双臂自主搬运机器人制造技术

本申请涉及双臂自主搬运机器人，其包括机架，机架包括底盘和固定于底盘上的支撑架；无人搬运车，用于承载机架，并带动机架移动；旋转驱动装置，带动支撑架在无人搬运车上转动；夹取装置，包括两个机械手机构，两个机械手机构对称设置在支撑架的两侧，每一个机械手机构包括夹取物品的夹具和带动夹具靠近或远离物品的伸缩组合臂；载台装置，承载物品；控制系统，控制无人搬运车的行走动作、控制旋转驱动装置的转动角度，以及控制机械手机构的动作。本申请具有在小车不调头转向的情况下，使上体旋转到各个方向，从而完成取放的动作，从而提高效率的效果。

【技术实现步骤摘要】
双臂自主搬运机器人
本申请涉及半导体领域，尤其是涉及双臂自主搬运机器人。
技术介绍
半导体在搬运的过程中对于环境的要求较高，尤其是无尘环境的要求。且需要人工操作的无尘环境的成本较高。目前无论是在半导体行业还是3C行业都面临着人员成本不断增加的问题，为了能够减少人力，削减成本，同时还可以提高工作效率，保证安全性，工厂自动化成为企业所正在追求的。搬运机器人在这些行业中是不可少的一个环节，目前在市场存在，并运用于该行业的大多都是AGV小车搭配六轴机械臂设备，并且六轴设备以丹麦的UR六轴机械臂设备为主，国内也存在一些仿制UR的一些产品。针对上述中的相关技术，专利技术人认为相关技术中的搬运机器人大多通过机械臂的三个维度动作来实现物品的搬动和搬取，但是工作效率还有待提升。
技术实现思路
为了让小车在不调头转向的情况下，使上体旋转到各个方向，从而完成取放的动作，从而提高效率，本申请提供双臂自主搬运机器人。本申请提供的双臂自主搬运机器人采用如下的技术方案：双臂自主搬运机器人，包括：机架，包括底盘和固定于所述底盘上部的支撑架；无人搬运车，用于承载所述机架，并带动所述机架移动；旋转驱动装置，设于所述机架与所述无人搬运车之间，带动所述机架在所述无人搬运车上转动；夹取装置，包括两个机械手机构，两个所述机械手机构对称设置在所述支撑架的两侧，每一个所述机械手机构包括夹取物品的夹具和带动所述夹具靠近或远离物品的伸缩组合臂；载台装置，设于所述支撑架上，用于承载物品；以及，控制系统，用于控制所述无人搬运车的行走动作、控制所述旋转驱动装置的转动角度，以及用于控制所述机械手机构的动作。通过采用上述技术方案，采用无人搬运车实现该机器人能够自主移动，位于机架与无人搬运车之间的旋转驱动装置，能够调整机架的角度，以及无人搬运车在不需要调头的情况下，调整旋转装置的转动设定角度，从而带动机架转动设定角度，使得夹取装置对准待夹取的物品，有利于节省时间，以提高工作效率。可选的，所述旋转驱动装置包括旋转驱动件和旋转传动组件，所述旋转驱动件固定连接于所述底盘，所述旋转传动组件连接所述无人搬运车和所述底盘。通过采用上述技术方案，旋转驱动件通过旋转传动组件带动底盘的转动，从而带动机架的转动，以使得夹取装置能够对准物品。可选的，所述旋转传动组件包括：底板，固定连接在所述无人搬运车上；齿盘，固定连接在所述底板远离所述无人搬运车的一侧；传动齿轮，啮合连接在所述齿盘的外周侧，且传动连接于所述旋转驱动件的动力输出端；固定导向环，固定连接在所述底板远离所述无人搬运车的一侧，且与所述齿盘同轴设置；以及，支撑滚轮，固定连接在所述底盘靠近所述底板的一侧，所述支撑滚轮设置有多个，且圆周阵列于所述固定导向环外周侧，所述支撑滚轮周壁与所述固定导向环周壁抵紧设置。通过采用上述技术方案，设置在底盘上的旋转驱动件带动传动齿轮的转动，传动齿轮绕齿盘转动；又由于齿盘是固定在底板上的，底盘通过支撑滚轮绕固定导向环周侧转动，因此当齿轮绕齿盘转动时，底盘以齿盘的中心轴线为转轴而转动，固定导向环起到了旋转导向的效果，从而实现了底盘的转动。可选的，所述底板靠近所述底盘的一侧设置有遮挡所述支撑滚轮的弧形防尘件，所述弧形防尘件包围多个所述支撑滚轮设置，所述弧形防尘件与所述底盘不接触。通过采用上述技术方案，弧形防尘件有利于保护支撑滚轮，减少灰尘对固定导向环和支撑滚轮之间转动产生影响，从而有利于提高旋转驱动装置的转动角度的精度。