CN219649887U - 一种用于散装物料搬运的重型桁架协作机器人系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种重型桁架协作机器人系统，包括控制子系统、轨道子系统、运行装置、有轨制导车和协作式RGV；所述轨道子系统能够覆盖厂房内所有工作区域，包括第一轨道和第七轴，所述第一轨道为两条平行设置的桁架，所述第一轨道沿厂房宽度方向设置；所述第七轴为两条平行设置的轨道，所述第七轴安装在厂房的承轨梁上且沿厂房长度方向设置，一运行装置位于所述第七轴上；所述有轨制导车两侧分别滑动连接在所述第一轨道上，能够在所述控制子系统的作用下沿所述第一轨道滑动，实现沿厂房宽度方向移动；所述有轨制导车具有朝向下方的伸缩臂，能够沿Z向垂直升降；所述伸缩臂一端与所述有轨制导车固定连接，另一端可拆卸连接执行机构。

Description

一种用于散装物料搬运的重型桁架协作机器人系统

技术领域

本实用新型涉及散料搬运的技术领域，具体涉及一种用于散装物料搬运的重型桁架协作机器人系统。

背景技术

目前在工业生产领域内，桁架机器人的应用已日趋广泛，但是在某些具有复杂工艺流程的生产过程中，或者需要大规模、长距离、多层厂房设备配合生产的条件下，普通的工业机器人或桁架机器人由于其载重低、设备安装成本过高，功能单一等一系列原因，无法得到大规模应用。以桁架机器人为例，目前桁架机器人普遍的负载为100～300kg，无法满足重载物料搬运领域的需求；同时，桁架机器人多用于搬运规则形状物料，对于散装物料搬运领域目前基本处于空白状态。

例如白酒酿造领域，原有的白酒酿造工艺及厂房布局多采用平层单一结构布局，在此类领域多采用通用桥式起重机配合抓斗来实现散料搬运的流程，无法实现大规模智能化无人生产，因此设计一种适用于散料大规模、无人化、高精度搬运的智能重型桁架协作机器人势在必行。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于散装物料搬运的重型桁架协作机器人系统，所述重型桁架协作机器人系统在厂房上层空间沿X向、Y向分别设置轨道，使RGV能够沿轨道实现沿厂房长度和宽度的移动，同时RGV通过伸缩臂调节长短，实现Z向的位移变化，针对现有生产车间布局不合理、生产场地利用率低、人工操作效率低等问题，能够实现三维度的机器人运转。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于散装物料搬运的重型桁架协作机器人系统，包括控制子系统、轨道子系统、运行装置、有轨制导车(以下简称RGV)和协作式RGV；所述控制子系统设置在所述轨道子系统一侧，其与所述轨道子系统、运行装置、RGV和协作式RGV电连接，用于控制上述元件；

所述轨道子系统能够覆盖厂房内所有工作区域，包括第一轨道和第七轴，所述第一轨道为两条平行设置的桁架，所述第一轨道沿厂房宽度方向设置；所述第七轴为两条平行设置的轨道，所述第七轴安装在厂房的承轨梁上且沿厂房长度方向设置，一运行装置位于所述第七轴上；

所述第七轴包括第二轨道、压轨装置、顶板、调节螺杆组件以及混凝土承轨梁，所述顶板位于所述承轨梁的顶部，多个调节螺杆组件固定在承轨梁和顶板之间，能够螺纹调节二者的间距；所述顶板上固接多个压轨装置用于固定第二轨道，从而使第二轨道固定在顶板上；所述第二轨道截面呈工字型；

所述第一轨道上设置有轨道，使所述RGV沿轨道滑动，所述第一轨道与架设在第七轴上的运行装置为刚性连接；所述第一轨道能够沿所述第七轴滑动，实现沿厂房长度方向移动；

所述RGV两侧分别滑动连接在所述第一轨道上，能够在所述控制子系统的作用下沿所述第一轨道滑动，实现沿厂房宽度方向移动；所述RGV具有朝向下方的伸缩臂，能够沿Z向垂直升降；所述伸缩臂一端与所述RGV固定连接，另一端可拆卸连接执行机构。

