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自动化包装流水线
大学仕 2019-12-24 09:11 908浏览
申请号:CN201510558093.4 申请日: 2015-09-06 公开(公告)号:CN105173270B 公开(公告)日:2018-02-16 发明人:崔承刚 申请(专利权)人:苏州宏奇锐自动化有限公司 代理机构:南京正联知识产权代理有限公司 代理人:顾伯兴 申请人地址:江苏省苏州市吴江区松陵镇苏州河路18号(太湖新城科创园)       1.一种自动化包装流水线,其特征在于:包括依次连接的输送线、自动称重线、自动排序线、影像定位机构、自动翻转机构、滚筒排序线、90°过渡机构、吸盘抓取机构、包胶滚筒线、自动封箱机、抓取机械手和自动覆膜机,所述输送线将产品送入所述自动称重线,所述自动称重线对产品进行鉴别并将合格的产品送入所述自动排序线,所述自动排序线将产品进行自动排序并送入所述影像定位机构,所述影像定位机构完成产品定位后将产品送入所述90°过渡机构,所述90°过渡机构对产品进行90°过渡,所述吸盘抓取机构将产品抓取至所述包胶滚筒线,所述包胶滚筒线将产品送入所述自动封箱机,所述自动封箱机将产品自动封箱后送入所述自动覆膜机,所述自动覆膜机将封箱后的产品覆膜等待下线;所述自动称重线具有自动剔除机构,所述自动剔除机构将称重不合格的产品剔除;所述90°过渡机构通过气缸对产品进行90°过渡;所述输送线采用PCV 输送带进行输送;所述自动覆膜机对产品进行360°覆膜。       技术领域  本发明涉及包装设备领域,特别是涉及一种自动化包装流水线,用于瓶装产品的包装。   背景技术  随着社会和经济的快速发展,食品行业的发展速度也越来越快,食品行业中经常会生产瓶装的产品,这些瓶装的产品在生产完成后需要放入箱体进行包装,传统的方式是通过人工包装,此方法包装速度慢、效率低、人工成本高,且人工包装时容易出错,甚至造成产品的损坏。    因此,需要一种自动化包装流水线来代替原有的人工包装。   发明内容  本发明的目的是提供一种效率高的自动化包装流水线。    本发明通过如下技术方案实现上述目的:一种自动化包装流水线,包括依次连接的输送线、自动称重线、自动排序线、影像定位机构、自动翻转机构、滚筒排序线、90°过渡机构、吸盘抓取机构、包胶滚筒线、自动封箱机、抓取机械手和自动腹膜机,所述输送线将产品送入所述自动称重线,所述自动称重线对产品进行鉴别并将合格的产品送入所述自动排序线,所述自动排序线将产品进行自动排序并送入所述影像定位机构,所述影像定位机构完成产品定位后将产品送入所述90°过渡机构,所述90°过渡机构对产品进行90°过渡,所述吸盘抓取机构将产品抓取至所述包胶滚筒线,所述包胶滚筒线将产品送入所述自动封箱机,所述自动封箱机将产品自动封箱后送入所述自动腹膜机,所述自动腹膜机将封箱后的产品腹膜等待下线。    与现有技术相比,本发明自动化包装流水线的有益效果是:本发明自动化包装流水线,能够有效的解决传统人工包装速度慢、效率低、人工成本高,且人工包装时容易出错,甚至造成产品的损坏的缺点,具有效率高、成本低、安全性高的优点。   附图说明  图1是本发明的结构示意图。    附图中各部件的标记如下:10、自动化包装流水线,101、输送线,102、自动称重线,103、自动排序线,104、影像定位机构,105、自动翻转机构,106、滚筒排序线,107、90°过渡机构,108、吸盘抓取机构,109、包胶滚筒线,110、自动封箱机,111、抓取机械手,112、自动腹膜机。   具体实施方式  请参阅附图1,一种自动化包装流水线10,包括依次连接的输送线101、自动称重线102、自动排序线103、影像定位机构104、自动翻转机构105、滚筒排序线106、90°过渡机构107、吸盘抓取机构108、包胶滚筒线109、自动封箱机110、抓取机械手111和自动腹膜机112,输送线将产品送入自动称重线,自动称重线对产品进行鉴别并将合格的产品送入自动排序线,自动排序线将产品进行自动排序并送入影像定位机构,影像定位机构完成产品定位后将产品送入90°过渡机构,90°过渡机构对产品进行90°过渡,吸盘抓取机构将产品抓取至包胶滚筒线,包胶滚筒线将产品送入自动封箱机,自动封箱机将产品自动封箱后送入自动腹膜机,自动腹膜机将封箱后的产品腹膜等待下线,通过叉车将产品下线,整线流程结束。    自动称重线102具有自动剔除机构1021,自动剔除机构将称重不合格的产品剔除,90°过渡机构通过气缸对产品进行90°过渡。所述输送线采用PCV输送带进行输送,自动腹膜机对产品进行360°腹膜。    线体总长16.124米,总宽7.22米,高度2.85米,表面处理为烤塑,设备骨架部分采用50*50*2.0mm方通焊接,输送线部分采用40*80mm型材,移动以及定位方位采用气缸定位和吸盘抓取,所有动作定位采用光电感应器,传动部分采用变频减速马达,整线生产速度30个礼盒每分钟,按每天8小时计,每天可生产礼盒14400个,如每箱6瓶可装箱产品2400箱,每箱4瓶可装箱3600箱。    本自动化包装流水线能够有效的解决传统人工包装速度慢、效率低、人工成本高,且人工包装时容易出错,甚至造成产品的损坏的缺点,具有效率高、成本低、安全性高的优点。    以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。
智能AGV物流的自动化系统
大学仕 2019-12-17 09:50 1725浏览
申请号:CN201910497610.X 申请日: 2019-06-10 公开(公告)号:CN110282319A 公开(公告)日:2019-09-27 发明人:刘汉芹;张海艳 申请(专利权)人:潍坊海丰自动化科技有限公司 代理机构:北京联瑞联丰知识产权代理事务所(普通合伙) 代理人:田洪运 申请人地址:山东省潍坊市高新区健康东街6888号蓝色智谷启迪之星孵化器B2号楼305室     1.智能AGV物流自动化系统,其特征在于:包括第一AGV小车、第二AGV小车、第三AGV小车、六轴机器人和AGV调度系统;第一AGV小车沿指定的导引路径将物料从上料位运输至作业位,带六轴机器人的第二AGV小车将第一AGV小车上的物料抓取,并经过升降、伸缩、旋转动作送至作业位,作业完成后,再将物料从工作位移动放置于第三AGV小车上进行下料;第一AGV小车上料完成后,待第三AGV小车满料后离开下料位后,已经上完料的第一AGV小车离开上料位,前行经过第二AGV小车,横移到原先第三AGV小车位置,作为下料位AGV小车,即成为第三小车,新的载满待上料的AGV小车会运行到原先第一AGV小车位置,作为上料位第一AGV小车,工作过程以此类推;AGV调度系统包括:A.基本模块(1).根据现场情况,动态设计及调整地图,实现地图的定制;(2).维护行驶速度、倒车速度和是否锁定扩展属性,给路线增加方向属性,给路线增加方位属性,以便处理第一AGV小车、第二AGV小车和第三AGV小车转弯;(3).客户维护定义车辆型号、长度、路线颜色、电量、报警值、速度、状态等属性;(4).将CAD图纸导入,更能真是体现现场布局;B、任务执行及仿真模块a.增加了仿真功能,用于模拟实际的运行效果,查看交互指令,评估运行效率;(1)实时展示车辆的运行状态,查看行驶轨迹;(2)能够查看车辆的整体运行路线,了解路线规划状态;(3)优化的调度算法,根据路线长度和车辆速度预估路线占用时间、释放时间;(4)采用同向不锁定、异向锁定、整条锁定、边走边释放规则,提高路线的使用效率;(5)实时输出运行指令,了解与第一AGV小车、第二AGV小车和第三AGV小车的实际交互过程;C、状态输出模块a.作为调度系统,将系统运行过程中的各项参数、代码输出出来,以便查看;(1)订单监控:监控仿真及实际订单的执行状态;(2)任务监控:查看AGV的任务执行情况;(3)故障及异常监控:监控当前系统出现的异常信息及故障信息;(4)车辆状态监控:实时反馈车辆的运行状态、停车点、电量信息等;(5)调试信息:输出与AGV交互的各种通信协议、指令,便于仿真及实际运行时查看运行过程及故障排除;(6)以上监控信息同时应用于实际运行与仿真运行;D、任务统计模块统计AGV小车运行效率:1.按列表统计每天执行的具体任务;2.按柱状图统计车辆的运载状况;3.按柱状图统计每天的运载状况;E、云监控模块AGV小车运行状态、故障、电量等各种信息,可以上传到云,以便远程调试、诊断。   2.根据权利要求1所述的智能AGV物流自动化系统,其特征在于:六轴机器人包括:竖直升降结构、旋转结构、水平伸缩结构、第一轴关节旋转结构、第二轴关节旋转结构和第三轴关节旋转结构;竖直升降结构包括底板、升降主体、第一电动机、第一驱动部件、第一导向机构和支撑机构,底板上开设有通孔,第一驱动部件的一端穿过底板上的通孔,第一驱动部件的一端与电动机传动连接,第一驱动部件的另一端与升降主体连接,升降主体由驱动部件带动其完成升降,支撑机构套设在升降主体的外侧,支撑机构和升降主体之间设置控制其方向的第一导向机构;水平伸缩结构包括第二电动机、第二驱动机构、伸缩主体、第二导向机构和本体,本体通过旋转结构与直升降结构的支撑机构上端连接,第二驱动机构设置在本体上,第二驱动机构的一端与第二电动机连接,第二驱动机构的另一端与伸缩主体连接,伸缩主体与本体之间设置控制其方向的第二导向机构;第一轴关节旋转结构包括固定块,固定块通过第一谐波减速机与伸缩主体连接,固定块上设置有第三电动机和第四电动机,第三电动机通过第一同步齿形带与第二谐波减速机连接,第二谐波减速机固定在第二轴关节旋转结构上,通过第三电动机的运动带动第二轴关节旋转结构沿着第二谐波减速机的轴线旋转;第四电动机通过第二同步齿形带和换向机构与第三轴关节旋转结构上的第二谐波减速机连接,换向机构将第四电动机的动力改变90°后输出,通过第四电动机的运动带动第三轴关节旋转结构沿着第三谐波减速机的轴线旋转。   3.根据权利要求2所述的智能AGV物流自动化系统,其特征在于:第一驱动部件包括滚珠丝杠机构、直线电动机机构或同步带传动机构,第一驱动部件与升降主体固定连接。   4.根据权利要求3所述的智能AGV物流自动化系统,其特征在于:第一导向机构包括一端固定在底板上的导向柱,升降主体上设置有开设有导向孔的板体。   5.根据权利要求2所述的智能AGV物流自动化系统,其特征在于:第二驱动部件包括滚珠丝杠机构、直线电动机机构或同步带传动机构,第二驱动部件与伸缩主体固定连接。   6.根据权利要求5所述的智能AGV物流自动化系统,其特征在于:第二导向机构包括固定在本体上的导向板,伸缩主体上开设有于导向板配合的导向槽。   7.