智能机器人搬运系统技术方案

本发明专利技术申请属于机械加工技术领域，具体公开了一种智能机器人搬运系统，包括运输机构和抓取机构，所述运输机构上设有转动架，转动架上设有驱动其转动的驱动部，所述转动架上设有多个抓取机构，所述运输机构用于将工件运送到所需位置。与现有技术相比，本系统能够在较好的保护工件的情况下，对工件进行搬运，且搬运过程中省时省力无需人工操作。

Intelligent Robot Handling System

【技术实现步骤摘要】
智能机器人搬运系统
本专利技术属于机械加工
，具体公开了一种智能机器人搬运系统。
技术介绍
在机械加工中，根据所需加工的工件，制定一系列的工序，由对应机械和工人配合操作，完成对工件的加工；通常情况下，工序都是连续完成的，为了机械加工自动化程度更高，较多工序采用了机器人完成。机器人能够模仿人手臂的某些动作功能，可按加工工序抓取、搬运工件或操作工具。在工件加工过程中，不可避免的需要进行搬运，以便于使工件进行下一工序的加工，由于机械加工中，工件多为金属材料制成，即工件的体积比较小，工件还是会比较重，人工搬运起来较为费时费力。另外，工件的外部在搬运过程中容易发生碰撞，碰撞不仅容易让工人受伤，还容易出现工件的损坏，工件损坏后，若精确度被破坏只能报废，尤其是一些带有轴孔的工件，其外部结构需要较高的精确度。对于带有轴孔的工件，比如齿轮、轮毂、轴承，以及一些机器的配件等，在加工时需要进行搬运，不仅仅是简单的运输到某处，有些可能需要翻转和运输，比如在打磨、去毛刺、喷漆等加工过程中，都需要对工件进行翻转和运输操作；对带轴孔的工件进行搬运，就更加费时费力，且存在一定安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种智能机器人搬运系统，以解决工件加工过程中，搬运过程费时费力的问题。为了达到上述目的，本专利技术的基础方案为：智能机器人搬运系统，包括运输机构和抓取机构，所述运输机构上设有转动架，转动架上设有驱动其转动的驱动部，所述转动架上设有多个抓取机构，所述运输机构用于将工件运送到所需位置；所述抓取机构包括支架、抓取杆和两个液压缸，两个液压缸固定在支架上，两个液压缸的活塞杆相互平行；所述活塞杆包括滑动段和转动段，滑动段在液压缸缸体内滑动可驱动转动段转动半圈或者半圈的倍数圈；所述滑动段靠近转动段的一侧设有挡块，所述挡块的下端呈弧形，转动段远离滑动段的一端铰接有转杆，转杆与转动段之间设有用于使转杆和转动段保持垂直的第一弹性件，挡块位于活塞杆外侧以及转动段与转杆之间；所述抓取杆一端设有与工件轴孔配合抵紧的气囊套,所述抓取杆上设有给气囊套充气的充气单元；所述抓取杆两端设有卡合部，转杆上设有与抓取杆两端分别卡合的卡槽，以及分别控制转杆与抓取杆端部卡合的控制单元。本基础方案的工作原理在于：本系统可在工件加工工序之间使用，通过本系统可将工件从上一工序搬运至下一工序处。本系统使用时，通过运输机构使本系统移动到所需拿取工件处，通过驱动部驱动转动架，让抓取机构与工件对准，在抓取机构均抓取零件后，通过运输机构将工件运输，放置在下一加工工序处。抓取机构使用时，通过控制单元将抓取杆设有气囊套的一端与转杆分离，并控制液压缸，让与抓取杆连接的活塞杆向下移动，活塞杆向下移动时，活塞杆的滑动段带动转动段向下移动，滑动段将会驱动转动段转动半圈或者半圈的倍数圈，转动段转动则会使转杆与挡块接触，挡块的下端呈弧形且挡块位于转动段与转杆之间，在挡块下端的作用下，转杆与转动段的角度将会发生变化，转杆与转动段的垂直关系会改变，变成转杆与转动段位于同一线上。