本實用新型涉及自動化加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種曲線軌道機(jī)器人裝置及自動化加工系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

機(jī)器人(Robot)是自動執(zhí)行工作的機(jī)器裝置。目前國內(nèi)加工方式通常采用人工加工和機(jī)器人自動加工兩種方式。但是，人工加工存在產(chǎn)品性能不穩(wěn)定，報廢率高，施工安全系數(shù)低，生產(chǎn)效率低下，用工成本高，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益不好等不足。采用人工加工方式生產(chǎn)的的市場競爭力弱，很難在國際市場立足。工業(yè)上很多零件、設(shè)備的加工采用機(jī)器人自動加工。

但是，目前，現(xiàn)有采用機(jī)器人生產(chǎn)工藝中，機(jī)器人不能移動，通常都是工作人員將待加工的一個工件放到工作臺上，待加工完畢后，工作人員再將已經(jīng)已加工好的的工件取出，機(jī)器人停止工作，再放入下一個待加工的工件，機(jī)器人繼續(xù)工作，以此循環(huán)?，F(xiàn)有的生產(chǎn)工藝工作效率較低，機(jī)器人不能連續(xù)進(jìn)行工作，還耽誤了人工，同時，機(jī)器人的開啟和停止，就需要消耗較多的能源，造成浪費(fèi)，增加了生產(chǎn)成本。

現(xiàn)有技術(shù)中的缺點為，機(jī)器人不能移動，不能進(jìn)行連續(xù)的工作，因此耽誤了人工，造成了資源浪費(fèi)，增加了生產(chǎn)成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種曲線軌道機(jī)器人裝置及自動化加工系統(tǒng)，以緩解了現(xiàn)有技術(shù)中存在的軌道機(jī)器人不能沿曲線軌道運(yùn)動的技術(shù)問題。

本實用新型提供的曲線軌道機(jī)器人裝置，包括：機(jī)器人、軌道、行走機(jī)構(gòu)和用于驅(qū)動所述行走機(jī)構(gòu)運(yùn)動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)；

所述軌道包括上軌道和側(cè)軌道，所述上軌道設(shè)置在龍門架的上端面，所述側(cè)軌道設(shè)置在所述龍門架的側(cè)面；

所述行走機(jī)構(gòu)包括機(jī)器人固定板和設(shè)置在所述機(jī)器人固定板上的上導(dǎo)向輪組和側(cè)導(dǎo)向輪組；

所述機(jī)器人與所述行走機(jī)構(gòu)固定連接。

進(jìn)一步地，所述上導(dǎo)向輪組包括第一導(dǎo)向輪和第二導(dǎo)向輪，所述第一導(dǎo)向輪和所述第二導(dǎo)向輪分別與所述上軌道接觸，且所述第一導(dǎo)向輪和所述第二導(dǎo)向輪對稱設(shè)置在所述上軌道的兩側(cè)；

所述側(cè)導(dǎo)向輪組包括第一承載輪、第二承載輪和第三承載輪，所述第一承載輪與所述側(cè)軌道的上端面接觸，第二承載輪與所述側(cè)軌道的下端面接觸，所述第三承載輪與所述側(cè)軌道的側(cè)面接觸。

進(jìn)一步地，所述第一導(dǎo)向輪和所述第二導(dǎo)向輪分別通過導(dǎo)向輪軸安裝在機(jī)器人固定板上。

進(jìn)一步地，所述第一承載輪和所述第二承載輪分別通過承載輪軸安裝在所述機(jī)器人固定板上；

所述第三承載輪通過承載輪安裝座固定在所述機(jī)器人固定板上。

進(jìn)一步地，所述機(jī)器人與所述機(jī)器人固定板通過緊固件連接。

進(jìn)一步地，所述軌道上設(shè)置有多個預(yù)備工位。

進(jìn)一步地，所述機(jī)器人為可編程控制。

進(jìn)一步地，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)為伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)。