所述RGV和协作式RGV均与所述第一轨道滑动连接，二者协作完成协作搬运、穿层搬运；所述协作式RGV具有朝向下方的剪叉机构，能够沿Z向垂直升降；所述剪叉机构一端与所述协作式RGV固接，另一端固接多功能夹具；所述多功能夹具端部可拆卸连接执行机构。

进一步的，所述运行装置包括水平导向轮、缓冲器、运行车轮组、运行装置框架、定位装置以及驱动单元。所述运行装置框架底部设置有与第二轨道的轮廓适配的凹槽，用使所述运行装置框架沿第二轨道滑动；所述第一轨道的端部和第七轴滑动连接；在靠近所述运行装置框架端部的对称侧壁上分别设置运行车轮组和水平导向轮，所述运行车轮组包括两个可转运连接在所述运行装置框架的侧壁上的车轮，所述车轮的轮缘能够与第二轨道接触；所述水平导向轮用于消除运行装置与所述第七轴上第二轨道之间的间隙；所述缓冲器设置在所述运行装置框架顶部，位于靠近运行车轮组的位置，用于对所述重型桁架协作机器人进行缓冲，以免桁架机器人运行到第七轴极限位置时发生碰撞。

进一步的，所述执行机构包括用于抓取糟醅的抓斗装置，用于窖池清扫的清扫滚刷,用于对窖池内糟醅进行压实的电动料耙装置。

进一步的，所述伸缩臂与执行机构相对的端部固设重载快换盘，用于机械结构的快速更换、锁定。

进一步的，所述多功能夹具由多功能夹具外框、多功能夹具内框、水平回转机构、垂直回转机构以及重载快换盘组成；多功能夹具外框与起升机构钢缆连接，多功能夹具外框上设有垂直回转装置，可通过垂直回转装置带动多功能夹具内框在垂直平面内转动；多功能夹具内框与多功能夹具外框通过垂直回转装置连接，多功能夹具内框上设有水平回转装置以及重载快换盘，重载快换盘可在水平回转装置的作用下沿水平方向360°转动，进而带动所携带的执行机构进行360°转动。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

所述重型桁架协作机器人系统在厂房上层空间沿X向、Y向分别设置轨道，使RGV能够沿轨道实现沿厂房长度和宽度的移动；同时RGV通过伸缩臂调节长短，实现Z向的位移变化能够实现厂房内三维的机器人运转；

所述RGV及协作式RGV端部设置重载快换盘，能够根据场地需要快速更换相应的执行机构，而且设置RGV与协作式RGV相互配合完成协作搬运、穿层搬运等操作，解决现代智能生产项目中，特别是多层厂房布局、重型的规则形状物料搬运的问题。

附图说明

图1为实施例1所述重型桁架协作机器人的结构示意图；

图2实施例1中RGV示意图，其中左侧图为RGV示意图，右侧为伸缩臂底部的放大图；

图3为实施例1中安装有抓斗执行机构的RGV的示意图；

图4为实施例1中运行装置的局部示意图；

图5为实施例1中第七轴的截面示意图；

图6为实施例2具有协作RGV的所述重型桁架协作机器人的结构示意图；

图7为实施例2所述协作RGV的多功能夹具朝下的结构示意图；

图8为实施例2所述协作RGV多功能夹具翻转朝上的结构示意图；

图9为实施例2所述协作RGV多功能夹具翻转上升后的示意图。

图中：

100：第一轨道 200：RGV 300：运行装置

400：第七轴 500：控制子系统 600：执行机构

310：水平导向轮 320：缓冲器 330：运行车轮组

340：运行装置框架 350：定位装置 360：驱动单元

410：第二轨道 420：压轨装置 430：顶板

440：调节螺杆组件 450：承轨梁 210,710：Z向升降机构

220：第一水平运行机构 230：反滚轮机构 240：伸缩臂

250：回转装置 260,755：重载快换盘 2601：主盘

2062：工具盘 700：协作式RGV 720：第二水平运行机构

730：剪叉机构 740：钢缆固定机构 750：多功能夹具

751：多功能夹具外框 752：多功能夹具内框 753：水平回转机构

754：垂直回转机构 710：Z向升降机构

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案、有益效果及显著进步更加清楚，下面结合本实用新型实例中所提供的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所有描述的这些实施例仅是本实用新型的部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

