CN115924535A - 一种具备运送功能的机器人及其运送方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具备运送功能的机器人及其运送方法，包括调节底座，所述调节底座的上端转动安装有旋转座，所述旋转座的上端转动安装有第一调节支臂，所述第一调节支臂一侧的上端转动安装有第二调节支臂，所述第二调节支臂的前端转动安装有调节柱；还包括：转运底座，其设置在所述调节底座的后端，所述转运底座的前端焊接固定有第一定位板，所述转运底座上端面的两侧设置有放置台，所述放置台之间焊接固定有第二定位板；防护罩，其设置在所述调节柱的前端，所述防护罩的内部转动安装有调节轴，所述调节轴的上方设置有板件吸附块，所述调节轴的下方设置有机械爪，解决了工业机器人对大批量工件运送效果较差影响企业紧凑化高效率生产的问题。

Description

一种具备运送功能的机器人及其运送方法

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，具体为一种具备运送功能的机器人及其运送方法。

背景技术

工业机器人是广泛用于工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，具有一定的自动性，可依靠自身的动力能源和控制能力实现各种工业加工制造功能，一般来说，工业机器人由三大部分六个子系统组成。三大部分是机械部分、传感部分和控制部分。六个子系统可分为机械结构系统、驱动系统、感知系统、机器人-环境交互系统、人机交互系统和控制系统，其优点在于易用性高、智能化水平高、生产效率以及安全性高、易于管理。工业机器人被广泛应用于电子、物流、化工等各个工业领域之中。

例如公告号CN113580193B的中国授权专利《一种工业机器人》，包括转动座、连接在所述转动座一端的内齿轮、位于所述转动座内部的电机，电机输出轴连接有齿轮组，所述齿轮组连接有齿轮架，所述齿轮架连接有连接件；夹持单元，包括夹持组件和控制组件，所述控制组件包括控制筒，所述齿轮架与所述连接件连接；对夹持单元设置有一个转动副，以便在夹持物件时，能够调整相应的夹持角度，夹持力度稳定，不会出现夹持力不稳导致搬运的货物掉落的情况，机械固定夹紧臂的位置，保持夹持的力度不变，起到了稳固夹持货物的目的，提高了货物搬运的安全性以及搬运的效率。

上述现有技术虽能够在自身灵活调节的前提下实现对工件的稳定夹持，但是一般的工业机器人需要点对点的将工件逐一运送至加工设备，随着生产力的不断扩大，工业机器人对工件的运送能力逐渐体现出弊端，那么对于紧凑化高效率生产的负担也就越来越大，因此不满足现有的需求，对此我们提出了一种具备运送功能的机器人及其运送方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具备运送功能的机器人及其运送方法，以解决上述背景技术中提出的工业机器人对大批量工件运送效果较差影响企业紧凑化高效率生产的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具备运送功能的机器人，包括调节底座，所述调节底座的上端转动安装有旋转座，所述旋转座的上端转动安装有第一调节支臂，所述第一调节支臂一侧的上端转动安装有第二调节支臂，所述第二调节支臂的前端转动安装有调节柱；还包括：

转运底座，其设置在所述调节底座的后端，且转运底座与调节底座焊接固定，所述转运底座的前端焊接固定有第一定位板，所述转运底座上端面的两侧设置有放置台，所述放置台之间焊接固定有第二定位板；

防护罩，其设置在所述调节柱的前端，且防护罩与调节柱内部的调节轴固定连接，所述防护罩的内部转动安装有调节轴，所述调节轴的上方设置有板件吸附块，所述调节轴的下方设置有机械爪。

优选的，所述转运底座的底部设置有位移导向座，且位移导向座与转运底座焊接固定，所述位移导向座的下方设置有横向位移传动装置，且位移导向座被横向位移传动装置滑动限位，所述横向位移传动装置的两侧均设置有纵向位移传动装置，所述纵向位移传动装置和横向位移传动装置的内部均安装有传动丝杠、丝杠滑块和伺服电机，其中伺服电机的输出轴与传动丝杠通过联轴器连接，丝杠滑块位于传动丝杠的外部，且丝杠滑块与传动丝杠滑动配合，所述纵向位移传动装置内部丝杠滑块的一侧与横向位移传动装置通过连接架固定，所述横向位移传动装置内部丝杠滑块的两侧与位移导向座通过连接架固定。

