CN114012691A - 一种基于工业机器人的自动运输设备及其运输方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于工业机器人的自动运输设备及其运输方法，包括运输组件、转动组件和夹持组件三部分，通过运输组件将运输设备移动至待运输工件处，通过夹持机构中的第三动力模块带动与之连接的移动板进行不同间距的调节，实现对不同宽度的工件进行夹持，通过旋转机构中的第四动力模块带动与之连接的转动件同角度的调节，使之与置物箱的角度相匹配，通过第三动力模块带动夹持机构进行不同高度的调节，使得夹持件对不同高度的工件进行夹持，通过转动机构中的第一动力模块带动与之连接的夹持机构进行不同角度的调节，使其更稳定的将工件放置在置物箱内，本设计进一步的提高夹持的效率，节省运输时间，大大的节省装配成本，使得运输设备更加的灵活。

Description

一种基于工业机器人的自动运输设备及其运输方法

技术领域

本发明涉及工件运输领域，具体涉及一种基于工业机器人的自动运输设备及其运输方法。

背景技术

在对产品加工的过程中，需要将待装配的零部件搬运至加工位置处，然后通过机械手或其他的设备将运输的零部件进行抓取，放置在待加工的位置以实现对产品的快速装配加工。

目前在对零部件进行搬运时所应用的运输装置是利用机械夹持手臂将工件夹持，然后将工件输送至加工处，然后再返回至工件处进行抓取，依次进行循环搬运直到完成装配，但是这种运输设备对于一些距离较远的零部件进行加工时，则无法实现灵活的运输，需要更换其他的运输设备，严重影响产品加工的时间，降低工作效率。

因此，目前需要一种既可以实现远距离的运输、又可以提高工作效率的运输设备，来解决以上存在的问题。

发明内容

发明目的：本发明提供一种基于工业机器人的自动运输设备，并进一步提供一种基于上述运输设备的运输方法，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种基于工业机器人的自动运输设备，其特征是包括运动组件、转动组件、夹持组件三部分组成。

其中，转动组件固定连接在所述运动组件上，包括第一动力模块，以及与所述第一动力模块连接的转动机构；

夹持组件与所述转动机构连接，包括第二动力模块，以及与所述第二动力模块连接的夹持机构；

第二动力模块带动与之连接的夹持机构进行运动，进而实现对工件的夹持，通过第一动力模块带动与之连接的转动机构进行转动，进而将夹持件中的工件转动预设的角度放置在预设的位置处，最后通过运动组件将工件运输至指定的位置，进一步的提高产品装配的灵活性，大大的提高装配的工作效率。

在进一步的实施例中，其特征在于：所述自动运输设备还包括：

置物箱，设置在所述运动组件上，用于接收所述夹持组件夹持的工件，当距离较远时，夹持件夹持多个工件通过转动机构的作用，使其放置在置物箱中，在运输组件的作用下，可以实现多个工件的同时运输，进一步的节省运输时间，提高运输的效率。

在进一步的实施例中，所述转动机构包括与所述第一动力模块连接的固定盘，设置在所述固定盘之间，用于带动所述夹持组件进行转动的转动件，设置在所述固定盘之间，用于支撑、且带动所述夹持组件进行运动的滑动件，连接于所述滑动件上、且与所述支撑组件连接，用于带动所述夹持组件进行转动的支撑块；当对夹持的工件进行转动时，第一动力模块带动与之连接的转动件进行转动，转动件的转动进而带动与之连接的夹持机构进行转动，进而带动与夹持机构连接的支撑块进行转动，进而带动与支撑块固定连接的滑动件进行转动，进而使得滑动块在固定盘之间进行转动，进而实现将夹持的工件通过转动预设的角度使之放置在置物箱内，进而实现可以同时运输多个工件，大大的节省运输的时间，进一步的提高产品加工的效率。

在进一步的实施例中，所述固定盘上设置有环形槽，用于支撑所述滑动件、且限制其运动的轨迹，滑动件在固定盘上的环形槽内进行固定轨迹的运动，进而带动夹持机构进行固定的轨迹运动，进一步的提高转动机构转动的精度，大大的提高。

