CN108247598A - 智能agv升降机器人制孔*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种智能AGV升降机器人制孔***，包括麦克纳姆轮组件、车体、激光发射器、定位相机、试片台、六轴机器人、末端执行器、激光扫描仪、光栅尺、升降驱动装置、自适应支腿、升降平台和直线导轨；所述麦克纳姆轮组件由伺服电机和蓄电池驱动，实现了全方位移动，同时不需要连接外部动力源；利用激光发射器和定位相机来定位、测量，实现精准定位和位置偏差反馈；制孔时，通过三条自适应支腿对车体形成“三角形”稳定支撑，使机器人能够克服现场地面不平造成的影响，保证制孔精度；由升降机构及光栅尺测量控制***完成六轴机器人的精确升降，大大拓展了机器人的工作空间；本发明能够极大地提高飞行器装配质量和效率，同时降低飞行器装配成本。

Description

智能AGV升降机器人制孔***
技术领域
本发明涉及装配机器人技术领域，特别涉及一种智能AGV升降机器人制孔***。
背景技术
航空航天飞行器外形复杂、尺寸大，在整个装配过程中需要大量的制孔工作。目前在生产现场，主要以人工制孔的方式为主，辅助采用一些专用制孔机器人。
然而，传统的制孔机器人常固定在工装上或没有驱动装置不能自行移动，其关节臂的工作范围也远达不到大型部件的制孔要求。如果移动，通常需要增设单独的驱动***及直线导轨作为导向机构或传动外部动力牵引至目的地，这样做不仅大幅增加了投入，还显著影响了生产效率。另一方面，航空航天飞行器的大量精密大部件在制孔时被固定在专用工装上不允许移动，且它们周围的工作空间非常有限，这便导致了传统的制孔机器人在大多数场合很难派上用场。行业内目前还是以人工制孔为主。
因此，需要引入一种智能AGV升降机器人制孔***，它可在有限的空间内灵活移动、升降，拥有更大的制孔工作适用范围，同时制孔精度和效率又不因AGV移动单元的应用而降低，可以更好的适应飞行器装配生产线中多工序、多工位、空间发展受限等状况，对推动航空航天飞行器装配制造业的技术水平具有重要的促进作用。
发明内容
本发明是为了解决现有技术所存在的上述不足，提出一种工作范围广、灵活度高、定位准确、加工水平高、安全可靠的智能AGV升降机器人制孔***。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：智能AGV升降机器人制孔***，其特征在于：包括麦克纳姆轮组件1、车体2、激光发射器3、定位相机4、试片台5、六轴机器人6、末端执行器7、激光扫描仪8、光栅尺9、升降驱动装置10、自适应支腿11、升降平台12、直线导轨13；所述车体2包括底盘和立柱两部分；所述麦克纳姆轮组件1通过空气弹簧举升悬挂装置安装在车体2的底盘下方，所述自适应支腿11安装在车体2的底盘下侧；所述激光发射器3及定位相机4固定安装在车体2的底盘两侧，所述试片台5安装在车体2底盘上，所述激光扫描仪8安装在车体2底盘上的前后两对角位置；所述升降驱动装置10安装在车体2的立柱上，并与升降平台12连接；所述升降平台12通过直线导轨13连接在车体2的立柱上，所述光栅尺9安装在直线导轨13的旁边，所述六轴机器人6安装在升降平台12上，所述末端执行器7安装在六轴机器人6的法兰盘上。
所述麦克纳姆轮组件1通过伺服电机驱动，伺服电机连接蓄电池组。
所述自适应支腿11内部为球碗结构，根据地面不平的状况，球碗自动倾斜一定的角度，形成稳定的支撑，保证车体的工作姿态不受影响。
所述自适应支腿11有3个，呈三角形排布在车体2的底盘下方。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明的智能AGV升降机器人制孔***，通过蓄电池、伺服电机和麦克纳姆轮驱动，实现了全方位移动，在生产现场具有最佳的灵活性，同时不需要连接外部动力源，便捷、绿色、环保；利用激光发射器和定位相机来定位、测量，实现精准定位和位置偏差反馈，保证机器人移动到位的准确性及末端执行器的制孔精度；通过空气弹簧举升悬挂装置，增强了车体在移动中的稳定性，并在车体移动到位后，将车轮抬起，切换成由三条具有球碗结构的自适应支腿对车体形成“三角形”稳定支撑，使机器人能够克服现场地面不平造成的影响，并使它在执行制孔工作时保持稳定，从而提高制孔的精度；通过升降机构及光栅尺测量控制***的设计，使机器人在高度方向上具备了精确运动能力，从而进一步扩展了机器人的工作空间，能够适应航空航天飞行器大尺寸部件的制孔需要；机器人前后两侧的激光扫描仪，使其具有识别障碍的能力，人机安全得到有效的保障；上述要素的有效结合，使本发明的智能AGV升降机器人制孔***总体上大大提高了航空航天精密大型部件的制孔效率和安全性，最大化的提高加工现场空间的利用率，替代了大量传统人工制孔工作，极大地提高了飞行器装配质量，同时降低了飞行器装配成本。
附图说明
图1为本发明智能AGV升降机器人制孔***的侧视结构图。
图2为本发明智能AGV升降机器人制孔***的主视结构图。
图中：1、麦克纳姆轮组件，2、车体，3、激光发射器，4、定位相机，5、试片台，6、六轴机器人，7、末端执行器，8、激光扫描仪，9、光栅尺，10、升降驱动装置，11、自适应支腿，12、升降平台，13、直线导轨。
具体实施方式
本发明的智能AGV升降机器人制孔***结构如图1和图2所示，它包括麦克纳姆轮组件1、车体2、激光发射器3、定位相机4、试片台5、六轴机器人6、末端执行器7、激光扫描仪8、光栅尺9、升降驱动装置10、自适应支腿11、升降平台12、直线导轨13；所述车体2包括底盘和立柱两大部分；所述麦克纳姆轮组件1通过空气弹簧举升悬挂装置安装在车体2的底盘下方，所述自适应支腿11安装在车体2的底盘下侧；所述激光发射器3及定位相机4固定安装在车体2的底盘两侧，所述试片台5安装在车体2底盘上，所述激光扫描仪8安装在车体2底盘上的前后两对角位置；所述升降驱动装置10安装在车体2的立柱上，并与升降平台12连接；所述升降平台12通过直线导轨13连接在车体2的立柱上，所述光栅尺9安装在直线导轨13的旁边，所述六轴机器人6安装在升降平台12上，所述末端执行器7安装在六轴机器人6的法兰盘上。
当智能AGV升降机器人制孔***需要移动至目的地时，麦克纳姆轮组件1在空气弹簧举升悬挂装置的作用下下降，车体2上升，整个智能AGV升降机器人制孔***由四个麦克纳姆轮支撑，并可通过人工手持遥控器或光学引导方式沿着规划的路径移动；在移动过程中，利用激光扫描仪8对周围一定范围内进行扫描，遇到障碍物可以自动避让，保护人机安全；当接近指定位置时，激光发射器3发出激光束，若激光束照在地面指定目标位置范围内，则表示机器人移动到位，定位相机4对地面指定目标进行二次定位，并将位置偏差反馈到***中，***将在末端执行器7进行制孔时对该偏差进行补偿，保证制孔准确性；定位结束后，麦克纳姆轮组件1在空气弹簧举升悬挂装置的作用下上升，车体2下降，整个智能AGV升降机器人制孔***改由自适应支腿11三点支撑，为了克服工作地面的不平，自适应支腿11内部设计为球碗结构，根据地面不平的状况，球碗可自动倾斜一定的角度，形成稳定的支撑，保证车体的工作姿态不受影响。
当智能AGV升降机器人制孔***需要进行制孔加工时，六轴机器人6上固定的末端执行器7根据***的设定执行加工任务；当在不同高度的加工区域进行加工时，升降平台12在升降驱动装置10 的驱动下，沿着直线导轨13进行高度方向上的移动，两侧的光栅尺9对升降驱动装置10升降进行检测，并形成闭环上控制，进而保证六轴机器人6上固定的末端执行器7可满足不同的加工高度的要求，在正式制孔前，在试片台5上预先制孔并检测加工尺寸及加工精度，如果制孔精度满足要求即可在被加工件上直接制孔。

