CN115255857A - 一种双手臂机器人柔性装配工作站 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双手臂机器人柔性装配工作站，包括手臂机器人组件、传输组件与送料组件，所述传输组件底部固定有支架二，送料组件底部固定安装有支架一。本申请中，转动杆向上移动的同时带动固定片以及支撑套同步上移，支撑套会带动顶座与支撑套向上移动，支撑套内表壁沿着驱动杆与凸条外表壁滑动，驱动杆仍能够凸条带动锥座的转动，两组摆架会在弹簧的作用下与锥座竖直端不同位置结合，其该位置的锥座截面的周长发生改变，以使得两组摆架后续的摆动幅度同步变化，以此提高了双手臂机器人柔性装配工作站工作稳定性的同时能够适应不同尺寸产品的对中与定位。
Description
技术领域
本发明涉及机器人装配技术领域，尤其涉及一种双手臂机器人柔性装配工作站。
背景技术
工业机器人技术已经成为当今工业自动化生产的主要支柱之一，国内机器人技术及机器人应用已有了长足的进步，目前，在进行产品整合的过程中，需要用到双手臂机器人柔性装配工作站进行零件的组装。
现有的双手臂机器人柔性装配工作站大多有手臂机器人组件、用于产品输送的传输组件以及用于零件输送的送料组件组成，产品通过传输组件转移至指定的区域，两组手臂机器人分别抓取对应的零件在转移至产品上进行组装，组装完成后的产品通过传输机构转移至下一工序；
在上述的双手臂机器人柔性装配工作站工作过程中，半成品的产品通过输送机构进行输送，其位置受初始放置状态、移动时的受力不均等因素的影响而存在偏移的状况，即半成品的产品到达预定位置后，其位置往往存在偏差，而手臂机器人的活动路线是固定的，这就导致装配容易出现偏差甚至是无法正常完成组装，从而降低了双手臂机器人柔性装配工作站使用的稳定性。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决上述问题，而提出的一种双手臂机器人柔性装配工作站。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种双手臂机器人柔性装配工作站，包括手臂机器人组件、传输组件与送料组件，所述传输组件底部固定有支架二，送料组件底部固定安装有支架一，支架一、支架二与手臂机器人组件之间通过固定组件进行固定配合，传输组件顶部通过安装架固定安装有连接架，连接架顶部固定安装有电机，还包括有：
用于产品定位的对中机构，所述对中机构包括摆架、锥座、顶座、设置在两组摆架之间且用于摆架复位的弹性组件以及设置在顶座外侧且用于锥座升降的支撑组件，所述摆架与安装架通过销轴转动连接，且摆架两端分别铰接有滑轮一与滑轮二，滑轮二外表壁与锥座外表壁相抵接，锥座包括有切边与圆形边，在滑轮二贴合在切边外侧时，两组摆架处于扩张状态，在滑轮二贴合在圆形边时，两组摆架处于收拢状态，电机输出端与锥座之间设置有用于锥座转动的传动组件。
优选地，所述传输组件顶部固定安装有推送仓，推送仓顶部固定安装有放置仓，放置仓内部与推送仓内腔相导通，推送仓底部固定安装有出口的同时竖直端外表壁固定安装有气缸，气缸输出端固定安装有与推送仓内表壁滑动连接的推动架，且推动架内部开设有与放置仓内部相对接的卡槽。
优选地，所述固定组件包括有固定安装在手臂机器人组件底部外表壁的连杆一与固定架，支架一与连杆一固定连接，固定架内表壁固定安装有滑杆，所述支架二外表壁固定安装有滑套，滑套内表壁与滑杆外表壁滑动连接，且滑套与滑杆之间设置有用于滑套定位的锁定部。
优选地，所述传动组件包括有固定安装在电机输出端的驱动杆，驱动杆穿设在顶座与锥座内表壁，且驱动杆外表壁固定安装有凸条，所述凸条通过竖直设置的条型槽与顶座以及锥座内表壁卡合连接。
优选地，所述弹性组件包括有分别固定安装在两组摆架顶部的固定块，两组固定块之间固定安装有弹簧，且在两组摆架处于扩张状态时，弹簧处于收缩状态。
优选地，所述支撑组件包括有支撑套，支撑套外表壁通过结合槽与顶座内表壁滑动连接的同时固定安装有固定片，固定片顶部与连接架水平端底部固定安装有伸缩杆，且固定片顶部活动安装有转动杆，转动杆外表壁与连接架内表壁旋合连接。