在进一步的实施例中，所述转动机构还包括固定设置在所述转动件和支撑块之间，用于支撑固定支撑所述支撑块的连接板，连接板一侧与所述支撑块的底面连接、另一侧与所述转动件连接，当转动件带动滚动件转动时，进而带动支撑块进行运动，进而带动连接板进行运动，进一步的提高支撑块运动的稳定性，提高转动的精度和效率。

在进一步的实施例中，所述夹持机构包括设置在所述支撑块上、且与所述第二动力模块连接，用于支撑所述夹持机构的固定座，以及滑动连接于固定座上、且与所述第二动力模块连接，用于带动所述夹持件进行移动的移动板，以及连接于所述移动板上，用于跟随所述移动板的运动，实现对工件不同高度的夹持的夹持件；第二动力模块带动与之连接的移动板进行上下移动，进而带动与移动板连接的移动板进行上下移动，进而带动与移动板连接的夹持件进行上下移动，进而实现夹持件的上下调节，可以针对不同高度的工件进行夹持，提高夹持机构的使用效率，大大的节省运输的成本。

在进一步的实施例中，所述夹持机构还包括一侧固定连接在所述固定座上、且设置在移动板之间的第三动力模块，以及一端与所述第三动力模块连接、另一端与所述夹持件连接，用于带动所述夹持紧进行运动的移动块，以及一端与所述夹持件连接、另一端与所述移动块连接，用于控制所述夹持件进行转动的旋转机构；第三动力模块带动分别连接在其两侧的移动板进行左右调节，使其根据不同宽度的工件进行夹持，通过旋转机构对夹持的工件进行预设角度的转动，使得夹持的工件在转动机构的作用下，使得工件方向与置物箱的位置匹配，进一步的提高运输的稳定性，大大的节省运输的时间，提高运输的效率。

在进一步的实施例中，所述旋转机构包括一端与所述移动块连接、另一端与所述夹持件连接的支撑架，固定设置在所述支撑架上的第四动力模块，以及一端与所述第四动力模块连接、另一端穿过支撑架与所述支撑件连接，用于带动工件进行转动的转动件；当夹持件将工件夹持之后，通过第四动力模块带动与之连接的转动件进行预设角度的转动，进而带动与转动件连接的夹持件进行预设角度的转动，然后通过转动机构的转动，带动转动为预设角度的工件进行运动，使之与置物箱的位置相匹配，实现对工件的稳定运输，进一步的提高运输效率，大大的节省运输的时间，同时也更加的节省置物箱的运输空间。

一种基于工业机器人的自动运输设备的运输方法，包括以下步骤：

S1、运动组件带动运输设备移动至待运输的工件处，第三动力模块调节连接在其两侧的移动板进行同向或是背向的移动，移动板的移动进而带动分别与之连接的夹持件进行同向或是背向的移动，直到与待夹持的工件宽度相匹配，然后通过夹持件将待装配的工件进行夹持；

S2、根据实际需要，使得夹持的工件与置物箱的角度相匹配，第四动力模块带动转动件进行转动，转动件的转动进而带动与之连接的夹持件进行预设角度的转动，进而使得夹持在夹持件之间的工件与置物箱的位置相匹配，通过第二动力模块带动移动板进行上下移动，进而带动与移动板连接的夹持机构进行上下移动，进而实现夹持工件的高度位置与置物箱的位置相匹配；

S3、转动组件中的第一动力模块与之连接的转动件进行转动，进而带动与转动件连接的夹持组件进行转动，进而带动连接在夹持组件下面的支撑块进行转动，进而带动与支撑块连接的滑动件在固定盘的环形槽中进行转动，进而实现夹持件中夹持的工件通过预设角度的转动，放置在置物箱内，然后运输组件带动夹持完成后的多个工件运输至待装配工作区内；

S4、依次重复S1至S3的操作步骤，直到系统结束工作。

有益效果：本发明提供一种基于工业机器人的自动运输设备及其运输方法，包括运输组件、转动组件和夹持组件三部分，其中通过运输组件将运输设备移动至待运输工件处，通过夹持机构中的第三动力模块带动与之连接的移动板进行不同间距的调节，进而实现对不同宽度的工件进行夹持，通过旋转机构中的第四动力模块带动与之连接的转动件进行同角度的调节，使之与置物箱的角度相匹配，通过第三动力模块带动夹持机构进行不同高度的调节，使得夹持件可以对不同高度的工件进行夹持，通过转动机构中的第一动力模块带动与之连接的夹持机构进行不同角度的调节，使其更稳定的将工件放置在置物箱内，本设计进一步的提高夹持的效率，节省运输时间，大大的节省装配成本，使得运输设备更加的灵活。

