CN112476402B - 一种工业机器人的移动机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于工业机器人设备技术领域，公开一种工业机器人的移动机构。其主要包括：安装支架；移动轨道组件，所述移动轨道组件设置在所述安装支架上，其包括有至少两条运动轨道和至少一个机器人转运机构；所述转运机构设置在两条所述运动轨道的两端之间，用于将其中一条所述运动轨道的工业机器人转运到另一条所述运动轨道中。本发明实施例通过设置转运机构来将工业机器人一条移动轨道转运到另一条运动轨道，能够实现工业机器人的运动轨道切换，能够满足多工位位置变化的需求，使得在相近或者短距离的工位之间，不需要设置多个机器人，可以有效地进行工位转换，并且还不影响工位的设置。

Description

一种工业机器人的移动机构

技术领域

本发明属于工业机器人设备技术领域，尤其涉及一种工业机器人的移动机构。

背景技术

为了降低作业人员的劳动强度、提高工作效率等目的，企业在生产、运输等过程中越来越多的使用工业机器人来代替人完成一些劳动内容单一、劳动强度大的工作；为了方便移动，通常将工业机器人通过固定轨道进行可移动设置。但是一般而言，现有技术中只能够实用长直状的轨道，由于工业机器人基本上都使用轮式移动，不是直线状的轨道容易与轮子产生较大的摩擦，另外，现有技术中的工业机器人大多数只能够在单一的轨道上运动，无法满足多工位位置运动作业的需求。

可见，现有技术中的工业机器人移动机构过于局限，无法满足多工位位置变化需求。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种工业机器人的移动机构，旨在解决现有技术中的移动机构过于局限，无法满足多工位位置变化需求的问题。

本发明实施例是这样实现的一种工业机器人的移动机构，所述移动机构包括：

安装支架；

移动轨道组件，所述移动轨道组件设置在所述安装支架上，其包括有至少两条运动轨道和至少一个转运机构；所述转运机构设置在两条所述运动轨道的两端之间，用于将其中一条所述运动轨道的工业机器人转运到另一条所述运动轨道中。

在本发明实施例的方案中，相邻的两条所述运动轨道之间之间成夹角设置，所述转运机构包括：

转运台，所述转运台设置有与所述运动轨道对接的转运轨道；

对接件，所述对接件设置在所述运动轨道和所述转运轨道之间，所述对接件用于对接所述运动轨道和所述转运轨道，以使所述运动轨道和所述转运轨道之间平滑过渡。

在本发明实施例的方案中，所述转运台为旋转圆台，所述转运轨道与所述对接件之间的接触面为弧形面，以使所述转运台与所述对接件之间可相对转动将所述转运轨道切换到对接另一所述运动轨道。

在本发明实施例的方案中，所述对接件可运动设置在所述运动轨道和所述转运轨道之间，可运动方式为平移或旋转。

在本发明实施例的方案中，所述对接件可转动设置在所述运动轨道的端部，所述运动轨道上设置有转动驱动机构，所述转动驱动机构用于驱动所述对接件相对所述运动轨道转动以对接或分离所述运动轨道和所述转运轨道。

在本发明实施例的方案中，所述对接件可移动设置在所述运动轨道和所述转运轨道之间，所述安装支架上设有移动驱动机构，所述移动驱动机构用于驱动所述对接件移动进入或离开所述运动轨道和所述转运轨道对接处，以对接或分离所述运动轨道和所述转运轨道。

在本发明实施例的方案中，所述运动轨道、所述对接件和所述转运轨道上均设有驱动导轨，分别为第一驱动导轨、第二驱动导轨和第三驱动导轨，所述第一驱动导轨、所述第二驱动导轨和所述第三驱动导轨上设有轮齿，且所述第一驱动导轨、所述第二驱动导轨和所述第三驱动导轨对接时，在各自连接处的轮齿平整对接过渡。

在本发明实施例的方案中，所述安装支架上设有定位锁紧机构，所述定位锁紧机构用于锁紧所述转运台的位置，以使所述转运台的所述转运轨道与所述运动轨道稳固对接。

在本发明实施例的方案中，所述转运台上设置有阻挡机构，所述阻挡机构可在所述转运台的转动下对准所述运动轨道，用于限制工业机器人在所述运动轨道运动的范围。

在本发明实施例的方案中，所述安装支架上设有电缆安装装置，所述电缆安装装置用于安装放置工业机器人的电路线缆，所述电缆安装装置可转动以使其上面设置的电路线缆随着工业机器人改变所运行的所述运动轨道而改变线缆朝向。

