CN206913136U - 一种传送带式机械臂agv小车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型所涉及的AGV小车在结构上包括：AGV小车、六自由度机械手、传送带、激光测距模块、驱动装置；可以实现在不同机床上夹取更换工件，简单方便，实现工件更换分配的自动化，具备多方位的抓取功能；其传送带的设计通过传送带将多个工件按顺序送达不同的机床，突破以往AGV小车运输的障碍；同时，通过激光测距模块进行工件装夹的粗定位，降低定位误差，提高工件加工的精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械制造领域，特别涉及到一种能够自主转运机械工件的传送带式机械臂AGV小车。
背景技术
随着工业自动化、智能化的要求，各行各业，特别是机械加工，实现工件和物料装卸与搬运全过程自动化，降低对人力的依存度，提高工作过程中的安全性，以及清洁生产等需求的日益膨胀，AGV小车以其智能化可自动循迹的优点广泛应用于多个领域。但是，现有技术中，由于机械加工工件的差异性，AGV小车都不能实现机械工件的装夹和更换的需求。因此，这是需要解决的问题。
发明内容
本实用新型的目的在于提出一种传送带式机械臂AGV小车来实现机械工件的装夹和更换的需求。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种传送带式机械臂AGV小车，包括：AGV小车、传送带、直线电机、六自由度机械手、传感器模块、驱动装置、远程监控；所述AGV小车包括:车体底架、车轮、前轮转向机构、箱体、支撑架；所述车体底架由40mmX40mm金属方管焊接而成，所述车体底架固定安有所述车轮，所述车轮包括：前轮、驱动后轮；所述前轮固定在所述前轮转向机构上，所述前轮转向机构下端固定有轴承，并连接有前轮轴与所述前轮，所述前轮转向机构上端固定在所述箱体上；所述箱体通过支撑架连接在所述车体底架上；所述支撑架包括前支撑架和后减震架，所述前支撑架的上端焊接在所述箱体上，所述前支架的下端通过铰链连接在所述车体底架的连接孔上，所述后减震架上端焊接在所述箱体后部，后减震架下端焊接在所述车体底架的后部；所述传送带在所述箱体的内部，靠近所述箱体的后部安装，所述传送带包括：驱动电机、链条传动机构、滚动杆，滚动杆固定架、支架、皮带；所述驱动电机固定于所述箱体内底板后部上，通过链条传动机构连接滚动杆；所述滚动杆固定在所述滚动杆固定架上，所述滚动杆固定架通过支架固定在所述箱体的内底板上，所述皮带连接在两个滚动杆上；所述直线电机由定子和导电片组成，所述定子两端通过螺栓固定在所述箱体的前端，所述导电片卡在定子上；所述六自由度机械臂固定在所述直线电机的导电片上，所述六自由度机械臂包括：大臂、小臂、底座、旋转台、连杆、连接件、套筒、抓手；所述传感器模块设置于所述 AGV小车的车体上；所述驱动装置设置于所述箱体的下车体底架上及箱体内。
优选的，所述传送带固定于所述箱体内底板上，并且所述传送带的皮带平面与所述六自由度机械臂底座持平，所述传送带的滚动杆上有齿轮结构，相应的皮带上有对应的孔位与之配合。
优选的，所述车轮的驱动后轮通过轴承与车轮轴连接，车轮轴上另固定有齿轮链条连接机构与驱动电机连接，驱动电机固定于所述车体底架后部；所述前轮转向机构由驱动电机带动一个链条齿轮机构，链条齿轮机构与驱动电机一并安装在所述箱体的内前部；所述箱体由金属板材焊接而成。
优选的，所述六自由度机械手的底座固定于所述箱体的上面板前端；所述底座通过轴承与旋转台相连；所述旋转台通过铰链与所述大臂连接；所述大臂与所述连接件通过铰链连接；所述连接件通过铰链连接所述的套筒，所述套筒通过铰链与所述的小臂连接；所述小臂通过铰链与所述抓手连接，抓手具有不同的型号，所述抓手末端更换不同型号的抓手；所述连杆一端通过铰链将所述连接件连接，另一端通过铰链与所述大臂连接。
优选的，所述传感器模块包括距离检测传感器，定位传感器、中继通讯传感器。