优选地，所述推送仓纵向端两侧均一体成型有安装片，所述安装片架设在传输组件的上方，且安装片与传输组件纵向端两侧通过紧固件固定连接。
优选地，所述锁定部包括有锁紧杆，所述锁紧杆外表壁与滑套内表壁旋合连接，且锁紧杆开放端与滑杆外表壁紧密贴合，同时滑套与滑杆横截面均呈矩形结构。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本申请中，产品通过传输组件转移至两组摆架之间时，电机通过驱动杆带动锥座顶座进行转动，锥座由水平状态逐渐转移成竖直状态，在此过程中，锥座纵向端的宽度变大，锥座外表壁与滑轮二滑动配合的同时推动两组摆架进行收拢，直至两组滑轮一同时抵接在的外表壁，进而完成产品的对中与定位，待到产品完成组装之后，锥座继续转动，此时锥座会由竖直状态转变成平直状态，以消除对产品的约束，以此类推，且锥座在转动的过程中，固定状态的支撑套会与结合槽滑动配合，既保证锥座的转动，又能够保证锥座竖直位置稳定，同时可控制转动杆转动，转动杆向上移动的同时带动固定片以及支撑套同步上移，支撑套会带动顶座与支撑套向上移动，支撑套内表壁沿着驱动杆与凸条外表壁滑动，驱动杆仍能够凸条带动锥座的转动，两组摆架会在弹簧的作用下与锥座竖直端不同位置结合，其该位置的锥座截面的周长发生改变，以使得两组摆架后续的摆动幅度同步变化，以此提高了双手臂机器人柔性装配工作站工作稳定性的同时能够适应不同尺寸产品的对中与定位。
2、本申请中，半成品的产品竖直堆放在放置仓内，最底部的产品会直接落入到推动架内部的卡槽内，接着气缸带动推动架移动，卡槽与放置仓错位的同时推动架顶部进行放置仓底部的封堵，接着卡槽带动产品置于出口的上方，产品通过自身重力落入到出口，并从出口排出到传输组件上，接着推动架复位，卡槽再次与放置仓底部相对应，以此往复，通过气缸周期性伸缩的特性使得产品能够均匀的摆放到传输组件上，提高了产品放置的便捷性的同时保证了产品的位置稳定，从而提高了双手臂机器人柔性装配工作站的使用效果。
3、本申请中，手臂机器人组件底部通过连杆一与支架一保持稳定，同时通过支撑架、滑杆与滑套的配合实现了与支架二的固定，使得手臂机器人组件、传输组件与送料组件的位置相对固定，同时人为可松开锁紧杆，此时滑套失去约束力，整体的支架二与传输组件可进行水平方向的位置调整，在此过程中，滑套沿着滑杆滑动，直至传输组件到达指定位置之后，转动锁紧杆使其开放端紧贴在滑杆外表壁，完成滑套的定位，进而实现手臂机器人组件底部与支架二的再次固定，以此既保证了手臂机器人组件、传输组件与送料组件的相对位置，又使得传输组件能够根据需求进行位置调节，从而提高了双手臂机器人柔性装配工作站的适用范围。
附图说明
图1示出了根据本发明实施例提供的整体结构示意图；
图2示出了根据本发明实施例提供的传输组件与手臂机器人组件的结构示意图；
图3示出了根据本发明实施例提供的固定架的结构示意图；
图4示出了根据本发明实施例提供的放置仓结构示意图；
图5示出了根据本发明实施例提供的的推动架结构示意图；
图6示出了根据本发明实施例提供的弹簧的结构示意图；
图7示出了根据本发明实施例提供的驱动杆与凸条的结构示意图。
图例说明：
1、手臂机器人组件；2、传输组件；3、送料组件；4、支架一；5、支架二；6、推送仓；7、放置仓；8、出口；9、固定架；10、安装架；11、连接架；12、连杆一；13、滑套；14、锁紧杆；15、滑杆；16、气缸；17、推动架；18、卡槽；19、摆架；20、滑轮一；21、弹簧；22、锥座；23、切边；24、滑轮二；25、电机；26、转动杆；27、伸缩杆；28、固定片；29、支撑套；30、顶座；31、结合槽；32、驱动杆；33、凸条；34、安装片；35、固定块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：