本发明实施例中提供的一种工业机器人的移动机构，具有如下优点：

1、通过设置转运机构来将工业机器人一条移动轨道转运到另一条运动轨道，能够实现工业机器人的运动轨道切换，能够满足多工位位置变化的需求，使得在相近或者短距离的工位之间，不需要设置多个机器人，可以有效地进行工位转换，并且还不影响工位的设置；

2、通过设置对接件，可以使得运动轨道和转运轨道之间的对接平滑过渡，在现有技术中，工业机器人的移动通常无法进行变轨，主要是因为轨道之间的连接切换难以满足机器人继续行走的需求，本发明中通过设置对接件能够很好地解决这一问题；

3、通过将转运台设计成旋转圆台，并且将转运轨道和对接件之间的的接触面设计成弧形面，从而使得工业机器人从运动轨道移动到转运轨道之后，不需要转运台进行过多的动作，只需要旋转转运台即可将工业机器人旋转到与另一运动轨道对接的方向进行对接，使得整个动作流程简洁灵活，避免过多不必要动作；

4、通过将对接件可运动设置在运动轨道和转运轨道之间，从而可以灵活的切换对接件的对接状态，保证运动轨道和转运轨道之间的有效对接。

5、通过在运动轨道、转运轨道和对接件上均设有驱动导轨，驱动导轨设置轮齿，各自连接处的轮齿平整过渡，使得运动轨道、转运轨道和对接件对接的时候，各自上面的驱动导轨可以形成完整的一条导轨，可以让工业机器人的驱动在完整的导轨配合移动，从而保证工业机器人能够移动到转运台并进出到移动轨道中；

6、通过设置定位锁紧机构，可以使得转运台到位之后有效的固定，保证转运台不发生移动，进一步的使得运动轨道、转运轨道和对接件一体化，使得工业机器人平稳的运动通过；

7、通过设置阻挡机构，能够有效的形成工业机器人通过或者不允许通过的限位，有效的限制工业机器人的运动范围，避免工业机器人运动超限；

8、通过设置可转动的电缆安装装置，可以使得工业机器人在移动切换运动轨道的时候，工业机器人的电路线缆可以跟随转动，便于保证电路线缆处于方便工业机器人运动和工作的最佳状态。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种工业机器人的移动机构的立体结构图；

图2为本发明实施例提供的图1的局部A的结构放大图；

图3为本发明实施例提供的图1局部A的另一状态视图；

图4为本发明实施例提供的图1局部A的另一角度视图。

附图中：1、安装支架；2、运动轨道；3、转运机构；31、转运台；32、转运轨道；33、对接件；34、接触面；4、转动驱动机构；5、第一驱动导轨；6、第二驱动导轨；7、第三驱动导轨；8、定位锁紧机构；9、定位孔；10、转动驱动电机；11、阻挡机构；12、电缆安装装置。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

如图1所示，为本发明实施例提供的一种工业机器人的移动机构的结构图。发明实施例是这样实现的，一种工业机器人的移动机构，所述移动机构包括：

安装支架1；

移动轨道组件，所述移动轨道组件设置在所述安装支架1上，其包括有至少两条运动轨道2和至少一个转运机构3；所述转运机构3设置在两条所述运动轨道2的两端之间，用于将其中一条所述运动轨道2的工业机器人转运到另一条所述运动轨道2中。

如图1中所示，本发明实施例中，以四个工位为例进行说明，四个工位分别是设置在移动机构的四周，对应的，在本发明实施例中，移动轨道组件包括了四条运动轨道2，四条运动轨道2形成四边形布置；进一步的，为了适应工位的需求以及运动轨道2的设计，本发明实施例中如图1中所示给出了一种安装支架1的结构示意图，安装支架1在本领域中属于常规设计部件，本领域技术人员可以根据实际需要或者移动轨道组件的情况进行设计，在此仅作示意。另外，本发明实施例中，对于移动轨道组件中运动轨道2的数量的设计，完全可以根据实际需要进行灵活配套使用，在本发明实施例中仅以四条运动轨道2为例进行示意和说明。

进一步需要说明的是，在本发明所述技术领域中，工业机器人在运动轨道2的移动已经属于成熟的技术，通常一般是通过在工业机器人的底座上设置驱动电机，工业机器人的底座上设有与运动轨道2配合的导向机构或者轮式机构，驱动电机驱动齿轮与运动轨道2上的驱动导轨齿轮啮合传动即可实现工业机器人的运动，在此仅用文字结合工业机器人的工作原理进行描述，本领域技术人员可以结合上述描述以及现有技术进行理解和实现，必要时可在现有技术的基础上做出简单的变形设计，在此不进一步对工业机器人与运动轨道2配合以及工业机器人的移动进行进一步描述。