可选的，所述伸缩组合臂包括：固定臂、X轴开合驱动组件、伸缩臂、Y轴伸缩驱动组件和Z轴升降驱动组件；所述机架上竖直滑移安装有手臂开合传动安装板；所述固定臂通过X轴开合驱动组件安装于所述手臂开合传动安装板上；所述X轴开合驱动组件包括开合驱动件和开合传动件，所述开合驱动件安装于固定臂或安装于所述手臂开合传动安装板，所述开合传动件与所述开合驱动件传动连接，且所述开合传动件连接于所述手臂开合传动安装板及所述固定臂之间，以驱动两侧所述固定臂相对开合动作；所述伸缩臂与所述固定臂同轴设置，且沿固定臂轴向滑移连接在所述固定臂内，所述夹具设于所述伸缩臂远离所述固定臂的端部；所述Y轴伸缩驱动组件包括伸缩驱动件及与伸缩驱动件传动连接的伸缩传动件，所述伸缩传动件连接于固定臂与所述伸缩臂之间，以带动所述伸缩臂相对于固定臂伸缩动作；所述Z轴升降驱动组件包括升降驱动件及与升降驱动件传动连接的升降传动件，所述升降传动件连接于所述升降驱动件及所述手臂开合传动安装板之间，以驱动所述手臂开合传动安装板升降。通过采用上述技术方案，Z轴升降驱动组件带动固定臂和伸缩臂整体进行升降，以适应目标物品的竖直高度位置；Y轴伸缩驱动组件带动伸缩臂在固定臂内的伸缩动作，以调整机械手机构的伸长长度，以适应目标物品的水平距离位置；X轴开合驱动组件带动机架两侧的机械手机构进行开合动作，从而带动夹具的开合以便于拿取物品。可选的，所述升降传动件包括传动连接的第一带轮传动组件和第一丝杠传动组件，所述第一带轮传动组件与所述升降驱动件传动连接，所述第一丝杠传动组件竖直设置于机架上，且与所述手臂开合传动安装板传动连接。通过采用上述技术方案，升降驱动件通过第一带轮传动组件将驱动力传动至第一丝杠传动组件，利用第一丝杠传动组件带动手臂开合传动安装板的升降，通过带轮和丝杠的传动和驱动，将回转运动转换成直线运动，从而实现机械手机构的升降动作。可选的，所述开合驱动件与所述固定臂连接，所述开合传动件包括第一齿轮齿条传动组件，所述第一齿轮齿条传动组件包括连接于开合驱动件动力输出端的第一直齿轮及固定于手臂开合传动安装板的第一直齿条，分别与两侧固定臂连接的开合驱动件驱动方向相反。通过采用上述技术方案，开合驱动件通过第一齿轮齿条传动组件将驱动件的转动动作转换成直线动作，以带动所述固定臂开合运动。可选的，所述开合驱动件上设有限位传感器,所述限位传感器连接于控制系统，以限制两个所述开合驱动件之间间隔的距离。通过采用上述技术方案，当开合驱动件相互靠近或远离的过程中，限位传感器检测到两个开合驱动件之间的距离，以使得二者不容易产生碰撞。可选的，所述伸缩传动件包括动力传动组件及运动传动组件，所述动力传动组件与所述伸缩驱动件动力输出端传动连接，所述运动传动组件传动连接于所述动力传动组件的动力输出端，所述运动传动组件的动力输出端与所述伸缩臂连接。通过采用上述技术方案，动力传动组件配合运动传动组件将伸缩驱动件的回转运动转换成伸缩臂的直线运动，从而使得伸缩臂端部的夹具能够靠近或远离目标物品。可选的，所述伸缩驱动件固定于手臂开合传动安装板；所述动力传动组件包括与所述伸缩驱动件动力输出端传动连接的第二带轮传动组件、与所述第二带轮传动组件动力输出端同轴连接的花键轴，以及与所述花键轴传动连接的第三带轮传动组件，所述第三带轮传动组件连接于所述固定臂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.双臂自主搬运机器人，其特征在于：包括：/n机架（1），包括底盘（11）和固定于所述底盘（11）上部的支撑架（12）；/n无人搬运车（2），用于承载所述机架（1），并带动所述机架（1）移动；/n旋转驱动装置（3），设于所述机架（1）与所述无人搬运车（2）之间，带动所述机架（1）在所述无人搬运车（2）上转动；/n夹取装置（4），包括两个机械手机构，两个所述机械手机构对称设置在所述支撑架（12）的两侧，每一个所述机械手机构包括夹取物品的夹具（41）和带动所述夹具（41）靠近或远离物品的伸缩组合臂（42）；/n载台装置（5），设于所述支撑架（12）上，用于承载物品；以及，/n控制系统，用于控制所述无人搬运车（2）的行走动作、控制所述旋转驱动装置（3）的转动角度，以及用于控制所述机械手机构的动作。/n

