CN107555165A - 一种带机械臂的agv物流机器人及送料方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带机械臂的AGV物流机器人及送料方法，包括AGV车体、机械臂，机械臂由上下移动模块、前后移动模块、左右移动模块、电手指移动模块电手指四部分组成，四个模块的运动带动电手指的上下、前后、左右移动和对原料的自动推进和拉出动作，在MES***和AGV***的指挥、控制下完成取料、送料和上料工作，有益效果是，降低工艺设备上料的错误率，提升产品的良率，降低人工作业强度，减少操作人员数量，降低加工成本，提升上料速度，提升工艺设备稼动率，减少工艺设备数量，降低不良率，增加产值。
Description
技术领域
本发明涉及一种AGV物流机器人，特别涉及一种带机械臂的AGV物流机器人及送料方法。
背景技术
传统半导体单晶硅片切割机的上料方式大量依赖人工搬运、人工对接、人工推入，由于硅单晶原料体积大、质量大；人工操作上料费时、费力、原料易损坏、容易发生事故，搬运操作人员劳动强度大；生产安全风险难以控制。
发明内容
鉴于现有技术存在的问题，本发明提供一种带机械臂的AGV物流机器人，具体技术方案是，一种带机械臂的AGV物流机器人，包括AGV车体、机械臂，其特征在于：机械臂由上下移动模块、前后移动模块、左右移动模块、电手指移动模块电手指四部分组成，所述的左右移动模块包括左右移动电机、左右基板、左右导轨、左右导轨滑块、左右丝杠，左右丝杠垂直于AGV车体前进方向固定于AGV车体上端面，两根左右导轨平行于左右丝杠固定于其两侧，左右导轨上有左右导轨滑块，左右导轨滑块与左右丝杠的丝母固定，左右基板固定于左右导轨滑块上，左右移动电机固定于AGV车体上，左右移动电机带动左右丝杠转动，左右丝杠的丝母带动左右导轨滑块左右微动，左右基板也同时左右微动；所述的上下移动模块包括背筋、提升基板、加强筋、提升电机、提升导轨、提升丝杠、提升导轨滑块和平板，加强筋、提升基板、背筋依前后次序靠紧固定于左右基板，使提升基板紧固于加强筋和背筋之间，提升基板前端面的垂直中心线上固定提升丝杠、两根提升导轨平行提升丝杠固定于两侧，提升导轨上有提升导轨滑块，丝杠的丝母上固定提升导轨滑块，提升电机固定于提升基板顶端平板上，提升电机带动提升丝杠转动，丝母带动提升导轨滑块上下移动；所述的前后移动模块包括平移电机、三角筋架、上料基板、平移导轨、平移导轨滑块、平移丝杠，三角筋架垂直固定于提升导轨滑块上，平移丝杠固定于三角筋架上端面中心线上，两根平移导轨平行于平移丝杠固定于两侧，平移导轨上有平移导轨滑块，平移导轨滑块与平移丝杠的丝母固定，上料基板固定于平移导轨滑块上，平移电机固定于三角筋架上，平移电机带动平移丝杠转动，丝母带动提升平移导轨滑块前后移动，上料基板也前后移动；所述的电手指移动模块包括上料电机、上料丝杠、上料丝母、上料导轨，在上料基板下端面的中心线上固定上料丝杠，上料丝杠有上料丝母，电手指固定于上料丝母上，电手指为可转动电动抓手，上料电机为两个伺服电机，固定于上料基板上，一个伺服电机带动上料丝杠转动，上料丝母带动电手指前后移动，另一个伺服电机带动电手指转动。
