂；8、第二连接臂；9、第三连接臂；10、第四连接臂；11、连接卡套；12、第一驱动马达；13、第二驱动马达；14、旋转马达；15、第三驱动机构；16、第四驱动机构；17、固定卡套；18、驱动电机一；19、机械手；20、线路柔性调节机构；21、空腔；22、备用机械手一；23、备用机械手二；24、夹紧限位机构；25、液压伸缩缸；26、驱动电机二；27、支撑框；28、滚轮驱动器；29、滚轮；30、电机固定套；31、缓冲垫片；32、螺纹连接套；33、螺杆；34、视觉传感器一；35、压力传感器；36、视觉传感器二；37、电动伸缩杆；38、限位夹板；39、放置框；40、固定块；41、活动滑杆；42、线夹；43、缓冲弹簧；44、导向框；45、限位板；46、硅胶垫；47、硅胶线套；48、连接块；49、活动辊；50、软套。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

根据本发明的实施例，提供了一种适用于智能制造生产车间的工业机器人。

实施例一：

如图1-6所示，根据本发明实施例的适用于智能制造生产车间的工业机器人，包括支撑平台1，所述支撑平台1底端的四角分别均设置有移动机构2，所述支撑平台1内部的中间位置设置有主控制器3，所述支撑平台1顶端的四角分别均开设有弧形槽4，所述弧形槽4的内部设置有多轴机械臂5，所述多轴机械臂5是由旋转支撑座6、第一连接臂7、第二连接臂8、第三连接臂9和第四连接臂10构成，所述旋转支撑座6的顶端设置有连接卡套11，所述第一连接臂7与所述连接卡套11之间通过第一驱动马达12相配合连接，所述第一连接臂7与所述第二连接臂8之间通过第二驱动马达13相配合连接，所述第三连接臂9的一端设置有旋转马达14，所述第三连接臂9的一端与所述旋转马达14的输出轴固定连接，所述旋转马达14的一端与所述第二连接臂8之间通过第三驱动机构15相配合连接，所述第三连接臂9的另一端与所述第四连接臂10之间通过第四驱动机构16相配合连接，所述第四连接臂10远离所述第四驱动机构16的一端设置有固定卡套17，所述固定卡套17与所述第四连接臂10固定连接，所述固定卡套17的内部设置有驱动电机一18，所述驱动电机一18的输出轴上设置有机械手19，所述多轴机械臂5上设置有若干线路柔性调节机构20，所述支撑平台1的侧边设置有若干空腔21，所述空腔21的内部设置有备用机械手一22和备用机械手二23，所述空腔21的内部设置有夹紧限位机构24。

在一个实施例中，所述移动机构2是由液压伸缩缸25、驱动电机二26、支撑框27、滚轮驱动器28和若干滚轮29构成，所述液压伸缩缸25的顶端穿插于所述支撑平台1的底端并与所述支撑平台1固定连接，所述液压伸缩缸25的底端设置有电机固定套30，所述驱动电机二26位于所述电机固定套30的内部，所述支撑框27与所述驱动电机二26的输出轴连接，所述滚轮驱动器28位于所述支撑框27的内部，所述滚轮29位于所述支撑框27底部的两端并与所述滚轮驱动器28相配合连接，通过移动机构2能够实现该机器人的自由移动，通过与多轴机械臂5的相互配合，能够实现行走于不同的路况。

在一个实施例中，所述支撑平台1顶端的中间位置设置有缓冲垫片31，所述缓冲垫片31为橡胶材质，通过缓冲垫片31能够在支撑平台1放置货物时，对货物起到一定的缓冲作用，避免货物受到磨损。

在一个实施例中，所述机械手19、所述备用机械手一22和所述备用机械手二23的一侧分别均设置有螺纹连接套32，所述驱动电机一18的输出轴上设置有与所述螺纹连接套32相匹配的螺杆33，通过备用机械手一22和备用机械手二23，且备用机械手一22和备用机械手二23为不同类型，从而能够实现根据不同的工作环境对机械手进行更换，以满足不同货物的夹取。

在一个实施例中，所述固定卡套17的底端设置有若干视觉传感器一34，所述机械手19、所述备用机械手一22和所述备用机械手二23的底端分别均设置有压力传感器35，所述机械手19、所述备用机械手一22和所述备用机械手二23的两侧分别均设置有视觉传感器二36，通过视觉传感器一34、压力传感器35和视觉传感器二36，从而能够实现自动化，智能化，能够实时监测夹取力度，实现机械手的自动更换以及工业机器人的自动工作。

