一种自动越轨的汽车玻璃运输机器人及其运输方法

文档序号:1914698 发布日期:2021-12-03 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 一种自动越轨的汽车玻璃运输机器人及其运输方法 (Automatic cross-rail automobile glass transportation robot and transportation method thereof ) 是由 许金兰 于 2021-08-19 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种自动越轨的汽车玻璃运输机器人,包括测距仪、承载箱、越轨组件、以及夹紧组件四部分。其中承载箱内部眼四周设置有可移动式夹紧组件,夹紧组件沿滑轨移动,从而适应不同尺寸规格的汽车玻璃,同时又便于后续机械手装配过程中抓取,夹紧组件通过可调节式并具有缓冲效果的限位件实现不同厚度的夹持,夹持件以及支架均设置有橡胶件,对汽车玻璃边缘进一步保护,防止运输过程中晃动,影响其表面质量,并通过测距仪随时对行径位置进行预测,第一时间发现障碍物并通过可反向回转的越轨组件跨过障碍物,测距仪与越轨组件配合使用,越轨组件根据接收到的相关数据,进行系统所设定的相对应措施,从而有效越过障碍。(The invention relates to an automatic track crossing automobile glass conveying robot which comprises four parts, namely a distance meter, a bearing box, a track crossing assembly and a clamping assembly. Wherein the inside eye of bearing box is provided with movable clamping components all around, clamping components moves along the slide rail, thereby adapt to the car glass of different dimensions, the follow-up manipulator assembly process of being convenient for snatchs simultaneously again, clamping components passes through adjustable and has the locating part of buffering effect and realizes the centre gripping of different thickness, holder and support all are provided with the rubber spare, further protect car glass edge, prevent to rock in the transportation, influence its surface quality, and predict the path position at any time through the distancer, the very first time discovers the barrier and strides over the barrier through the subassembly of crossing that can reverse gyration, the distancer uses with crossing the subassembly cooperation, cross the subassembly according to the relevant data received, carry out the corresponding measure that the system set for, thereby effectively cross the barrier.)

一种自动越轨的汽车玻璃运输机器人及其运输方法

技术领域

本发明涉及一种汽车配件运输领域,具体涉及一种自动越轨的汽车玻璃运输机器人及其运输方法。

背景技术

汽车因外形体积以及内部另加的机构导致其生产加工极其复杂,在所有零部件加工完成后,最后对汽车进行组装,传统汽车装配过程中,由于车间内部空间有限,无法加工所有装配物料集中,这就需要运输装置,将相关物料由存储区域传送至装配区域,汽车玻璃是汽车组装零部件中重要零件之一。

汽车玻璃在经过一系列的加工操作之后,经过最后打包输送至存储区,现有技术中,采用AGV小车进行传送,但是在运输过程中,AGV小车只能根据所设定的磁条路线进行移动,遇到车间环境布置复杂的情况下无法有效实现运输,并且汽车玻璃其本身规格,尺寸较大且易碎,造成损失。

发明内容

发明目的:提供一种自动越轨的汽车玻璃运输机器人及其运输方法,有效解决了现有技术存在的上述问题。

技术方案:一种自动越轨的汽车玻璃运输机器人,包括测距仪、承载箱、越轨组件、以及夹紧组件四部分。

固定在承载箱底部的测距仪;

越轨组件,对称固定在机架两侧,包括以预定距离固定在所述机架的连接板,沿所述连接板轴向中部固定连接的第一转动轮,与所述第一转动轮啮合配合转动的第二转轮,以及与所述第二转动轮同轴转动的伸缩组件;

以及多组沿所述承载箱底部轴向,以及所述承载箱侧面周向均匀分布的夹紧组件,所述夹紧组件沿滑轨直线运动。测距仪固定在承载箱下方并始终以预定角度向承载箱直线方向测距,并与预定数值进行对比,采用越轨组件,以减少装置的剧烈抖动,提高运行稳定性。越轨组件固定设置在机架两侧,在保证稳定传送的同时能够有效避免装置重量不等,而在移动过程中发生倾斜。并且设置在承载箱的两侧,从而避免发动机在汽车玻璃底部震动,影响其承载箱的稳定性。采用第一转动轮与第二转动啮合转动,通过调节传动比,以适应不同承载力。夹紧组件有效保护汽车玻璃,避免其在传送过程中与承载箱体发生磕碰,并且夹紧组件活动连接在箱体表面,有效适用不同尺寸的夹持,同时在后续装配过程中,提高机械手的吸附效率。