進(jìn)一步地，所述軌道設(shè)置為U型或S型。

本實用新型還提供了一種自動化加工系統(tǒng)，包括所述的曲線軌道機(jī)器人裝置。

本實用新型帶來的有益效果為：

本實用新型提供的曲線軌道機(jī)器人裝置，包括機(jī)器人、軌道、行走機(jī)構(gòu)和用于驅(qū)動行走機(jī)構(gòu)運(yùn)動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，從而驅(qū)動行走機(jī)構(gòu)運(yùn)動。機(jī)器人與行走機(jī)構(gòu)固定連接，使機(jī)器人可以在行走機(jī)構(gòu)的帶動下沿軌道移動，軌道包括上軌道和側(cè)軌道，上軌道設(shè)置在龍門架的上端面，側(cè)軌道設(shè)置在龍門架的側(cè)面，利用上軌道和側(cè)軌道使機(jī)器人能沿軌道運(yùn)動，并且能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)彎，使機(jī)器人運(yùn)動的軌跡不限于直線運(yùn)動，因此，可根據(jù)實際需要進(jìn)行設(shè)置，使機(jī)器人利用效率提高，節(jié)約成本。上導(dǎo)向輪組和側(cè)導(dǎo)向輪組的設(shè)置，使彎曲軌道在使用時，上導(dǎo)向輪組與上軌道接觸，側(cè)導(dǎo)向輪組與側(cè)軌道接觸，上導(dǎo)向輪組卡在上軌道上，當(dāng)遇到彎曲軌道時，上導(dǎo)向輪組與上軌道壓迫會使行走機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)彎。采用上述結(jié)構(gòu)后，當(dāng)行走機(jī)構(gòu)運(yùn)行時產(chǎn)生徑向或切向方向的晃動時，均可通過上導(dǎo)向輪組和側(cè)導(dǎo)向輪組和與其相配的軌道共同作用將其消除。

另外，本實用新型還提供了一種自動化加工系統(tǒng)，包括曲線軌道機(jī)器人裝置。使用本實用新型提供的曲線軌道機(jī)器人裝置的自動化加工系統(tǒng)可以提高機(jī)器人的利用效率，節(jié)約成本，提高生產(chǎn)率。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的曲線軌道機(jī)器人裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例提供的曲線軌道機(jī)器人裝置的俯視圖；

圖3為本實用新型實施例提供的曲線軌道機(jī)器人裝置的左視圖；

圖4為圖3的局部放大圖。

圖標(biāo)：1－機(jī)器人；2－行走機(jī)構(gòu)；3－上軌道；4－側(cè)軌道；5－龍門架；21－機(jī)器人固定板；211－上導(dǎo)向輪組；212－側(cè)導(dǎo)向輪組；213－緊固件；214－導(dǎo)向輪軸；215－承載輪軸；216－承載輪安裝座；2111－第一導(dǎo)向輪；2112－第二導(dǎo)向輪；2121－第一承載輪；2122－第二承載輪；2123－第三承載輪。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

圖1為本實用新型實施例提供的曲線軌道機(jī)器人裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型實施例提供的曲線軌道機(jī)器人裝置的俯視圖；圖3為本實用新型實施例提供的曲線軌道機(jī)器人裝置的左視圖；圖4為圖3的局部放大圖。

實施例一

如圖1－4所示，本實用新型提供的曲線軌道機(jī)器人1裝置，包括：機(jī)器人1、軌道、行走機(jī)構(gòu)2和用于驅(qū)動行走機(jī)構(gòu)2運(yùn)動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)；軌道包括上軌道3和側(cè)軌道4，上軌道3設(shè)置在龍門架5的上端面，側(cè)軌道4設(shè)置在龍門架5的側(cè)面；行走機(jī)構(gòu)2包括機(jī)器人固定板21和設(shè)置在機(jī)器人固定板21上的上導(dǎo)向輪組211和側(cè)導(dǎo)向輪組212；機(jī)器人1與行走機(jī)構(gòu)2固定連接。

本實用新型提供的曲線軌道機(jī)器人1裝置，包括機(jī)器人1、軌道和能在軌道上移動的行走機(jī)構(gòu)2，機(jī)器人1與行走機(jī)構(gòu)2固定連接，使機(jī)器人1可以在行走機(jī)構(gòu)2的帶動下沿軌道移動，軌道包括上軌道3和側(cè)軌道4，上軌道3設(shè)置在龍門架5的上端面，側(cè)軌道4設(shè)置在龍門架5的側(cè)面，利用上軌道3和側(cè)軌道4使機(jī)器人1能沿軌道運(yùn)動，并且能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)彎，使機(jī)器人1運(yùn)動的軌跡不限于直線運(yùn)動，因此，可根據(jù)實際需要進(jìn)行設(shè)置，使機(jī)器人1利用效率高，節(jié)約成本。上導(dǎo)向輪組211和側(cè)導(dǎo)向輪組212的設(shè)置，使彎曲軌道在使用時，通過上導(dǎo)向輪組211與上軌道3接觸，側(cè)導(dǎo)向輪組212與側(cè)軌道4接觸，上導(dǎo)向輪組211卡在上軌道3上，當(dāng)遇到彎曲軌道時，上導(dǎo)向輪組211與上軌道3壓迫會使行走機(jī)構(gòu)2轉(zhuǎn)彎。采用上述結(jié)構(gòu)后，當(dāng)行走機(jī)構(gòu)2運(yùn)行時產(chǎn)生徑向或切向方向的晃動時，均可通過上導(dǎo)向輪組211和側(cè)導(dǎo)向輪組212和與其相配的軌道共同作用將其消除。