根据权利要求2所述的智能AGV物流自动化系统,其特征在于:旋转结构包括电动机,其一端与主体连接,另一端与支撑机构连接。   8.根据权利要求7所述的智能AGV物流自动化系统,其特征在于:第一同步齿形带远离第三电动机的一端和第二同步齿形带远离第四电动机的一端通轴线设置。   9.根据权利要求8所述的智能AGV物流自动化系统,其特征在于:换向机构包括一对相互啮合的锥形齿轮。     技术领域  本发明涉及物流设备技术领域,特别涉及一种智能AGV物流自动化系统。   背景技术  AGV小车是目前物流自动化系统中最为关键的设备之一,AGV搬运机是无人化车间的装载装备之一,也是体现制造业、物流企业生产力和智能化程度的重要标志,现有带有AGV小车的物流系统只具有物料的运输功能,由于其功能单一,不能很好的满足使用要求。   发明内容  本发明要解决的技术问题是提供一种可用于物料的上料搬运、作业、下料搬运等,替代人工,节约成本,提高工作效率的智能AGV物流自动化系统。    为了解决上述技术问题,本发明的技术方案为:1.智能AGV物流自动化系统,其特征在于:包括第一AGV小车、第二AGV小车、第三AGV小车、六轴机器人和AGV调度系统;   第一AGV小车沿指定的导引路径将物料从上料位运输至作业位,带六轴机器人的第二AGV小车将第一AGV小车上的物料抓取,并经过升降、伸缩、旋转动作送至作业位,作业完成后,再将物料从工作位移动放置于第三AGV小车上进行下料;    第一AGV小车上料完成后,待第三AGV小车满料后离开下料位后,第一AGV小车离开上料位,前行经过第二AGV小车,横移到原先第三AGV小车位置,作为下料位AGV小车,新的载满待上料的AGV小车会运行到原先第一AGV小车位置,作为上料位AGV小车,工作过程以此类推;   三种AGV小车各自有清晰的功能,第一AGV小车100既能成为上料的AGV小车,可以上完料后,移动下料位成为第三AGV小车300;   第一、二、三AGV小车三种AGV小车作为一个整体,完成上料、作业、下料的完整功能,是整个智能物流系统核心的作业单元;   AGV调度系统包括:   A.基本模块 (1).根据现场情况,动态设计及调整地图,实现地图的定制;   (2).维护行驶速度、倒车速度和是否锁定扩展属性,给路线增加方向属性,给路线增加方位属性,以便处理第一AGV小车、第二AGV小车和第三AGV小车转弯;   (3).客户维护定义车辆型号、长度、路线颜色、电量、报警值、速度、状态等属性;   (4).将CAD图纸导入,更能真是体现现场布局;   B、任务执行及仿真模块 a.增加了仿真功能,用于模拟实际的运行效果,查看交互指令,评估运行效率;   (1)实时展示车辆的运行状态,查看行驶轨迹;   (2)能够查看车辆的整体运行路线,了解路线规划状态;   (3)优化的调度算法,根据路线长度和车辆速度预估路线占用时间、释放时间;   (4)采用同向不锁定、异向锁定、整条锁定、边走边释放规则,提高路线的使用效率;   (5)实时输出运行指令,了解与第一AGV小车、第二AGV小车和第三AGV小车的实际交互过程;   C、状态输出模块 a.作为调度系统,将系统运行过程中的各项参数、代码输出出来,以便查看;   (1)订单监控:监控仿真及实际订单的执行状态;    (2)任务监控:查看AGV的任务执行情况;    (3)故障及异常监控:监控当前系统出现的异常信息及故障信息;    (4)车辆状态监控:实时反馈车辆的运行状态、停车点、电量信息等;    (5)调试信息:输出与AGV交互的各种通信协议、指令,便于仿真及实际运行时查看运行过程及故障排除;    (6)以上监控信息同时应用于实际运行与仿真运行;    D、任务统计模块  统计AGV小车运行效率:1.按列表统计每天执行的具体任务;2.按柱状图统计车辆的运载状况;3.按柱状图统计每天的运载状况;    E、云监控模块  AGV小车运行状态、故障、电量等各种信息,可以上传到云,以便远程调试、诊断。    作为一种优选的实施例,六轴机器人包括:竖直升降结构、旋转结构、水平伸缩结构、第一轴关节旋转结构、第二轴关节旋转结构和第三轴关节旋转结构;    竖直升降结构包括底板、升降主体、第一电动机、第一驱动部件、第一导向机构和支撑机构,底板上开设有通孔,第一驱动部件的一端穿过底板上的通孔,第一驱动部件的一端与电动机传动连接,第一驱动部件的另一端与升降主体连接,升降主体由驱动部件带动其完成升降,支撑机构套设在升降主体的外侧,支撑机构和升降主体之间设置控制其方向的第一导向机构;    水平伸缩结构包括第二电动机、第二驱动机构、伸缩主体、第二导向机构和本体,本体通过旋转结构与直升降结构的支撑机构上端连接,第二驱动机构设置在本体上,第二驱动机构的一端与第二电动机连接,第二驱动机构的另一端与伸缩主体连接,伸缩主体与本体之间设置控制其方向的第二导向机构;    第一轴关节旋转结构包括固定块,固定块通过第一谐波减速机与伸缩主体连接,固定块上设置有第三电动机和第四电动机,第三电动机通过第一同步齿形带与第二谐波减速机连接,第二谐波减速机固定在第二轴关节旋转结构上,通过第三电动机的运动带动第二轴关节旋转结构沿着第二谐波减速机的轴线旋转;第四电动机通过第二同步齿形带和换向机构与第三轴关节旋转结构上的第二谐波减速机连接,换向机构将第四电动机的动力改变90°后输出,通过第四电动机的运动带动第三轴关节旋转结构沿着第三谐波减速机的轴线旋转。    作为一种优选的实施例,第一驱动部件包括滚珠丝杠机构、直线电动机机构或同步带传动机构,第一驱动部件与升降主体固定连接。    作为一种优选的实施例,第一导向机构包括一端固定在底板上的导向柱,升降主体上设置有开设有导向孔的板体。   作为一种优选的实施例,第二驱动部件包括滚珠丝杠机构、直线电动机机构或同步带传动机构,第二驱动部件与伸缩主体固定连接。    作为一种优选的实施例,第二导向机构包括固定在本体上的导向板,伸缩主体上开设有于导向板配合的导向槽。    作为一种优选的实施例,旋转结构包括电动机,其一端与主体连接,另一端与支撑机构连接。    作为一种优选的实施例,第一同步齿形带远离第三电动机的一端和第二同步齿形带远离第四电动机的一端通轴线设置。    作为一种优选的实施例,换向机构包括一对相互啮合的锥形齿轮。    采用上述技术方案本发明得到的有益效果为:第一AGV小车以及第二AGV小车上复合六轴机器人,六轴机器人是一种集成移动机器人和通用工业机器人两项功能为一身的新型机器人,不但集成了AGV小车、机械臂等工作单元,同时还采用了视觉定位技术进行二次定位,满足了对整个机械结构运动精度的苛刻要求,避免了AGV小车、机械臂等多个运动单元的累积精度误差造成的定位精度不达标情况,可使机器人工作有条不紊,配合默契。可实现搬运、上下料等基本功能,可实现不同工装、夹具的快速切换和实现物料的智能分拣。此系统中采用激光引导AGV小车在引导区中可自由行走并精确定位;在导航范围内,小车的行走路径可根据实际要求随时改动,可充分发挥AGV小车的柔性,提高生产效率。在无人化车间管理中,此系统可用于物料的上料搬运、作业、下料搬运等,替代人工,节约成本,提高工作效率。   附图说明  为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。    图1为本发明的结构示意图;    图2为本发明的系统核心模块图;    图3为本发明中六轴机器人结构示意图;    图4为本发明中第一轴竖直升降结构的侧视结构示意图;    图5为本发明中第一轴竖直升降结构的俯视结构示意图;   图6为本发明中第三轴水平伸缩结构的结构示意图;   图7为本发明中第三轴水平伸缩结构的侧视结构示意图;   图8为第四轴关节旋转结构、第五轴关节旋转结构和第六轴关节旋转结构的结构示意图;   图9为本发明为AGV小车车间工作过程结构示意图。   图中:100-第一AGV小车、200-第二AGV小车、300-第三AGV小车;400-六轴机器人;1-竖直升降结构;2-旋转结构;3-水平伸缩结构;4-第一轴关节旋转结构;5-第二轴关节旋转结构;6-第三轴关节旋转结构;7-底板;8-升降主体;9-第一电动机;10-第一驱动部件;11-第一导向机构;12-支撑机构;13-第二电动机;14-第二驱动机构;15-伸缩主体;16-第二导向机构;17-本体;18-第一谐波减速机;19-第三电动机;20-第四电动机;21-第一同步齿形带;22-第二谐波减速机;23-第三谐波减速机;24-换向机构。   具体实施方式 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是,对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明,但并不构成对本发明的限定。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。   结合附图对本发明进一步描述,使所属技术领域的技术人员更好的实施本发明,本发明实施例一种智能AGV物流自动化系统,包括第一AGV小车100、第二AGV小车200、第三AGV小车300、六轴机器人400和AGV调度系统。   第一AGV小车100沿指定的导引路径将物料从上料位运输至作业位,带六轴机器人400的第二AGV小车200将第一AGV小车100上的物料抓取,并经过升降、伸缩、旋转动作送至作业位,作业完成后,再将物料从工作位移动放置于第三AGV小车300上进行下料。   第一AGV小车100上料完成后,待第三AGV小车300满料后离开下料位后,第一AGV小车100离开上料位,前行经过第二AGV小车200,横移到原先第三AGV小车300位置,作为下料位的AGV小车,即成为第三AGV小车。新的载满待上料的AGV小车会运行到原先第一AGV小车100位置,作为上料位第一AGV小车,工作过程以此类推;   三种AGV小车各自有清晰的功能,第一AGV小车100既能成为上料的AGV小车,可以上完料后,移动下料位成为第三AGV小车300。   第一、二、三AGV小车三种AGV小车作为一个整体,完成上料、作业、下料的完整功能,是整个智能物流系统核心的作业单元。   AGV调度系统包括:   A.基本模块 (1).根据现场情况,动态设计及调整地图,实现地图的定制;   (2).维护行驶速度、倒车速度和是否锁定扩展属性,给路线增加方向属性,给路线增加方位属性,以便处理第一AGV小车、第二AGV小车和第三AGV小车转弯;   (3).客户维护定义车辆型号、长度、路线颜色、电量、报警值、速度、状态等属性;   (4).将CAD图纸导入,更能真是体现现场布局;   B、任务执行及仿真模块 a.