附图说明

图1为本发明总体结构装配示意图；

图2为本发明转动组件结构示意图；

图3为本发明旋转机构结构示意图；

图4为本发明转动组件结构示意图；

图5为本发明转动机构部分结构示意图。

图中各附图标记为：第一夹持件1、夹持机构2、夹爪气缸2a、转动件2b、第四气缸2c、支撑架2d、第一移动块2e、第二移动块2f、第二气缸3、固定座4、移动板4a、转动组件5、第一支撑块5a、第二支撑块5b、第一滑动件5c、第二滑动件5d、垫块5e、第一电机5f、支撑块5g、转动件5h、固定盘5i、置物箱6、运输组件7、第二夹持件8。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

申请人认为，现在产线对产品进行加工装配时，需要利用机械手将待装配的工件从存储位置运输至加工位置处，对于一些远离加工位置的零部件，机械手则很难满足其需求，或是利用人工进行搬运，无疑造成时间和运输成本的浪费。

为此，申请人设计一种基于工业机器人的自动运输设备及其运输方法，由运输组件7带动运输设备进行自由移动，通过设置在运输组件7上的夹持机构2对工件进行夹持，通过转动组件5带动与之连接的夹持组件进行预设角度的转动，然后将夹持的工件放置在置物箱6内，实现同时运输多个工件的功能，大大的节省运输时间，提高装配的效率。

本发明涉及一种基于工业机器人的自动运输设备，如图1至图5所示，包括运动组件、转动组件5和夹持组件三部分；其中转动组件5包括第一动力模块，本实施例中第一动力模块为第一电机5f，与第一电机5f连接的转动机构；夹持组件包括第二动力模块，本实施例中第二动力模块为第二气缸3，与第二气缸3连接的夹持机构2；其中转动组件5固定设置在运输组件7上，夹持组件设置在转动组件5上；对待加工的工件进行运输时，运动组件带动转动组件5进行运动，进而带动夹持组件进行运动，直到达到待运输的工件位置处，第二气缸3控制与之连接的夹持机构2进行运动，直到夹持机构2将工件进行紧固的夹持，然后通过第一电机5f带动与之连接的转动机构进行转动，进而带动与之连接的夹持机构2进行转动，直到到达待放置的预设位置处，实现对工件的自由输送，解决了现有技术中针对距离较远的工件运输时不能灵活运输的问题，本设备大大的提高对工件的运输效率，进一步的节省运输的时间，减少运输成本。

为了实现运输设备可以一次运输多个工件，提高运输的效率，在运输组件7上设置有置物箱6，置物箱6设置在长方体状，当夹持件对工件进行夹持时，通过转动机构中带动与之连接的夹持机构2进行转动，进而带动被夹持的工件进行转动，直到到达置物箱6上，然后夹持机构2将夹持的工件放置在置物箱6内，然后再次进行循环夹持依次放置在置物箱6中，实现一次对工件进行运输，进一步的提高运输的效率，节省运输的时间，大大的节省运输的成本。

为了提高转动组件5的运动精度，转动机构包括与第一电机5f固定连接的固定盘5i，固定盘5i设置为空心状、且固定盘5i的外圈上设置有环形凹槽，固定盘5i通过垫块5e与第一电机5f固定连接，以及设置在固定盘5i中间、且与第一电机5f连接的转动件2b，滑动设置在固定盘5i环形槽内的第一滑动件5c和第二滑动件5d，以及固定设置在滑动件上、且固定连接在夹持组件两侧的第一支撑块5a和第二支撑块5b；当夹持的工件需要放置在置物箱6中，第一电机5f带动转动件2b进行转动，进而带动与转动件2b固定连接的夹持机构2进行转动，进而带动与夹持机构2连接的第一支撑块5a和第二支撑块5b，进而带动分别与第一支撑块5a和第二支撑块5b连接的第一滑动件5c和第二滑动件5d、在固定盘5i中的环形槽内进行圆周运动，进而使得夹持件整体沿着固定盘5i中的环形槽进行运动，防止夹持机构2在运动过程中出现错位的问题，进一步的保证了夹持机构2按照固定轨迹进行运动，大大的提高工件放置在置物箱6时的稳定性，进一步的节省运输时间，提高运输效率。