优选的，所述纵向位移传动装置一侧的前端设置有加工设备，所述纵向位移传动装置一侧的后端设置有工件存放台，所述工件存放台的上端面设置有工件盘，且工件盘与件存放台通过外边卡槽限位。

优选的，所述转运底座内部的前后均设置有收纳槽，所述收纳槽的上端设置有叉杆，叉杆与收纳槽滑动连接，且叉杆的一端延伸至转运底座的外部，所述叉杆一端的上端面为倾斜结构，所述收纳槽的下端安装有螺纹杆，螺纹杆的后端安装有驱动电机，所述螺纹杆的外部安装有螺纹滑块，且螺纹滑块的上端与叉杆另一端的底部通过螺丝固定，所述工件存放台上端的两侧设置有插槽，且叉杆与插槽相对应。

优选的，所述放置台上端面的前后均设置有纵向输送机构，所述放置台上端面的中间位置处设置有横向输送机构，横向输送机构位于纵向输送机构之间，且横向输送机构垂直于纵向输送机构，所述纵向输送机构和横向输送机构均由驱动辊、传动辊、输送带以及驱动电机组成。

优选的，所述防护罩的前端安装有调节电机，且调节电机的输出轴与调节轴通过联轴器传动连接，所述调节轴的一侧与板件吸附块通过第一连接杆固定，所述调节轴的另一侧与机械爪通过第二连接杆固定，所述板件吸附块的底部呈矩形阵列分别开设有若干真空吸附孔和电永磁吸盘，且真空吸附孔与电永磁吸盘之间呈间隔分布，所述真空吸附孔的一端通过密封软管连接至真空泵。

优选的，所述机械爪的内部安装有伺服电机，所述伺服电机的输出轴传动安装有驱动齿轮，所述驱动齿轮下端的一侧安装有从动齿轮，且从动齿轮与驱动齿轮啮合连接，所述从动齿轮的一侧设置有扇形齿轮，扇形齿轮与从动齿轮啮合连接，且扇形齿轮的齿环圆心角为一百四十五度，所述扇形齿轮与从动齿轮的后端均固定设置有夹持主臂，且夹持主臂与机械爪通过转轴连接，所述夹持主臂下端的一侧转动安装有夹持支臂，所述夹持支臂下端的一侧转动安装有夹块，所述夹持支臂下端的另一侧与机械爪之间转动安装有连接臂。

优选的，所述夹块的内部设置有压力检测机构，所述压力检测机构内部的一侧设置有橡胶块，橡胶块与压力检测机构滑动连接，且橡胶块的一端延伸至压力检测机构的外部，所述橡胶块与压力检测机构之间的上下均固定设置有弹簧，所述压力检测机构内部的另一侧安装有压力传感器，且压力传感器与压力检测机构通过螺丝固定，压力传感器的信号输出端连接有单片机，单片机的输出端连接至机械爪内部的伺服电机。

优选的，所述第一调节支臂、第二调节支臂和防护罩的外部均安装有毫米波雷达，所述毫米波雷达包括天线、收发模块、信号处理模块和报警模块。

具备运送功能的机器人的运送方法，包括如下步骤：

步骤一、将待加工件准确摆放在工件盘的上端，摆放完成后移动至工件存放台的上端，确保工件盘位于工件存放台上端面的限位槽中；

步骤二、在纵向位移传动装置和横向位移传动装置的配合下，令机器人在矩形范围移动至靠近工件存放台的位置，以该位置为初始点对工件盘进行移动，开启收纳槽内部的电机，带动螺纹杆进行旋转，在螺纹杆与叉杆的配合下使得叉杆朝外侧水平移动，逐渐延伸至工件存放台上端的插槽中，接触至工件盘底部后能够对其托起，待叉杆完全延伸至插槽内部后，代替工件存放台对工件盘进行承托，随后电机反向转动，令叉杆带动工件盘朝放置台方向移动；

步骤三、工件盘接触至放置台后，开启纵向输送机构，在输送带的运送下令工件盘与叉杆分离，直至工件盘的一侧与第二定位板贴合，随后开启横向输送机构，其外部的输送带令工件盘的前端与第一定位板相贴合，完成工件盘的初始定位；

