基于人机协作机器人的工业生产系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于人机协作机器人的工业生产系统，包括协作机器人和物料传输装备，协作机器人包括：升降机构、第一摆动机构、第二摆动机构、旋转机构和夹持机构；第一摆动机构与升降机构相连，第二摆动机构与第一摆动机构相连，旋转机构和第二摆动机构相连，夹持机构和旋转机构相连；升降机构用于驱动第一摆动机构上下滑动，第一摆动机构包括第一摆动轴，第一摆动机构用于驱动第二摆动机构绕第一摆动轴摆动，第二摆动机构包括第二摆动轴，第二摆动机构用于驱动旋转机构绕第二摆动轴摆动，旋转机构包括旋转轴，旋转机构用于驱动夹持机构绕旋转轴转动，夹持机构用于夹持操作件。该基于人机协作机器人的工业生产系统精准度高、可靠性、稳定性好。

【技术实现步骤摘要】
基于人机协作机器人的工业生产系统
本专利技术涉及一种自动化装置，尤其涉及一种基于人机协作机器人的工业生产系统。
技术介绍
现有技术中，基于人机协作机器人的工业生产系统在工业制造中已经越来越多地被利用来代替人工的操作。技术的发展对其中协作机器人的精度、操作广度、结构的可靠性方面均有越来越高的要求。而对于物料传输装备的定位准确性和稳定性也有了更高的要求。因此，有必要针对上述问题，提供一种新的基于人机协作机器人的工业生产系统。
技术实现思路
本专利技术提供了一种精准度高、可靠性、稳定性好的基于人机协作机器人的工业生产系统。本专利技术的一个实施例提供了一种基于人机协作机器人的工业生产系统，包括协作机器人和物料传输装备，所述协作机器人用于在所述工业生产过程中夹持操作件进行作业，所述协作机器人包括：升降机构、第一摆动机构、第二摆动机构、旋转机构和夹持机构；所述第一摆动机构与所述升降机构相连，所述第二摆动机构与所述第一摆动机构相连，所述旋转机构和所述第二摆动机构相连，所述夹持机构和所述旋转机构相连；所述升降机构用于驱动所述第一摆动机构上下滑动，所述第一摆动机构包括第一摆动轴，所述第一摆动机构用于驱动所述第二摆动机构绕所述第一摆动轴摆动，所述第二摆动机构包括第二摆动轴，所述第二摆动机构用于驱动所述旋转机构绕所述第二摆动轴摆动，所述旋转机构包括旋转轴，所述旋转机构用于驱动所述夹持机构绕所述旋转轴转动，所述夹持机构用于夹持所述操作件。优选的，所述升降机构包括升降支架、升降电机、螺纹轴和螺纹滑动件，所述升降电机固定设置在所述升降支架上，所述升降电机用于驱动所述螺纹轴转动，所述螺纹滑动件套设在所述螺纹轴上。优选的，所述升降机构还包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述升降电机的电机轴固定连接，所述第二齿轮与所述螺纹轴固定连接，所述第一齿轮和所述第二齿轮互相啮合。优选的，所述升降机构还包括升降滑轨，所述升价滑轨固定设置在所述升降支架上，所述升降滑轨与所述螺纹轴平行设置，所述螺纹滑动件还包括配合部，所述配合部与所述升降滑轨滑动配合。优选的，所述第一摆动机构包括摆臂支架和第一摆动臂，所述摆臂支架和所述第一摆动臂可转动地连接，所述摆臂支架固定设置在所述螺纹滑动件上，所述第一摆动机构还包括第一摆臂电机、第三齿轮和第四齿轮，所述第三齿轮和所述摆臂支架固定连接，所述第四齿轮和所述第一摆臂电机的电机轴固定连接，所述第一摆臂电机固定设置在所述第一摆动臂上，所述第三齿轮和所述第四齿轮啮合。优选的，所述第二摆动机构包括第二摆动臂，所述第二摆动臂与所述第一摆动臂可转动连接，所述第二摆动机构还包括第二摆臂电机、第五齿轮和第六齿轮，所述第二摆臂电机固定设置在所述第一摆动臂上，所述第五齿轮和所述第二摆臂电机的电机轴固定连接，所述第五齿轮和所述第六齿轮啮合，所述第六齿轮和所述第二摆动臂固定连接。优选的，所述旋转机构包括旋转电机、第七齿轮、第八齿轮和旋转轴，所述旋转电机固定设置在所述第二摆动臂上，所述第七齿轮固定连接至所述旋转电机的电机轴上，所述第七齿轮和所述第八齿轮啮合，所述第八齿轮与所述旋转轴固定连接。优选的，所述第三齿轮、所述第六齿轮和所述第八齿轮均分别包括层叠设置的两个齿轮。