送料方法包括以下步骤，步骤一、带机械臂的AGV物流机器人的AGV车体根据指令到达指定储料区：①储料处的翻转机通过MES发出有原料可以运出加工的信息，MES***收到信息后将取料信息发送给AGV***，②AGV***检测***内有无空闲可执行任务的带机械臂的AGV物流机器人，如果没有则向MES***上报异常，如果有空闲带机械臂的AGV物流机器人，则通知MES***任务可以执行，同时将任务派发给空闲带机械臂的AGV物流机器人，③该带机械臂的AGV物流机器人到达取料处翻转机后向AGV***上报就位信息，AGV***将就位信息上报给MES***，MES将带机械臂的AGV物流机器人就位信息下发给翻转机，询问是否可以进行对接，可以进行对接，则进行下一步；步骤二、AGV***指挥携带机械臂的AGV物流机器人与翻转机进行对接、原料抓取动作：①根据翻转机的原料摆放位置，AGV***操纵机械臂的上下移动模块、前后移动模块、左右移动模块，机械臂进行上下、前后、左右移动，使AGV物流机器人的机械臂上的电手指（11）正对翻转机的原料（13）摆放位置，同时，电手指（11）在电手指移动模块的操纵下进行棒料的自动推进和拉出动作、完成了物料从翻转机到AGV物流机器人的移载，②机械臂姿态还原，AGV物流机器人向AGV***上报取料成功信息，AGV***向MES***上报取料成功信息，到此AGV***完成了一次取料流程；步骤三、带机械臂的AGV物流机器人的AGV车体（1）根据指令到达指定加工区：①加工处的加工机向MES***发出机器待加工信息，MES***收到信息后将加工信息发送给AGV***，②AGV***选派已装载原料的携带机械臂的AGV物流机器人按MES***发出加工信息前往加工处加工机，③到位后向AGV***上报就位信息，AGV***将就位信息上报给MES***，MES将携带机械臂的AGV物流机器人就位信息下发给加工机，询问是否可以进行对接，可以进行对接，则进行下一步；步骤四、AGV***指挥携带机械臂的AGV物流机器人与加工机进行对接、上料动作：①根据加工机的原料摆放位置，AGV***操纵机械臂的上下移动模块、前后移动模块、左右移动模块，使机械臂进行上下、前后、左右移动，使携带机械臂的AGV物流机器人的机械臂的电手指（11）上的激光对位模块感知上料口的准确中心位置并通过两个伺服电机带动传动丝杠调整电手指X、Z轴位置，使其与上料口中中心同轴，同时，电手指在电手指移动模块的操纵下进行夹紧鸠尾座两侧和上料动作，完成了物料从携带机械臂的AGV物流机器人到加工机的转移，②机械臂姿态还原，携带机械臂的AGV物流机器人向***上报上料成功信息，AGV***向MES***上报上料成功信息，到此AGV***完成了一次上料流程，AGV***同时命令机械臂复位，机械臂姿态还原；步骤五、AGV***向携带机械臂的AGV物流机器人发送询问“有无接到上料任务”，如回答,“无”，则AGV***向MES***发送“无”信息，MES***指挥携带机械臂的AGV物流机器人去等待区；步骤六、如回答,“有”，则AGV***向MES***发送“有”信息，MES***指挥携带机械臂的AGV物流机器人去取料处，执行下一个指令。
本发明所产生的有益效果是，降低工艺设备上料的错误率，提升产品的良率，降低人工作业强度，减少操作人员数量，降低加工成本，提升上料速度，提升工艺设备稼动率，减少工艺设备数量，增加产值。
附图说明
图1是本发明的主视图；
图2是本发明的俯视图；
图3是本发明的侧视图；
图4是本发明的前后移动模块结构立体图；
图5是本发明的电手指移动模块结构立体图；
图6是本发明的取料工作流程图；
图7是本发明的上料工作流程图。
具体实施方式
如图1、2、3、4、5所示，一种带机械臂的AGV物流机器人，包括AGV车体1、机械臂，机械臂由上下移动模块、前后移动模块、左右移动模块、电手指移动模块电手指四部分组成，所述的左右移动模块包括左右移动电机22、左右基板23、左右导轨24、左右导轨滑块25、左右丝杠，左右丝杠垂直于AGV车体1前进方向固定于AGV车体1上端面，两根左右导轨24平行于左右丝杠固定于其两侧，左右导轨24上有左右导轨滑块25，左右导轨滑块25与左右丝杠的丝母固定，左右基板23固定于左右导轨滑块25上，左右移动电机22固定于AGV车体1上，左右移动电机22带动左右丝杠转动，左右丝杠的丝母带动左右导轨滑块25左右微动，左右基板23也同时左右微动。