下面结合附图对该装置的工作过程作进一步说明。

实施例1

如图1所示，一种用于立体白酒酿造厂房的重型桁架协作机器人系统，包括控制子系统500、轨道子系统、运行装置、有轨制导车200(Rail Guided Vehicle，以下简称RGV)。所述控制子系统500设置在所述轨道子系统一侧，用于控制轨道子系统和RGV200。

所述轨道子系统能够覆盖厂房内所有工作区域，包括第一轨道100和第七轴400，所述第一轨道100为两条平行设置的桁架，所述第一轨道100沿厂房宽度方向(Y向)设置；所述第七轴400为两条平行设置的轨道，所述第七轴400沿厂房长度方向(X向)设置；

所述第一轨道100上设置有轨道，使所述RGV200沿轨道滑动，所述第一轨道100与架设在第七轴400上的运行装置300为刚性连接，从而确保RGV200运行的稳定性。所述第一轨道100的桁架采用有限元辅助设计，在降低整体的重量的同时，确保了桁架本身具有足够的刚度，同时通过桁架变形补偿计算软件根据RGV载重以及位置实时计算桁架下挠，并通过控制子系统对RGV200的伸缩臂在Z向上伸长长度进行补偿，以免因RGV自重造成主梁下挠，影响垂直方向Z向的定位精度。

如图5所示，所述第七轴400由第二轨道410、压轨装置420、顶板430、调节螺杆组件440以及混凝土承轨梁450组成，混凝土承轨梁由厂房土建施工单位按照国家标准图集生产，混凝土承轨梁安装在厂房立柱牛腿之上；所述顶板430位于所述承轨梁450的顶部，多个调节螺杆组件440固定在承轨梁450和顶板430之间，能够螺纹调节二者的间距。所述顶板430上固接多个压轨装置420用于固定第二轨道410，从而使第二轨道410固定在顶板上。所述第二轨道410截面呈工字型。

与传统机器人第七轴相比，由于重载机器人作业覆盖面积较大，采用传统第七轴装置的话，由于传统第七轴系统需要架设导轨基座，导轨基座一般采用铸铁铸造而成，基座还需要镶入高精度滚轮直线导轨和精密模数齿条，同时还需要在线性轴装有润滑系统，以及能持续提供自润滑和除尘刮屑系统等，造成架设成本偏高，且整体调节与吊装难度较大。本实施例的第七轴400是在考虑到混凝土厂房整体施工难度的基础上，结合现有技术水平提出的一种简便、快捷、施工成本低且精度较高的综合实施方案，其具体实施方法包括：

初步定位：在厂房预先设置好的带孔的承轨梁上安装多个调节螺杆组件440，所述调节螺杆组件440包括螺杆和对应的螺母；调节螺杆组件先通过螺栓将螺杆固定在承轨梁上，然后通过调节螺杆上的螺母，调整顶板430上沿至统一的高度，然后通过水准仪或全站仪进行第一次测量，测量顶板顶部及边缘尺寸，如有偏差范围超过初步定位允许的范围值，可以通过调整调节螺杆组件的螺母进行高度调节，同时，顶板上带有4个长孔，可对顶板边缘尺寸进行调节，调节完毕后将调节螺杆上的螺母锁紧后，即可完成第七轴的第二轨道410的初步定位；

二次调节：当顶板430完成初步定位以后，将第二轨道410放置在顶板430上方，通过焊接所述压轨装置420将轨道固定在顶板上，起到压实轨道的作用；当轨道及压轨装置安装完毕后，再次采用水准仪或全站仪对轨道本体进行高度及水平度、两侧轨道的平行度进行测量，如不满足设备运行需求，可通过再次调整调节螺杆上螺母的方式调整标高；

固定安装：当轨道完全调节完毕后，在顶板下表面与承轨梁上表面之间用无收缩灌浆料进行二次灌浆工作，以便将顶板、调节螺杆完全固定，同时为轨道提供足够的支撑效果，至此，重载机器人第七轴系统安装完毕。由于机器人第七轴系统安装在厂房立柱牛腿之上，因此重载机器人整体也随之安装在厂房内部空中区域，与传统第七轴系统需要占用厂房内部地面直接安装或者在厂房内部安装立柱框架系统的安装方式相比，节约了厂房地面空间。经测量，在实际使用情况下，第七轴上轨道装置在100m长度范围内，轨顶标高误差范围不超过1.5mm，完全满足重载机器人的实际使用，同时降低了设备安装的成本。承轨梁也可以根据实际情况采用钢制承轨梁。