在本发明实施例中，仅以图1所示的转运机构3为例进行说明，在本发明实施例中，转运机构3还可以是转运延伸的轨道，除了本发明优选实施例中的旋转圆台作为转运台，还可以使用三坐标移动机构来作为转运机构3，相应的结合本发明实施例中的其他结构部件进行简单调整设置。

在本发明实施例的方案中，如图1和图2所示，其中，图2为本发明实施例中图1的局部A的放大示意图，相邻的两条所述运动轨道2之间之间成夹角设置，所述转运机构3包括：

转运台31，所述转运台31设置有与所述运动轨道2对接的转运轨道32；

对接件33，所述对接件33设置在所述运动轨道2和所述转运轨道32之间，所述对接件33用于对接所述运动轨道2和所述转运轨道32，以使所述运动轨道2和所述转运轨道32之间平滑过渡。

可以理解的是，两条运动轨道2之间成夹角设置是指两者的轨道运动方向成夹角设置，从而使得工业机器人能够沿着不同方向的运动轨道2进行运动，满足工位工作的要求，如图1中所示，相邻的两条运动轨道2可以是垂直设置，即成九十度夹角设计，在此仅作解释说明，本领域技术人员可以根据实际需要情况进行简单的调整，在此不进一步罗列更多情形。

如图2～3所示，图3为本发明实施例中图2所示局部的另一状态结构示意图，需要说明的是，在本发明实施例中，图2和图3中仅示出其中一边的运动轨道2上设置对接件33，实际上在各条运动轨道2的两端均设置有对接件33，本领域技术人员可以结合结合理解。

具体的，在本发明实施例的方案中，如图1～3所示，所述转运台31为旋转圆台，所述转运轨道32与所述对接件33之间的接触面34为弧形面，以使所述转运台31与所述对接件33之间可相对转动将所述转运轨道32切换到对接另一所述运动轨道2。

实际上，在本领域中，工业机器人的运动轨道2切换的时候，如果使用直线运动的方式退出工业机器人然后再将其进行运动轨道2切换，切换的效率不高，难以满足工业节拍的要求，本发明实施例中，单独设置对接件33来对接转运轨道32和运动轨道2，并且是通过弧形面接触的方式，使得只需要一个旋转运动即可实现工业机器人的运动轨道2切换，极大地提高了切换的效率，满足节拍需求。

在本发明实施例的方案中，所述对接件33可运动设置在所述运动轨道2和所述转运轨道32之间，可运动方式为平移或旋转。

具体的，本发明实施例中，优选实施例采用对接件33可运动切换的方式进行设置，在本发明的其他实施例中，还可以通过将对接件33一体化设置在运动轨道2的端部上，本发明图1～3中的优选实施例中，通过将对接件33可运动设置可以灵活的切换对接件33的状态，可以满足对接需求，同时也可以切换至分离状态从而加入其它零部件来进行协调作用，下列会以设置阻挡机构11为例进行说明，在此先不展开说明。

在本发明实施例的方案中，所述对接件33可转动设置在所述运动轨道2的端部，所述运动轨道2上设置有转动驱动机构4，所述转动驱动机构4用于驱动所述对接件33相对所述运动轨道2转动以对接或分离所述运动轨道2和所述转运轨道32。

如图2～3所示，本发明实施例中的对接件33一侧可转动设置在运动轨道2的端部，然后通过转动驱动机构4进行驱动，其中，转动驱动机构4在本发明实施例中以伸缩机构为例进行说明，该伸缩机构可以是电动伸缩、气动伸缩或者液压伸缩，在此不进一步的详细说明，本领域技术人员可以根据实际需要进行设计和选择。

另外，如图2～3所示，本发明实施例中，对接件33的一侧转动设置，其与运动轨道2的端部接触一面能够与运动轨道2端面对接并且形成同一直线轨道，此时，对接件33利用自己对接面的作用以及在转动驱动机构4的顶压之下，与运动轨道2稳固对接。同时，本发明实施例中的对接件33与运动轨道2对接的一面优选为斜面，其斜面与轨道的前景方向成锐角角度设置，使得转动驱动机构4能够有效地将对接件33压紧与运动轨道2接触贴合。

在本发明实施例的方案中，所述对接件33可移动设置在所述运动轨道2和所述转运轨道32之间，所述安装支架1上设有移动驱动机构，所述移动驱动机构用于驱动所述对接件33移动进入或离开所述运动轨道2和所述转运轨道32对接处，以对接或分离所述运动轨道2和所述转运轨道32。