此时活塞杆、转杆和抓取杆位于同一竖直线上，抓取杆设有气囊套的一端朝下，继续向下移动活塞杆，使抓取杆的下端伸入工件的轴孔中；当抓取杆下端位于工件的轴孔中时，通过充气单元给气囊套充气，使气囊套与工件轴孔卡合，然后可向上滑动活塞杆使活塞杆回到原始位置。活塞杆回到原始位置后，滑动段的滑动会再次驱动转杆转动半圈或半圈的倍数圈，使转杆转动至原始位置，转杆与活塞杆在第一弹性件的作用下恢复相互垂直的状态。通过控制单元可控制抓取杆的另一端与另一转杆卡合，工件则被抓取机构抓取。待每个抓取机构均通过上述方式抓取好工件之后，通过运输机构将工件运输至指定位置后，通过驱动部驱动转动架，使抓取机构处于所需位置；然后通过控制单元将抓取杆的一端与转杆分离，让与抓取杆连接的活塞杆向下移动，通过上述原理，滑动段驱动转动段转动，从而使活塞杆、转杆和抓取杆位于同一竖直线上；此时通过充气单元给气囊套放气，使气囊套与工件轴孔不卡合，即可使抓取杆将工件放下。在放下工件的过程中，若需要工件翻转到另一面，可通过控制单元控制对应侧的抓取杆端部与转杆之间分离，来实现工件放置的方向。本基础方案的有益效果在于：1、本系统实现了对带有轴孔工件的搬运，搬运过程无需人工参与，非常省时省力；2、本系统在对工件进行搬运过程中，是对工件的轴孔处施加搬运作用力，不会影响到工件表面，由于是气囊套对工件用力，也不会对工件的轴孔损坏，可避免在对工件表面加工时，搬运对工件表面造成影响；3、本系统在搬运过程中，可对工件进行翻转，根据工件的工序步骤，可使工件的不同面朝上，以便于下一工序的加工。4、本系统在对工件进行搬运时，工件是套置在抓取杆上的，在本系统移动过程中，工件不会脱落，则避免了工件搬运时掉落，大大减少了工件搬运存在的安全隐患。与现有技术相比，本系统能够在较好的保护工件的情况下，对工件进行搬运，且搬运过程中省时省力无需人工操作。进一步，所述滑动段包括第一滑动段和第二滑动段，所述第一滑动段及第二滑动段的部分位于液压缸内，第二滑动段中心处设有螺旋孔，第一滑动段上转动连接有与螺旋孔密封滑动连接的螺旋杆，所述转动段与螺旋杆固定连接；所述液压缸内设有用于限制第一滑动段位置的限位块，所述第一滑动段上设有供液压油流过的通孔。抓取机构在使用过程中，需要活塞杆伸出对工件进行抓取或放下时，可启动液压缸，向液压缸内注入液压油，液压油注入后会经第一滑动段上的通孔推动第二滑动段，进而使第二滑动段先下移；第二滑动段下移过程中，螺旋杆将会在螺旋孔内滑动，螺旋杆转动将会带动转动段转动，转动段转动过程中将会把转杆转到挡块的一侧，在挡块下端的作用下，转杆沿转动段转动，使两者的位置发生变化，进而使连接在转杆上的抓取杆随转杆位置变化而变化，便于工件的抓取和放下。在完成对工件进行抓取或放下后，抽出液压缸内的液压油，活塞杆收回，限位块可限制第一滑动段收回的位置，当第一滑动段的位置得以限制时，第一滑动段和第二滑动段之间的液压油会经通孔流出，使第二滑动段向第一滑动段靠拢，进而使螺旋杆转动，转动段和转杆随之转动，在第一弹性件的作用下，转动段和转杆恢复原始的垂直位置。进一步，第一滑动段和第二滑动段之间设有第二弹性件，第二弹性件套置在螺旋杆上。