步骤四、机器人根据设定程序配合位移传动装置移动至加工设备位置处，根据运送工件形状的不同进行相应夹持工具的切换，对于块状工件进行运送时通过调节电机，带动调节轴旋转，令机械爪移动至防护罩的外部，在调节支臂的配合下移动至块状工件的抓取位置，机械爪内部的电机带动驱动齿轮进行旋转，带动从动齿轮进行转动，从动齿轮与带动扇形齿轮同步转动，进而带动两个夹持主臂相向运动，在夹持主臂、夹持支臂和连接臂的转动配合，令夹块内侧与块状工件外壁保持平行的状态进行贴合，对板状工件进行运送时通过调节电机，令调节轴带动第一连接杆使得板件吸附块位于防护罩的外部，针对非导磁性工件，板件吸附块与板状工件接触后，在真空泵的作用下令真空吸附孔利用负压对非导磁性工件进行吸附，对于导磁性工件使用电永磁吸盘，依靠永磁磁钢产生吸力，用激磁线圈对磁钢的吸力进行控制；

步骤五、将夹持吸附的工件送入加工设备，经过加工的工件可在另一放置台进行摆放，全部加工完成后机器人只需移动至下一个加工设备，即可对预加工的工件进行再次加工，加工设备可沿着工业机器人运动矩形范围的外边进行设置，因此可设置多种加工设备，工件加工完成后，叉杆伸出，在输送机构的辅助下令装有成品的工件盘移动至叉杆上方，再由叉杆将其送入工件存放台，完成整体的运送流程。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明可根据运送工件形状的不同进行相应夹持工具的切换，对于块状工件进行运送时通过调节电机，带动调节轴旋转，令机械爪移动至防护罩的外部，在调节支臂的配合下移动至块状工件的抓取位置，机械爪内部的电机带动驱动齿轮进行旋转，啮合作用下带动从动齿轮进行转动，而从动齿轮与扇形齿轮相啮合，进而带动两个夹持主臂相向运动，扇形齿轮的齿环圆心角限制夹持主臂的旋转角度，那么在夹持主臂、夹持支臂和连接臂的转动配合，令夹块内侧与块状工件外壁保持平行的状态进行贴合，确保夹持效果，对板状工件进行运送时通过调节电机，令调节轴带动第二连接杆使得板件吸附块位于防护罩的外部，针对非导磁性工件，板件吸附块与板状工件接触后，在真空泵的作用下令真空吸附孔牢牢地利用负压对非导磁性工件进行吸附，从而确保运送的稳定性，对于导磁性工件使用电永磁吸盘，依靠永磁磁钢产生吸力，用激磁线圈对磁钢的吸力进行控制，起到吸力开关作用的吸盘对工件进行吸附，电永磁吸盘配合真空吸盘，实现不同类型板体的稳定夹持，通过可调节板件吸附块和机械爪，能够针对不同类型的工件进行灵活且稳定的运送，避免为适配相应工件而频繁对夹持件进行更换，有效确保对工件的运送效率。

2、本发明通过在夹块的内部设有压力检测机构，在夹块与工件接触的过程中，其内侧的橡胶块预先和工件贴合，对着夹块之间的聚拢，压力作用下橡胶块朝压力检测机构的内部收缩，直至接触压力传感器，压力传感器能够对橡胶块的压力进行检测，工作人员可通过设置压力阈值，在设定范围内夹块持续聚拢，以提高对工件的夹持效果，避免在运送过程中发生掉落，当压力值超过设定阈值上线后则关闭机械爪内部的伺服电机，令压力保持在该位置，不仅避免因夹持过度对工件造成损坏变形，而且能够保证夹持效果。

3、本发明通过设有转运底座，能够将批量的待加工件存放在上端，在纵向位移传动装置和横向位移传动装置的配合下，令机器人在矩形范围内能够实现任意位置的移动，以靠近工件存放台的位置为初始点，开启收纳槽内部的电机，使其输出轴带动螺纹杆进行旋转，在螺纹杆与叉杆下端滑块的摩擦下，配合收纳槽对叉杆的导向作用使得叉杆朝外侧水平移动，逐渐延伸至工件存放台上端的插槽中，由于叉杆的一端为斜面结构，且高出插槽，接触至工件盘底部后能够对其托起，待叉杆完全延伸至插槽内部后，代替工件存放台对工件盘进行承托，随后电机反向转动，令叉杆带动工件盘朝放置台方向移动，工件盘接触至放置台后，开启纵向输送机构，在输送带的作用下令工件盘与叉杆分离，直至工件盘的一侧与第二定位板贴合，随后开启横向输送机构，其外部的输送带令工件盘的前端与第一定位板相贴合，而工件盘内部的待加工件预先经过定位，工件盘完成初始定位后，其内部的待加工件也完成初始定位，机器人能够根据设定程序对工件进行夹持，配合位移传动装置将其送入加工设备，在该运送模式下，放置台设有两个，经过加工的工件可在另一放置台进行摆放，全部加工完成后机器人只需移动至下一个加工设备，即可对预加工的工件进行再次加工，加工设备可沿着工业机器人运动矩形范围的外边进行设置，因此可设置多种加工设备，工件加工完成后，叉杆伸出，在输送机构的辅助下令装有成品的工件盘移动至叉杆上方，再由叉杆将其送入工件存放台，通过这种方式，一个工业机器人即可完成工件多步骤加工的运送，从而确保企业紧凑化高效率生产。