【技术特征摘要】
1.双臂自主搬运机器人，其特征在于：包括：
机架（1），包括底盘（11）和固定于所述底盘（11）上部的支撑架（12）；
无人搬运车（2），用于承载所述机架（1），并带动所述机架（1）移动；
旋转驱动装置（3），设于所述机架（1）与所述无人搬运车（2）之间，带动所述机架（1）在所述无人搬运车（2）上转动；
夹取装置（4），包括两个机械手机构，两个所述机械手机构对称设置在所述支撑架（12）的两侧，每一个所述机械手机构包括夹取物品的夹具（41）和带动所述夹具（41）靠近或远离物品的伸缩组合臂（42）；
载台装置（5），设于所述支撑架（12）上，用于承载物品；以及，
控制系统，用于控制所述无人搬运车（2）的行走动作、控制所述旋转驱动装置（3）的转动角度，以及用于控制所述机械手机构的动作。


2.根据权利要求1所述的双臂自主搬运机器人，其特征在于：所述旋转驱动装置（3）包括旋转驱动件（31）和旋转传动组件（32），所述旋转驱动件（31）固定连接于所述底盘（11），所述旋转传动组件（32）连接所述无人搬运车（2）和所述底盘（11）。


3.根据权利要求2所述的双臂自主搬运机器人，其特征在于：所述旋转传动组件（32）包括：
底板（321），固定连接在所述无人搬运车（2）上；
齿盘（323），固定连接在所述底板（321）远离所述无人搬运车（2）的一侧；
传动齿轮（324），啮合连接在所述齿盘（323）的外周侧，且传动连接于所述旋转驱动件（31）的动力输出端；
固定导向环（322），固定连接在所述底板（321）远离所述无人搬运车（2）的一侧，且与所述齿盘（323）同轴设置；以及，
支撑滚轮（325），固定连接在所述底盘（11）靠近所述底板（321）的一侧，所述支撑滚轮（325）设置有多个，且圆周阵列于所述固定导向环（322）外周侧，所述支撑滚轮（325）周壁与所述固定导向环（322）周壁抵紧设置。


4.根据权利要求3所述的双臂自主搬运机器人，其特征在于：所述底板（321）靠近所述底盘（11）的一侧设置有遮挡所述支撑滚轮（325）的弧形防尘件（33），所述弧形防尘件（33）包围多个所述支撑滚轮（325）设置，所述弧形防尘件（33）与所述底盘（11）不接触。


5.根据权利要求1或4所述的双臂自主搬运机器人，其特征在于：所述伸缩组合臂（42）包括：固定臂（421）、X轴开合驱动组件（424）、伸缩臂（422）、Y轴伸缩驱动组件（425）和Z轴升降驱动组件（423）；
所述机架（1）上竖直滑移安装有手臂开合传动安装板（426）；
所述固定臂（421）通过X轴开合驱动组件（424）安装于所述手臂开合传动安装板（426）上；
所述X轴开合驱动组件（424）包括开合驱动件（4242）和开合传动件（4241），所述开合驱动件（4242）安装于固定臂（421）或安装于所述手臂开合传动安装板（426），所述开合传动件（4241）与所述开合驱动件（4242）传动连接，且所述开合传动件（4241）连接于所述手臂开合传动安装板（426）及所述固定臂（421）之间，以驱动两侧所述固定臂（421）相对开合动作；
所述伸缩臂（422）与所述固定臂（421）同轴设置，且沿固定臂（421）轴向滑移连接在所述固定臂（421）内，所述夹具（41）设于所述伸缩臂（422）远离所述固定臂（421）的端部；
所述Y轴伸缩驱动组件（425）包括伸缩驱动件（4252）及与伸缩驱动件（4252）传动连接的伸缩传动件（4251），所述伸缩传动件（4251）连接于固定臂（421）与所述伸缩臂（422）之间，以带动所述伸缩臂（422）相对于固定臂（421）伸缩动作；
所述Z轴升降驱动组件（423）包括升降驱动件（4232）及与升降驱动件（4232）传动连接的升降传动件（4231），所述升降传动件（4231）连接于所述升降驱动件（4232）及所述手臂开合传动安装板（426）之间，以驱动所述手臂开合传动安装板（426）升降。


6.根据权利要求5所述的双臂自主搬运机器人，其特征在于：所述升降传动件（4231）包括传动连接的第一带轮传动组件（42311）和第一丝杠传动组件（42312），所述第一带轮传动组件（42311）与所述升降驱动件（4232）传动连接，所述第一丝杠传动组件（42312）竖直设置于机架（1）上，且与所述手臂开合传动安装板（426）传动连接。


7.根据权利要求5所述的双臂自主搬运机器人，其特征在于：所述开合驱动件（4242）与所述固定臂（421）连接，所述开合传动件（4241）包括第一齿轮齿条传动组件，所述第一齿轮齿条传动组件包括连接于开合驱动件（4242）动力输出端的第一直齿轮（42412）及固定于手臂开合传动安装板（426）的第一直齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴功，顾俊，王朋，何川，刘军峰，
申请(专利权)人：上海大族富创得科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31