在进一步实施例中,所述伸缩组件包括本体,固定在所述本体末端的第一伸缩杆,以及沿所述第一伸缩杆末端轴向固定连接的折叠盘,形成升降区域,所述第二转动轮与本体螺纹连接。第二转动轴末端预定距离设置有螺纹,与本体螺纹连接,形成螺杆传动,从而第二转动轮转动带动本体直线往复移动,实现折叠盘的横向移动,本体轴向延伸连接第一伸缩杆并末端连接折叠盘,第一伸缩杆调节折叠盘贴紧地面,折叠盘以阶梯形式折叠增大与地面接触面积,从而提高其支撑稳定性,同时可根据承载箱的越轨高度进行调节,有效避免机架底部升降时撞击第二转动轮。

在进一步实施例中,所述连接板两侧对称固定连接的第二伸缩杆,所述第二伸缩杆末端与所述机架底部固定连接,所述机架沿第二伸缩杆直线运动。第二伸缩杆以成对形式分别对称固定在第一转动轮以及伸缩组件的两侧,并且同侧的第二伸缩杆之间的距离大于折叠盘本体直径,从而防止对折叠盘的位移路径形成阻碍,第二伸缩杆升降运动带动机架底部同步运动,从而使整体装置同步位移,以提高装置与轨道之间的距离,实现越轨。

在进一步实施例中,所述夹紧组件包括与所述滑轨垂直且对称固定连接在所述滑轨边缘的支架,以及对称转动连接在所述支架侧边缘的夹持件,所述支架沿轴向开设有凹槽,所述夹持件两侧固定设置的驱动件沿所述支架凹槽预定方向移动。支架轴向开设通槽,用于放置汽车玻璃,夹持件与支架转动连接,当汽车玻璃进入支架后,夹持件绕支架相向转动,从而实现夹持,驱动件有效控制夹持件的转动方向,使夹持件在放松状态下保持有预定距离,便于后续汽车玻璃直接进入支架,有效提高夹持效率,支架卡槽底部设置有防滑件,进一步提高与汽车玻璃边缘之间的摩擦力,从而有效避免传送过程中汽车玻璃滑动,影响其稳定性。

在进一步实施例中,所述支架宽度自靠近滑轨底部向远离滑轨底部逐渐减少,所述支架边缘形成为圆弧状,所述夹持件截面呈与所述支架边缘同弧度圆弧。夹持件与支架边缘设置有同弧度圆弧,进一步减小结构尺寸,由于汽车玻璃截面带有圆弧弧度,夹持件平面夹持,大大降低了夹持力,圆弧面有效适应汽车玻璃自身曲面,并提高夹持件与汽车玻璃之间的接触面积,从而保证有效夹持。

在进一步实施例中,所述推送组件包括沿所述驱动件对中部轴向活动连接的推杆,以及沿所述推杆周向延伸预定距离,并与所述限位件活动连接的限位件,所述推杆沿限位件直线运动形成驱动空间。推杆与汽车玻璃表面直接接触,想设置的推杆形成缝隙,从而当汽车玻璃进入支架时推动推杆,推杆沿轴向推动驱动件从而进一步使夹持件沿预定方向转动,端部与汽车玻璃表面贴合,推杆推动距离以汽车玻璃厚度决定,使夹持件端部两个方向的转动行程一致,从而保证夹持件行程的可控性,便于后续尺寸调节。

在进一步实施例中,所述推杆沿轴向预定距离固定套接有弹性件。采用弹簧套接推杆并使其末端与限位件固定连接,另一端与限位件固定连接,推杆移动过程中,对弹簧进行压缩,弹簧具有反向作用力以缓解驱动件对推杆的反向作用力,从而达到缓冲作用,并且同时弹簧的回弹作用力支撑推杆,使其与汽车玻璃表面更加贴合,进一步对汽车玻璃端部实现一定的夹持作用,从而有效提高汽车玻璃在承载箱内的稳定性。

在进一步实施例中,所述限位件沿轴线预定角度延伸设置有多个滑槽,并所述支架过渡配合。限位件周向设置的阶梯槽与卡扣的形式配合,有效提高其拆卸效率,同时可根据玻璃厚度调节,从而实现不同厚度的汽车玻璃的夹持。

此外,本发明提供了一种自动越轨的汽车玻璃运输机器人的运输方法,包括如下步骤:

S1、人工将汽车玻璃放置在承载箱内,夹紧组件对其实施夹持力;

S2、如此重复上述步骤,直至汽车玻璃全部放置在内;

S3、承载箱装载完毕后,沿预定行径对汽车玻璃进行传送;

S4、传送过程中,测距仪时刻对承载箱预定角度方向检测障碍物距离,并将数据传送至控制系统;