4、本发明通过在第一调节支臂、第二调节支臂和防护罩的外部均安装有毫米波雷达，毫米波雷达通过天线发出相应波段的有指向性的毫米波，毫米波遇到障碍物后反射回来，通过接收天线接收反射回来的毫米波。根据毫米波的波段，计算毫米波在途中飞行的时间，再结合机器人安装部位的移动速度，得出毫米波雷达与障碍物之间的相对距离，实现定位，可避免在运送的过程中因编程疏忽造成与加工设备的碰撞，安全性得到有效地提高。

附图说明

图1为本发明的整体立体图；

图2为本发明的运送机器人立体图；

图3为本发明的防护罩内部结构示意图；

图4为本发明的图3中A区域局部放大图；

图5为本发明的板件吸附块立体图；

图6为本发明的位移传动装置内部结构示意图；

图7为本发明的转运底座内部结构示意图。

图中：1、调节底座；2、旋转座；3、第一调节支臂；4、第二调节支臂；5、调节柱；6、防护罩；7、转运底座；8、第一定位板；9、第二定位板；10、放置台；11、纵向输送机构；12、横向输送机构；13、叉杆；14、位移导向座；15、纵向位移传动装置；16、横向位移传动装置；17、工件存放台；18、加工设备；19、工件盘；20、毫米波雷达；21、板件吸附块；22、调节轴；23、第一连接杆；24、第二连接杆；25、机械爪；26、驱动齿轮；27、从动齿轮；28、扇形齿轮；29、夹持主臂；30、夹持支臂；31、夹块；32、连接臂；33、压力检测机构；34、橡胶块；35、压力传感器；36、弹簧；37、真空吸附孔；38、电永磁吸盘；39、传动丝杠；40、丝杠滑块；41、收纳槽；42、螺纹杆。

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。

请参阅图1-7，本发明提供的一种实施例：一种具备运送功能的机器人，包括调节底座1，调节底座1的上端转动安装有旋转座2，旋转座2的上端转动安装有第一调节支臂3，第一调节支臂3一侧的上端转动安装有第二调节支臂4，第二调节支臂4的前端转动安装有调节柱5；还包括：

转运底座7，其设置在调节底座1的后端，且转运底座7与调节底座1焊接固定，转运底座7的前端焊接固定有第一定位板8，转运底座7上端面的两侧设置有放置台10，放置台10之间焊接固定有第二定位板9；

防护罩6，其设置在调节柱5的前端，且防护罩6与调节柱5内部的调节轴固定连接，防护罩6的内部转动安装有调节轴22，调节轴22的上方设置有板件吸附块21，调节轴22的下方设置有机械爪25。

调节底座1、旋转座2、第一调节支臂3、第二调节支臂4和调节柱5构成机器人活动结构，利用现有的控制程序实现任意的方位调节，转运底座7的一侧用于放置待加工件，其另一侧用于放置经过加工的工件，二者相配合能够避免机器人点对点往返于工件存放区以及加工设备，从而解决工业机器人对大批量工件运送效果较差影响企业紧凑化高效率生产的问题。

请参阅图1和图6，转运底座7的底部设置有位移导向座14，且位移导向座14与转运底座7焊接固定，位移导向座14的下方设置有横向位移传动装置16，且位移导向座14被横向位移传动装置16滑动限位，横向位移传动装置16的两侧均设置有纵向位移传动装置15，纵向位移传动装置15和横向位移传动装置16的内部均安装有传动丝杠39、丝杠滑块40和伺服电机，其中伺服电机的输出轴与传动丝杠39通过联轴器连接，丝杠滑块40位于传动丝杠39的外部，且丝杠滑块40与传动丝杠39滑动配合，纵向位移传动装置15内部丝杠滑块40的一侧与横向位移传动装置16通过连接架固定，横向位移传动装置16内部丝杠滑块40的两侧与位移导向座14通过连接架固定，通过开启内置的伺服电机，其输出轴带动传动丝杠39进行旋转，丝杠滑块40受滑槽限位导向，配合传动丝杠39形成水平位移，纵向位移传动装置15内丝杠滑块40实现横向位移传动装置16的横向位移，横向位移传动装置16内丝杠滑块40实现机器人的纵向位移。