如图4所示，所述第七轴400上设置有能够沿第二轨道410移动的运行装置300，所述运行装置300包括水平导向轮310、缓冲器320、运行车轮组330、运行装置框架340、定位装置350以及驱动单元360。每个所述第一轨道100的两个端部固定设置在所述运行装置框架340顶部，从而能够随运行装置的移动沿第七轴400滑动。在靠近所述运行装置框架340端部的对称侧壁上分别设置运行车轮组330和水平导向轮310，所述运行车轮组330包括两个可转运连接在所述运行装置框架340内的车轮，所述车轮的轮圆柱面能够与第二轨道410接触；所述水平导向轮310用于调整运行装置与所述第七轴400上第二轨道410之间的间隙，同时水平导向轮可将车轮轮缘与第七轴上第二轨道410侧部的滑动摩擦转化为水平导向轮310的滚动摩擦，避免车轮轮缘与轨道产生磨损。所述缓冲器320设置在所述运行装置框架340顶部，位于靠近运行车轮组330的位置，用于对所述重型桁架协作机器人进行缓冲，以免桁架机器人运行到第七轴极限位置时发生碰撞。

在所述运行装置框架340两端均设置有定位装置350以及驱动单元360，所述驱动单元与控制子系统500电连接，用于驱动运行装置框架340移动。所述定位装置350包括安装在所述运行装置框架340端部的激光测距仪和安装在第二轨道410端部的反光板组成，所述激光测距仪和反光板组成测距单元，用于在两端同步测量运行装置300在第七轴400上的位置，进而计算出RGV200在厂房内X方向上所在的位置，并反馈到控制子系统中，实现速度及位置双重保护。

如图2所示，所述RGV200包括RGV平台、Z向升降机构210、第一水平运行机构220、反滚轮机构230、伸缩臂240、回转装置250以及重载快换盘260；所述RGV平台上设置有Z向升降机构210，所述第一水平运行机构220分别对称的位于所述RGV平台相对的侧壁上，各所述第一水平运行机构220上有2个导向轮用于沿第一轨道100滑动，消除了RGV运行机构车轮与轨道之间的间隙，同时避免车轮轮缘与轨道产生磨损。所述第一水平运行机构220采用激光测距系统进行定位，具体的说是由安装在第一水平运行机构220两端的激光测距仪以及安装在第一轨道100两端的反光板组成的测距单元，对小车运行方向两侧进行同步测距，实时测量RGV200在第一轨道100上的位置，并反馈到控制子系统当中，实现速度及位置双重保护。

所述反滚轮机构230固设于所述RGV平台底部，其末端具有滚动轮。在RGV运行过程中，反滚轮装置中的滚动轮与第一轨道100的主梁侧部设置的轨道压实，进行滚动摩擦，用以抵消伸缩臂240受除垂直向下方向力作用以外的各方向作用力时，对RGV产生响应的反向约束，反滚轮装置可保证此时整体RGV不发生移动，进而影响重型桁架协作机器人整体定位精度。所述RGV平台中部固定设置有向下延伸的伸缩臂240，所述伸缩臂240朝下的端部具有回转装置250，所述回转装置的底部固设有重载快换盘260，所述重载快换盘260用于快速更换、锁定执行机构600，以及将控制信号传递至执行机构、将各执行机构的传感器采集的数据传递至控制系统的功能。

所述Z向升降机构210由伺服电机、减速器、绞盘和钢缆组成，钢缆一端固定在绞盘之上，绕过所述伸缩臂240定滑轮之后，钢缆另一端固定在RGV上，当伺服电机带动减速器转动、进而带动绞盘和钢缆动作之后，即可带动伸缩臂进行收缩或者伸长。Z向升降机构210在伺服电机和绞盘上分别设置有绝对值编码器，通过计算绝对值编码器计算电机以及绞盘的转动圈数，折算为伸缩臂的收缩或伸长量，对伸缩臂的实际位置进行精确测量、精确定位。