一种双手臂机器人柔性装配工作站，包括手臂机器人组件1、传输组件2与送料组件3，传输组件2底部固定有支架二5，送料组件3底部固定安装有支架一4，支架一4、支架二5与手臂机器人组件1之间通过固定组件进行固定配合，传输组件2顶部通过安装架10固定安装有连接架11，连接架11顶部固定安装有电机25，还包括有：用于产品定位的对中机构，对中机构包括摆架19、锥座22、顶座30、设置在两组摆架19之间且用于摆架19复位的弹性组件以及设置在顶座30外侧且用于锥座22升降的支撑组件，摆架19与安装架10通过销轴转动连接，且摆架19两端分别铰接有滑轮一20与滑轮二24，产品通过传输组件2转移至两组摆架19之间时，电机25通过驱动杆32带动锥座22与顶座30进行转动，锥座22由水平状态逐渐转移成竖直状态，在此过程中，锥座22纵向端的宽度变大，锥座22外表壁与滑轮二24滑动配合的同时推动两组摆架19进行收拢，直至两组滑轮一20同时抵接在的外表壁，进而完成产品的对中与定位；
滑轮二24外表壁与锥座22外表壁相抵接，锥座22包括有切边23与圆形边，在滑轮二24贴合在切边23外侧时，两组摆架19处于扩张状态，在滑轮二24贴合在圆形边时，两组摆架19处于收拢状态，电机25输出端与锥座22之间设置有用于锥座22转动的传动组件；
待到产品完成组装之后，锥座22继续转动，此时锥座22会由竖直状态转变成平直状态，以消除对产品的约束，以此类推，且锥座22在转动的过程中，固定状态的支撑套29会与结合槽31滑动配合，既保证锥座22的转动，又能够保证锥座22竖直位置稳定，同时可控制转动杆26转动，转动杆26向上移动的同时带动固定片28以及支撑套29同步上移，支撑套29会带动顶座30与支撑套29向上移动，支撑套29内表壁沿着驱动杆32与凸条33外表壁滑动，驱动杆32仍能够凸条33带动锥座22的转动，两组摆架19会在弹簧21的作用下与锥座22竖直端不同位置结合，其该位置的锥座22截面的周长发生改变，以使得两组摆架19后续的摆动幅度同步变化，以此提高了双手臂机器人柔性装配工作站工作稳定性的同时能够适应不同尺寸产品的对中与定位。
具体的，如图4与图5所示，传输组件2顶部固定安装有推送仓6，推送仓6顶部固定安装有放置仓7，放置仓7内部与推送仓6内腔相导通，推送仓6底部固定安装有出口8的同时竖直端外表壁固定安装有气缸16，气缸16输出端固定安装有与推送仓6内表壁滑动连接的推动架17，且推动架17内部开设有与放置仓7内部相对接的卡槽18；
半成品的产品竖直堆放在放置仓7内，最底部的产品会直接落入到推动架17内部的卡槽18内，接着气缸16带动推动架17移动，卡槽18与放置仓7错位的同时推动架17顶部进行放置仓7底部的封堵，接着卡槽18带动产品置于出口8的上方，产品通过自身重力落入到出口8，并从出口8排出到传输组件2上，接着推动架17复位，卡槽18再次与放置仓7底部相对应，以此往复，通过气缸16周期性伸缩的特性使得产品能够均匀的摆放到传输组件2上，提高了产品放置的便捷性的同时保证了产品的位置稳定，从而提高了双手臂机器人柔性装配工作站的使用效果。
具体的，如图3所示，固定组件包括有固定安装在手臂机器人组件1底部外表壁的连杆一12与固定架9，支架一4与连杆一12固定连接，固定架9内表壁固定安装有滑杆15，支架二5外表壁固定安装有滑套13，滑套13内表壁与滑杆15外表壁滑动连接，且滑套13与滑杆15之间设置有用于滑套13定位的锁定部；
手臂机器人组件1底部通过连杆一12与支架一4保持稳定，同时通过固定架9、滑杆15与滑套13的配合实现了与支架二5的固定，使得手臂机器人组件1、传输组件2与送料组件3的位置相对固定，同时人为可松开锁紧杆14，此时滑套13失去约束力，整体的支架二5与传输组件2可进行水平方向的位置调整，在此过程中，滑套13沿着滑杆15滑动，直至传输组件2到达指定位置之后，转动锁紧杆14使其开放端紧贴在滑杆15外表壁，完成滑套13的定位，进而实现手臂机器人组件1底部与支架二5的再次固定，以此既保证了手臂机器人组件1、传输组件2与送料组件3的相对位置，又使得传输组件2能够根据需求进行位置调节，从而提高了双手臂机器人柔性装配工作站的适用范围。