增加了仿真功能,用于模拟实际的运行效果,查看交互指令,评估运行效率;   (1)实时展示车辆的运行状态,查看行驶轨迹;   (2)能够查看车辆的整体运行路线,了解路线规划状态;   (3)优化的调度算法,根据路线长度和车辆速度预估路线占用时间、释放时间;    (4)采用同向不锁定、异向锁定、整条锁定、边走边释放规则,提高路线的使用效率;    (5)实时输出运行指令,了解与第一AGV小车、第二AGV小车和第三AGV小车的实际交互过程;    C、状态输出模块 a.作为调度系统,将系统运行过程中的各项参数、代码输出出来,以便查看;   (1)订单监控:监控仿真及实际订单的执行状态;    (2)任务监控:查看AGV的任务执行情况;    (3)故障及异常监控:监控当前系统出现的异常信息及故障信息;    (4)车辆状态监控:实时反馈车辆的运行状态、停车点、电量信息等;    (5)调试信息:输出与AGV交互的各种通信协议、指令,便于仿真及实际运行时查看运行过程及故障排除;   (6)以上监控信息同时应用于实际运行与仿真运行;   D、任务统计模块 统计AGV小车运行效率:1.按列表统计每天执行的具体任务;2.按柱状图统计车辆的运载状况;3.按柱状图统计每天的运载状况;   E、云监控模块 AGV小车运行状态、故障、电量等各种信息,可以上传到云,以便远程调试、诊断。   工作原理:   第一AGV小车沿规定的导引路径将物料从上料位运输至作业位,带六轴机器人400的第二AGV小车抓取物料,经升降、伸缩、旋转等动作送至作业位,作业完成后,再将物料从作业位移动放置于下料位,即第三AGV小车上进行下料。第一AGV小车可同时充当上料车和下料车。   AGV小车的导航方式:可采用多种导航方式,包括激光导航、磁导航、光学导航、惯性导航等。   安全防护:采用西克移动平台传感器,两个传感器分别安装于AGV小车车体的对角线位置,可识别在270度以内的保护区域中的物体,可实现对AGV小车的快速定位、自主移动、安全速度监控、人员防撞及物料的准确定位抓取。   六轴机器人400动作过程:六轴机器人400到达作业位,第二AGV小车的四个地脚支撑车体使四个车轮离地,车体保持平衡。六轴机器人400伸缩臂前伸,到达上料车物料位置,末端执行器动作抓取物料,伸缩轴回缩将物料送至作业位,作业完成后将物料送至AGV小车的位置。   整个系统基于AGV系统,其主要分为系统层、控制层和执行层。这三个部分分别由AGV的上位计算机控制系统、车体控制系统、传感器模块、运动系统及RFID设备、电子标签和无线通讯模块等组成。   六轴机器人400包括:竖直升降结构1、旋转结构2、水平伸缩结构3、第一轴关节旋转结构42、第二轴关节旋转结构52和第三轴关节旋转结构62。竖直升降结构1包括底板7、升降主体8、第一电动机9、第一驱动部件10、第一导向机构11和支撑机构12,底板7上开设有通孔,第一驱动部件10的一端穿过底板7上的通孔,第一驱动部件10的一端与电动机传动连接,第一驱动部件10的另一端与升降主体8连接,升降主体8由驱动部件带动其完成升降,支撑机构12套设在升降主体8的外侧,支撑机构12和升降主体8之间设置控制其方向的第一导向机构11。水平伸缩结构3包括第二电动机13、第二驱动机构14、伸缩主体15、第二导向机构16和本体17,本体17通过旋转结构2与直升降结构的支撑机构12上端连接,第二驱动机构14设置在本体17上,第二驱动机构14的一端与第二电动机13连接,第二驱动机构14的另一端与伸缩主体15连接,伸缩主体15与本体17之间设置控制其方向的第二导向机构16,旋转结构2包括电动机,其一端与主体连接,另一端与支撑机构12连接。第一轴关节旋转结构42包括固定块,固定块通过第一谐波减速机18与伸缩主体15连接,固定块上设置有第三电动机19和第四电动机20,第三电动机19通过第一同步齿形带21与第二谐波减速机22连接,第二谐波减速机22固定在第二轴关节旋转结构52上,通过第三电动机19的运动带动第二轴关节旋转结构52沿着第二谐波减速机22的轴线旋转;第四电动机20通过第二同步齿形带和换向机构24与第三轴关节旋转结构62上的第二谐波减速机22连接,换向机构24将第四电动机20的动力改变90°后输出,通过第四电动机20的运动带动第三轴关节旋转结构62沿着第三谐波减速机23的轴线旋转。   [0095]本发明实施例第一驱动部件10包括滚珠丝杠机构、直线电动机机构或同步带传动机构,第一驱动部件10与升降主体8固定连接;第一导向机构11包括一端固定在底板7上的导向柱,升降主体8上设置有开设有导向孔的板体;第二驱动部件包括滚珠丝杠机构、直线电动机机构或同步带传动机构,第二驱动部件与伸缩主体15固定连接;第二导向机构16包括固定在本体17上的导向板,伸缩主体15上开设有于导向板配合的导向槽。;第一同步齿形带21远离第三电动机19的一端和第二同步齿形带远离第四电动机20的一端通轴线设置;换向机构24包括一对相互啮合的锥形齿轮。    本发明主要由机械机构和基于AGV调度系统的上层系统组成。    机械机构由两部分构成:作业机器人+上下料机器人。第一AGV小车100承担上下料作业任务,第二AGV小车200和六轴机器人400组成复合机器人,复合机器人是一种集成移动机器人和通用工业机器人两项功能为一身的新型机器人。复合型机器人不但集成了AGV、机械臂等工作单元,同时还采用了机器人视觉定位技术进行二次定位,满足了对整个机械结构运动精度的苛刻要求,避免了AGV、机械臂等多个运动单元的累积精度误差造成的定位精度不达标情况,可使机器人工作有条不紊,配合默契。这种复合机器人可实现搬运、上下料等基本功能,可实现不同工装、夹具的快速切换和实现物料的智能分拣。    本申请中的AGV小车采用激光+惯性导航的导航方式,可以在引导区中自由行走并精确定位;在导航范围内,AGV小车的行走路径由上层管理系统路径提前规划,可根据实际要求随时改动,可充分发挥AGV的柔性,提高生产效率。   上层系统构成基于AGV调整系统,其主要分为系统层、控制层和执行层。这三个部分分别由AGV的上位计算机控制系统、车体控制系统、传感器模块、运动系统及RFID设备、电子标签和无线通讯模块等组成。系统核心模块如图2:   本申请复合型机器人不但集成了AGV、机械臂等工作单元,同时还采用了机器人视觉定位技术进行二次定位,满足了对整个机械结构运动精度的苛刻要求,避免了AGV、机械臂等多个运动单元的累积精度误差造成的定位精度不达标情况,可使机器人工作有条不紊,配合默契。   本申请机械部分:   A.大负载:机器人为特殊设计的六轴机器人400,不同于市面上的通用机器人,在保证大负载情况下做到机构紧凑化,空间移动范围紧凑,适合车间环境作业,末端执行器可抓取15-20kg负载;   B.精度高:末端集成CCD相机,通过视觉拍照+伺服电机纠偏,可以准确直接抓取物料放置于作业位,减少换料时间,提升生产效率;   C.AGV小车身姿态稳定:四轮为独立悬挂设计,可以有效兼容车间地面高低差别,减少行走时车身震动;车体设计有水平姿态控制机构,保证机器人带负载移动是车体保证水平姿态,从而保证作业时机器人抓取和放置的对位精度。   D.实用性强:应用场景广泛,很多设备都可以使用,如:机床上下料,物料运输和装卸,多个工位作业等,AGV智能物流系统柔性化,模块化和智能管理,可以大幅替代人力,实现车间无人化作业,同时为客户节省设备投资;   E.多种安装方式:机械人末端可以连接多种工装,适应不同工作场景,如:机床上下料、物料搬运、工位作业等。   本申请上层系统部分:   A.车辆调度智能管理:实现工厂级和车间级的AGV系统车辆管理、交通管理、调度管理、运行管理、任务管理、通信管理、自动充电功能。系统可以与MES系统、WMS系统、生产线系统等实现对接,打造柔性、现代的智能物流系统;   B.运输路径算法优化:通过神经网络算法和Petri网络结算,可以实现AGV行走路径最优化计算,同时对多辆AGV实现防撞预警算法优化,保证整个车间AGV车辆有序高效运行;   C.可靠无线传输:通过引入专用信道通讯技术,实现上层管理系统与执行层数据链路的安全性和可靠性无线通信,保证多辆AGV工作在各自信道上,避免干扰;   D.与被作业设备信息交互和设备控制管理。上层管理系统、AGV系统和被作业设备均安装无线通讯模块,有效实现三者之间相互通讯,上层管理系统与AGV系统车辆调度、路径规划、AGV车辆定位信息得到实时传输和监控;上层管理系统与被作业设备之间有效交互生产信息、作业进度和作业数据,与MES和WMS系统有效集成管理;AGV系统与被作业设备交互设备控制信号,实现AGV系统实现设备作业。   根据图9所示,本图显示的是本申请在车间中的一个工作过程,第一AGV小车100在原材料区上料,上料完成后,第一AGV小车100将物料运输到加工位的上料位置,第二AGV小车200上的六轴机器人400将原料放置到加工位上,第一AGV小车100再运行加工位的下料位置,运行到下料位置的第一AGV小车100这时改变从第三AGV小车300,加工完成的原料通过六轴机器人400将原料放置到第三AGV小车300上,第三AGV小车300将加工完的原料运输到成品区,然后第三AGV小车300返回到原材料区的等待位进行等待,在进行放置原料时,第三AGV小车300转变成第一AGV小车100;第一AGV小车100在工作过程中设置有多辆,其中有在原材料区上料,有在运行中的,有在加工位的上料位置的;第三AGV小车300在工作过程中设置有多辆,其中有在加工位的下料位置的,有在运行中的,有在成品区的,还有往原材料区运行的;而且第二AGV小车200设置多辆,能够同时完成上料和下料的工作。   本发明实施例第一AGV小车以及第二AGV小车上复合六轴机器人400,六轴机器人400是一种集成移动机器人和通用工业机器人两项功能为一身的新型机器人,不但集成了AGV小车、机械臂等工作单元,同时还采用了视觉定位技术进行二次定位,满足了对整个机械结构运动精度的苛刻要求,避免了AGV小车、机械臂等多个运动单元的累积精度误差造成的定位精度不达标情况,可使机器人工作有条不紊,配合默契。可实现搬运、上下料等基本功能,可实现不同工装、夹具的快速切换和实现物料的智能分拣。此系统中采用激光引导AGV小车在引导区中可自由行走并精确定位;在导航范围内,小车的行走路径可根据实际要求随时改动,可充分发挥AGV小车的柔性,提高生产效率。在无人化车间管理中,此系统可用于物料的上料搬运、作业、下料搬运等,替代人工,节约成本,提高工作效率。   以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明,但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言,在不脱离本发明原理和精神的情况下,对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,仍落入本发明的保护范围内。  