为了使得夹持机构2与转动机构连接的稳定性，在转动件2b和支撑块5g之间设置有连接板，第一支撑块5a和第二支撑块5b分别与连接板的顶部连接，当第一支撑块5a和第二支撑块5b带动夹持机构2进行转动时，连接板用于对第一支撑块5a和第二支撑块5b进一步的稳固，使其与夹持机构2之间的连接更加的稳固，进一步的放置第一支撑块5a和第二支撑块5b与夹持机构2在运动的过程中出现错位的问题，进一步的提高运输的稳定性。

为了适应不同高度尺寸的工件，提高本运输设备的使用率，节省运输成本，夹持机构2包括设置在支撑块5g上、且与第二气缸3连接的固定座4，用于固定夹持机构2的位置，以及设置在固定座4上、且与第二气缸3连接的移动板4a，以及连接在移动板4a上、跟随移动板4a进行运动的夹持件；当对工件进行夹持时，通过第二气缸3带动与之连接的移动板4a进行上下移动，进而带动与移动板4a连接的第一夹持件1和第二夹持件8进行同步的上下移动，根据实际工件高度的尺寸，进行第一夹持件1和第二夹持件8相对于工件的高度调节，直到第一夹持件1和第二夹持件8将待夹持的工件进行夹持，进一步的提高夹持机构2的使用效率，进一步的节省运输的成本。

为了使得本运输设备适应不同宽度的工件，对其进行稳定的夹持，夹持机构2还包括第三动力模块，本实施例中的第三动力模块为夹爪气缸2a，以及分别连接在夹爪气缸2a两侧的第一移动块2e和第二移动块2f，以及一端与夹爪气缸2a连接、另一端与夹持件连接、用于调节夹持件角度的旋转机构；当对不同宽度的工件进行夹持时，通过夹爪气缸2a带动分别连接在其两侧的第一移动块2e和第二移动块2f同步进行相同或是背离的方向运动，进而带动分别与第一移动块2e和第二移动块2f分别连接的第一夹持件1和第二夹持件8同时进行相同或是背离的方向进行运动，直到将工件进行紧固的夹持，本设计进一步的提高夹持机构2的夹持效率，大大的节省夹持和运输成本，进一步的提高运输的效率。

为了实现对夹持的工件进行角度调节，使之与置物箱6放置的位置相匹配，旋转机构具体包括：支撑架2d，设置为2个，第一支撑架2d的一端分别连接于第一移动块2e、另一端与第一夹持件1连接，第二支撑架2d的一端分别连接于第二移动块2f、另一端与第二夹持件8连接，以及设置在第一支撑架2d和第二支撑件上的第四气缸2c和第五气缸，以及一端与第四气缸2c和第五气缸分别连接、另一端分别穿过第一支撑架2d和第二支撑架2d、与第一移动件和第二移动件连接的第一转动件2b和第二转动件2b；当夹持的工件与置物箱6的位置不匹配时，第四第五气缸分别带动与之连接的第一转动件2b和第二转动件2b进行转动，将工件旋转为水平位置或是竖直位置，然后通过转动件2b将夹持的工件以合适的位置放置在置物箱6内，进一步的节省置物箱6的空间，大大的提高运输的效率，进一步节省运输的成本。

在上述运输设备的基础之上，本发明提供一种基于工业机器人的自动运输方法，具体步骤如下：

首先，运动组件带动运输设备移动至待运输的工件处，夹爪气缸2a调节连接在其两侧的第一移动块2e和第二移动块2f进行同向或是背向的移动，进而第一移动块2e和第二移动块2f带动分别与之连接的第一夹持件1和第二夹持件8进行同向或是背向的移动，直到与待夹持的工件宽度相匹配，然后通过夹持件将待装配的工件进行夹持；