具体的，如图6与图7所示，传动组件包括有固定安装在电机25输出端的驱动杆32，驱动杆32穿设在顶座30与锥座22内表壁，且驱动杆32外表壁固定安装有凸条33，凸条33通过竖直设置的条型槽与顶座30以及锥座22内表壁卡合连接，转动杆26向上移动的同时带动固定片28以及支撑套29同步上移，支撑套29会带动顶座30与支撑套29向上移动，支撑套29内表壁沿着驱动杆32与凸条33外表壁滑动，驱动杆32仍能够凸条33带动锥座22的转动，弹性组件包括有分别固定安装在两组摆架19顶部的固定块35，两组固定块35之间固定安装有弹簧21，且在两组摆架19处于扩张状态时，弹簧21处于收缩状态，弹簧21通过自身弹力保持两组摆架19的位置。
具体的，如图1与图3所示，支撑组件包括有支撑套29，支撑套29外表壁通过结合槽31与顶座30内表壁滑动连接的同时固定安装有固定片28，固定片28顶部与连接架11水平端底部固定安装有伸缩杆27，且固定片28顶部活动安装有转动杆26，转动杆26外表壁与连接架11内表壁旋合连接，可控制转动杆26转动，转动杆26向上移动的同时带动固定片28以及支撑套29同步上移，支撑套29会带动顶座30与支撑套29向上移动，推送仓6纵向端两侧均一体成型有安装片34，安装片34架设在传输组件2的上方，且安装片34与传输组件2纵向端两侧通过紧固件固定连接，以保证整体的推送仓6拆装的便捷性的同时使得出口8与传输组件2顶部存在间距，锁定部包括有锁紧杆14，锁紧杆14外表壁与滑套13内表壁旋合连接，且锁紧杆14开放端与滑杆15外表壁紧密贴合，同时滑套13与滑杆15横截面均呈矩形结构，锁紧杆14与滑杆15之间产生的摩擦力实现滑套13的位置固定，而矩形结构的设置，是用来限制滑套13的轴向偏转。
工作原理：产品通过传输组件2转移至两组摆架19之间时，电机25通过驱动杆32带动锥座22与顶座30进行转动，锥座22由水平状态逐渐转移成竖直状态，在此过程中，锥座22纵向端的宽度变大，锥座22外表壁与滑轮二24滑动配合的同时推动两组摆架19进行收拢，直至两组滑轮一20同时抵接在的外表壁，进而完成产品的对中与定位，待到产品完成组装之后，锥座22继续转动，此时锥座22会由竖直状态转变成平直状态，以消除对产品的约束，以此类推，且锥座22在转动的过程中，固定状态的支撑套29会与结合槽31滑动配合，既保证锥座22的转动，又能够保证锥座22竖直位置稳定，同时可控制转动杆26转动，转动杆26向上移动的同时带动固定片28以及支撑套29同步上移，支撑套29会带动顶座30与支撑套29向上移动，支撑套29内表壁沿着驱动杆32与凸条33外表壁滑动，驱动杆32仍能够凸条33带动锥座22的转动，两组摆架19会在弹簧21的作用下与锥座22竖直端不同位置结合，其该位置的锥座22截面的周长发生改变，以使得两组摆架19后续的摆动幅度同步变化，以此提高了双手臂机器人柔性装配工作站工作稳定性的同时能够适应不同尺寸产品的对中与定位，半成品的产品竖直堆放在放置仓7内，最底部的产品会直接落入到推动架17内部的卡槽18内，接着气缸16带动推动架17移动，卡槽18与放置仓7错位的同时推动架17顶部进行放置仓7底部的封堵，接着卡槽18带动产品置于出口8的上方，产品通过自身重力落入到出口8，并从出口8排出到传输组件2上，接着推动架17复位，卡槽18再次与放置仓7底部相对应，以此往复，通过气缸16周期性伸缩的特性使得产品能够均匀的摆放到传输组件2上，提高了产品放置的便捷性的同时保证了产品的位置稳定，从而提高了双手臂机器人柔性装配工作站的使用效果，手臂机器人组件1底部通过连杆一12与支架一4保持稳定，同时通过固定架9、滑杆15与滑套13的配合实现了与支架二5的固定，使得手臂机器人组件1、传输组件2与送料组件3的位置相对固定，同时人为可松开锁紧杆14，此时滑套13失去约束力，整体的支架二5与传输组件2可进行水平方向的位置调整，在此过程中，滑套13沿着滑杆15滑动，直至传输组件2到达指定位置之后，转动锁紧杆14使其开放端紧贴在滑杆15外表壁，完成滑套13的定位，进而实现手臂机器人组件1底部与支架二5的再次固定，以此既保证了手臂机器人组件1、传输组件2与送料组件3的相对位置，又使得传输组件2能够根据需求进行位置调节，从而提高了双手臂机器人柔性装配工作站的适用范围。