所述的上下移动模块包括背筋3、提升基板4、加强筋5、提升电机12、提升导轨15、提升丝杠16、提升导轨滑块17和平板21，加强筋5、提升基板4、背筋3依前后次序靠紧固定于左右基板23，使提升基板4紧固于加强筋5和背筋3之间，提升基板4前端面的垂直中心线上固定提升丝杠16、两根提升导轨15平行提升丝杠16固定于两侧，提升导轨15上有提升导轨滑块17，丝杠16的丝母上固定提升导轨滑块17，提升电机12固定于提升基板4顶端平板上，提升电机12带动提升丝杠16转动，丝母带动提升导轨滑块17上下移动。
所述的前后移动模块包括平移电机2、三角筋架9、上料基板10、平移导轨18、平移导轨滑块19、平移丝杠20，三角筋架9垂直固定于提升导轨滑块17上，平移丝杠20固定于三角筋架9上端面中心线上，两根平移导轨18平行于平移丝杠20固定于两侧，平移导轨18上有平移导轨滑块19，平移导轨滑块19与平移丝杠20的丝母固定，上料基板10固定于平移导轨滑块19上，平移电机2固定于三角筋架9上，平移电机2带动平移丝杠20转动，丝母带动提升平移导轨滑块19前后移动，上料基板10也前后移动。
所述的电手指移动模块包括上料电机6、上料丝杠7、上料丝母8、上料导轨11，在上料基板10下端面的中心线上固定上料丝杠7，上料丝杠7有上料丝母8，电手指固定于上料丝母8上，电手指11为可转动电动抓手，上料电机6为两个伺服电机，固定于上料基板10上，一个伺服电机带动上料丝杠7转动，上料丝母8带动电手指11前后移动，另一个伺服电机带动电手指11转动。
如图6、图7所示，送料方法包括以下步骤，
步骤一、带机械臂的AGV物流机器人的AGV车体（1）根据指令到达指定储料区：
①储料处的翻转机通过MES发出有原料可以运出加工的信息，MES***收到信息后将取料信息发送给AGV***，
②AGV***检测***内有无空闲可执行任务的AGV物流机器人，如果没有则向MES***上报异常，如果有空闲AGV物流机器人，则通知MES***任务可以执行，同时将任务派发给空闲AGV物流机器人，
③该AGV物流机器人到达取料处翻转机后向AGV***上报就位信息，AGV***将就位信息上报给MES***，MES将AGV物流机器人就位信息下发给翻转机，询问是否可以进行对接，可以进行对接，则进行下一步；
步骤二、AGV***指挥携带机械臂的AGV物流机器人与翻转机进行对接、原料（13）抓取等动作：
①根据翻转机的原料摆放位置，AGV***操纵机械臂的上下移动模块、前后移动模块、左右移动模块，机械臂进行上下、前后、左右移动，使带机械臂的AGV物流机器人的机械臂上的电手指（11）正对翻转机的原料（13）摆放位置，同时，电手指（11）在电手指移动模块的操纵下进行原料的自动推进和拉出动作、完成了物料从翻转机到带机械臂的AGV物流机器人的移载，
②机械臂姿态还原，带机械臂的AGV物流机器人向AGV***上报取料成功信息，AGV***向MES***上报取料成功信息，到此AGV***完成了一次取料流程；
步骤三、带机械臂的AGV物流机器人的AGV车体（1）根据指令到达指定加工区：
①加工处的加工机向MES***发出机器待加工信息，MES***收到信息后将加工信息发送给AGV***，
②AGV***选派已装载原料的携带机械臂的AGV物流机器人按MES***发出加工信息前往加工处加工机，