接着，根据实际需要，使得夹持的工件与置物箱6的角度相匹配，第四气缸2c带动转动件2b进行转动，转动件2b的转动进而带动与之连接的第一夹持件1和第二夹持件8进行预设角度的同步转动，进而使得夹持在第一夹持件1和第二夹持件8之间的工件与置物箱6的位置相匹配，通过第二气缸3带动与之连接的移动板4a进行上下移动，进而带动与移动板4a连接的夹持机构2进行上下移动，进而实现夹持工件的高度位置与置物箱6的位置相匹配；

随后，转动组件5中的第一电机5f与之连接的转动件2b进行转动，进而带动与转动件2b连接的夹持组件进行转动，进而带动连接在夹持组件下面的第一支撑块5a和第二支撑块5b进行转动，进而带动与支撑块5g连接的第一滑动件5c和第二滑动件5d在固定盘5i的环形槽中进行转动，进而实现夹持件中夹持的工件通过预设角度的转动，放置在置物箱6内，然后运输组件7带动夹持完成后的多个工件运输至待装配工作区内；

以此类推，依次重复上述动作，直到系统停止工作。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。

Claims (9)

1.一种基于工业机器人的自动运输设备，其特征是包括：

运动组件；

转动组件，固定连接在所述运动组件上，包括第一动力模块，以及与所述第一动力模块连接的转动机构；

夹持组件，与所述转动机构连接，包括第二动力模块，以及与所述第二动力模块连接的夹持机构。

2.根据权利要求1所述的基于工业机器人的自动运输设备，其特征在于：所述自动运输设备还包括：

置物箱，设置在所述运动组件上，用于接收所述夹持组件夹持的工件。

3.根据权利要求2所述的基于工业机器人的自动运输设备，其特征在于：所述转动机构包括：

固定盘，与所述第一动力模块连接；

转动件，设置在所述固定盘之间，用于带动所述夹持组件进行转动；

滑动件，设置在所述固定盘之间，用于支撑、且带动所述夹持组件进行运动；

支撑块，连接于所述滑动件上、且与所述支撑组件连接，用于带动所述夹持组件进行转动。

4.根据权利要求3所述的基于工业机器人的自动运输设备，其特征在于：所述固定盘上设置有环形槽，用于支撑所述滑动件、且限制其运动的轨迹。

5.根据权利要求4所述的基于工业机器人的自动运输设备，其特征在于：所述转动机构还包括：

连接板，固定设置在所述转动件和支撑块之间，用于支撑固定支撑所述支撑块。

6.根据权利要求5所述的基于工业机器人的自动运输设备，其特征在于：所述夹持机构包括：

固定座，设置在所述支撑块上、且与所述第二动力模块连接，用于支撑所述夹持机构；

移动板，滑动连接于固定座上、且与所述第二动力模块连接，用于带动所述夹持件进行移动；

夹持件，连接于所述移动板上，用于跟随所述移动板的运动，实现对工件不同高度的夹持。

7.根据权利要求6所述的基于工业机器人的自动运输设备，其特征在于：所述夹持机构还包括：

第三动力模块，一侧与所述固定座连接、且设置在所述移动板之间；

移动块，一端与所述第三动力模块连接、另一端与所述夹持件连接，用于带动所述夹持紧进行运动；

旋转机构，一端与所述夹持件连接、另一端与所述移动块连接，用于控制所述夹持件进行转动。

8.根据权利要求7所述的基于工业机器人的自动运输设备，其特征在于：所述旋转机构包括：

支撑架，一端与所述移动块连接、另一端与所述夹持件连接；

第四动力模块，固定设置在所述支撑架上；

转动件，一端与所述第四动力模块连接、另一端穿过支撑架与所述支撑件连接，用于带动工件进行转动。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的基于工业机器人的自动运输设备的运输方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、运动组件带动运输设备移动至待运输的工件处，第三动力模块调节夹持件之间的距离，直到将工件夹持；

S2、根据实际需要，第四动力模块带动转动件进行转动，进而带动夹持件转动，使之夹持的工件进行预设角度的调节；

S3、转动组件带动夹持组件进行转动，进而将夹持件中的工件放置在置物箱中，运输组件带动工件运输至预设的位置；

S4、依次重复S1至S3的操作步骤，直到系统结束工作。

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