在一个实施例中，所述夹紧限位机构24是由电动伸缩杆37和限位夹板38构成，所述电动伸缩杆37穿插于所述空腔21的内部，所述限位夹板38位于所述空腔21内部的顶端和底端并与所述电动伸缩杆37固定连接，通过夹紧限位机构24能够对备用机械手一22和备用机械手二23进行限位固定，避免备用机械手一22和备用机械手二23在机器人工作时发生掉落。

在一个实施例中，所述线路柔性调节机构20是由放置框39、固定块40、活动滑杆41、线夹42、缓冲弹簧43和导向框44构成，所述固定块40位于所述放置框39内部一侧的中间位置，所述活动滑杆41穿插于所述固定块40的内部，所述导向框44与所述活动滑杆41的一端连接，所述缓冲弹簧43套设于所述活动滑杆41，所述导向框44穿插于所述放置框39的一端，通过线路柔性调节机构20能够实现线路具有一定的柔性变动，避免造成线路的拉伤。

在一个实施例中，所述活动滑杆41远离所述线夹42的一端设置有限位板45，所述放置框39内部一端的中间位置设置有与所述限位板45相匹配的硅胶垫46，通过限位板45和硅胶垫46能够避免活动滑杆41从固定块40上脱落，通过硅胶垫46能够避免活动滑杆41直接撞击放置框39而造成放置框39的损坏。

在一个实施例中，所述放置框39的一侧设置有穿插于所述放置框39的硅胶线套47，通过硅胶线套47能够对控制线进行有效保护。

在一个实施例中，所述导向框44的内部设置有若干连接块48，所述连接块48之间设置有若干活动辊49，所述活动辊49上套设有软套50，通过导向框44能够实现控制线在位移时对控制线进行导向，避免控制线受到损伤。

工作原理：在工业机器人进行移动时，通过滚轮驱动器28驱动滚轮29进行转动，通过驱动电机二26带动支撑框27进行转动，从而能够实现方向的控制，通过液压伸缩缸25的调节能够调节支撑平台1的整体高度，实现工业机器人高度的变化，当需要在高低不同的路面行走时，通过多轴机械臂5与移动机构2的相互配合实现行走，通过多轴机械臂5能够对支撑平台1进行支撑，然后调整多轴机械臂5的角度，实现对支撑平台1的空间移动，移动到指定位置后将支撑平台1放下通过移动机构2与地面接触即可，从而能够实现工业机器人的多姿势变换，适应于不同路况的路面行走，另外通过旋转支撑座6、第一连接臂7、第二连接臂8、第三连接臂9和第四连接臂10构成的多轴机械臂5，能够实现工业机器人的多轴变化，从而有效提高工业机器人的灵活度，提高工作效率，在对货物进行夹取时，根据货物的具体形状和大小，选择不同类型的机械手，通过将不同类型的备用机械手一22和备用机械手二23放置在空腔21的内部，从而能够供机械臂自动对机械手进行更换，在更换时，通过旋转支撑座6、第一连接臂7、第二连接臂8、第三连接臂9和第四连接臂10控制驱动电机一18移动到指定位置，然后将机械手19插入到空腔21的内部，然后控制驱动电机一18反向转动，使得螺纹连接套32与螺杆33脱离，从而能够将卸下的机械手19放置在空腔21的内部，然后通过夹紧限位机构24对机械手19进行夹紧，放置其发生脱落，然后再通过旋转支撑座6、第一连接臂7、第二连接臂8、第三连接臂9和第四连接臂10控制驱动电机一18移动到与备用机械手一22或备用机械手二23的位置，将备用机械手一22或备用机械手二23装配到螺杆33上即可，在对货物进行夹取时，可通过四个多轴机械臂5对同一个货物进行夹取，也可以实现同时对四个货物进行夹取，同时适应于不同类型不同大小的货物的夹取和运送工作，另外在多轴机械臂5运动的过程，通过由放置框39、固定块40、活动滑杆41、线夹42、缓冲弹簧43和导向框44构成的线路柔性调节机构20能够带动控制线进行一定范围内移动，从而避免造成控制线的拉伤和磨损。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过多个机械臂相互协作，并且实现自动换取机械手，从而能够实现对不同类型、不同大小、不同数量的货物进行抓取，能够通过机械臂和移动机构的相互配合实现机器人适应于不同路况的行走，另外控制线可柔性变位，使得在机器人工作时不会对控制线拉伤。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，除非另有明确的限定，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。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。

Claims (10)