优选的，夹持机构包括夹持组件，所述夹持组件包括第一夹持臂和第二夹持臂。优选的，所述夹持机构还包括缓冲滑架、缓冲滑块以及第一缓冲弹簧和第二缓冲弹簧，缓冲滑架固定连接在旋转轴上，缓冲滑架的两端分别设置有第一止挡壁和第二止挡壁，缓冲滑块可滑动地设置在缓冲滑架上，第一止挡壁和缓冲滑块之间设置有第一缓冲弹簧，第二止挡壁和缓冲滑块之间设置有第二缓冲弹簧，夹持组件固定设置在缓冲滑块上。优选的，所述物料传输装备包括壳体、工位、驱动所述工位相对所述壳体运动的驱动机构和用于锁定所述工位的位置的锁定机构，所述壳体的顶部为台面，所述工位的数量为多个，多个所述工位沿着所述台面的周向均匀间隔设置，所述工位的下方设置有工位滑块，所述驱动机构通过推动所述工位滑块以使所述工位沿着所述台面的周向循环运转。优选的，所述驱动机构包括驱动气缸、滑架和棘爪，所述壳体包括滑轨，所述驱动气缸可以驱动所述滑架沿所述滑轨滑动，所述棘爪设置在所述滑架上，所述棘爪相对于所述滑架可转动连接，所述棘爪可以相对于所述滑架处于张开的位置或收拢的位置，当所述棘爪处于张开的位置时，所述棘爪的顶部高于所述工位滑块的底部，当所述棘爪处于收拢的位置时，所述棘爪的顶部低于所述工位滑块的底部，所述棘爪和所述滑架之间还设置有扭簧，所述扭簧使所述棘爪偏向于保持在张开的位置上。优选的，所述驱动机构还包括限位件，所述限位件通过转轴可转动地设置在所述壳体上，所述限位件可以在第一位置和第二位置之间转动，当所述限位件位于所述第一位置时，所述限位件的顶部高于所述工位滑块的底部，当所述限位件位于所述第二位置时，所述限位件的顶部低于所述工位滑块的底部，所述滑架上还设置有推动件，所述推动件和所述限位件上设置有相对的斜坡面，当所述推动件和所述限位件互相抵接时，所述限位件在所述推动件的作用下绕所述转轴转动至所述第一位置，当所述推动件和所述限位件互相分离时，所述限位件在自身重力的作用下绕所述转轴回到所述第二位置。优选的，所述物料传输装备还包括锁定机构，所述锁定机构包括锁定气缸和锁定件，所述锁定件包括凸起部，所述工位滑块包括凹陷部，所述凸起部和所述凹陷部可以互相配合，所述锁定件和所述壳体滑动连接，当所述工位运动到预设位置时，所述锁定气缸驱动所述锁定件沿所述壳体滑动，直至所述凸起部插入至所述凹陷部中。本专利技术上述实施方式中的协作机器人1能够在工业生产过程中模拟人寿的操作，自动代替人工作业，具有较大的操作角度和范围，能够在极端环境下实现自动化作业。进一步的，协作机器人1还能够实现自动化的高精度的可靠的作业，提升了作业的效率，也节约了人工的成本。另外多个摆动臂的设置，能够使协作机器人1更好地模拟人手的操作，使其具有更好的适用性。本专利技术上述实施方式中的物料传输装备能够实现工位的精确定位，并且在作业过程中不会发生移位。本专利技术上述实施方式中的基于人机协作机器人的工业生产系统中的物料传输装备和协作机器人装置配合为精准的作业提供了保障。该基于人机协作机器人的工业生产系统能够提升作业的效率，且可靠性高适应性佳。附图说明图1为本专利技术的一个实施方式的基于人机协作机器人的工业生产系统的立体示意图；图2为本专利技术的一个实施方式的协作机器人的立体示意图；图3为图2所示的协作机器人的局部放大图；图4为图2所示的协作机器人的另一局部放大图；图5为图2所示的协作机器人的夹持机构的立体示意图；图6为本专利技术的一个实施方式的物料传输装备的立体示意图；图7为图6所示的物料传输装备隐藏部分壳体后的立体示意图；图8为图6所示的物料传输装备隐藏部分壳体后的主视图；图9为图6所示的物料传输装备隐藏部分壳体后的俯视图。