一种搬运玻璃的机器人系统技术方案

一种搬运玻璃的机器人系统，该机器人系统由墙、墙前轨道、轨道上的机器人等构成，墙面上有滑轮，滑轮与中空玻璃生产线上墙体上的滑轮在同一平面，墙下边有上托的转轮，该转轮与中空玻璃生产线上墙体下边的滑轮在同一平面，墙前有垂直墙面的轨道，轨道上有机器人，机器人有底盘，机器人底盘上有机身，机身上有竖直转轴，竖直转轴一侧有上下方向的小轨道，小轨道上有沿轨道上下运动的主臂，有活动臂通过可以绕其上下转动的关节连接主臂，有吸盘安装在活动臂末端。

【技术实现步骤摘要】
一种搬运玻璃的机器人系统
：本专利技术涉及一种搬运玻璃的机器人系统，是一种玻璃制品生产线特别是中空玻璃生产线上下片机器人系统。
技术介绍
：目前中空玻璃生产线等玻璃制品生产线的玻璃上下料靠人工，需要一个人上料，一个人下料。
技术实现思路
：本专利技术是一种玻璃上下片机器人系统，用于中空玻璃生产线等玻璃制品生产线上下料，即将原料玻璃搬运到生产线上，将成品玻璃制品搬离生产线并码垛。该机器人也可用于搬运瓷砖等物品。该机器人系统由墙、墙前轨道、轨道上的机器人等构成。墙面上有滑轮，滑轮与中空玻璃生产线的墙体上的滑轮在同一平面，这里的同一平面是指滑轮的公共外切平面，下同，墙下边有上托的转轮，该转轮与中空玻璃生产线上墙体下边的转轮在同一平面。墙前有垂直墙面的轨道，墙是竖直略微倾斜，轨道是水平的，这里的垂直是指轨道垂直于墙的地面竖直投影。轨道上有机器人，机器人有底盘，底盘上有机身，机身上有竖直转轴，转轴一侧有上下方向的小轨道，小轨道上有沿轨道上下运动的主臂，活动臂通过可以绕其上下转动的关节连接主臂，吸盘安装在活动臂末端，距离探测器安装于活动臂末端，吸盘四周。转轮与滑轮的区别是：滑轮被动转，转轮有动力可以自己转。一种距离探测器是用增量旋转编码器(下文简称编码器)和直条等为主构成，编码器每旋转一周发出固定个数的AB相正交脉冲信号，编码器伸出轴上有圆轮或齿轮，直条靠摩擦带动圆轮转动或者直条具有齿条带动编码器轴上的齿轮转动，编码器输出个数和直条的运动距离成比例的脉冲信号构成距离探测器，为了保证直条未接触障碍物时是伸出状态可以安装储能弹簧使静态时直杆伸出。编码器和直杆安装在一个测距器机壳内构成完整测距器，编码器固定在测距器机壳内，直条可在机壳上上下移动。还有一种距离探测器为超声波距离探测器，发射、接收超声探头安装于小车上，小车可自由前后运动，该距离探测器用于机器人下料时玻璃制品成品高度探测。机器人各部位的前后、上下、旋转等各种运动用电机带动，这里选用伺服电机或者步进电机等，这类电机的特点是：电机控制器可以精确控制电机运行的距离、圈数，可以精确到千分之几圈。电机带动活动部位运动，可以用电机通过减速齿轮带动，或者通过其它减速器减速。机器人系统中，机器人具有控制其运行的控制器，接近开关、编码器等输出连接控制器，电机转动由控制器连接(电机)驱动器，驱动器连接电机。控制器接收来自接近开关、编码器、键盘、操纵杆等来的信号、命令等，控制电机运行，从而控制机器人运行。控制器可以用单片机或者ARM、DSP等为核心构成，也可用PLC等为核心构成控制器。控制器可以具有键盘，生产之前将要批量生产的玻璃制品的尺寸逐一输入机器人，机器人的各种运动可以用键盘上的某个键控制，除了键盘外还可以有操纵杆，一种简单的操纵杆是操纵杆连接开关，操作操纵杆时开关开或关状态发生变化，机器人发出相应的动作。机器人在生产线上用两台，分别用于上料和下料，两者控制器通过有线或者无线连接在一起而形成一个整体。吸盘连接电动三通，三通另两端口分别连接大气和真空罐，用真空罐的目的是可以用小的真空泵，真空罐当做一个储能部件，可以快速使吸盘内部空气减少。中空玻璃生产线是以倾斜的近乎直立的墙为主，在墙的一端放入玻璃，紧接着放入铝合金隔子，接下来是组装位置，出了组装位置是刷胶机构，再接下来是出料口，墙壁侧面上有一排排的滑轮，墙壁底部是具有动力的转轮，带动玻璃运动。生产时将原料玻璃以玻璃竖直中线为中心堆叠在机器人前后移动的轨道墙的对面一端，操纵键盘、操纵杆等命令输入设备，吸盘根据事先输入的玻璃尺寸，高度自动调整为在原料玻璃的中间位置靠近玻璃，吸盘靠近玻璃要靠带动机器人底盘运动的电机运转实现。吸盘周边的距离探测器先接触到玻璃，至少不在同一条直线上的三个探测器接触玻璃后计算出吸盘所在平面和玻璃所在平面的夹角，自动调整该夹角(调整该夹角需要活动臂电机旋转和机身上的竖直转轴电机旋转而实现，下文玻璃与墙面的夹角同样需要这两个电机旋转达到调整夹角的目的)，当两者平行时机器人向前使吸盘靠紧玻璃，然后吸盘的三通阀使真空罐和吸盘导通，吸盘中的空气进入真空罐，吸盘内压强减少吸住玻璃。