1.一种适用于智能制造生产车间的工业机器人，其特征在于，包括支撑平台（1），所述支撑平台（1）底端的四角分别均设置有移动机构（2），所述支撑平台（1）内部的中间位置设置有主控制器（3），所述支撑平台（1）顶端的四角分别均开设有弧形槽（4），所述弧形槽（4）的内部设置有多轴机械臂（5），所述多轴机械臂（5）是由旋转支撑座（6）、第一连接臂（7）、第二连接臂（8）、第三连接臂（9）和第四连接臂（10）构成，所述旋转支撑座（6）的顶端设置有连接卡套（11），所述第一连接臂（7）与所述连接卡套（11）之间通过第一驱动马达（12）相配合连接，所述第一连接臂（7）与所述第二连接臂（8）之间通过第二驱动马达（13）相配合连接，所述第三连接臂（9）的一端设置有旋转马达（14），所述第三连接臂（9）的一端与所述旋转马达（14）的输出轴固定连接，所述旋转马达（14）的一端与所述第二连接臂（8）之间通过第三驱动机构（15）相配合连接，所述第三连接臂（9）的另一端与所述第四连接臂（10）之间通过第四驱动机构（16）相配合连接，所述第四连接臂（10）远离所述第四驱动机构（16）的一端设置有固定卡套（17），所述固定卡套（17）与所述第四连接臂（10）固定连接，所述固定卡套（17）的内部设置有驱动电机一（18），所述驱动电机一（18）的输出轴上设置有机械手（19），所述多轴机械臂（5）上设置有若干线路柔性调节机构（20），所述支撑平台（1）的侧边设置有若干空腔（21），所述空腔（21）的内部设置有备用机械手一（22）和备用机械手二（23），所述空腔（21）的内部设置有夹紧限位机构（24）。

2.根据权利要求1所述的一种适用于智能制造生产车间的工业机器人，其特征在于，所述移动机构（2）是由液压伸缩缸（25）、驱动电机二（26）、支撑框（27）、滚轮驱动器（28）和若干滚轮（29）构成，所述液压伸缩缸（25）的顶端穿插于所述支撑平台（1）的底端并与所述支撑平台（1）固定连接，所述液压伸缩缸（25）的底端设置有电机固定套（30），所述驱动电机二（26）位于所述电机固定套（30）的内部，所述支撑框（27）与所述驱动电机二（26）的输出轴连接，所述滚轮驱动器（28）位于所述支撑框（27）的内部，所述滚轮（29）位于所述支撑框（27）底部的两端并与所述滚轮驱动器（28）相配合连接。

3.根据权利要求1所述的一种适用于智能制造生产车间的工业机器人，其特征在于，所述支撑平台（1）顶端的中间位置设置有缓冲垫片（31），所述缓冲垫片（31）为橡胶材质。

4.根据权利要求1所述的一种适用于智能制造生产车间的工业机器人，其特征在于，所述机械手（19）、所述备用机械手一（22）和所述备用机械手二（23）的一侧分别均设置有螺纹连接套（32），所述驱动电机一（18）的输出轴上设置有与所述螺纹连接套（32）相匹配的螺杆（33）。

5.根据权利要求1所述的一种适用于智能制造生产车间的工业机器人，其特征在于，所述固定卡套（17）的底端设置有若干视觉传感器一（34），所述机械手（19）、所述备用机械手一（22）和所述备用机械手二（23）的底端分别均设置有压力传感器（35），所述机械手（19）、所述备用机械手一（22）和所述备用机械手二（23）的两侧分别均设置有视觉传感器二（36）。

6.根据权利要求1所述的一种适用于智能制造生产车间的工业机器人，其特征在于，所述夹紧限位机构（24）是由电动伸缩杆（37）和限位夹板（38）构成，所述电动伸缩杆（37）穿插于所述空腔（21）的内部，所述限位夹板（38）位于所述空腔（21）内部的顶端和底端并与所述电动伸缩杆（37）固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种适用于智能制造生产车间的工业机器人，其特征在于，所述线路柔性调节机构（20）是由放置框（39）、固定块（40）、活动滑杆（41）、线夹（42）、缓冲弹簧（43）和导向框（44）构成，所述固定块（40）位于所述放置框（39）内部一侧的中间位置，所述活动滑杆（41）穿插于所述固定块（40）的内部，所述导向框（44）与所述活动滑杆（41）的一端连接，所述缓冲弹簧（43）套设于所述活动滑杆（41），所述导向框（44）穿插于所述放置框（39）的一端。

8.根据权利要求7所述的一种适用于智能制造生产车间的工业机器人，其特征在于，所述活动滑杆（41）远离所述线夹（42）的一端设置有限位板（45），所述放置框（39）内部一端的中间位置设置有与所述限位板（45）相匹配的硅胶垫（46）。

9.根据权利要求7所述的一种适用于智能制造生产车间的工业机器人，其特征在于，所述放置框（39）的一侧设置有穿插于所述放置框（39）的硅胶线套（47）。

10.根据权利要求7所述的一种适用于智能制造生产车间的工业机器人，其特征在于，所述导向框（44）的内部设置有若干连接块（48），所述连接块（48）之间设置有若干活动辊（49），所述活动辊（49）上套设有软套（50）。

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