S5、控制系统接收到数据,电机转动,启动两侧越轨组件带动承载箱跨过障碍物;

S6、传送完毕后,夹具组件将汽车玻璃传送至承载箱外。

在进一步实施例中,所述S5,具体包括如下步骤:

S1、电机转动,齿轮传送同时带动第二转动轴转动;

S2、第二转动轴螺纹传动带动本体直线移动;

S3、第一伸缩杆延伸,折叠盘与地面贴紧,伸缩杆带动机架整体直线移动;

S4、承载箱其中一侧电机反向转动,带动承载箱移动至轨道另一侧,并将第二伸缩杆分向延伸;

S5、越轨组件全部反向转动,伸缩至承载箱内。

有益效果:本发明涉及一种自动越轨的汽车玻璃运输机器人,包括测距仪、承载箱、越轨组件、以及夹紧组件四部分。其中承载箱内部眼四周设置有可移动式夹紧组件,夹紧组件沿滑轨移动,从而适应不同尺寸规格的汽车玻璃,同时又便于后续机械手装配过程中抓取,夹紧组件通过可调节式并具有缓冲效果的限位件实现不同厚度的夹持,夹持件以及支架均设置有橡胶件,对汽车玻璃边缘进一步保护,防止运输过程中晃动,影响其表面质量,并通过测距仪随时对行径位置进行预测,第一时间发现障碍物并通过可反向回转的越轨组件跨过障碍物,测距仪与越轨组件配合使用,越轨组件根据接收到的相关数据,进行系统所设定的相对应措施,从而有效越过障碍。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明中越轨组件的整体结构示意图。

图3为本发明中伸缩组件的整体结构示意图。

图4为本发明中伸缩组件的连接图。

图5为本发明中夹持组件的结构示意图。

图6为图5中支架内部结构示意图。

图中各附图标记为:承载箱1、越轨组件2、连接板201、第一转动轴202、第二转动轴203、第一转动轮204、第二转动轮205、第二伸缩杆206、电机207、机架3、测距仪4、伸缩组件5、第一伸缩杆501、折叠盘502、本体503、橡胶片601、支架602、驱动件603、滑轨604、夹持件605、限位件606、推杆607、弹性件608。

具体实施方式

在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本发明发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

本发明涉及一种自动越轨的汽车玻璃运输机器人及其运输方法,具体方案如下:

如图1至图6所示,一种自动越轨的汽车玻璃运输机器人,包括固定在承载箱1底部的测距仪4;越轨组件2,对称固定在机架3两侧,包括以预定距离固定在所述机架3的连接板201,沿所述连接板201轴向中部固定连接的第一转动轮204,与所述第一转动轮204啮合配合转动的第二转轮,以及与所述第二转动轮205同轴转动的伸缩组件5;以及多组沿所述承载箱1底部轴向,以及所述承载箱1侧面周向均匀分布的夹紧组件,所述夹紧组件沿滑轨604直线运动。

测距仪4固定在承载箱1下方并始终以预定角度向承载箱1直线方向测距,并与预定数值进行对比,实际生活中,承载箱1与机架3固定不动,地面平稳的情况下,位于承载箱1底部的测距仪4与行驶地面始终保持在预定范围值内,当前方出现轨道后,无论轨道是陷入地面设置还是沿地表面凸起都可通过数据对比,当测得数值大于或小于预定数值,均判定为前方具有障碍物,测得数值大于预定数值则说明前方为凸起障碍物,当测得数值小于预定数值,则判定为前方是凹坑,但由于玻璃为易碎材质,均采用越轨组件2,以减少装置的剧烈抖动,提高运行稳定性。越轨组件2固定设置在机架3两侧,在保证稳定传送的同时能够有效避免装置重量不等,而在移动过程中发生倾斜。并且设置在承载箱1的两侧,从而避免发动机在汽车玻璃底部震动,影响其承载箱1的稳定性。采用第一转动轮204通过第一转动轴202与第二转动啮合转动,通过调节传动比,以适应不同承载力。第二齿轮转动最后带动整体装置移动,并通过第二伸缩杆206实现升降,第二伸缩杆206设置在承载箱1的两侧,升降过程中,对于重载情况,需要增大其传动比以提高越轨速度,减少越轨组件2的承载时间,从而有效保护越轨组件2,夹紧组件有效保护汽车玻璃,避免其在传送过程中与承载箱1体发生磕碰,并且夹紧组件活动连接在箱体表面,夹紧组件根据汽车玻璃的边缘尺寸进行调节,实现三角夹持,以提高夹持效果,并有效适用不同尺寸的夹持,同时在后续装配过程中,工厂通常采用机械手对其进行吸附式的抓取,以保护汽车玻璃质量,但无论是将汽车玻璃水平放置还是竖直放置于承载箱1内,面对众多堆叠的汽车玻璃,机械手无法快速从汽车玻璃表面实现吸附,提高机械手的吸附效率。