智能AGV物流自动化系统
大学仕 2019-12-16 10:41 762浏览
申请号:CN201910497610.X 申请日: 2019-06-10 公开(公告)号:CN110282319A 公开(公告)日:2019-09-27 发明人:刘汉芹;张海艳 申请(专利权)人:潍坊海丰自动化科技有限公司 代理机构:北京联瑞联丰知识产权代理事务所(普通合伙) 代理人:田洪运 申请人地址:山东省潍坊市高新区健康东街6888号蓝色智谷启迪之星孵化器B2号楼305室       1.智能AGV物流自动化系统,其特征在于:包括第一AGV小车、第二AGV小车、第三AGV小车、六轴机器人和AGV调度系统;第一AGV小车沿指定的导引路径将物料从上料位运输至作业位,带六轴机器人的第二AGV小车将第一AGV小车上的物料抓取,并经过升降、伸缩、旋转动作送至作业位,作业完成后,再将物料从工作位移动放置于第三AGV小车上进行下料;第一AGV小车上料完成后,待第三AGV小车满料后离开下料位后,已经上完料的第一AGV小车离开上料位,前行经过第二AGV小车,横移到原先第三AGV小车位置,作为下料位AGV小车,即成为第三小车,新的载满待上料的AGV小车会运行到原先第一AGV小车位置,作为上料位第一AGV小车,工作过程以此类推;AGV调度系统包括:A.基本模块(1).根据现场情况,动态设计及调整地图,实现地图的定制;(2).维护行驶速度、倒车速度和是否锁定扩展属性,给路线增加方向属性,给路线增加方位属性,以便处理第一AGV小车、第二AGV小车和第三AGV小车转弯;(3).客户维护定义车辆型号、长度、路线颜色、电量、报警值、速度、状态等属性;(4).将CAD图纸导入,更能真是体现现场布局;B、任务执行及仿真模块a.增加了仿真功能,用于模拟实际的运行效果,查看交互指令,评估运行效率;(1)实时展示车辆的运行状态,查看行驶轨迹;(2)能够查看车辆的整体运行路线,了解路线规划状态;(3)优化的调度算法,根据路线长度和车辆速度预估路线占用时间、释放时间;(4)采用同向不锁定、异向锁定、整条锁定、边走边释放规则,提高路线的使用效率;(5)实时输出运行指令,了解与第一AGV小车、第二AGV小车和第三AGV小车的实际交互过程;C、状态输出模块a.作为调度系统,将系统运行过程中的各项参数、代码输出出来,以便查看;(1)订单监控:监控仿真及实际订单的执行状态;(2)任务监控:查看AGV的任务执行情况;(3)故障及异常监控:监控当前系统出现的异常信息及故障信息;(4)车辆状态监控:实时反馈车辆的运行状态、停车点、电量信息等;(5)调试信息:输出与AGV交互的各种通信协议、指令,便于仿真及实际运行时查看运行过程及故障排除;(6)以上监控信息同时应用于实际运行与仿真运行;D、任务统计模块统计AGV小车运行效率:1.按列表统计每天执行的具体任务;2.按柱状图统计车辆的运载状况;3.按柱状图统计每天的运载状况;E、云监控模块AGV小车运行状态、故障、电量等各种信息,可以上传到云,以便远程调试、诊断。   2.根据权利要求1所述的智能AGV物流自动化系统,其特征在于:六轴机器人包括:竖直升降结构、旋转结构、水平伸缩结构、第一轴关节旋转结构、第二轴关节旋转结构和第三轴关节旋转结构;竖直升降结构包括底板、升降主体、第一电动机、第一驱动部件、第一导向机构和支撑机构,底板上开设有通孔,第一驱动部件的一端穿过底板上的通孔,第一驱动部件的一端与电动机传动连接,第一驱动部件的另一端与升降主体连接,升降主体由驱动部件带动其完成升降,支撑机构套设在升降主体的外侧,支撑机构和升降主体之间设置控制其方向的第一导向机构;水平伸缩结构包括第二电动机、第二驱动机构、伸缩主体、第二导向机构和本体,本体通过旋转结构与直升降结构的支撑机构上端连接,第二驱动机构设置在本体上,第二驱动机构的一端与第二电动机连接,第二驱动机构的另一端与伸缩主体连接,伸缩主体与本体之间设置控制其方向的第二导向机构;第一轴关节旋转结构包括固定块,固定块通过第一谐波减速机与伸缩主体连接,固定块上设置有第三电动机和第四电动机,第三电动机通过第一同步齿形带与第二谐波减速机连接,第二谐波减速机固定在第二轴关节旋转结构上,通过第三电动机的运动带动第二轴关节旋转结构沿着第二谐波减速机的轴线旋转;第四电动机通过第二同步齿形带和换向机构与第三轴关节旋转结构上的第二谐波减速机连接,换向机构将第四电动机的动力改变90°后输出,通过第四电动机的运动带动第三轴关节旋转结构沿着第三谐波减速机的轴线旋转。   3.根据权利要求2所述的智能AGV物流自动化系统,其特征在于:第一驱动部件包括滚珠丝杠机构、直线电动机机构或同步带传动机构,第一驱动部件与升降主体固定连接。   4.根据权利要求3所述的智能AGV物流自动化系统,其特征在于:第一导向机构包括一端固定在底板上的导向柱,升降主体上设置有开设有导向孔的板体。   5.根据权利要求2所述的智能AGV物流自动化系统,其特征在于:第二驱动部件包括滚珠丝杠机构、直线电动机机构或同步带传动机构,第二驱动部件与伸缩主体固定连接。   6.根据权利要求5所述的智能AGV物流自动化系统,其特征在于:第二导向机构包括固定在本体上的导向板,伸缩主体上开设有于导向板配合的导向槽。   7.根据权利要求2所述的智能AGV物流自动化系统,其特征在于:旋转结构包括电动机,其一端与主体连接,另一端与支撑机构连接。   8.根据权利要求7所述的智能AGV物流自动化系统,其特征在于:第一同步齿形带远离第三电动机的一端和第二同步齿形带远离第四电动机的一端通轴线设置。   9.根据权利要求8所述的智能AGV物流自动化系统,其特征在于:换向机构包括一对相互啮合的锥形齿轮。   技术领域  本发明涉及物流设备技术领域,特别涉及一种智能AGV物流自动化系统。   背景技术  AGV小车是目前物流自动化系统中最为关键的设备之一,AGV搬运机是无人化车间的装载装备之一,也是体现制造业、物流企业生产力和智能化程度的重要标志,现有带有AGV小车的物流系统只具有物料的运输功能,由于其功能单一,不能很好的满足使用要求。   发明内容  本发明要解决的技术问题是提供一种可用于物料的上料搬运、作业、下料搬运等,替代人工,节约成本,提高工作效率的智能AGV物流自动化系统。    为了解决上述技术问题,本发明的技术方案为:1.智能AGV物流自动化系统,其特征在于:包括第一AGV小车、第二AGV小车、第三AGV小车、六轴机器人和AGV调度系统;    第一AGV小车沿指定的导引路径将物料从上料位运输至作业位,带六轴机器人的第二AGV小车将第一AGV小车上的物料抓取,并经过升降、伸缩、旋转动作送至作业位,作业完成后,再将物料从工作位移动放置于第三AGV小车上进行下料;    第一AGV小车上料完成后,待第三AGV小车满料后离开下料位后,第一AGV小车离开上料位,前行经过第二AGV小车,横移到原先第三AGV小车位置,作为下料位AGV小车,新的载满待上料的AGV小车会运行到原先第一AGV小车位置,作为上料位AGV小车,工作过程以此类推;    三种AGV小车各自有清晰的功能,第一AGV小车100既能成为上料的AGV小车,可以上完料后,移动下料位成为第三AGV小车300;    第一、二、三AGV小车三种AGV小车作为一个整体,完成上料、作业、下料的完整功能,是整个智能物流系统核心的作业单元;    AGV调度系统包括:    A.基本模块  (1).根据现场情况,动态设计及调整地图,实现地图的定制;    (2).维护行驶速度、倒车速度和是否锁定扩展属性,给路线增加方向属性,给路线增加方位属性,以便处理第一AGV小车、第二AGV小车和第三AGV小车转弯;    (3).客户维护定义车辆型号、长度、路线颜色、电量、报警值、速度、状态等属性;    (4).将CAD图纸导入,更能真是体现现场布局;    B、任务执行及仿真模块  a.增加了仿真功能,用于模拟实际的运行效果,查看交互指令,评估运行效率;    (1)实时展示车辆的运行状态,查看行驶轨迹;    (2)能够查看车辆的整体运行路线,了解路线规划状态;    (3)优化的调度算法,根据路线长度和车辆速度预估路线占用时间、释放时间;  (4)采用同向不锁定、异向锁定、整条锁定、边走边释放规则,提高路线的使用效率;    (5)实时输出运行指令,了解与第一AGV小车、第二AGV小车和第三AGV小车的实际交互过程;    C、状态输出模块  a.作为调度系统,将系统运行过程中的各项参数、代码输出出来,以便查看;    (1)订单监控:监控仿真及实际订单的执行状态;    (2)任务监控:查看AGV的任务执行情况;    (3)故障及异常监控:监控当前系统出现的异常信息及故障信息;    (4)车辆状态监控:实时反馈车辆的运行状态、停车点、电量信息等;    (5)调试信息:输出与AGV交互的各种通信协议、指令,便于仿真及实际运行时查看运行过程及故障排除;    (6)以上监控信息同时应用于实际运行与仿真运行;    D、任务统计模块  统计AGV小车运行效率:1.按列表统计每天执行的具体任务;2.按柱状图统计车辆的运载状况;3.按柱状图统计每天的运载状况;    E、云监控模块  AGV小车运行状态、故障、电量等各种信息,可以上传到云,以便远程调试、诊断。    作为一种优选的实施例,六轴机器人包括:竖直升降结构、旋转结构、水平伸缩结构、第一轴关节旋转结构、第二轴关节旋转结构和第三轴关节旋转结构;    竖直升降结构包括底板、升降主体、第一电动机、第一驱动部件、第一导向机构和支撑机构,底板上开设有通孔,第一驱动部件的一端穿过底板上的通孔,第一驱动部件的一端与电动机传动连接,第一驱动部件的另一端与升降主体连接,升降主体由驱动部件带动其完成升降,支撑机构套设在升降主体的外侧,支撑机构和升降主体之间设置控制其方向的第一导向机构;    水平伸缩结构包括第二电动机、第二驱动机构、伸缩主体、第二导向机构和本体,本体通过旋转结构与直升降结构的支撑机构上端连接,第二驱动机构设置在本体上,第二驱动机构的一端与第二电动机连接,第二驱动机构的另一端与伸缩主体连接,伸缩主体与本体之间设置控制其方向的第二导向机构;    第一轴关节旋转结构包括固定块,固定块通过第一谐波减速机与伸缩主体连接,固定块上设置有第三电动机和第四电动机,第三电动机通过第一同步齿形带与第二谐波减速机连接,第二谐波减速机固定在第二轴关节旋转结构上,通过第三电动机的运动带动第二轴关节旋转结构沿着第二谐波减速机的轴线旋转;第四电动机通过第二同步齿形带和换向机构与第三轴关节旋转结构上的第二谐波减速机连接,换向机构将第四电动机的动力改变90°后输出,通过第四电动机的运动带动第三轴关节旋转结构沿着第三谐波减速机的轴线旋转。    