请参阅图1，纵向位移传动装置15一侧的前端设置有加工设备18，纵向位移传动装置15一侧的后端设置有工件存放台17，工件存放台17的上端面设置有工件盘19，且工件盘19与件存放台17通过外边卡槽限位，工件盘19内部的待加工件摆放时预先定位，在工件盘19接触至第一定位板8和第二定位板9后，那么夹持机构边可根据程序进行夹持转运。

请参阅图1和图7，转运底座7内部的前后均设置有收纳槽41，收纳槽41的上端设置有叉杆13，叉杆13与收纳槽41滑动连接，且叉杆13的一端延伸至转运底座7的外部，叉杆13一端的上端面为倾斜结构，收纳槽41的下端安装有螺纹杆42，螺纹杆42的后端安装有驱动电机，螺纹杆42的外部安装有螺纹滑块，且螺纹滑块的上端与叉杆13另一端的底部通过螺丝固定，工件存放台17上端的两侧设置有插槽，且叉杆13与插槽相对应，由于叉杆13的一端为斜面结构，且高出插槽，接触至工件盘19底部后能够对其托起。

请参阅图2和图7，放置台10上端面的前后均设置有纵向输送机构11，放置台10上端面的中间位置处设置有横向输送机构12，横向输送机构12位于纵向输送机构11之间，且横向输送机构12垂直于纵向输送机构11，纵向输送机构11和横向输送机构12均由驱动辊、传动辊、输送带以及驱动电机组成，驱动电机的输出轴带动驱动辊进行转动，配合传动辊实现输送带的运动，进而对上方的工件盘19进行初始位置的定位。

请参阅图3和图5，防护罩6的前端安装有调节电机，且调节电机的输出轴与调节轴22通过联轴器传动连接，调节轴22的一侧与板件吸附块21通过第一连接杆23固定，调节轴22的另一侧与机械爪25通过第二连接杆24固定，板件吸附块21的底部呈矩形阵列分别开设有若干真空吸附孔37和电永磁吸盘38，且真空吸附孔37与电永磁吸盘38之间呈间隔分布，真空吸附孔37的一端通过密封软管连接至真空泵，通过可调节板件吸附块21和机械爪25，能够针对不同类型的工件进行灵活且稳定的运送，避免为适配相应工件而频繁对夹持件进行更换，有效确保对工件的运送效率。

请参阅图3，机械爪25的内部安装有伺服电机，伺服电机的输出轴传动安装有驱动齿轮26，驱动齿轮26下端的一侧安装有从动齿轮27，且从动齿轮27与驱动齿轮26啮合连接，从动齿轮27的一侧设置有扇形齿轮28，扇形齿轮28与从动齿轮27啮合连接，且扇形齿轮28的齿环圆心角为一百四十五度，扇形齿轮28与从动齿轮27的后端均固定设置有夹持主臂29，且夹持主臂29与机械爪25通过转轴连接，夹持主臂29下端的一侧转动安装有夹持支臂30，夹持支臂30下端的一侧转动安装有夹块31，夹持支臂30下端的另一侧与机械爪25之间转动安装有连接臂32，在夹持主臂29、夹持支臂30和连接臂32的转动配合，令夹块31内侧与块状工件外壁保持平行的状态进行贴合，确保夹持效果。

请参阅图4，夹块31的内部设置有压力检测机构33，压力检测机构33内部的一侧设置有橡胶块34，橡胶块34与压力检测机构33滑动连接，且橡胶块34的一端延伸至压力检测机构33的外部，橡胶块34与压力检测机构33之间的上下均固定设置有弹簧36，压力检测机构33内部的另一侧安装有压力传感器35，且压力传感器35与压力检测机构33通过螺丝固定，压力传感器35的信号输出端连接有单片机，单片机的输出端连接至机械爪25内部的伺服电机，在夹块31与工件接触的过程中，其内侧的橡胶块34预先和工件贴合，对着夹块31之间的聚拢，压力作用下橡胶块34朝压力检测机构33的内部收缩，直至接触压力传感器35，压力传感器35能够对橡胶块34的压力进行检测，工作人员可通过设置压力阈值，在设定范围内夹块31持续聚拢，以提高对工件的夹持效果，避免在运送过程中发生掉落，当压力值超过设定阈值上线后则关闭机械爪25内部的伺服电机，令压力保持在该位置。