优选的，所述AGV小车不设驱动导轨，以远程监控形式控制其运动状态。
优选的，所述驱动装置为两组，后轮驱动通过固定于所述车体底架上的驱动电机带动齿轮链条传动，进而带动后轮轴转动；传送带驱动通过固定于所述箱体底板上的驱动电机带动齿轮链条传动，继而带动滚动杆转动，带动皮带移动；所述驱动装置包括驱动电源和驱动电机，所述驱动电机的输出端连接于所述驱动机构，并控制所述驱动机构的转动；所述驱动电源固定于所述箱体的内底板上，位于所述传送带的下部。
优选的，所述AGV小车还配有相应的控制装置，控制装置安装在所述驱动装置的驱动电源旁。
优选的，所述远程监控通过固定于AGV小车上的所述传感器模块的定位传感器与中继通讯传感器之间的通信，并由车间管理电脑实时发送的指令控制其运动状况；所述中继通讯传感器按一定顺序排列于车间固定位置。
本实用新型的有益效果在于：
1、所述AGV小车能够为不同机床夹取更换工件，简单方便，实现抓取运输二合一，实现工件更换分配的自动化，具备多方位的抓取；
2、其传送带的设计可以通过传送带将多个工件按顺序送达不同的机床，突破以往AGV小车运输的障碍；
3、同时，可以通过传感器进行工件装夹的粗定位，降低定位误差，提高工件加工的精度；
4、六自由度机械臂下的直线电机实现了机械臂的第七自由度的运动。
附图说明
图1是本实用新型一种传送带式机械臂AGV小车其中一个实施例的结构示意图；
图2是本实用新型一种传送带式机械臂AGV小车的结构组成示意图；
图3是本实用新型一种传送带式机械臂AGV小车的结构俯视图；
图中：1_六自由度机械臂，2_传送带，3_AGV小车，4_直线电机，1-1_抓手，1-2_小臂，1-3_ 套筒,1-4_连接件,1-5_大臂,1-6_连杆,1-7_旋转台,1-8_底座，2-1_支架,2-2_滚动杆,2-3_滚动杆固定架,2-4_皮带,2-5_驱动电机，3-11_驱动后轮,3-12_前轮，3-21_后减震架，3-22_前支架,3-3_ 车体底架,3-4_前轮转向机构,3-5_箱体，4-1_定子,4-2_导电片。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
如图1、2、3所示，一种加载机械手的AGV小车，包括：六自由度机械臂1、传送带2、AGV小车3、直线电机4、传感器模块、驱动装置；所述六自由度机械手1包括抓手1-1、小臂1-2、套筒1-3、连接件 1-4、大臂1-5、连杆1-6、旋转台1-7、底座1-8；所述六自由度机械臂1底座1-8固定在所述直线电机4 的导电片4-2上，可以沿直线电机定子滑动；所述六自由度机械手1的底座1-8与旋转台1-7可旋转相连；所述六自由度机械手1的旋转台1-7与所述六自由度机械手1的大臂1-5可旋转连接；所述六自由度机械手1的大臂1-5与所述六自由度机械手1的连接件1-4可旋转连接；所述六自由度机械手1的连接件1-4 与所述六自由度机械手1的套筒1-3可旋转连接，所述六自由度机械臂1的套筒1-3与所述六自由度机械手1的小臂1-2可旋转连接；所述六自由度机械手1的小臂1-2与所述六自由度机械手1的抓手1-1可旋转连接，所述六自由度机械手1的抓手1-1末端可以更换不同的抓手(未画)，抓手上安装有视觉采集机构，在拾取与放置工件的过程中对工件识别定位放置；所述六自由度机械手的连杆1-6一端与所述六自由度机械手1的连接件1-4可旋转连接，另一端与所述六自由度机械手1的大臂1-5可旋转连接；所述传送带2安装在所述AGV小车3的箱体3-5内，并通过螺栓固定于箱体3-5的底板上，包括：支架2-1、滚动杆2-2，滚动杆固定架2-3、皮带2-4、驱动电机2-5、链条传动机构：所述驱动电机2-5固定于所述AGV 小车3箱体3-5内底板后部上，带动链条传动机构使固定在滚动杆固定架2-3上的滚动杆2-2滚动；所述皮带2-4连接在两个滚动杆2-2上，在滚动杆2-2的滚动下，皮带2-4可以滚动，继而可以将皮带2-4上的工件移动到指定的位置；所述AGV小车3包括车体底架3-3和车轮3-1；所述AGV小车3的车体底架3-3 