作为一种优选的实施例,第一驱动部件包括滚珠丝杠机构、直线电动机机构或同步带传动机构,第一驱动部件与升降主体固定连接。    作为一种优选的实施例,第一导向机构包括一端固定在底板上的导向柱,升降主体上设置有开设有导向孔的板体。    作为一种优选的实施例,第二驱动部件包括滚珠丝杠机构、直线电动机机构或同步带传动机构,第二驱动部件与伸缩主体固定连接。    作为一种优选的实施例,第二导向机构包括固定在本体上的导向板,伸缩主体上开设有于导向板配合的导向槽。    作为一种优选的实施例,旋转结构包括电动机,其一端与主体连接,另一端与支撑机构连接。    作为一种优选的实施例,第一同步齿形带远离第三电动机的一端和第二同步齿形带远离第四电动机的一端通轴线设置。    作为一种优选的实施例,换向机构包括一对相互啮合的锥形齿轮。    采用上述技术方案本发明得到的有益效果为:第一AGV小车以及第二AGV小车上复合六轴机器人,六轴机器人是一种集成移动机器人和通用工业机器人两项功能为一身的新型机器人,不但集成了AGV小车、机械臂等工作单元,同时还采用了视觉定位技术进行二次定位,满足了对整个机械结构运动精度的苛刻要求,避免了AGV小车、机械臂等多个运动单元的累积精度误差造成的定位精度不达标情况,可使机器人工作有条不紊,配合默契。可实现搬运、上下料等基本功能,可实现不同工装、夹具的快速切换和实现物料的智能分拣。此系统中采用激光引导AGV小车在引导区中可自由行走并精确定位;在导航范围内,小车的行走路径可根据实际要求随时改动,可充分发挥AGV小车的柔性,提高生产效率。在无人化车间管理中,此系统可用于物料的上料搬运、作业、下料搬运等,替代人工,节约成本,提高工作效率。   附图说明  为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。    图1为本发明的结构示意图;    图2为本发明的系统核心模块图;    图3为本发明中六轴机器人结构示意图;  图4为本发明中第一轴竖直升降结构的侧视结构示意图;    图5为本发明中第一轴竖直升降结构的俯视结构示意图;    图6为本发明中第三轴水平伸缩结构的结构示意图;    图7为本发明中第三轴水平伸缩结构的侧视结构示意图;    图8为第四轴关节旋转结构、第五轴关节旋转结构和第六轴关节旋转结构的结构示意图;    图9为本发明为AGV小车车间工作过程结构示意图。    图中:100-第一AGV小车、200-第二AGV小车、300-第三AGV小车;400-六轴机器人;1-竖直升降结构;2-旋转结构;3-水平伸缩结构;4-第一轴关节旋转结构;5-第二轴关节旋转结构;6-第三轴关节旋转结构;7-底板;8-升降主体;9-第一电动机;10-第一驱动部件;11-第一导向机构;12-支撑机构;13-第二电动机;14-第二驱动机构;15-伸缩主体;16-第二导向机构;17-本体;18-第一谐波减速机;19-第三电动机;20-第四电动机;21-第一同步齿形带;22-第二谐波减速机;23-第三谐波减速机;24-换向机构。   具体实施方式  下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是,对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明,但并不构成对本发明的限定。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。  结合附图对本发明进一步描述,使所属技术领域的技术人员更好的实施本发明,本发明实施例一种智能AGV物流自动化系统,包括第一AGV小车100、第二AGV小车200、第三AGV小车300、六轴机器人400和AGV调度系统。    第一AGV小车100沿指定的导引路径将物料从上料位运输至作业位,带六轴机器人400的第二AGV小车200将第一AGV小车100上的物料抓取,并经过升降、伸缩、旋转动作送至作业位,作业完成后,再将物料从工作位移动放置于第三AGV小车300上进行下料。    第一AGV小车100上料完成后,待第三AGV小车300满料后离开下料位后,第一AGV小车100离开上料位,前行经过第二AGV小车200,横移到原先第三AGV小车300位置,作为下料位的AGV小车,即成为第三AGV小车。新的载满待上料的AGV小车会运行到原先第一AGV小车100位置,作为上料位第一AGV小车,工作过程以此类推;    三种AGV小车各自有清晰的功能,第一AGV小车100既能成为上料的AGV小车,可以上完料后,移动下料位成为第三AGV小车300。    第一、二、三AGV小车三种AGV小车作为一个整体,完成上料、作业、下料的完整功能,是整个智能物流系统核心的作业单元。    AGV调度系统包括:    A.基本模块  (1).根据现场情况,动态设计及调整地图,实现地图的定制;    (2).维护行驶速度、倒车速度和是否锁定扩展属性,给路线增加方向属性,给路线增加方位属性,以便处理第一AGV小车、第二AGV小车和第三AGV小车转弯;    (3).客户维护定义车辆型号、长度、路线颜色、电量、报警值、速度、状态等属性;    (4).将CAD图纸导入,更能真是体现现场布局;    ]B、任务执行及仿真模块  a.增加了仿真功能,用于模拟实际的运行效果,查看交互指令,评估运行效率;    (1)实时展示车辆的运行状态,查看行驶轨迹;    (2)能够查看车辆的整体运行路线,了解路线规划状态;    (3)优化的调度算法,根据路线长度和车辆速度预估路线占用时间、释放时间;    (4)采用同向不锁定、异向锁定、整条锁定、边走边释放规则,提高路线的使用效率;    (5)实时输出运行指令,了解与第一AGV小车、第二AGV小车和第三AGV小车的实际交互过程;    C、状态输出模块  a.作为调度系统,将系统运行过程中的各项参数、代码输出出来,以便查看;    (1)订单监控:监控仿真及实际订单的执行状态;    (2)任务监控:查看AGV的任务执行情况;    (3)故障及异常监控:监控当前系统出现的异常信息及故障信息;    (4)车辆状态监控:实时反馈车辆的运行状态、停车点、电量信息等;    (5)调试信息:输出与AGV交互的各种通信协议、指令,便于仿真及实际运行时查看运行过程及故障排除;    (6)以上监控信息同时应用于实际运行与仿真运行;    D、任务统计模块  统计AGV小车运行效率:1.按列表统计每天执行的具体任务;2.按柱状图统计车辆的运载状况;3.按柱状图统计每天的运载状况;    E、云监控模块  AGV小车运行状态、故障、电量等各种信息,可以上传到云,以便远程调试、诊断。    工作原理:    第一AGV小车沿规定的导引路径将物料从上料位运输至作业位,带六轴机器人400的第二AGV小车抓取物料,经升降、伸缩、旋转等动作送至作业位,作业完成后,再将物料从作业位移动放置于下料位,即第三AGV小车上进行下料。第一AGV小车可同时充当上料车和下料车。    AGV小车的导航方式:可采用多种导航方式,包括激光导航、磁导航、光学导航、惯性导航等。    安全防护:采用西克移动平台传感器,两个传感器分别安装于AGV小车车体的对角线位置,可识别在270度以内的保护区域中的物体,可实现对AGV小车的快速定位、自主移动、安全速度监控、人员防撞及物料的准确定位抓取。    六轴机器人400动作过程:六轴机器人400到达作业位,第二AGV小车的四个地脚支撑车体使四个车轮离地,车体保持平衡。六轴机器人400伸缩臂前伸,到达上料车物料位置,末端执行器动作抓取物料,伸缩轴回缩将物料送至作业位,作业完成后将物料送至AGV小车的位置。  整个系统基于AGV系统,其主要分为系统层、控制层和执行层。这三个部分分别由AGV的上位计算机控制系统、车体控制系统、传感器模块、运动系统及RFID设备、电子标签和无线通讯模块等组成。    六轴机器人400包括:竖直升降结构1、旋转结构2、水平伸缩结构3、第一轴关节旋转结构42、第二轴关节旋转结构52和第三轴关节旋转结构62。竖直升降结构1包括底板7、升降主体8、第一电动机9、第一驱动部件10、第一导向机构11和支撑机构12,底板7上开设有通孔,第一驱动部件10的一端穿过底板7上的通孔,第一驱动部件10的一端与电动机传动连接,第一驱动部件10的另一端与升降主体8连接,升降主体8由驱动部件带动其完成升降,支撑机构12套设在升降主体8的外侧,支撑机构12和升降主体8之间设置控制其方向的第一导向机构11。水平伸缩结构3包括第二电动机13、第二驱动机构14、伸缩主体15、第二导向机构16和本体17,本体17通过旋转结构2与直升降结构的支撑机构12上端连接,第二驱动机构14设置在本体17上,第二驱动机构14的一端与第二电动机13连接,第二驱动机构14的另一端与伸缩主体15连接,伸缩主体15与本体17之间设置控制其方向的第二导向机构16,旋转结构2包括电动机,其一端与主体连接,另一端与支撑机构12连接。第一轴关节旋转结构42包括固定块,固定块通过第一谐波减速机18与伸缩主体15连接,固定块上设置有第三电动机19和第四电动机20,第三电动机19通过第一同步齿形带21与第二谐波减速机22连接,第二谐波减速机22固定在第二轴关节旋转结构52上,通过第三电动机19的运动带动第二轴关节旋转结构52沿着第二谐波减速机22的轴线旋转;第四电动机20通过第二同步齿形带和换向机构24与第三轴关节旋转结构62上的第二谐波减速机22连接,换向机构24将第四电动机20的动力改变90°后输出,通过第四电动机20的运动带动第三轴关节旋转结构62沿着第三谐波减速机23的轴线旋转。    本发明实施例第一驱动部件10包括滚珠丝杠机构、直线电动机机构或同步带传动机构,第一驱动部件10与升降主体8固定连接;第一导向机构11包括一端固定在底板7上的导向柱,升降主体8上设置有开设有导向孔的板体;第二驱动部件包括滚珠丝杠机构、直线电动机机构或同步带传动机构,第二驱动部件与伸缩主体15固定连接;第二导向机构16包括固定在本体17上的导向板,伸缩主体15上开设有于导向板配合的导向槽。;第一同步齿形带21远离第三电动机19的一端和第二同步齿形带远离第四电动机20的一端通轴线设置;换向机构24包括一对相互啮合的锥形齿轮。    本发明主要由机械机构和基于AGV调度系统的上层系统组成。    机械机构由两部分构成:作业机器人+上下料机器人。