请参阅图2，第一调节支臂3、第二调节支臂4和防护罩6的外部均安装有毫米波雷达20，毫米波雷达20包括天线、收发模块、信号处理模块和报警模块，毫米波雷达20通过天线发出相应波段的有指向性的毫米波，毫米波遇到障碍物后反射回来，通过接收天线接收反射回来的毫米波。根据毫米波的波段，计算毫米波在途中飞行的时间，再结合机器人安装部位的移动速度，得出毫米波雷达与障碍物之间的相对距离，避免在运送的过程中因编程疏忽造成与加工设备的碰撞。

具备运送功能的机器人的运送方法，包括如下步骤：

步骤一、将待加工件准确摆放在工件盘19的上端，摆放完成后移动至工件存放台17的上端，确保工件盘19位于工件存放台17上端面的限位槽中；

步骤二、在纵向位移传动装置15和横向位移传动装置16的配合下，令机器人在矩形范围移动至靠近工件存放台17的位置，以该位置为初始点对工件盘19进行移动，开启收纳槽41内部的电机，带动螺纹杆42进行旋转，在螺纹杆42与叉杆13的配合下使得叉杆13朝外侧水平移动，逐渐延伸至工件存放台17上端的插槽中，接触至工件盘19底部后能够对其托起，待叉杆13完全延伸至插槽内部后，代替工件存放台17对工件盘19进行承托，随后电机反向转动，令叉杆13带动工件盘19朝放置台10方向移动；

步骤三、工件盘19接触至放置台10后，开启纵向输送机构11，在输送带的运送下令工件盘19与叉杆13分离，直至工件盘19的一侧与第二定位板9贴合，随后开启横向输送机构12，其外部的输送带令工件盘19的前端与第一定位板8相贴合，完成工件盘19的初始定位；

步骤四、机器人根据设定程序配合位移传动装置移动至加工设备18位置处，根据运送工件形状的不同进行相应夹持工具的切换，对于块状工件进行运送时通过调节电机，带动调节轴22旋转，令机械爪25移动至防护罩6的外部，在调节支臂的配合下移动至块状工件的抓取位置，机械爪内部的电机带动驱动齿轮26进行旋转，带动从动齿轮27进行转动，从动齿轮27与带动扇形齿轮28同步转动，进而带动两个夹持主臂29相向运动，在夹持主臂29、夹持支臂30和连接臂32的转动配合，令夹块内侧与块状工件外壁保持平行的状态进行贴合，对板状工件进行运送时通过调节电机，令调节轴22带动第一连接杆23使得板件吸附块21位于防护罩6的外部，针对非导磁性工件，板件吸附块21与板状工件接触后，在真空泵的作用下令真空吸附孔37利用负压对非导磁性工件进行吸附，对于导磁性工件使用电永磁吸盘38，依靠永磁磁钢产生吸力，用激磁线圈对磁钢的吸力进行控制；

步骤五、将夹持吸附的工件送入加工设备18，经过加工的工件可在另一放置台10进行摆放，全部加工完成后机器人只需移动至下一个加工设备18，即可对预加工的工件进行再次加工，加工设备18可沿着工业机器人运动矩形范围的外边进行设置，因此可设置多种加工设备，工件加工完成后，叉杆13伸出，在输送机构的辅助下令装有成品的工件盘19移动至叉杆13上方，再由叉杆13将其送入工件存放台17，完成整体的运送流程。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种具备运送功能的机器人，包括调节底座(1)，所述调节底座(1)的上端转动安装有旋转座(2)，所述旋转座(2)的上端转动安装有第一调节支臂(3)，所述第一调节支臂(3)一侧的上端转动安装有第二调节支臂(4)，所述第二调节支臂(4)的前端转动安装有调节柱(5)；

其特征在于：还包括：

转运底座(7)，其设置在所述调节底座(1)的后端，且转运底座(7)与调节底座(1)焊接固定，所述转运底座(7)的前端焊接固定有第一定位板(8)，所述转运底座(7)上端面的两侧设置有放置台(10)，所述放置台(10)之间焊接固定有第二定位板(9)；