所述伸缩臂240上端与RGV平台刚性连接，所述伸缩臂采用多节同步伸缩技术，伸缩臂内部设有用于同步伸缩的钢缆，保证在各伸缩节伸缩过程中不产生冲击，影响定位精度，伸缩臂各伸缩节之间采用“导向轮+轨道”方式进行导向，降低了各伸缩节之间的摩擦系数，使伸缩臂各截之间伸缩流畅无卡阻。所述伸缩节上设置的导向轮设置有弹簧压紧装置，可对每一节导轨进行各方向约束，缩小各伸缩节之间的机械间隙，进一步提高伸缩臂的定位精度。

所述回转装置250由蜗轮蜗杆回转支承装置和回转驱动装置组成，能够±180度旋转，进而达到控制位于伸缩臂240末端的执行机构进行旋转的效果。所述回转驱动装置采用变频电机+编码器或伺服电机进行回转装置的精确定位，精确的控制回转角度；蜗轮蜗杆回转支承为中空结构，伸缩臂中的电缆可穿过涡轮蜗杆回转支承连接到末端执行机构上，进而完成为末端执行机构提供动力和提供通讯信号的功能。

所述重载快换盘260包括主盘2601和其对应的工具盘2602，所述主盘2601连接在所述回转装置250底部的法兰上，所述工具盘2602固接在在各类执行机构上。所述重载快换盘260在市售的快换盘基础上，在工具盘增加多个连接接口和定位销，提高了快换盘与执行机构的连接刚度，缩小了连接时机械结构之间的间隙，采用气体压力丢失自锁技术，即使主盘2601气源消失，工具盘2602也不会脱落，从而大大提高其负载能力，进而提升执行机构的负载范围，达到重型桁架协作机器人的使用要求。

而且，所述重载快换盘260还设有能源快速组合模块，用于为执行机构供应电能、气源，以及将控制信号传递至执行机构、将各执行机构的传感器采集(如力矩传感器、温度传感器等)的数据传递至控制子系统。

图3示出所述重载快换盘260的主盘与工具盘的爆炸图，如图3所示，抓斗作为执行机构600，所述工具盘固接在抓斗上，通过安装在伸缩臂240上的重载快换盘260的主盘2601与抓斗上安装的工具盘2602进行快速连接。

所述控制子系统500用于控制RGV200的运行轨迹，包括中控操作台、作为通讯主站的plc主控单元、作为通讯从站的与所述plc主控单位分别连接的定位单元、路径规划单元、驱动单元、防撞单元。所述中控操作台与plc主控单元连接，所述plc主控单元用于接收所述中控操作台的控制指令和所述通讯从站的请求信号，并按所述请求信号分析处理，分别对所述通讯从站发出相应的控制指令；定位单元根据RGV的工作位置及工作状态，对RGV的每个工作点进行定位，实现对RGV位置的实时监测。所述工作点是厂房内预先设置的RGV的操作位置。

所述路径规划单元根据RGV的位置和不同工作点中的推料情况，统筹规划不同RGV的搬运路径，规划位于不同位置的RGV去抓取位于不同位置的工作点中的物料，计算出花费时间最短的抓取路径。结合不同窖池的内堆料高度和抓斗的运行距离、运行加速度、运行速度计算抓斗的最佳抓取路线，即计算搬运抓斗从初始位置到完成抓料运输的最短时间，设置所述不同窖池的内堆料高度和抓斗的运行距离、运行加速度、运行速度计算的优先级不同，其中，所述内堆料高度为第一优先级、抓斗运行距离为第二优先级、抓斗运行加速度为第三优先级、抓斗运行速度为第四优先级，为不同的优先级分配权重系数，所述权重系数的总和为1。

所述驱动单元根据所述所述路径规划单元设定的最佳抓取路线带动搬RGV的执行机构完成抓取动作，实现带动RGV完成水平位移、竖直升降、抓取等动作。

所述防撞单元防止RGV在驱动单元带动的运行过程中与协作RGV发生碰撞，以及防止RGV下方的执行机构与工作点的堆料或投料口发生碰撞，对RGV在运行过程中和与投料口对接时进行防撞保护。