具体的，对于对接件33可移动设置的情形本发明实施例中不进一步的图示，对接件33的可移动设置可以是将其设置在运动轨道2和转运轨道32之间，对接件33的移动方向与运动轨道2和转运轨道32垂直，对接件33的移动可以是通过伸缩机构来推动，伸缩机构如前面所述，在此不进一步重复。必要的时候，还可以设置滑槽或者导轨，使得对接件33平稳的移动，同时还可以使用限位块或者限位槽的方式对对接件33进行定位，保证对接件33移动到运动轨道2和转运轨道32之间的时候能够准确并且稳定的进行对接。

在本发明实施例的方案中，所述运动轨道2、所述对接件33和所述转运轨道32上均设有驱动导轨，分别为第一驱动导轨5、第二驱动导轨6和第三驱动导轨7，所述第一驱动导轨5、所述第二驱动导轨6和所述第三驱动导轨7上设有轮齿(相当于齿条)，且所述第一驱动导轨5、所述第二驱动导轨6和所述第三驱动导轨7对接时，在各自连接处的轮齿平整对接过渡。

其中，工业机器人在进行移动的时候，一般是通过电机带动齿轮转动，齿轮与设置在运动轨道2上的驱动导轨齿条啮合来实现的，为了实现工业机器人在进行转运的时候，其进入转运台31的时候能够移动进入，本发明实施例中将轮齿平整对接过渡设计，也就是对接件33和转运轨道32和运动轨道2进行对接的时候，各自上面的驱动导轨对接后能够形成一条完整的齿条，以便于工业机器人的驱动齿轮啮合，更多细节本领域技术人员可以结合实际情况进行简单的调整，在此不进一步的展开描述。

在本发明实施例的方案中，所述安装支架1上设有定位锁紧机构8，所述定位锁紧机构8用于锁紧所述转运台31的位置，以使所述转运台31的所述转运轨道32与所述运动轨道2稳固对接。

其中，具体的，如图2～4中所示，其中图4是本发明实施例中图2的从下往上看的另一视图，本发明实施例中在转运台31上设置定位孔9，转运台31设置在安装支架1上，在安装支架1的下方设置有定位伸缩气缸以及转运台31的转动驱动电机10，本发明实施例中以定位伸缩气缸作为锁紧定位机构进行使用，当转运台31在转动驱动电机10的驱动下转动到位时，刚好定位孔9位于定位伸缩气缸的下方，定位伸缩气缸伸出气缸轴并***到定位孔9中，实现定位，并且设置多个定位伸缩气缸，能够很好地保证转运台31的稳定性，保证工业机器人进入转运台31的时候不发生晃动。除此之外，本领域技术人员还可以根据上述描述进行简单的变形设计，在此不进一步展开描述。

在本发明实施例的方案中，所述转运台31上设置有阻挡机构11，所述阻挡机构11可在所述转运台31的转动下对准所述运动轨道2，用于限制工业机器人在所述运动轨道2运动的范围。

如图2～3中所示，本发明实施例中，通过在转运台31上的转运轨道32的一端设置了阻挡机构11，从而使得转运轨道32一端用于进出工业机器人，另一端用于进行限位保护；同时，当工业机器人在运动轨道2进行运动的时候，还可以将转运台31转动使设置有阻挡机构11的一段与运动轨道2对接，形成运动轨道2的限位机构，限制工业机器人的运动范围，提高轨道切换的安全性。

在本发明实施例的方案中，所述安装支架1上设有电缆安装装置12，所述电缆安装装置用于安装放置工业机器人的电路线缆，所述电缆安装装置可转动以使其上面设置的电路线缆随着工业机器人改变所运行的所述运动轨道2而改变线缆朝向。

具体的，电缆安装装置12本身属于常用部件，本发明实施例的重点在于将其结合本发明实施例中的运动轨道2切换设计的总体方案，本领域技术人员可以根据所使用的工业机器人选择对应的电缆安装装置12，其转动设置可以是通过轴承或者可转动安装座的方式进行安装，在此不进一步的展开描述。

另外，在本发明实施例中，还可以在安装支架1、运动轨道2、转运台31、转运轨道32上设置多个到位检测传感器，结合传感器的作用进行控制，到位检测以及控制属于常规手段，在此不进一步的展开描述。

本发明实施例中提供的一种工业机器人的移动机构，具有如下优点：

1、通过设置转运机构3来将工业机器人一条移动轨道转运到另一条运动轨道，能够实现工业机器人的运动轨道切换，能够满足多工位位置变化的需求，使得在相近或者短距离的工位之间，不需要设置多个机器人，可以有效地进行工位转换，并且还不影响工位的设置；