由40X40mm金属方管焊接而成，车体底架3-3固定有车轮3-1；所述车轮3-1包括前轮3-12、驱动后轮3-11；所述前轮3-12固定在前轮转向机构3-4上；所述前轮转向机构3-4下端固定有轴承，并连接有前轮轴与前轮3-12，所述前轮转向机构3-4上端连接有齿轮链条机构与驱动电机连接，所述驱动电机驱动齿轮链条机构带动前轮转向机构实现前轮的转向；所述AGV小车3还包括箱体3-5，所述箱体3-5通过支撑架3-2 连接在车体底架3-3上；所述支撑架3-2包括前支架3-22和后减震架3-21，前支架3-22上端焊接在所述 AGV小车3箱体3-5上，前支架3-22下端通过铰链连接在所述AGV小车3车体底架3-3的连接孔上，所述后减震架3-21上端焊接在所述AGV小车3的箱体3-5后部，后减震架3-21下端焊接在所述AGV小车3的车体底架3-3的后部；减震架可以起到减轻车体震动的作用；所述直线电机4由定子4-1和导电片4-2组成；所述定子4-1两端通过螺栓固定在所述AGV小车3的箱体3-5的前端；所述导电片4-2卡在定子4-1 上,并可以沿着定子4-1滑动；所述驱动装置设置于所述AGV小车3的车体内部；所述传感器装置安装于所述AGV小车3的车体的内部；主控制器安装在AGV小车3的箱体3-5内，电池旁；所述AGV小车3的车轮3-1、六自由度机械臂1、传送带2、直线电机4、传感器模块、视觉采集机构和定位机构分别与主控制器电连接。
本实用新型使用的过程中，后台控制器发出信号通过局域网传输到中继通讯传感器，信号经过处理使 AGV小车3的驱动电机做出反应，AGV小车3运动到指定拾取点位置，六个伺服电机驱动六自由度机械臂1 运动至抓取点正上方做抓取准备。视觉采集机构采集、上传工件大小、形状，后台控制器接收到视觉采集机构信号，通过主控制器控制选择相应的抓取工具；主控制器控制抓头，六个伺服电机直接驱动六个关节轴的旋转，直线电机控制机械臂的移动，抓取工件并把工件放入传送带2上。AGV小车3的驱动电机做出反应，机器人运动到指定放置点位置，六个伺服电机驱动六个关节联动从传送带上抓取工件，主控制器控制抓头，把工件放入机床上，传送带2传动，进入下一个工件。AGV小车3的驱动电机转动，AGV小车3 到达下一机床位置，重复抓取工件动作到机床，直到所有工件装夹到相应机床中，抓取转运完成后，六个伺服电机驱动六个关节轴联动至归位状态，等待下一步指令。
视觉采集机构随着抓手的移动而移动，可以实时收集转运物体信息，抓头的切换根据视觉采集机构所采集物体的信息，控制六自由度机械臂1切换相适应的拾取工具，选取抓头。六自由度机械臂1根据调度指令，可将工件在AGV小车3上运至传送带2上。拾取与放置工件的过程中通过视觉采集机构可对目标物体大小、形状进行识别，尤其是在转运多种工件时，可对工件进行信息采集、分析和辨别，提高了六自由度机械臂1运行的准确率、以及系统的工作效率；AGV小车3在移动的过程中，通过安装在车身上的传感器来控制车身与机床之间的距离，提高工件的安装精度。
所述传感器装置尤其是中继通讯传感器的组合运用，为AGV小车3在路上能精确定位、精确循线与自我修正，可控性能强大，避免AGV小车3因行驶过程中出现故障时碰撞到人或物件，降低出现危险的风险，提高AGV小车3的使用安全性。
优选的，所述后轮驱动轮连接驱动电机。
优选的，所述驱动轮3-1沿小车运动方向左右对称安装于所述车体底架，上所述驱动电机分别驱动所述驱动轮进行前进、后退和转向动作。
优选的，所述驱动装置包括驱动电源和驱动电机，所述驱动电机的输出端连接于驱动机构继而连接所述驱动轮，并控制所述驱动轮的转动。