实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种双手臂机器人柔性装配工作站，包括手臂机器人组件(1)、传输组件(2)与送料组件(3)，其特征在于，所述传输组件(2)底部固定有支架二(5)，送料组件(3)底部固定安装有支架一(4)，支架一(4)、支架二(5)与手臂机器人组件(1)之间通过固定组件进行固定配合，传输组件(2)顶部通过安装架(10)固定安装有连接架(11)，连接架(11)顶部固定安装有电机(25)，还包括有：
用于产品定位的对中机构，所述对中机构包括摆架(19)、锥座(22)、顶座(30)、设置在两组摆架(19)之间且用于摆架(19)复位的弹性组件以及设置在顶座(30)外侧且用于锥座(22)升降的支撑组件，所述摆架(19)与安装架(10)通过销轴转动连接，且摆架(19)两端分别铰接有滑轮一(20)与滑轮二(24)，滑轮二(24)外表壁与锥座(22)外表壁相抵接，锥座(22)包括有切边(23)与圆形边，在滑轮二(24)贴合在切边(23)外侧时，两组摆架(19)处于扩张状态，在滑轮二(24)贴合在圆形边时，两组摆架(19)处于收拢状态，电机(25)输出端与锥座(22)之间设置有用于锥座(22)转动的传动组件。
2.根据权利要求1所述的一种双手臂机器人柔性装配工作站，其特征在于，所述传输组件(2)顶部固定安装有推送仓(6)，推送仓(6)顶部固定安装有放置仓(7)，放置仓(7)内部与推送仓(6)内腔相导通，推送仓(6)底部固定安装有出口(8)的同时竖直端外表壁固定安装有气缸(16)，气缸(16)输出端固定安装有与推送仓(6)内表壁滑动连接的推动架(17)，且推动架(17)内部开设有与放置仓(7)内部相对接的卡槽(18)。
3.根据权利要求1所述的一种双手臂机器人柔性装配工作站，其特征在于，所述固定组件包括有固定安装在手臂机器人组件(1)底部外表壁的连杆一(12)与固定架(9)，支架一(4)与连杆一(12)固定连接，固定架(9)内表壁固定安装有滑杆(15)，所述支架二(5)外表壁固定安装有滑套(13)，滑套(13)内表壁与滑杆(15)外表壁滑动连接，且滑套(13)与滑杆(15)之间设置有用于滑套(13)定位的锁定部。
4.根据权利要求1所述的一种双手臂机器人柔性装配工作站，其特征在于，所述传动组件包括有固定安装在电机(25)输出端的驱动杆(32)，驱动杆(32)穿设在顶座(30)与锥座(22)内表壁，且驱动杆(32)外表壁固定安装有凸条(33)，所述凸条(33)通过竖直设置的条型槽与顶座(30)以及锥座(22)内表壁卡合连接。
5.根据权利要求1所述的一种双手臂机器人柔性装配工作站，其特征在于，所述弹性组件包括有分别固定安装在两组摆架(19)顶部的固定块(35)，两组固定块(35)之间固定安装有弹簧(21)，且在两组摆架(19)处于扩张状态时，弹簧(21)处于收缩状态。
6.根据权利要求1所述的一种双手臂机器人柔性装配工作站，其特征在于，所述支撑组件包括有支撑套(29)，支撑套(29)外表壁通过结合槽(31)与顶座(30)内表壁滑动连接的同时固定安装有固定片(28)，固定片(28)顶部与连接架(11)水平端底部固定安装有伸缩杆(27)，且固定片(28)顶部活动安装有转动杆(26)，转动杆(26)外表壁与连接架(11)内表壁旋合连接。
7.根据权利要求2所述的一种双手臂机器人柔性装配工作站，其特征在于，所述推送仓(6)纵向端两侧均一体成型有安装片(34)，所述安装片(34)架设在传输组件(2)的上方，且安装片(34)与传输组件(2)纵向端两侧通过紧固件固定连接。
8.根据权利要求3所述的一种双手臂机器人柔性装配工作站，其特征在于，所述锁定部包括有锁紧杆(14)，所述锁紧杆(14)外表壁与滑套(13)内表壁旋合连接，且锁紧杆(14)开放端与滑杆(15)外表壁紧密贴合，同时滑套(13)与滑杆(15)横截面均呈矩形结构。
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