③到位后向AGV***上报就位信息，AGV***将就位信息上报给MES***，MES将携带机械臂的AGV物流机器人就位信息下发给加工机，询问是否可以进行对接，可以进行对接，则进行下一步；
步骤四、AGV***指挥携带机械臂的AGV物流机器人与加工机进行对接、上料动作：
①根据加工机的原料摆放位置，AGV***操纵机械臂的上下移动模块、前后移动模块、左右移动模块，使机械臂进行上下、前后、左右移动，使携带机械臂的AGV物流机器人的机械臂的电手指（11）上的激光对位模块感知上料口的准确中心位置并通过两个伺服电机带动传动丝杠调整电手指X、Z轴位置，使其与上料口中中心同轴，
同时，电手指在电手指移动模块的操纵下进行夹紧鸠尾座两侧和上料动作，完成了物料从AGV物流机器人到加工机的转移，
②机械臂姿态还原，AGV物流机器人向***上报上料成功信息，AGV***向MES***上报上料成功信息，到此AGV***完成了一次上料流程，AGV***同时命令机械臂复位，机械臂姿态还原；
步骤五、AGV***向AGV物流机器人发送询问“有无接到上料任务”，如回答,“无”，则AGV***向MES***发送“无”信息，MES***指挥AGV物流机器人去等待区；
步骤六、如回答,“有”，则AGV***向MES***发送“有”信息，MES***指挥AGV物流机器人去取料处，执行下一个指令。
Claims (2)
1.一种带机械臂的AGV物流机器人，包括AGV车体（1）、机械臂，其特征在于：机械臂由上下移动模块、前后移动模块、左右移动模块、电手指移动模块电手指四部分组成，所述的左右移动模块包括左右移动电机（22）、左右基板（23）、左右导轨（24）、左右导轨滑块（25）、左右丝杠，左右丝杠垂直于AGV车体（1）前进方向固定于AGV车体（1）上端面，两根左右导轨（24）平行于左右丝杠固定于其两侧，左右导轨（24）上有左右导轨滑块（25），左右导轨滑块（25）与左右丝杠的丝母固定，左右基板（23）固定于左右导轨滑块（25）上，左右移动电机（22）固定于AGV车体（1）上，左右移动电机（22）带动左右丝杠转动，左右丝杠的丝母带动左右导轨滑块（25）左右微动，左右基板（23）也同时左右微动；所述的上下移动模块包括背筋（3）、提升基板（4）、加强筋（5）、提升电机（12）、提升导轨（15）、提升丝杠（16）、提升导轨滑块（17）和平板（21），加强筋（5）、提升基板（4）、背筋（3）依前后次序靠紧固定于左右基板（23），使提升基板（4）紧固于加强筋（5）和背筋（3）之间，提升基板（4）前端面的垂直中心线上固定提升丝杠（16）、两根提升导轨（15）平行提升丝杠（16）固定于两侧，提升导轨（15）上有提升导轨滑块（17），丝杠（16）的丝母上固定提升导轨滑块（17），提升电机（12）固定于提升基板（4）顶端平板上，提升电机（12）带动提升丝杠（16）转动，丝母带动提升导轨滑块（17）上下移动；
所述的前后移动模块包括平移电机（2）、三角筋架（9）、上料基板（10）、平移导轨（18）、平移导轨滑块（19）、平移丝杠（20），三角筋架（9）垂直固定于提升导轨滑块（17）上，平移丝杠（20）固定于三角筋架（9）上端面中心线上，两根平移导轨（18）平行于平移丝杠（20）固定于两侧，平移导轨（18）上有平移导轨滑块（19），平移导轨滑块（19）与平移丝杠（20）的丝母固定，上料基板（10）固定于平移导轨滑块（19）上，平移电机（2）固定于三角筋架（9）上，平移电机（2）带动平移丝杠（20）转动，丝母带动提升平移导轨滑块（19）前后移动，上料基板（10）也前后移动；所述的电手指移动模块包括上料电机（6）、上料丝杠（7）、上料丝母（8）、上料导轨（11），在上料基板（10）下端面的中心线上固定上料丝杠（7），上料丝杠（7）有上料丝母（8），电手指固定于上料丝母（8）上，电手指（11）为可转动电动抓手，上料电机（6）为两个伺服电机，固定于上料基板（10）上，一个伺服电机带动上料丝杠（7）转动，上料丝母（8）带动电手指(11)前后移动，另一个伺服电机带动电手指(11)转动。