第一AGV小车100承担上下料作业任务,第二AGV小车200和六轴机器人400组成复合机器人,复合机器人是一种集成移动机器人和通用工业机器人两项功能为一身的新型机器人。复合型机器人不但集成了AGV、机械臂等工作单元,同时还采用了机器人视觉定位技术进行二次定位,满足了对整个机械结构运动精度的苛刻要求,避免了AGV、机械臂等多个运动单元的累积精度误差造成的定位精度不达标情况,可使机器人工作有条不紊,配合默契。这种复合机器人可实现搬运、上下料等基本功能,可实现不同工装、夹具的快速切换和实现物料的智能分拣。    本申请中的AGV小车采用激光+惯性导航的导航方式,可以在引导区中自由行走并精确定位;在导航范围内,AGV小车的行走路径由上层管理系统路径提前规划,可根据实际要求随时改动,可充分发挥AGV的柔性,提高生产效率。    上层系统构成基于AGV调整系统,其主要分为系统层、控制层和执行层。这三个部分分别由AGV的上位计算机控制系统、车体控制系统、传感器模块、运动系统及RFID设备、电子标签和无线通讯模块等组成。系统核心模块如图2:    本申请复合型机器人不但集成了AGV、机械臂等工作单元,同时还采用了机器人视觉定位技术进行二次定位,满足了对整个机械结构运动精度的苛刻要求,避免了AGV、机械臂等多个运动单元的累积精度误差造成的定位精度不达标情况,可使机器人工作有条不紊,配合默契。    本申请机械部分:    A.大负载:机器人为特殊设计的六轴机器人400,不同于市面上的通用机器人,在保证大负载情况下做到机构紧凑化,空间移动范围紧凑,适合车间环境作业,末端执行器可抓取15-20kg负载;    B.精度高:末端集成CCD相机,通过视觉拍照+伺服电机纠偏,可以准确直接抓取物料放置于作业位,减少换料时间,提升生产效率;  C.AGV小车身姿态稳定:四轮为独立悬挂设计,可以有效兼容车间地面高低差别,减少行走时车身震动;车体设计有水平姿态控制机构,保证机器人带负载移动是车体保证水平姿态,从而保证作业时机器人抓取和放置的对位精度。    D.实用性强:应用场景广泛,很多设备都可以使用,如:机床上下料,物料运输和装卸,多个工位作业等,AGV智能物流系统柔性化,模块化和智能管理,可以大幅替代人力,实现车间无人化作业,同时为客户节省设备投资;    E.多种安装方式:机械人末端可以连接多种工装,适应不同工作场景,如:机床上下料、物料搬运、工位作业等。    本申请上层系统部分:    A.车辆调度智能管理:实现工厂级和车间级的AGV系统车辆管理、交通管理、调度管理、运行管理、任务管理、通信管理、自动充电功能。系统可以与MES系统、WMS系统、生产线系统等实现对接,打造柔性、现代的智能物流系统;    B.运输路径算法优化:通过神经网络算法和Petri网络结算,可以实现AGV行走路径最优化计算,同时对多辆AGV实现防撞预警算法优化,保证整个车间AGV车辆有序高效运行;    C.可靠无线传输:通过引入专用信道通讯技术,实现上层管理系统与执行层数据链路的安全性和可靠性无线通信,保证多辆AGV工作在各自信道上,避免干扰;    D.与被作业设备信息交互和设备控制管理。上层管理系统、AGV系统和被作业设备均安装无线通讯模块,有效实现三者之间相互通讯,上层管理系统与AGV系统车辆调度、路径规划、AGV车辆定位信息得到实时传输和监控;上层管理系统与被作业设备之间有效交互生产信息、作业进度和作业数据,与MES和WMS系统有效集成管理;AGV系统与被作业设备交互设备控制信号,实现AGV系统实现设备作业。    根据图9所示,本图显示的是本申请在车间中的一个工作过程,第一AGV小车100在原材料区上料,上料完成后,第一AGV小车100将物料运输到加工位的上料位置,第二AGV小车200上的六轴机器人400将原料放置到加工位上,第一AGV小车100再运行加工位的下料位置,运行到下料位置的第一AGV小车100这时改变从第三AGV小车300,加工完成的原料通过六轴机器人400将原料放置到第三AGV小车300上,第三AGV小车300将加工完的原料运输到成品区,然后第三AGV小车300返回到原材料区的等待位进行等待,在进行放置原料时,第三AGV小车300转变成第一AGV小车100;第一AGV小车100在工作过程中设置有多辆,其中有在原材料区上料,有在运行中的,有在加工位的上料位置的;第三AGV小车300在工作过程中设置有多辆,其中有在加工位的下料位置的,有在运行中的,有在成品区的,还有往原材料区运行的;而且第二AGV小车200设置多辆,能够同时完成上料和下料的工作。    本发明实施例第一AGV小车以及第二AGV小车上复合六轴机器人400,六轴机器人400是一种集成移动机器人和通用工业机器人两项功能为一身的新型机器人,不但集成了AGV小车、机械臂等工作单元,同时还采用了视觉定位技术进行二次定位,满足了对整个机械结构运动精度的苛刻要求,避免了AGV小车、机械臂等多个运动单元的累积精度误差造成的定位精度不达标情况,可使机器人工作有条不紊,配合默契。可实现搬运、上下料等基本功能,可实现不同工装、夹具的快速切换和实现物料的智能分拣。此系统中采用激光引导AGV小车在引导区中可自由行走并精确定位;在导航范围内,小车的行走路径可根据实际要求随时改动,可充分发挥AGV小车的柔性,提高生产效率。在无人化车间管理中,此系统可用于物料的上料搬运、作业、下料搬运等,替代人工,节约成本,提高工作效率。    以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明,但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言,在不脱离本发明原理和精神的情况下,对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,仍落入本发明的保护范围内。
机械手的自动化嵌件类用自动化生产精密夹具
大学仕 2019-12-13 11:10 250浏览
申请号:CN201620955199.8 申请日: 2017-02-20 公开(公告)号:CN206169571U 公开(公告)日:2017-05-17 发明人:于川川 申请(专利权)人:温州偌博特自动化科技有限公司 代理机构:北京东方盛凡知识产权代理事务所(普通合伙) 代理人:宋平 申请人地址:浙江省温州市瓯海区丽岙街道后中村侨民路(张氏祠堂旁)       1.一种机械手自动化嵌件类用自动化生产精密夹具,包括底座和安装在底座上的连接板,其特征在于,所述连接板上设有抓取机构和输送机构,所述抓取机构包括抓取支撑架、设置在抓取支撑架上的抓取气缸、以及设置在抓取气缸上的爪头;所述输送机构包括输送支撑架、设置在输送支撑架上的输送气缸、以及设置在输送气缸上的推头;所述连接板上还设有定位装置。   2.根据权利要求1所述的机械手自动化嵌件类用自动化生产精密夹具,其特征在于,所述连接板外圈设有安装孔,所述抓取支撑架设置在安装孔上,所述连接板还设有夹槽,配合爪头使用。   3.根据权利要求1所述的机械手自动化嵌件类用自动化生产精密夹具,其特征在于,所述连接板上设有安装座,所述输送气缸设置在安装座上。   4.根据权利要求1所述的机械手自动化嵌件类用自动化生产精密夹具,其特征在于,所述连接板上还设有固定孔,所述定位装置设置在固定孔上。     技术领域  本实用新型涉及一种自动化装配设备,具体涉及一种机械手自动化嵌件类用自动化生产精密夹具。   背景技术  随着科技的发展,让越来越多的机械行业走向了自动化,在大多数技术自动化领域中,机械手已经成为了主流技术,大多数抓取夹取机构,都采用机械手来代替,但是这样的技术虽然精密度高,但是由于机械手设备的复杂,需要工人较为复杂的操作使用机械手,而自动化使用的机械手由于价格较高,导致成本的增加。   实用新型内容  本实用新型针对上述问题,提供一种结构简单、使用方便、便捷,易于被掌控使用的精密夹具。    本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是:    一种机械手自动化嵌件类用自动化生产精密夹具,包括底座和安装在底座上的连接板,所述连接板上设有抓取机构和输送机构,所述抓取机构包括抓取支撑架、设置在抓取支撑架上的抓取气缸、以及设置在抓取气缸上的爪头;所述输送机构包括输送支撑架、设置在输送支撑架上的输送气缸、以及设置在输送气缸上的推头;所述连接板上还设有定位装置。    进一步地,所述连接板外圈设有安装孔,所述抓取支撑架设置在安装孔上,所述连接板还设有夹槽,配合爪头使用。    进一步地,所述连接板上设有安装座,所述输送气缸设置在安装座上。    进一步地,所述连接板上还设有固定孔,所述定位装置设置在固定孔上。    本实用新型的优点是:     1.本实用新型结构简单、加工容易、成本低廉;     2.本实用新型通过夹具替换机械手使用,只需将夹具安装在机械臂上,即可实现自动化,大大提高了生产效率和降低了使用成本;     3.本实用新型制造容易,组装方便,结构稳定,经久耐用。    除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本实用新型作进一步详细的说明。   附图说明  构成本说明书的一部分、用于进一步理解本实用新型的附图示出了本实用新型的优选实施例,并与说明书一起用来说明本实用新型的原理。在附图中:    图1是本实用新型的立体结构示意图;    图2是本实用新型的另一角度立体结构示意图;    图3是本实用新型的局部结构示意图;以及  图4是本实用新型的另一角度局部结构示意图。   具体实施方式  以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明,但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。    参考图1至图4,如图1所示的一种机械手自动化嵌件类用自动化生产精密夹具,包括底座100和安装在底座上的连接板110,所述连接板110上设有抓取机构120和输送机构130,所述抓取机构120包括抓取支撑架121、设置在抓取支撑架121上的抓取气缸122、以及设置在抓取气缸122上的爪头123;所述输送机构130包括输送支撑架131、设置在输送支撑架上131的输送气缸132、以及设置在输送气缸132上的推头133;所述连接板110上还设有定位装置140。    如图4所示,所述连接板110外圈设有安装孔111,所述抓取支撑架121设置在安装孔111上,所述连接板110还设有夹槽112,配合爪头123使用。    所述连接板110上设有安装座113,所述输送气缸132设置在安装座113上。    所述连接板110上还设有固定孔114,所述定位装置140设置在固定孔114上。    以上仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