防护罩(6)，其设置在所述调节柱(5)的前端，且防护罩(6)与调节柱(5)内部的调节轴固定连接，所述防护罩(6)的内部转动安装有调节轴(22)，所述调节轴(22)的上方设置有板件吸附块(21)，所述调节轴(22)的下方设置有机械爪(25)。

2.根据权利要求1所述的一种具备运送功能的机器人，其特征在于：所述转运底座(7)的底部设置有位移导向座(14)，且位移导向座(14)与转运底座(7)焊接固定，所述位移导向座(14)的下方设置有横向位移传动装置(16)，且位移导向座(14)被横向位移传动装置(16)滑动限位，所述横向位移传动装置(16)的两侧均设置有纵向位移传动装置(15)，所述纵向位移传动装置(15)和横向位移传动装置(16)的内部均安装有传动丝杠(39)、丝杠滑块(40)和伺服电机，其中伺服电机的输出轴与传动丝杠(39)通过联轴器连接，丝杠滑块(40)位于传动丝杠(39)的外部，且丝杠滑块(40)与传动丝杠(39)滑动配合，所述纵向位移传动装置(15)内部丝杠滑块(40)的一侧与横向位移传动装置(16)通过连接架固定，所述横向位移传动装置(16)内部丝杠滑块(40)的两侧与位移导向座(14)通过连接架固定。

3.根据权利要求2所述的一种具备运送功能的机器人，其特征在于：所述纵向位移传动装置(15)一侧的前端设置有加工设备(18)，所述纵向位移传动装置(15)一侧的后端设置有工件存放台(17)，所述工件存放台(17)的上端面设置有工件盘(19)，且工件盘(19)与件存放台(17)通过外边卡槽限位。

4.根据权利要求3所述的一种具备运送功能的机器人，其特征在于：所述转运底座(7)内部的前后均设置有收纳槽(41)，所述收纳槽(41)的上端设置有叉杆(13)，叉杆(13)与收纳槽(41)滑动连接，且叉杆(13)的一端延伸至转运底座(7)的外部，所述叉杆(13)一端的上端面为倾斜结构，所述收纳槽(41)的下端安装有螺纹杆(42)，螺纹杆(42)的后端安装有驱动电机，所述螺纹杆(42)的外部安装有螺纹滑块，且螺纹滑块的上端与叉杆(13)另一端的底部通过螺丝固定，所述工件存放台(17)上端的两侧设置有插槽，且叉杆(13)与插槽相对应。

5.根据权利要求4所述的一种具备运送功能的机器人，其特征在于：所述放置台(10)上端面的前后均设置有纵向输送机构(11)，所述放置台(10)上端面的中间位置处设置有横向输送机构(12)，横向输送机构(12)位于纵向输送机构(11)之间，且横向输送机构(12)垂直于纵向输送机构(11)，所述纵向输送机构(11)和横向输送机构(12)均由驱动辊、传动辊、输送带以及驱动电机组成。

6.根据权利要求5所述的一种具备运送功能的机器人，其特征在于：所述防护罩(6)的前端安装有调节电机，且调节电机的输出轴与调节轴(22)通过联轴器传动连接，所述调节轴(22)的一侧与板件吸附块(21)通过第一连接杆(23)固定，所述调节轴(22)的另一侧与机械爪(25)通过第二连接杆(24)固定，所述板件吸附块(21)的底部呈矩形阵列分别开设有若干真空吸附孔(37)和电永磁吸盘(38)，且真空吸附孔(37)与电永磁吸盘(38)之间呈间隔分布，所述真空吸附孔(37)的一端通过密封软管连接至真空泵。

7.根据权利要求6所述的一种具备运送功能的机器人，其特征在于：所述机械爪(25)的内部安装有伺服电机，所述伺服电机的输出轴传动安装有驱动齿轮(26)，所述驱动齿轮(26)下端的一侧安装有从动齿轮(27)，且从动齿轮(27)与驱动齿轮(26)啮合连接，所述从动齿轮(27)的一侧设置有扇形齿轮(28)，扇形齿轮(28)与从动齿轮(27)啮合连接，且扇形齿轮(28)的齿环圆心角为一百四十五度，所述扇形齿轮(28)与从动齿轮(27)的后端均固定设置有夹持主臂(29)，且夹持主臂(29)与机械爪(25)通过转轴连接，所述夹持主臂(29)下端的一侧转动安装有夹持支臂(30)，所述夹持支臂(30)下端的一侧转动安装有夹块(31)，所述夹持支臂(30)下端的另一侧与机械爪(25)之间转动安装有连接臂(32)。