其中，900、基于人机协作机器人的工业生产系统1、协作机器人10、升降机构101、升降支架103、升降电机105、螺纹轴107、螺纹滑动件109、第一齿轮111、第二齿轮113升降滑轨115、配合部20、第一摆动机构201摆臂支架203、第一摆动臂205、第一摆臂电机207、第三齿轮209、第四齿轮30、第二摆动机构303、第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于人机协作机器人的工业生产系统，其特征在于，包括协作机器人和物料传输装备，所述协作机器人用于在所述物料传输装备上夹持操作件进行作业，所述协作机器人包括：升降机构、第一摆动机构、第二摆动机构、旋转机构和夹持机构；所述第一摆动机构与所述升降机构相连，所述第二摆动机构与所述第一摆动机构相连，所述旋转机构和所述第二摆动机构相连，所述夹持机构和所述旋转机构相连；所述升降机构用于驱动所述第一摆动机构上下滑动，所述第一摆动机构包括第一摆动轴，所述第一摆动机构用于驱动所述第二摆动机构绕所述第一摆动轴摆动，所述第二摆动机构包括第二摆动轴，所述第二摆动机构用于驱动所述旋转机构绕所述第二摆动轴摆动，所述旋转机构包括旋转轴，所述旋转机构用于驱动所述夹持机构绕所述旋转轴转动，所述夹持机构用于夹持所述操作件。

【技术特征摘要】
1.一种基于人机协作机器人的工业生产系统，其特征在于，包括协作机器人和物料传输装备，所述协作机器人用于在所述物料传输装备上夹持操作件进行作业，所述协作机器人包括：升降机构、第一摆动机构、第二摆动机构、旋转机构和夹持机构；所述第一摆动机构与所述升降机构相连，所述第二摆动机构与所述第一摆动机构相连，所述旋转机构和所述第二摆动机构相连，所述夹持机构和所述旋转机构相连；所述升降机构用于驱动所述第一摆动机构上下滑动，所述第一摆动机构包括第一摆动轴，所述第一摆动机构用于驱动所述第二摆动机构绕所述第一摆动轴摆动，所述第二摆动机构包括第二摆动轴，所述第二摆动机构用于驱动所述旋转机构绕所述第二摆动轴摆动，所述旋转机构包括旋转轴，所述旋转机构用于驱动所述夹持机构绕所述旋转轴转动，所述夹持机构用于夹持所述操作件。2.如权利要求1所述的基于人机协作机器人的工业生产系统，其特征在于，所述升降机构包括升降支架、升降电机、螺纹轴和螺纹滑动件，所述升降电机固定设置在所述升降支架上，所述升降电机用于驱动所述螺纹轴转动，所述螺纹滑动件套设在所述螺纹轴上。3.如权利要求2所述的基于人机协作机器人的工业生产系统，其特征在于，所述升降机构还包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述升降电机的电机轴固定连接，所述第二齿轮与所述螺纹轴固定连接，所述第一齿轮和所述第二齿轮互相啮合。4.如权利要求3所述的基于人机协作机器人的工业生产系统，其特征在于，所述升降机构还包括升降滑轨，所述升价滑轨固定设置在所述升降支架上，所述升降滑轨与所述螺纹轴平行设置，所述螺纹滑动件还包括配合部，所述配合部与所述升降滑轨滑动配合。5.如权利要求4所述的基于人机协作机器人的工业生产系统，其特征在于，所述第一摆动机构包括摆臂支架和第一摆动臂，所述摆臂支架和所述第一摆动臂可转动地连接，所述摆臂支架固定设置在所述螺纹滑动件上，所述第一摆动机构还包括第一摆臂电机、第三齿轮和第四齿轮，所述第三齿轮和所述摆臂支架固定连接，所述第四齿轮和所述第一摆臂电机的电机轴固定连接，所述第一摆臂电机固定设置在所述第一摆动臂上，所述第三齿轮和所述第四齿轮啮合。6.如权利要求5所述的基于人机协作机器人的工业生产系统，其特征在于，所述第二摆动机构包括第二摆动臂，所述第二摆动臂与所述第一摆动臂可转动连接，所述第二摆动机构还包括第二摆臂电机、第五齿轮和第六齿轮，所述第二摆臂电机固定设置在所述第一摆动臂上，所述第五齿轮和所述第二摆臂电机的电机轴固定连接，所述第五齿轮和所述第六齿轮啮合，所述第六齿轮和所述第二摆动臂固定连接。7.如权利要求6所述的基于人机协作机器人的工业生产系统，其特征在于，所述旋转机构包括旋转电机、第七齿轮、第八齿轮和旋转轴，所述旋转电机固定设置在所述第二摆动臂上，所述第七齿轮固定连接至所述旋转电机的电机轴上，所述第七齿轮和所述第八齿轮啮合，所述第八齿轮与所述旋转轴固定连接。8.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏绍兴，
申请(专利权)人：温州职业技术学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33