所述伸缩组件5包括本体503,固定在所述本体503末端的第一伸缩杆501,以及沿所述第一伸缩杆501末端轴向固定连接的折叠盘502,形成升降区域,所述第二转动轮205与本体503螺纹连接。第二转动轴203末端预定距离设置有螺纹,与本体503螺纹连接,形成螺杆传动,从而第二转动轮205转动带动本体503直线往复移动,实现折叠盘502的横向移动,本体503轴向延伸连接第一伸缩杆501并末端连接折叠盘502,第一伸缩杆501调节折叠盘502贴紧地面,折叠盘502以阶梯形式折叠增大与地面接触面积,从而提高其支撑稳定性,同时可根据承载箱1的越轨高度进行调节,有效避免机架3底部升降时撞击第二转动轮205。

第一伸缩杆501延伸使折叠盘502与地面接触后,伸缩组件5与第二转动轮205同轴连接,限制了伸缩组件5的径向位移,从而无法直接实现整体装置的升降,所述连接板201两侧对称固定连接的第二伸缩杆206,所述第二伸缩杆206末端与所述机架3底部固定连接,所述机架3沿第二伸缩杆206直线运动。第二伸缩杆206以成对形式分别对称固定在第一转动轮204以及伸缩组件5的两侧,并且同侧的第二伸缩杆206之间的距离大于折叠盘502本体503直径,从而防止对折叠盘502的位移路径形成阻碍,第二伸缩杆206升降运动带动机架3底部同步运动,从而使整体装置同步位移,以提高装置与轨道之间的距离,实现越轨。

传统汽车玻璃传送过程中,其周边环境复杂,车间同时生产加工其他零部件,为提高零部件加工效率,常采用轨道运输材料,汽车玻璃本身规格尺寸较大,并且在运输过程中,路面平整或者前方遇到障碍物,运输装置在行驶过程中发生抖动,汽车玻璃在承载箱1内没有足够保护措施容易导致汽车玻璃发生碰撞,导致损坏。所述夹紧组件包括与所述滑轨604垂直且对称固定连接在所述滑轨604边缘的支架602,以及对称转动连接在所述支架602侧边缘的夹持件605,所述支架602沿轴向开设有凹槽,所述夹持件605两侧固定设置的驱动件603沿所述支架602凹槽预定方向移动。支架602轴向开设通槽,用于放置汽车玻璃,夹持件605与支架602转动连接,当汽车玻璃进入支架602后,夹持件605绕支架602相向转动,从而实现夹持,驱动件603有效控制夹持件605的转动方向,使夹持件605在放松状态下保持有预定距离,便于后续汽车玻璃直接进入支架602,有效提高夹持效率,支架602卡槽底部设置有防滑件,进一步提高与汽车玻璃边缘之间的摩擦力,从而有效避免传送过程中汽车玻璃滑动,影响其稳定性。

所述支架602宽度自靠近滑轨604底部向远离滑轨604底部逐渐减少,所述支架602边缘形成为圆弧状,所述夹持件605截面呈与所述支架602边缘同弧度圆弧。夹持件605与支架602边缘设置有同弧度圆弧,进一步减小结构尺寸,由于汽车玻璃截面带有圆弧弧度,夹持件605平面夹持,与汽车玻璃表面形成线接触,大大降低了夹持力,圆弧面有效适应汽车玻璃自身曲面,并提高夹持件605与汽车玻璃之间的接触面积,从而保证有效夹持。此外,由于汽车玻璃本身为易碎材质,过大的夹持力容易导致汽车玻璃表面损坏,夹持件605之间的夹持面贴附有橡胶片601,以减少夹持件605对汽车玻璃表面的应力作用。

汽车玻璃进入驱动件603之间时,夹持件605之间的松紧程度决定着对汽车玻璃的夹持力,而过大夹持力不仅损坏汽车玻璃,同时不便于后期配合时抓取。沿所述支架602凹槽轴向预定距离固定设置有推送组件,进一步自动根据汽车玻璃厚度,实现预定夹持力,所述推送组件包括沿所述驱动件603对中部轴向活动连接的推杆607,以及沿所述推杆607周向延伸预定距离,并与所述限位件606活动连接的限位件606,所述推杆607沿限位件606直线运动形成驱动空间。推杆607与汽车玻璃表面直接接触,想设置的推杆607形成缝隙,从而当汽车玻璃进入支架602时推动推杆607,汽车玻璃推动推杆607移动时,使相对推杆607之间的距离为汽车玻璃厚度,推杆607沿轴向推动驱动件603从而进一步使夹持件605沿预定方向转动,端部与汽车玻璃表面贴合,推杆607推动距离以汽车玻璃厚度决定,使夹持件605端部两个方向的转动行程一致,从而保证夹持件605行程的可控性,便于后续尺寸调节。