驅(qū)動機(jī)構(gòu)是用來產(chǎn)生和傳遞力量的，可以包括發(fā)動機(jī)(電動機(jī))、變速箱、傳動軸或皮帶，其作用是產(chǎn)生力和傳遞力，從而驅(qū)動行走機(jī)構(gòu)2運(yùn)動。

需要說明的是，側(cè)軌道4和龍門架5可以成一體結(jié)構(gòu)，以減少軌道的部件，降低生產(chǎn)制造的成本。

機(jī)器人1在龍門架5上沿軌道運(yùn)動，可以使機(jī)器人1移動到不同的工位，進(jìn)行不同的加工作業(yè)，從而實現(xiàn)連續(xù)的生產(chǎn)。也可以在軌道上設(shè)置多個機(jī)器人1，同時進(jìn)行工作。利用上軌道3和側(cè)軌道4使機(jī)器人1能沿曲線軌道運(yùn)動結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)區(qū)域特殊環(huán)境下多臺設(shè)備聯(lián)動作業(yè)，

機(jī)器人1是自動執(zhí)行工作的機(jī)器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運(yùn)行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。它的任務(wù)是協(xié)助或取代人類工作的工作，例如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)，或是危險的工作。

機(jī)器人1由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動裝置、檢測裝置和控制系統(tǒng)和機(jī)械結(jié)構(gòu)組成

機(jī)器人1本體，其臂部一般采用空間開鏈連桿機(jī)構(gòu)，其中的運(yùn)動副(轉(zhuǎn)動副或移動副)常稱為關(guān)節(jié)，關(guān)節(jié)個數(shù)通常即為機(jī)器人1的自由度數(shù)。根據(jù)關(guān)節(jié)配置型式和運(yùn)動坐標(biāo)形式的不同，機(jī)器人1執(zhí)行機(jī)構(gòu)可分為直角坐標(biāo)式、圓柱坐標(biāo)式、極坐標(biāo)式和關(guān)節(jié)坐標(biāo)式等類型。

本實施例的可選方案中，軌道設(shè)置為U型或S型。

根據(jù)工作的需要，可以將軌道設(shè)置成U型或S型，除此之外，根據(jù)需要，也可以設(shè)置成其他形狀。

本實施例的可選方案中，上導(dǎo)向輪組211包括第一導(dǎo)向輪2111和第二導(dǎo)向輪2112，第一導(dǎo)向輪2111和第二導(dǎo)向輪2112分別與上軌道3接觸，且第一導(dǎo)向輪2111和第二導(dǎo)向輪2112對稱設(shè)置在上軌道3的兩側(cè)；側(cè)導(dǎo)向輪組212包括第一承載輪2121、第二承載輪2122和第三承載輪2123，第一承載輪2121與側(cè)軌道4的上端面接觸，第二承載輪2122與側(cè)軌道4的下端面接觸，第三承載輪2123與側(cè)軌道4的側(cè)面接觸。

上導(dǎo)向輪組211和側(cè)導(dǎo)向輪組212的設(shè)置，使彎曲軌道在使用時，通過第一導(dǎo)向輪2111和第二導(dǎo)向輪2112與上軌道3接觸，第一承載輪2121、第二承載輪2122和第三承載輪2123與側(cè)軌道4接觸，第一導(dǎo)向輪2111和第二導(dǎo)向輪2112分別卡在上軌道3的兩邊，當(dāng)遇到彎曲軌道時，第一導(dǎo)向輪2111和第二導(dǎo)向輪2112與上軌道3壓迫會使行走機(jī)構(gòu)2轉(zhuǎn)彎。采用上述結(jié)構(gòu)后，當(dāng)行走機(jī)構(gòu)2運(yùn)行時產(chǎn)生徑向或切向方向的晃動時，均可通過導(dǎo)向輪和與其相配的軌道共同作用將其消除。

上導(dǎo)向輪組211和側(cè)導(dǎo)向輪組212可以分別繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；導(dǎo)向輪安裝在機(jī)器人固定板21上，另外，上導(dǎo)向輪組211和側(cè)導(dǎo)向輪組212與機(jī)器人固定板21之間可以設(shè)有導(dǎo)向輪架。