2、通过设置对接件33，可以使得运动轨道和转运轨道32之间的对接平滑过渡，在现有技术中，工业机器人的移动通常无法进行变轨，主要是因为轨道之间的连接切换难以满足机器人继续行走的需求，本发明中通过设置对接件33能够很好地解决这一问题；

3、通过将转运台31设计成旋转圆台，并且将转运轨道32和对接件33之间的的接触面34设计成弧形面，从而使得工业机器人从运动轨道移动到转运轨道32之后，不需要转运台31进行过多的动作，只需要旋转转运台31即可将工业机器人旋转到与另一运动轨道对接的方向进行对接，使得整个动作流程简洁灵活，避免过多不必要动作；

4、通过将对接件33可运动设置在运动轨道和转运轨道32之间，从而可以灵活的切换对接件33的对接状态，保证运动轨道和转运轨道32之间的有效对接。

5、通过在运动轨道、转运轨道32和对接件33上均设有驱动导轨，驱动导轨设置轮齿，各自连接处的轮齿平整过渡，使得运动轨道、转运轨道32和对接件33对接的时候，各自上面的驱动导轨可以形成完整的一条导轨，可以让工业机器人的驱动在完整的导轨配合移动，从而保证工业机器人能够移动到转运台31并进出到移动轨道中；

6、通过设置定位锁紧机构8，可以使得转运台31到位之后有效的固定，保证转运台31不发生移动，进一步的使得运动轨道、转运轨道32和对接件33一体化，使得工业机器人平稳的运动通过；

7、通过设置阻挡机构11，能够有效的形成工业机器人通过或者不允许通过的限位，有效的限制工业机器人的运动范围，避免工业机器人运动超限；

8、通过设置可转动的电缆安装装置12，可以使得工业机器人在移动切换运动轨道的时候，工业机器人的电路线缆可以跟随转动，便于保证电路线缆处于方便工业机器人运动和工作的最佳状态。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (2)

1.一种工业机器人的移动机构，其特征在于，所述移动机构包括：

安装支架；

移动轨道组件，所述移动轨道组件设置在所述安装支架上，其包括有至少两条运动轨道和至少一个转运机构；所述转运机构设置在两条所述运动轨道的两端之间，用于将其中一条所述运动轨道的工业机器人转运到另一条所述运动轨道中；相邻的两条所述运动轨道之间成夹角设置，所述转运机构包括：转运台，所述转运台设置有与所述运动轨道对接的转运轨道；对接件，所述对接件设置在所述运动轨道和所述转运轨道之间，所述对接件用于对接所述运动轨道和所述转运轨道，以使所述运动轨道和所述转运轨道之间平滑过渡；

所述转运台为旋转圆台，所述转运轨道与所述对接件之间的接触面为弧形面，以使所述转运台与所述对接件之间可相对转动将所述转运轨道切换到对接另一所述运动轨道；

所述对接件可运动设置在所述运动轨道和所述转运轨道之间，可运动方式为平移或旋转；

所述对接件可转动设置在所述运动轨道的端部，所述运动轨道上设置有转动驱动机构，所述转动驱动机构用于驱动所述对接件相对所述运动轨道转动以对接或分离所述运动轨道和所述转运轨道；

所述对接件可移动设置在所述运动轨道和所述转运轨道之间，所述安装支架上设有移动驱动机构，所述移动驱动机构用于驱动所述对接件移动进入或离开所述运动轨道和所述转运轨道对接处，以对接或分离所述运动轨道和所述转运轨道；

所述运动轨道、所述对接件和所述转运轨道上均设有驱动导轨，分别为第一驱动导轨、第二驱动导轨和第三驱动导轨，所述第一驱动导轨、所述第二驱动导轨和所述第三驱动导轨上设有轮齿，且所述第一驱动导轨、所述第二驱动导轨和所述第三驱动导轨对接时，在各自连接处的轮齿平整对接过渡；

所述安装支架上设有定位锁紧机构，所述定位锁紧机构用于锁紧所述转运台的位置，以使所述转运台的所述转运轨道与所述运动轨道稳固对接；

所述转运台上设置有阻挡机构，所述阻挡机构可在所述转运台的转动下对准所述运动轨道，用于限制工业机器人在所述运动轨道运动的范围。

2.根据权利要求1所述的工业机器人的移动机构，其特征在于，所述安装支架上设有电缆安装装置，所述电缆安装装置用于安装放置工业机器人的电路线缆，所述电缆安装装置可转动以使其上面设置的电路线缆随着工业机器人改变所运行的所述运动轨道而改变线缆朝向。

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