吸盘靠近接触玻璃需要控制底盘移动的电机运转带动机身以及机身上的部件运动，从而使吸盘靠近玻璃。因存放的原料玻璃有一个倾角，故此时可以将吸盘上升使玻璃离开存放支架，然后机器人向生产线移动，同时机器人竖直轴旋转180度，竖直轴上的附件也跟着旋转180度，旋转过程中可以通过调整主臂高度使吸盘调整上下位置从而使玻璃底边高度稍高于墙底的转轮高度，墙上滑轮平面和下面的转轮平面具有距离探测器，墙上的距离探测器接触到玻璃后机器人控制器计算出玻璃和墙的夹角，调整两者平行，接着向下放时通过下面的距离传感器得到向下的距离，当向下位置到达预定位置时吸盘三通阀接通大气，吸盘松开，完成玻璃的上料传送。吸盘四周距离探测器碰到玻璃全部接触玻璃后，压缩程度不一样，一个边上的两个距离探测器压缩差n1，两者距离n2，这两个长度作为直角三角形的两个直角边，很容易得出每个角的度数，就得到吸盘与玻璃或者玻璃与墙之间的水平、竖直夹角，电机调整活动臂与主臂的角度就可以使吸盘与玻璃竖直方向平行，转动电机13可以调节水平方向夹角。下料机器人工作如下：玻璃在生产线上停留在玻璃竖直中线位于机器人前后运动轨道中线上，下料机器人根据上料机器人传过来的要下线的玻璃制品的尺寸，调整吸盘使吸盘位置在玻璃制品中点，吸盘靠近玻璃，和上料吸起玻璃同样的动作吸住玻璃，上提，后退，旋转180度，高度位置调整，当玻璃制品靠近存放玻璃的支架时，玻璃下端的距离探测器探测玻璃的距地距离，当距离合适时吸盘松开。吸盘松开后玻璃要自由向事先存放于此的玻璃倾斜，吸盘末端的距离探测器计算出吸盘和玻璃两者所在平面的夹角，该夹角作为下一张玻璃成品存放的参考修正角度。这里的玻璃距离地面距离探测器可用超声波距离探测器，超声波探头安装在可以自己活动的小车上，完成玻璃下料后距离探测器移动到上方刚好测不到玻璃时位置，为放下一张玻璃成品准备。第一张玻璃制品的下料，要用人工控制下料的存放位置，首张玻璃将确定玻璃下边沿高度、玻璃水平距离、存放夹角等参数，以后放玻璃下边沿高度和存放夹角不变，水平距离是上一张玻璃水平移动距离减去一张玻璃倾斜放占用的厚度。本段开始提到：玻璃在生产线上停留在玻璃竖直中线位于机器人前后运动轨道中线上，这里的生产线上的一段墙也是本机器人系统的一部分，墙在玻璃来的方向上有接近开关或者类似感知玻璃的传感器，墙下转轮用伺服电机带动，电机受下料机器人控制，下料机器人从上料机器人得到该玻璃尺寸，控制伺服电机使玻璃竖直中线位于轨道中线上方。为了定位活动部件的参考零点位置(以下称零点)，本机器人配套了接近开关或者类似传感器，该传感器连接控制器，控制器控制电机运行，这些传感器一般放在活动部件某一端终点位置，将该点作为零点，调试时将活动部件移动到轨道某一端终点或适当的位置，调节传感器位置及灵敏度，使其刚好反应，这就是传感器位置及灵敏度，以后当机器运行，一旦传感器从没反应到有反应就说明滑块到了零点，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.中空玻璃生产线一种搬运玻璃的机器人系统，其特征是：/n该机器人系统由墙、墙前轨道、轨道上的机器人等构成；/n墙面上有滑轮，滑轮与中空玻璃生产线上墙体上的滑轮在同一平面，墙下边有上托的转轮，该转轮与中空玻璃生产线上墙体下边的转轮在同一平面；/n墙前有垂直墙面的轨道；/n轨道上有机器人，机器人有底盘，机器人底盘上有机身，机身上有竖直转轴，竖直转轴一侧有上下方向的小轨道，小轨道上有沿轨道上下运动的主臂，有活动臂通过可以绕其上下转动的关节连接主臂，有吸盘安装在活动臂末端。/n

【技术特征摘要】
20190409 CN 2019205156368;20190918 CN 2019109298931.中空玻璃生产线一种搬运玻璃的机器人系统，其特征是：
该机器人系统由墙、墙前轨道、轨道上的机器人等构成；
墙面上有滑轮，滑轮与中空玻璃生产线上墙体上的滑轮在同一平面，墙下边有上托的转轮，该转轮与中空玻璃生产线上墙体下边的转轮在同一平面；
墙前有垂直...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘立龙，
申请(专利权)人：刘立龙，
类型：新型
国别省市：山东;37