机械手自动化嵌件类用自动化生产精密夹具
大学仕 2019-12-03 10:55 1126浏览
申请号:CN201620955199.8 申请日: 2017-02-20 公开(公告)号:CN206169571U 公开(公告)日:2017-05-17 发明人:于川川 申请(专利权)人:温州偌博特自动化科技有限公司 代理机构:北京东方盛凡知识产权代理事务所(普通合伙) 代理人:宋平 申请人地址:浙江省温州市瓯海区丽岙街道后中村侨民路(张氏祠堂旁)       1.一种机械手自动化嵌件类用自动化生产精密夹具,包括底座和安装在底座上的连接板,其特征在于,所述连接板上设有抓取机构和输送机构,所述抓取机构包括抓取支撑架、设置在抓取支撑架上的抓取气缸、以及设置在抓取气缸上的爪头;所述输送机构包括输送支撑架、设置在输送支撑架上的输送气缸、以及设置在输送气缸上的推头;所述连接板上还设有定位装置。   2.根据权利要求1所述的机械手自动化嵌件类用自动化生产精密夹具,其特征在于,所述连接板外圈设有安装孔,所述抓取支撑架设置在安装孔上,所述连接板还设有夹槽,配合爪头使用。   3.根据权利要求1所述的机械手自动化嵌件类用自动化生产精密夹具,其特征在于,所述连接板上设有安装座,所述输送气缸设置在安装座上。   4.根据权利要求1所述的机械手自动化嵌件类用自动化生产精密夹具,其特征在于,所述连接板上还设有固定孔,所述定位装置设置在固定孔上。   技术领域  本实用新型涉及一种自动化装配设备,具体涉及一种机械手自动化嵌件类用自动化生产精密夹具。   背景技术  随着科技的发展,让越来越多的机械行业走向了自动化,在大多数技术自动化领域中,机械手已经成为了主流技术,大多数抓取夹取机构,都采用机械手来代替,但是这样的技术虽然精密度高,但是由于机械手设备的复杂,需要工人较为复杂的操作使用机械手,而自动化使用的机械手由于价格较高,导致成本的增加。   实用新型内容  本实用新型针对上述问题,提供一种结构简单、使用方便、便捷,易于被掌控使用的精密夹具。    本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是:    一种机械手自动化嵌件类用自动化生产精密夹具,包括底座和安装在底座上的连接板,所述连接板上设有抓取机构和输送机构,所述抓取机构包括抓取支撑架、设置在抓取支撑架上的抓取气缸、以及设置在抓取气缸上的爪头;所述输送机构包括输送支撑架、设置在输送支撑架上的输送气缸、以及设置在输送气缸上的推头;所述连接板上还设有定位装置。    进一步地,所述连接板外圈设有安装孔,所述抓取支撑架设置在安装孔上,所述连接板还设有夹槽,配合爪头使用。  进一步地,所述连接板上设有安装座,所述输送气缸设置在安装座上。    进一步地,所述连接板上还设有固定孔,所述定位装置设置在固定孔上。   本实用新型的优点是:     1.本实用新型结构简单、加工容易、成本低廉;     2.本实用新型通过夹具替换机械手使用,只需将夹具安装在机械臂上,即可实现自动化,大大提高了生产效率和降低了使用成本;     3.本实用新型制造容易,组装方便,结构稳定,经久耐用。    除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本实用新型作进一步详细的说明。   附图说明  构成本说明书的一部分、用于进一步理解本实用新型的附图示出了本实用新型的优选实施例,并与说明书一起用来说明本实用新型的原理。在附图中:    图1是本实用新型的立体结构示意图;    图2是本实用新型的另一角度立体结构示意图;    图3是本实用新型的局部结构示意图;以及 图4是本实用新型的另一角度局部结构示意图。   具体实施方式  以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明,但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。   参考图1至图4,如图1所示的一种机械手自动化嵌件类用自动化生产精密夹具,包括底座100和安装在底座上的连接板110,所述连接板110上设有抓取机构120和输送机构130,所述抓取机构120包括抓取支撑架121、设置在抓取支撑架121上的抓取气缸122、以及设置在抓取气缸122上的爪头123;所述输送机构130包括输送支撑架131、设置在输送支撑架上131的输送气缸132、以及设置在输送气缸132上的推头133;所述连接板110上还设有定位装置140。   如图4所示,所述连接板110外圈设有安装孔111,所述抓取支撑架121设置在安装孔111上,所述连接板110还设有夹槽112,配合爪头123使用。   所述连接板110上设有安装座113,所述输送气缸132设置在安装座113上。   所述连接板110上还设有固定孔114,所述定位装置140设置在固定孔114上。 以上仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
清华大学智能机器人在第32届国际智能机器人与系统大会上获得国际机器人抓取比赛冠军
大学仕 2019-11-12 09:19 1033浏览
第32届国际智能机器人与系统大会(International Conference on Intelligent Robots and Systems,IROS)于11月4日-8日在中国澳门举行。会议举办了包括“机械手抓取与操作”“无人机自主飞行”和“人形机器人”三类竞技比赛,吸引了包括剑桥大学、麻省理工学院、伯明翰大学、科罗拉多大学和清华大学等十余家研究机构参与。清华大学计算机科学与技术系孙富春教授带领团队参加了机器人抓取与操作竞赛(IROS 2019 Robotic Grasping and Manipulation Competition)中的两个任务并获得冠军。     清华大学团队成员包括计算机系副教授刘华平、助理研究员方斌、博士后陈洋、2018级博士生杨超、2016级博士生荆明轩、2017级研究生王宗涛以及未来智能机器人团队成员2015级本科生霍江浩、2017级研究生马浩程、2017级本科生韩新宇、2018级本科生叶鲁斌。   “机器人抓取与操作”竞赛于11月4日下午正式开始,持续至11月5日下午结束。比赛分为物流识别分拣(Logistics Track,在上百种的商品中机器人自主抓取进行扫码识别分类),服务机器人(Service Robot Track,即机器人自主完成五杯抹茶饮料),以及自动装配机器人(Manufacturing Track,即机器人自主完成工件装配)三项任务。参加队伍来自剑桥大学、麻省理工学院、清华大学、伯明翰大学、科罗拉多大学、奥克兰大学、中科院深圳先进院、金泽大学等。     经过两天的激烈角逐,在重点考察自主抓取策略、视觉检测识别等方面的物流识别分拣任务中,清华大学计算机系凭借多模态融合物体检测、主动操作规划策略等方面技术优势,在该项任务中获得第一名,分拣效率与识别成功率均远高于其他参赛队伍。在重点考察机器人多种操作技能的服务机器人任务中,清华大学“未来智能机器人团队”成员作为主力参与此项任务,他们通过优化操作任务的策略最高效地完成了比赛,获得了“荣誉提名”(Honorary Mention)的奖项。   国际智能机器人与系统大会(IROS)由电气和电子工程师协会和日本机器人协会(RSJ)于1988年联合创办,每年举办一次,是在机器人领域与国际机器人与自动化会议(ICRA)并列的两大顶级会议之一。来自五十多个国家和地区的三千余名代表参与了本届会议。孙富春还被大会邀请作了“机器人学习:从感知到行为(Robot Learning: From Sensing to Behavior)”的大会报告。           来源:清华大学计算机系  注:文章内所有配图皆为网络转载图片,侵权即删!
迪士尼研究中心:机器人手臂能够调动手臂去抓取 递接物品
大学仕 2019-11-11 10:41 804浏览
11月10日消息,机器人的手臂能够以非常快的速度移动,抓住突然间扔过来的物品……但它们应该这样快吗?根据迪士尼研究中心(Disney Research)的最新成果,除非机器人想要让人类感到紧张不安,否则它们的速度就不应该太快。该中心的机器人学家发现,延缓机器人的反应时间会让人们觉得它们举止更加正常。     毫无疑问,迪士尼数十年来一直对机器人技术很感兴趣,该公司主题乐园中的自动装置属于世界上最著名的机器人之列。不过,那些机器人几乎没有机会直接与人互动。于是乎,迪士尼研究中心开展了一系列研究项目,旨在实现一种安全的、不让人感到怪异的人机共存。   这里要解决的问题是,如何让递东西给机器人这件事变得自然且毫无威胁感。显而易见的是,如果你伸出拿着票据或空杯子的手,机器人迅如闪电地从你手上拿走东西,那可能会让人觉得很危险,或者至少会让人感到紧张。     因此,迪士尼研究中心让他们制造的机器人手臂(连接在一个猫头人偶身上)以正常的人类速度移动。但是,这里还有一个问题:机器人应该在何时伸出手?毕竟,我们人类只需要一秒钟就能意识到有人正在向我们递东西,然后我们就会伸出手去接住它。通过计算机视觉系统,机器人能够以更快的速度追踪物品并调动手臂去抓取,但那可能让人产生怪异之感。   研究人员进行了一项实验,他们让机器人伸手去接一个人手上的圆环。实验共进行三次,每次机器人的移动速度和反应时间都不一样。   如果单单是机器人手臂快速移动,人们报告称,那给他们带来的是一种不那么 “友善” 以及更加 “不舒服” 的感觉。在 “友善” 和 “舒服” 这些指标上,较慢的移动速度效果最好。而当机器人手臂的反应时间非常短接近于没有延迟时,那同样会让人感到不安。但有趣的是,太长的延迟也会产生类似的效果。   事实证明,在移动速度和反应时间之中存在着一种恰到好处的中间状态,可以满足人们对于一只手伸过来从他们手上取走某样东西的预期。可以想象,慢一点的移动速度效果更好一些,合理但不迟缓的反应时间则会让人感觉更加人性化。   研究人员在周四发布的一篇论文中详细描述了这套递交系统,其具体工作情况可参见文末的视频。在应对一般情形时,比如移动的物体和突如其来的力等等,这套系统具有很强的鲁棒性。我们可能还要过不少时间才能在迪士尼乐园的咖啡厅里看到猫儿机器人从我们手上接过杯子,但至少我们可以确信一点,它不会以迅雷不及掩耳之势从我们手上抢过杯子并吓坏周围的人。             来源:第一新闻 注:文章内所有配图皆为网络转载图片,侵权即删!