实施例2

本实施例与实施例1近似，以下只描述区别特征。

根据厂房实际情况，如厂房内部收灰尘、蒸气等因素影响，激光测距无法发挥最佳效果时，可选用齿轮齿条/链轮链条+旋转编码器的定位方式或采用WCS扫描条码定位测距等方式作为定位单元的冗余互补单元，提高重载机器人在厂房区域内X向的定位精度。

所述伸缩臂240内部设有电缆拖链装置，内部设有供电电缆和通讯电缆用于对伸缩臂末端各执行机构进行供电，以及为设置在伸缩臂末端各机构PLC、变频器或伺服控制器之间进行通讯，进而完成机构控制、数据采集等功能。内部还可设置用于同步伸缩的链条，伸缩臂各伸缩节之间采用直线导轨模块方式进行导向。

所述重载快换盘260根据执行机构数量设置多个工具盘，同时在车间内设置类似于数控机床刀具库原理的“平面执行机构库”系统，即将多个执行机构(带工具盘)水平放置在厂房指定区域内，用于存放多个带有工具盘的执行机构，重型桁架协作机器人可根据不同工作流程需要，按照提前设置好的程序，自动运行至车间“执行机构库”所在区域指定执行机构上方，通过重载快接盘，换取不同的执行机构。

所述第一轨道100底部设置有悬挂轨道，所述悬挂轨道上滑动连接一悬挂式RGV，所述悬挂式RGV的两个端部分别与所述悬挂轨道滑动连接，所述悬挂式RGV的下端具有一料筐，适用于在散料搬运领域内，暂存、拌合、翻转倒料等多种场合，与抓斗执行机构配合可有效减少在抓取散料过程中，重型桁架协作机器人的投料次数，大大提升抓取效率。

如图6所示，所述第一轨道100上还滑动连接一协作式RGV700，所述协作式RGV的两个端部分别与所述第一轨道100滑动连接，所述协作式RGV位置高于RGV100，所述协作式RGV位于所述RGV200的一侧，二者协作完成协作搬运、穿层搬运等工艺流程。

如图7所示，所述协作式RGV包括协作式RGV平台、Z向升降机构710、第二水平运行机构720、剪叉机构730、钢缆固定机构740、和多功能夹具750。所述协作式RGV平台上设置有Z向升降机构710，所述第二水平运行机构720分别对称的位于所述协作式RGV平台相对的侧壁上，各所述第二水平运行机构720上有2个导向轮用于沿第一轨道100滑动。所述剪叉机构730一端设置在所述协作式RGV平台上，另一端固接多功能夹具750。所述Z向升降机构710由伺服电机、减速器、绞盘和钢缆组成，钢缆一端固定在绞盘之上，钢缆另一端通过钢缆固定机构740固定在多功能夹具750上，当电机带动减速器转动、进而带动绞盘卷绕钢缆动作之后，即可带动多功能夹具750上升或下降，图9示出上升后的示意图。

所述多功能夹具750由多功能夹具外框751、多功能夹具内框752、水平回转机构753、垂直回转机构754以及重载快换盘755组成；多功能夹具外框751与起升机构钢缆连接，多功能夹具外框751上设有垂直回转装置754，可通过垂直回转装置754带动多功能夹具内框752在垂直平面内转动；多功能夹具内框与多功能夹具外框通过垂直回转装置754连接，多功能夹具内框752上设有水平回转装置753以及重载快换盘755，重载快换盘可在水平回转装置的作用下沿水平方向360°转动，进而带动所携带的执行机构进行360°转动；图8示出执行机构180°旋转的示意图。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种用于散装物料搬运的重型桁架协作机器人系统，其特征在于，包括控制子系统(500)、轨道子系统、运行装置(300)、有轨制导车(200)和协作式RGV(700)；所述控制子系统(500)设置在所述轨道子系统一侧，用于控制轨道子系统、有轨制导车(200)和协作式RGV(700)；

所述轨道子系统能够覆盖厂房内所有工作区域，包括第一轨道(100)和第七轴(400)，所述第一轨道(100)为两条平行设置的桁架，所述第一轨道(100)沿厂房宽度方向设置；所述第七轴(400)为两条平行设置的轨道，所述第七轴(400)安装在厂房的承轨梁上且沿厂房长度方向设置，一运行装置(300)位于所述第七轴(400)上；