汽车玻璃进入推杆607之间时,推动推杆607以预定距离移动,推杆607对驱动件603突然地撞击,容易导致驱动件603直接对汽车玻璃的作用力过大,致使汽车玻璃损坏,同时推杆607长时间遭受突然的冲击力容易导致其疲劳折损,所述推杆607沿轴向预定距离固定套接有弹性件608。采用弹簧套接推杆607并使其末端与限位件606固定连接,另一端与限位件606固定连接,推杆607移动过程中,对弹簧进行压缩,弹簧具有反向作用力以缓解驱动件603对推杆607的反向作用力,从而达到缓冲作用,并且同时弹簧的回弹作用力支撑推杆607,使其与汽车玻璃表面更加贴合,进一步对汽车玻璃端部实现一定的夹持作用,从而有效提高汽车玻璃在承载箱1内的稳定性。

汽车玻璃的厚度不一,从而限制夹持件605的转动行程,由于汽车玻璃的厚度与推杆607之间移动后的间距相同,对于较薄尺寸的汽车玻璃,限位件606的初始间距无法达到薄壁汽车玻璃的推动行程,从而无法实现夹持效果,所述限位件606沿轴线预定角度延伸设置有多个滑槽,并所述支架602过渡配合。限位件606周向设置的阶梯槽与卡扣的形式配合,限位件606初始位置始终保持在预定位置,限位件606与支架602不同的卡槽进行配合,从而控制限位件606之间的距离,并且支架602属于薄壁零件,采用卡扣的方式,有效提高其拆卸效率,同时可根据玻璃厚度调节,从而实现不同厚度的汽车玻璃的夹持。

此外,本发明提供基于一种自动越轨的汽车玻璃运输机器人的运输方法,具体包括如下步骤:

汽车玻璃打包之间完成后,系统存储有汽车玻璃外形尺寸相关数据,夹紧组件按顺序自动移动至汽车玻璃三角位置,准备实时夹紧,人工根据汽车玻璃厚度调节限位件606与支架602的卡扣位置,对于汽车玻璃厚度小于推杆607之间的初始位置,将限位件606移动至靠近支架602中心后,将夹紧组件将汽车玻璃水平放置在承载箱1内,汽车玻璃推动两侧推杆607,推杆607压缩弹簧,提高推杆607对汽车玻璃的反向预紧力,并对自身进行保护,缓解汽车玻璃以及驱动件603同时对推杆607的作用力,推杆607沿轴向推动驱动件603从而同时推动夹持件605相向转动,夹持件605端部内壁贴合的橡胶片601与汽车玻璃密切接触,从而实现夹持,一次将加工完毕后的汽车玻璃放置在承载箱1内,承载箱1装载完毕后,沿预定规划行径对汽车玻璃进行传送,

传送过程中,测距仪4时刻对承载箱1预定角度方向检测障碍物距离,并将数据传送至控制系统,控制系统接收到数据,系统进行数据对比,凡是不在预定值范围内,均判断为前方障碍物后,对于凸起障碍物,所测的数据为小于预定值,从而测距仪4进一步沿竖直方向移动测定障碍物高度,直至测量到直线数值发生重大变化点的位置,则为障碍物高度位置,后系统通过计算得出障碍物高度,将相关数据发送至控制系统,电机207转动,启动两侧越轨组件2带动承载箱1跨过障碍物,电机207转动,齿轮传送同时带动第二转动轴203转动,第二转动轴203螺纹传动带动本体503直线移动,第一伸缩杆501沿轴向直线延伸,使折叠盘502与地面贴紧后,第一伸缩杆501根据系统接收到的障碍物高度数据带动机架3整体直线移动至预定高度,承载箱1其中一侧电机207反向转动,带动承载箱1移动至轨道另一侧,并将第二伸缩杆206反向延伸,承载箱1复位,越轨组件2全部反向转动,伸缩至承载箱1内,传送完毕后,夹具组件带动需要的汽车玻璃沿滑轨604移动,将汽车玻璃传送至承载箱1外,以便于机械手进行吸附。

如上所述,尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明,但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下,可对其在形式上和细节上做出各种变化。

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