8.根据权利要求7所述的一种具备运送功能的机器人，其特征在于：所述夹块(31)的内部设置有压力检测机构(33)，所述压力检测机构(33)内部的一侧设置有橡胶块(34)，橡胶块(34)与压力检测机构(33)滑动连接，且橡胶块(34)的一端延伸至压力检测机构(33)的外部，所述橡胶块(34)与压力检测机构(33)之间的上下均固定设置有弹簧(36)，所述压力检测机构(33)内部的另一侧安装有压力传感器(35)，且压力传感器(35)与压力检测机构(33)通过螺丝固定，压力传感器(35)的信号输出端连接有单片机，单片机的输出端连接至机械爪(25)内部的伺服电机。

9.根据权利要求8所述的一种具备运送功能的机器人，其特征在于：所述第一调节支臂(3)、第二调节支臂(4)和防护罩(6)的外部均安装有毫米波雷达(20)，所述毫米波雷达(20)包括天线、收发模块、信号处理模块和报警模块。

10.基于权利要求9所述具备运送功能的机器人的运送方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、将待加工件准确摆放在工件盘(19)的上端，摆放完成后移动至工件存放台(17)的上端，确保工件盘(19)位于工件存放台(17)上端面的限位槽中；

步骤二、在纵向位移传动装置(15)和横向位移传动装置(16)的配合下，令机器人在矩形范围移动至靠近工件存放台(17)的位置，以该位置为初始点对工件盘(19)进行移动，开启收纳槽(41)内部的电机，带动螺纹杆(42)进行旋转，在螺纹杆(42)与叉杆(13)的配合下使得叉杆(13)朝外侧水平移动，逐渐延伸至工件存放台(17)上端的插槽中，接触至工件盘(19)底部后能够对其托起，待叉杆(13)完全延伸至插槽内部后，代替工件存放台(17)对工件盘(19)进行承托，随后电机反向转动，令叉杆(13)带动工件盘(19)朝放置台(10)方向移动；

步骤三、工件盘(19)接触至放置台(10)后，开启纵向输送机构(11)，在输送带的运送下令工件盘(19)与叉杆(13)分离，直至工件盘(19)的一侧与第二定位板(9)贴合，随后开启横向输送机构(12)，其外部的输送带令工件盘(19)的前端与第一定位板(8)相贴合，完成工件盘(19)的初始定位；

步骤四、机器人根据设定程序配合位移传动装置移动至加工设备(18)位置处，根据运送工件形状的不同进行相应夹持工具的切换，对于块状工件进行运送时通过调节电机，带动调节轴(22)旋转，令机械爪(25)移动至防护罩(6)的外部，在调节支臂的配合下移动至块状工件的抓取位置，机械爪内部的电机带动驱动齿轮(26)进行旋转，带动从动齿轮(27)进行转动，从动齿轮(27)与带动扇形齿轮(28)同步转动，进而带动两个夹持主臂(29)相向运动，在夹持主臂(29)、夹持支臂(30)和连接臂(32)的转动配合，令夹块内侧与块状工件外壁保持平行的状态进行贴合，对板状工件进行运送时通过调节电机，令调节轴(22)带动第一连接杆(23)使得板件吸附块(21)位于防护罩(6)的外部，针对非导磁性工件，板件吸附块(21)与板状工件接触后，在真空泵的作用下令真空吸附孔(37)利用负压对非导磁性工件进行吸附，对于导磁性工件使用电永磁吸盘(38)，依靠永磁磁钢产生吸力，用激磁线圈对磁钢的吸力进行控制；

步骤五、将夹持吸附的工件送入加工设备(18)，经过加工的工件可在另一放置台(10)进行摆放，全部加工完成后机器人只需移动至下一个加工设备(18)，即可对预加工的工件进行再次加工，加工设备(18)可沿着工业机器人运动矩形范围的外边进行设置，因此可设置多种加工设备，工件加工完成后，叉杆(13)伸出，在输送机构的辅助下令装有成品的工件盘(19)移动至叉杆(13)上方，再由叉杆(13)将其送入工件存放台(17)，完成整体的运送流程。

Images