所述第七轴包括第二轨道(410)、压轨装置(420)、顶板(430)、调节螺杆组件(440)以及混凝土承轨梁(450)，所述顶板(430)位于所述承轨梁(450)的顶部，多个调节螺杆组件(440)固定在承轨梁(450)和顶板(430)之间，能够螺纹调节二者的间距；所述顶板(430)上固接多个压轨装置(420)用于固定第二轨道(410)，从而使第二轨道(410)固定在顶板上；所述第二轨道(410)截面呈工字型；

所述第一轨道(100)上设置有轨道，使所述有轨制导车(200)沿轨道滑动，所述第一轨道(100)与架设在第七轴(400)上的运行装置(300)为刚性连接；所述第一轨道(100)能够沿所述第七轴(400)滑动，实现沿厂房长度方向移动；

所述有轨制导车(200)两侧分别滑动连接在所述第一轨道上，能够在所述控制子系统(500)的作用下沿所述第一轨道(100)滑动，实现沿厂房宽度方向移动；所述有轨制导车(200)具有朝向下方的伸缩臂，能够沿Z向垂直升降；所述伸缩臂一端与所述有轨制导车(200)固定连接，另一端可拆卸连接执行机构；

所述RGV(200)和协作式RGV(700)均与所述第一轨道(100)滑动连接，二者协作完成协作搬运、穿层搬运；

所述协作式RGV(700)具有朝向下方的剪叉机构(730)，能够沿Z向垂直升降；所述剪叉机构(730)一端与所述协作式RGV(700)固接，另一端固接多功能夹具(750)；所述多功能夹具(750)端部可拆卸连接执行机构。

2.根据权利要求1所述的重型桁架协作机器人系统，其特征在于，所述运行装置(300)包括水平导向轮(310)、缓冲器(320)、运行车轮组(330)、运行装置框架(340)、定位装置(350)以及驱动单元(360)；所述运行装置框架(340)底部设置有与第二轨道(410)的轮廓适配的凹槽，用使所述运行装置框架(340)沿第二轨道(410)滑动；所述第一轨道(100)的端部和第七轴(400)滑动连接；在靠近所述运行装置框架(340)端部的对称侧壁上分别设置运行车轮组(330)和水平导向轮(310)，所述运行车轮组(330)包括两个可转运连接在所述运行装置框架(340)的侧壁上的车轮，所述车轮的轮缘能够与第二轨道(410)接触；所述水平导向轮(310)用于消除运行装置与所述第七轴(400)上第二轨道(410)之间的间隙；所述缓冲器(320)设置在所述运行装置框架(340)顶部，位于靠近运行车轮组(330)的位置，用于对所述重型桁架协作机器人进行缓冲，以免桁架机器人运行到第七轴极限位置时发生碰撞。

3.根据权利要求1所述的重型桁架协作机器人系统，其特征在于，所述执行机构(600)选自以下之一：用于抓取糟醅的抓斗装置，用于窖池清扫的清扫滚刷,和用于对窖池内糟醅进行压实的电动料耙装置。

4.根据权利要求1所述的重型桁架协作机器人系统，其特征在于，所述伸缩臂(240)与执行机构(600)相对的端部固设重载快换盘(260)，用于机械结构的快速更换、锁定。

5.根据权利要求1所述的重型桁架协作机器人系统，其特征在于，所述多功能夹具(750)由多功能夹具外框(751)、多功能夹具内框(752)、水平回转机构(753)、垂直回转机构(754)以及重载快换盘(755)组成；多功能夹具外框(751)与起升机构钢缆连接，多功能夹具外框(751)上设有垂直回转机构(754)，可通过垂直回转机构(754)带动多功能夹具内框(752)在垂直平面内转动；多功能夹具内框与多功能夹具外框通过垂直回转机构(754)连接，多功能夹具内框(752)上设有水平回转机构(753)以及重载快换盘(755)，重载快换盘可在水平回转装置的作用下沿水平方向360°转动，进而带动所携带的执行机构进行360°转动。