2.采用权利要求1所述的一种带机械臂的AGV物流机器人的送料方法，其特征在于：送料方法包括以下步骤，
步骤一、带机械臂的AGV物流机器人的AGV车体（1）根据指令到达指定储料区：
①储料处的翻转机通过MES发出有原料可以运出加工的信息，MES***收到信息后将取料信息发送给AGV***，
②AGV***检测***内有无空闲可执行任务的AGV物流机器人，如果没有则向MES***上报异常，如果有空闲AGV物流机器人，则通知MES***任务可以执行，同时将任务派发给空闲AGV物流机器人，
③该AGV物流机器人到达取料处翻转机后向AGV***上报就位信息，AGV***将就位信息上报给MES***，MES将AGV物流机器人就位信息下发给翻转机，询问是否可以进行对接，可以进行对接，则进行下一步；
步骤二、AGV***指挥携带机械臂的AGV物流机器人与翻转机进行对接、原料（13）抓取动作：
①根据翻转机的原料摆放位置，AGV***操纵机械臂的上下移动模块、前后移动模块、左右移动模块，机械臂进行上下、前后、左右移动，使AGV物流机器人的机械臂上的电手指（11）正对翻转机的原料（13）摆放位置，同时，电手指（11）在电手指移动模块的操纵下进行棒料的自动推进和拉出动作、完成了物料从翻转机到AGV物流机器人的移载，
②机械臂姿态还原，AGV物流机器人向AGV***上报取料成功信息，AGV***向MES***上报取料成功信息，到此AGV***完成了一次取料流程；
步骤三、带机械臂的AGV物流机器人的AGV车体（1）根据指令到达指定加工区：
①加工处的加工机向MES***发出机器待加工信息，MES***收到信息后将加工信息发送给AGV***，
②AGV***选派已装载原料的携带机械臂的AGV物流机器人按MES***发出加工信息前往加工处加工机，
③到位后向AGV***上报就位信息，AGV***将就位信息上报给MES***，MES将携带机械臂的AGV物流机器人就位信息下发给加工机，询问是否可以进行对接，可以进行对接，则进行下一步；
步骤四、AGV***指挥携带机械臂的AGV物流机器人与加工机进行对接、上料动作：
①根据加工机的原料摆放位置，AGV***操纵机械臂的上下移动模块、前后移动模块、左右移动模块，使机械臂进行上下、前后、左右移动，使携带机械臂的AGV物流机器人的机械臂的电手指（11）上的激光对位模块感知上料口的准确中心位置并通过两个伺服电机带动传动丝杠调整电手指X、Z轴位置，使其与上料口中中心同轴，
同时，电手指在电手指移动模块的操纵下进行夹紧鸠尾座两侧和上料动作，完成了物料从AGV物流机器人到加工机的转移，
②机械臂姿态还原，AGV物流机器人向***上报上料成功信息，AGV***向MES***上报上料成功信息，到此AGV***完成了一次上料流程，AGV***同时命令机械臂复位，机械臂姿态还原；
步骤五、AGV***向AGV物流机器人发送询问“有无接到上料任务”，如回答,“无”，则AGV***向MES***发送“无”信息，MES***指挥AGV物流机器人去等待区；
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