Claims (4)

1.智能AGV升降机器人制孔***，其特征在于：包括麦克纳姆轮组件（1）、车体（2）、激光发射器（3）、定位相机（4）、试片台（5）、六轴机器人（6）、末端执行器（7）、激光扫描仪（8）、光栅尺（9）、升降驱动装置（10）、自适应支腿（11）、升降平台（12）、直线导轨（13）；所述车体（2）包括底盘和立柱两部分；所述麦克纳姆轮组件（1）通过空气弹簧举升悬挂装置安装在车体（2）的底盘下方，所述自适应支腿（11）安装在车体（2）的底盘下侧；所述激光发射器（3）及定位相机（4）固定安装在车体（2）的底盘两侧，所述试片台（5）安装在车体（2）底盘上，所述激光扫描仪（8）安装在车体（2）底盘上的前后两对角位置；所述升降驱动装置（10）安装在车体（2）的立柱上，并与升降平台（12）连接；所述升降平台（12）通过直线导轨（13）连接在车体（2）的立柱上，所述光栅尺（9）安装在直线导轨（13）的旁边，所述六轴机器人（6）安装在升降平台（12）上，所述末端执行器（7）安装在六轴机器人（6）的法兰盘上。
2.根据权利要求1所述的智能AGV升降机器人制孔***，其特征在于：所述麦克纳姆轮组件（1）通过伺服电机驱动，伺服电机连接蓄电池组。
3.根据权利要求1所述的智能AGV升降机器人制孔***，其特征在于：所述自适应支腿（11）内部为球碗结构，根据地面不平的状况，球碗自动倾斜一定的角度，形成稳定的支撑，保证车体的工作姿态不受影响。
4.根据权利要求1所述的智能AGV升降机器人制孔***，其特征在于：所述自适应支腿（11）有3个，呈三角形排布在车体（2）的底盘下方。
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