用于电磁流量计自动化焊接的工作站
大学仕 2019-11-08 13:23 996浏览
申请号:CN201721880537.7 申请日: 2017-12-28 公开(公告)号:CN207642529U 公开(公告)日:2018-07-24 发明人:赵贺;刘玲;黄田辉;张盛海;马鹏飞 申请(专利权)人:开封青天伟业流量仪表有限公司 代理机构:郑州大通专利商标代理有限公司 代理人:陈勇 申请人地址:河南省开封市黄龙工业园区王白路1号       1.一种用于电磁流量计自动化焊接的工作站,包括工业机器人,其特征在于,还包括控制系统、识别系统和冷却系统,所述工业机器人包括焊接机器人(1)和抓取机器人(2),所述焊接机器人(1)和抓取机器人(2)均安装在设置于车间地面的“L”形底座(14)上,焊接机器人(1)位于所述底座(14)的长边端头、抓取机器人(2)位于其短边端头;所述控制系统包括电源箱(10)、电气柜(8)、第一控制柜(11)和第二控制柜(12),所述电源箱(10)、第一控制柜(11)和第二控制柜(12)均与底座(14)的长边同侧,电气柜(8)位于底座(14)长边的相对侧,第一控制柜(11)和第二控制柜(12)均接出电源线并依次接入电源箱(10),电气柜(8)上方布设有框架(3);所述识别系统包括工业相机识别装置(4)和红外传感器识别装置(5),所述工业相机识别装置(4)和红外传感器识别装置(5)呈“L”形平行布设在所述框架(3)顶部,工业相机识别装置(4)靠近抓取机器人(2)侧放置,红外传感器识别装置(5)靠近焊接机器人(1)侧放置,工业相机识别装置(4)和红外传感器识别装置(5)分别与电气柜(8)电连接;所述冷却系统包括冷却水箱(13)和冷却水回收池(9),所述冷却水回收池(9)位于电气柜(8)和焊接机器人(1)之间,所述冷却水箱(13)位于第二控制柜(12)的一侧,冷却水箱(13)上布设输水管,所述输水管依次经焊接机器人(1)和抓取机器人(2)连接至冷却水回收池(9);电气柜(8)和抓取机器人(2)之间布设有可放置多个电磁流量计(6)的托盘(7)。   2.根据权利要求1所述的一种用于电磁流量计自动化焊接的工作站,其特征在于,所述第一控制柜(11)通过网络总线连接焊接机器人(1)的PLC控制电路,第二控制柜(12)通过网络总线连接抓取机器人(2)的PLC控制电路。   3.根据权利要求1所述的一种用于电磁流量计自动化焊接的工作站,其特征在于,所述工业机器人、识别系统、冷却系统和控制系统的外围处布设有防护栏(15),所述防护栏(15)的底部固定至地面。   4.根据权利要求3所述的一种用于电磁流量计自动化焊接的工作站,其特征在于,所述防护栏(15)和工业机器人、识别系统、冷却系统、控制系统之间布设有安全通道。 技术领域  本实用新型涉及焊接加工技术领域,具体涉及一种用于电磁流量计自动化焊接的工作站。   背景技术  目前,电磁流量计广泛应用于石油、化工、钢铁、食品、电力、造纸、冶金、给排水、石化、医药等行业,用于生产过程中的流量测量和控制。现有技术中,电磁流量计口径范围为DN3-DN3000,在传统的加工过程中牵涉到大量的人工焊接:一方面,人工焊接一致性差,且需要占用大量工时搬运,容易发生工伤事故;另一方面,焊接口径较大的电磁流量计时,往往需要先对其进行吊装再进入焊接工序,操作较为繁琐,需要大量的人工投入,生产效率低。   实用新型内容  本实用新型的目的是提供一种用于电磁流量计自动化焊接的工作站,从而借助工业机器人对电磁流量计进行高精度焊接,有效规避了传统人工焊接带来的焊接一致性差、容易发生工伤事故等危害。    为了实现上述目的,本实用新型的技术方案是:    一种用于电磁流量计自动化焊接的工作站,包括工业机器人,还包括控制系统、识别系统和冷却系统,所述工业机器人包括焊接机器人和抓取机器人,所述焊接机器人和抓取机器人均安装在设置于车间地面的“L”形底座上,焊接机器人位于所述底座的长边端头、抓取机器人位于其短边端头;所述控制系统包括电源箱、电气柜、第一控制柜和第二控制柜,所述电源箱、第一控制柜和第二控制柜均与底座的长边同侧,电气柜位于底座长边的相对侧,第一控制柜和第二控制柜均接出电源线并依次接入电源箱,电气柜上方布设有框架;所述识别系统包括工业相机识别装置和红外传感器识别装置,所述工业相机识别装置和红外传感器识别装置呈“L”形平行布设在所述框架顶部,工业相机识别装置靠近抓取机器人侧放置,红外传感器识别装置靠近焊接机器人侧放置,工业相机识别装置和红外传感器识别装置分别与电气柜电连接;所述冷却系统包括冷却水箱和冷却水回收池,所述冷却水回收池位于电气柜和焊接机器人之间,所述冷却水箱位于第二控制柜的一侧,冷却水箱上布设输水管,所述输水管依次经焊接机器人和抓取机器人连接至冷却水回收池;电气柜和抓取机器人之间布设有可放置多个电磁流量计的托盘。    进一步地,所述第一控制柜通过网络总线连接焊接机器人的PLC控制电路,第二控制柜通过网络总线连接抓取机器人的PLC控制电路。    进一步地,所述工业机器人、识别系统、冷却系统和控制系统的外围处布设有防护栏,所述防护栏的底部固定至地面。    进一步地,所述防护栏和工业机器人、识别系统、冷却系统、控制系统之间布设有安全通道。    本实用新型的有益效果为:    1、本实用新型中布设有焊接机器人和抓取机器人,可达到高精度的焊接,节省了人力,提高了生产效率,同时也增加了焊接的精确度;    2、本实用新型中冷却水箱上输水管依次经焊接机器人和抓取机器人连接至冷却水回收池,输水管中流动的冷却水将焊接过程中高温产生的热量通过热交换带走从而对工作站进行冷却:一方面,保护了焊接机器人和抓取机器人内部的灵敏元件免受高温伤害;另一方面,电磁流量计内部的线圈和电极等不会因为焊接高温导致损坏;    3、本实用新型中防护栏和工业机器人、识别系统、冷却系统、控制系统之间布设有安全通道,不但方便人员进入工作站对各个部件进行常规的保养或检修,同时还方便叉车的通行,缩短了叉车运走托盘和更换新托盘的时间,提高了工作效率。   附图说明  图1是本实用新型一种用于电磁流量计自动化焊接的工作站的空间布局示意图。    图2是本实用新型一种用于电磁流量计自动化焊接的工作站中各部件的俯视结构示意图。    图3是本实用新型一种用于电磁流量计自动化焊接的工作站中图2的正视结构示意图。    图4是本实用新型一种用于电磁流量计自动化焊接的工作站中图2的左视结构示意图。    附图中标号为:1是焊接机器人,2是抓取机器人,3是框架,4是工业相机识别装置,5是红外传感器识别装置,6是电磁流量计,7是托盘,8是电气柜,9是冷却水回收池,10是电源箱,11是第一控制柜,12是第二控制柜,13是冷却水箱,14是底座,15是防护栏。   具体实施方式  下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明:    如图1~图4所示,一种用于电磁流量计自动化焊接的工作站,包括工业机器人,还包括控制系统、识别系统和冷却系统,所述工业机器人包括焊接机器人1和抓取机器人2,所述焊接机器人1和抓取机器人2均安装在设置于车间地面的“L”形底座14上,焊接机器人1位于所述底座14的长边端头、抓取机器人2位于其短边端头;所述控制系统包括电源箱10、电气柜8、第一控制柜11和第二控制柜12,所述电源箱10、第一控制柜11和第二控制柜12均与底座14的长边同侧,电气柜8位于底座14长边的相对侧,第一控制柜11和第二控制柜12均接出电源线并依次接入电源箱10,第一控制柜11通过网络总线连接焊接机器人1的PLC控制电路,第二控制柜12通过网络总线连接抓取机器人2的PLC控制电路,电气柜8上方布设有框架3;所述识别系统包括工业相机识别装置4和红外传感器识别装置5,所述工业相机识别装置4和红外传感器识别装置5呈“L”形平行布设在所述框架3顶部,工业相机识别装置4靠近抓取机器人2侧放置,红外传感器识别装置5靠近焊接机器人1侧放置,工业相机识别装置4和红外传感器识别装置5分别与电气柜8电连接;所述冷却系统包括冷却水箱13和冷却水回收池9,所述冷却水回收池9位于电气柜8和焊接机器人1之间,所述冷却水箱13位于第二控制柜12的一侧,冷却水箱13上布设输水管,所述输水管依次经焊接机器人1和抓取机器人2连接至冷却水回收池9;电气柜8和抓取机器人2之间布设有可放置多个电磁流量计6的托盘7;工业机器人、识别系统、冷却系统和控制系统的外围处布设有防护栏15,所述防护栏15的底部固定至地面, 防护栏15和工业机器人、识别系统、冷却系统、控制系统之间布设有安全通道。    作为一种可实施方式,本实施例中,工业相机识别装置4为工业相机,红外传感器识别装置5为红外线传感器,启动工作站对电磁流量计6进行焊接时,首先,将多个待焊接的电磁流量计6整齐摆放至托盘7上,然后启动电源箱10,第一控制柜11、第二控制柜12和电气柜8开始作业:一方面,抓取机器人2通过工业相机可精确识别电磁流量计6的位置并快速到达,同时夹紧识别到的电磁流量计6向焊接机器人1运动;另一方面,红外线传感器识别到待焊接的电磁流量计6后,记录零点位置并启动焊接机器人1,焊接机器人1配合抓取机器人2精准焊接电磁流量计6的相应位置,完成一次焊接后,抓取机器人2再将已完成焊接的电磁流量计6放回托盘7,进行下一个电磁流量计6的抓取;待托盘7上的电磁流量计6焊接完毕,人员进入安全通道后使用叉车运走托盘7并更换放满待焊电磁流量计6的新托盘7即可。    以上所述之实施例,只是本实用新型的较佳实施例而已,并非限制本实用新型的实施范围,故凡依本实用新型专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均应包括于本实用新型申请专利范围内。
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