所述AGV小车备自动充电功能，当所述AGV小车在待机位置等待作业命令超过一定时间或者检测到电池电量低于一定值的时候，所述AGV小车会自动到充电室充电，实现自动充电。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本发明的优点；本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种传送带式机械臂AGV小车，其特征在于，包括：AGV小车、传送带、直线电机、六自由度机械手、传感器模块、驱动装置、远程监控；所述AGV小车包括:车体底架、车轮、前轮转向机构、箱体、支撑架；所述车体底架由40mmX40mm金属方管焊接而成，所述车体底架固定安有所述车轮，所述车轮包括：前轮、驱动后轮；所述前轮固定在所述前轮转向机构上，所述前轮转向机构下端固定有轴承，并连接有前轮轴与所述前轮，所述前轮转向机构上端固定在所述箱体上；所述箱体通过支撑架连接在所述车体底架上；所述支撑架包括前支撑架和后减震架，所述前支撑架的上端焊接在所述箱体上，所述前支架的下端通过铰链连接在所述车体底架的连接孔上，所述后减震架上端焊接在所述箱体后部，后减震架下端焊接在所述车体底架的后部；所述传送带在所述箱体的内部，靠近所述箱体的后部安装，所述传送带包括：驱动电机、链条传动机构、滚动杆，滚动杆固定架、支架、皮带；所述驱动电机固定于所述箱体内底板后部上，通过链条传动机构连接滚动杆；所述滚动杆固定在所述滚动杆固定架上，所述滚动杆固定架通过支架固定在所述箱体的内底板上，所述皮带连接在两个滚动杆上；所述直线电机由定子和导电片组成，所述定子两端通过螺栓固定在所述箱体的前端，所述导电片卡在定子上；所述六自由度机械臂固定在所述直线电机的导电片上，所述六自由度机械臂包括：大臂、小臂、底座、旋转台、连杆、连接件、套筒、抓手；所述传感器模块设置于所述AGV小车的车体上；所述驱动装置设置于所述箱体的下车体底架上及箱体内。
2.如权利要求1所述的一种传送带式机械臂AGV小车，其特征在于，所述传送带固定于所述箱体内底板上，并且所述传送带的皮带平面与所述六自由度机械臂底座持平，所述传送带的滚动杆上有齿轮结构，相应的皮带上有对应的孔位与之配合。
3.如权利要求1所述的一种传送带式机械臂AGV小车，其特征在于，所述车轮的驱动后轮通过轴承与车轮轴连接，车轮轴上另固定有齿轮链条连接机构与驱动电机连接，驱动电机固定于所述车体底架后部；所述前轮转向机构由驱动电机带动一个链条齿轮机构，链条齿轮机构与驱动电机一并安装在所述箱体的内前部；所述箱体由金属板材焊接而成。
4.如权利要求1所述的一种传送带式机械臂AGV小车，其特征在于，所述六自由度机械手的底座固定于所述箱体的上面板前端；所述底座通过轴承与旋转台相连；所述旋转台通过铰链与所述大臂连接；所述大臂与所述连接件通过铰链连接；所述连接件通过铰链连接所述的套筒，所述套筒通过铰链与所述的小臂连接；所述小臂通过铰链与所述抓手连接，抓手具有不同的型号，所述抓手末端更换不同型号的抓手；所述连杆一端通过铰链将所述连接件连接，另一端通过铰链与所述大臂连接。
5.如权利要求1所述的一种传送带式机械臂AGV小车，其特征在于，所述传感器模块包括距离检测传感器，定位传感器、中继通讯传感器。
6.如权利要求1所述的一种传送带式机械臂AGV小车，其特征在于，所述AGV小车不设驱动导轨，以远程监控形式控制其运动状态。
7.如权利要求1所述的一种传送带式机械臂AGV小车，其特征在于，所述驱动装置为两组，后轮驱动通过固定于所述车体底架上的驱动电机带动齿轮链条传动，进而带动后轮轴转动；传送带驱动通过固定于所述箱体底板上的驱动电机带动齿轮链条传动，继而带动滚动杆转动，带动皮带移动；所述驱动装置包括驱动电源和驱动电机，所述驱动电机的输出端连接于所述驱动机构，并控制所述驱动机构的转动；所述驱动电源固定于所述箱体的内底板上，位于所述传送带的下部。
8.如权利要求1所述的一种传送带式机械臂AGV小车，其特征在于，所述AGV小车还配有相应的控制装置，控制装置安装在所述驱动装置的驱动电源旁。
9.如权利要求6所述的一种传送带式机械臂AGV小车，其特征在于，所述远程监控通过固定于AGV小车上的所述传感器模块的定位传感器与中继通讯传感器之间的通信，并由车间管理电脑实时发送的指令控制其运动状况；所述中继通讯传感器按一定顺序排列于车间固定位置。
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