本實施例的可選方案中，第一導(dǎo)向輪2111和第二導(dǎo)向輪2112分別通過導(dǎo)向輪軸214安裝在機(jī)器人固定板21上。

本實施例的可選方案中，第一承載輪2121和第二承載輪2122分別通過承載輪軸215安裝在機(jī)器人固定板21上；第三承載輪2123通過承載輪安裝座216固定在機(jī)器人固定板21上。

本實施例的可選方案中，機(jī)器人1與機(jī)器人固定板21通過緊固件213連接。

緊固件213，是作緊固連接用且應(yīng)用極為廣泛的一類機(jī)械零件。緊固件213可以是螺栓、螺柱或螺釘。

螺栓：由頭部和螺桿(帶有外螺紋的圓柱體)兩部分組成的一類緊固件213，需與螺母配合，用于緊固連接兩個帶有通孔的零件。這種連接形式稱螺栓連接。如把螺母從螺栓上旋下，有可以使這兩個零件分開，故螺栓連接是屬于可拆卸連接。

螺柱：沒有頭部的，僅有兩端均外帶螺紋的一類緊固件213。連接時，它的一端必須旋入帶有內(nèi)螺紋孔的零件中，另一端穿過帶有通孔的零件中，然后旋上螺母，即使這兩個零件緊固連接成一件整體。這種連接形式稱為螺柱連接，也是屬于可拆卸連接。主要用于被連接零件之一厚度較大、要求結(jié)構(gòu)緊湊，或因拆卸頻繁，不宜采用螺栓連接的場合。

螺釘：也是由頭部和螺桿兩部分構(gòu)成的一類緊固件213，按用途可以分為三類：機(jī)器螺釘、緊定螺釘和特殊用途螺釘。機(jī)器螺釘主要用于一個緊定螺紋孔的零件，與一個帶有通孔的零件之間的緊固連接，不需要螺母配合(這種連接形式稱為螺釘連接，也屬于可拆卸連接；也可以與螺母配合，用于兩個帶有通孔的零件之間的緊固連接。)緊定螺釘主要用于固定兩個零件之間的相對位置。

本實施例的可選方案中，機(jī)器人1設(shè)置為伺服機(jī)器人1。

本實施例的可選方案中，軌道上設(shè)置有多個預(yù)備工位。

軌道上依次設(shè)置有預(yù)備工位1、預(yù)備工位2、預(yù)備工位3、預(yù)備工位4、預(yù)備工位5……機(jī)器人1可以通過控制裝置點對點的移動到預(yù)備工位1、預(yù)備工位2、預(yù)備工位3、預(yù)備工位4、預(yù)備工位5等。

本實施例的可選方案中，機(jī)器人1為可編程控制。

機(jī)器人1可以用可編程邏輯控制器PLC對控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，由操作面板上按鈕進(jìn)行操作，人機(jī)操作界面觸摸屏來操作控制方式。

可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller，簡稱PLC)，一種具有微處理機(jī)的數(shù)字電子設(shè)備，用于自動化控制的數(shù)字邏輯控制器，可以將控制指令隨時加載內(nèi)存內(nèi)儲存與執(zhí)行。可編程控制器由內(nèi)部CPU，指令及資料內(nèi)存、輸入輸出單元、電源模組、數(shù)字模擬等單元所模組化組合成。

本實施例的可選方案中，驅(qū)動機(jī)構(gòu)為伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)。

伺服電機(jī)可使控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確，可以將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號控制，并能快速反應(yīng)，在自動控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具有機(jī)電時間常數(shù)小、線性度高、始動電壓等特性，可把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機(jī)兩大類，其主要特點是，當(dāng)信號電壓為零時無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。

步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。

本實用新型的龍門架5和軌道的長度可以調(diào)整，預(yù)備工位的數(shù)量也可以調(diào)整，具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、效率高、動作平穩(wěn)的特點，可以通過簡單的電控系統(tǒng)，實現(xiàn)自動化控制，同時本實用新型還可采用液壓、氣動或其它電氣驅(qū)動的機(jī)構(gòu)提供動力，適用范圍廣，適用性強(qiáng)。

實施例二

本實用新型還提供了一種自動化加工系統(tǒng)，包括的曲線軌道機(jī)器人1裝置。

本實用新型還提供了一種自動化加工系統(tǒng)，包括曲線軌道機(jī)器人1裝置。使用本實用新型提供的曲線軌道機(jī)器人1裝置的自動化加工系統(tǒng)可以提高機(jī)器人1的利用效率，節(jié)約成本，提高生產(chǎn)率。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的范圍。