第二弹性件的设置，可便于控制第一滑动段和第二滑动的相对滑动，在活塞杆伸出时，第二弹性件的弹力作用可保证液压油先经过通孔进入第二滑动段和第一滑动段之间，保证在活塞杆推出的瞬间，即保证螺旋杆会旋转，进而保证在活塞杆伸出后，螺旋杆旋转带动转动段和转杆旋转，在挡块的作用下，转动段和转杆的位置关系从垂直变成位于同一直线上；在活塞杆收回后，第二弹性件的弹力作用可保证第二滑动段和第一滑动段之间的液压油最后被抽出，即可保证活塞杆收回的最后瞬间，螺旋杆旋转，使转动段和转杆的位置关系从位于同一直线上变成垂直。进一步，所述螺旋杆的旋转角度为180°，所述第一弹性件为扭簧，第二弹性件为支撑弹簧。在第二滑动段滑动过程中螺旋杆旋转180°即可实现转动需要，从减少摩擦力和简化生产的设计理念出发，螺旋杆的旋转角度设置为180°最合适。扭簧更适合于调整和控制转动段和转杆之间的转动位置，支撑弹簧适合于控制在活塞杆伸出或收回过程中，第一滑动段本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.智能机器人搬运系统，其特征在于：包括运输机构和抓取机构，所述运输机构上设有转动架，转动架上设有驱动其转动的驱动部，所述转动架上设有多个抓取机构，所述运输机构用于将工件运送到所需位置；所述抓取机构包括支架、抓取杆和两个液压缸，两个液压缸固定在支架上，两个液压缸的活塞杆相互平行；所述活塞杆包括滑动段和转动段，滑动段在液压缸缸体内滑动可驱动转动段转动半圈或者半圈的倍数圈；所述滑动段靠近转动段的一侧设有挡块，所述挡块的下端呈弧形，转动段远离滑动段的一端铰接有转杆，转杆与转动段之间设有用于使转杆和转动段保持垂直的第一弹性件，挡块位于活塞杆外侧以及转动段与转杆之间；所述抓取杆一端设有与工件轴孔配合抵紧的气囊套,所述抓取杆上设有给气囊套充气的充气单元；所述抓取杆两端设有卡合部，转杆上设有与抓取杆两端分别卡合的卡槽，以及分别控制转杆与抓取杆端部卡合的控制单元。

【技术特征摘要】
1.智能机器人搬运系统，其特征在于：包括运输机构和抓取机构，所述运输机构上设有转动架，转动架上设有驱动其转动的驱动部，所述转动架上设有多个抓取机构，所述运输机构用于将工件运送到所需位置；所述抓取机构包括支架、抓取杆和两个液压缸，两个液压缸固定在支架上，两个液压缸的活塞杆相互平行；所述活塞杆包括滑动段和转动段，滑动段在液压缸缸体内滑动可驱动转动段转动半圈或者半圈的倍数圈；所述滑动段靠近转动段的一侧设有挡块，所述挡块的下端呈弧形，转动段远离滑动段的一端铰接有转杆，转杆与转动段之间设有用于使转杆和转动段保持垂直的第一弹性件，挡块位于活塞杆外侧以及转动段与转杆之间；所述抓取杆一端设有与工件轴孔配合抵紧的气囊套,所述抓取杆上设有给气囊套充气的充气单元；所述抓取杆两端设有卡合部，转杆上设有与抓取杆两端分别卡合的卡槽，以及分别控制转杆与抓取杆端部卡合的控制单元。2.根据权利要求1所述的智能机器人搬运系统，其特征在于，所述滑动段包括第一滑动段和第二滑动段，所述第一滑动段及第二滑动段的部分位于液压缸内，第二滑动段中心处设有螺旋孔，第一滑动段上转动连接有与螺旋孔密封滑动连接的螺旋杆，所述转动段与螺旋杆固定连接；所述液压缸内设有用于限制第一滑动段位置的限位块，所述第一滑动段上设有供液压油流过的通孔。3.根据权利要求2所述的智能机器人搬运系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：林礼区，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33