專利名稱：一種搬運(yùn)機(jī)器人及其搬運(yùn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種搬運(yùn)機(jī)器人及其搬運(yùn)方法。
技術(shù)背景
機(jī)器人(Robot)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。
在汽車自動化生產(chǎn)線上，經(jīng)常需要用到搬運(yùn)機(jī)器人，其用于將工件從一個地方搬運(yùn)到另外一個地方，大大節(jié)省了人工。但是，由于在生產(chǎn)線上需要使用的搬運(yùn)機(jī)器人很多， 相互之間經(jīng)常會存在干涉問題。比如控制裝置發(fā)送控制指令給機(jī)器人A時，機(jī)器人B也可能會收到控制指令，此時就需要機(jī)器人做出申請從而決定哪個機(jī)器人首先進(jìn)入?yún)^(qū)域工作。 另外，機(jī)器人抓取工件a，搬運(yùn)到一定工位時，在所述工位上已經(jīng)存在工件b 了，此時就需要首先判斷工位上是否已經(jīng)存在了工件。否則，不但延誤了生產(chǎn)，而且還會造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。
因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。 發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種搬運(yùn)機(jī)器人及其搬運(yùn)方法，旨在解決現(xiàn)有的汽車總裝過程中，多個機(jī)器人在同一區(qū)域工作，需要合理安排工作時序，干涉區(qū)域從而保證安全有效快速生產(chǎn)。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種搬運(yùn)機(jī)器人，設(shè)置在汽車總裝生產(chǎn)線上，其中，所述搬運(yùn)機(jī)器人包括 機(jī)器人本體、抓手以及機(jī)器人控制裝置，所述機(jī)器人本體連接所述機(jī)器人控制裝置和抓手；其中，所述機(jī)器人控制裝置上設(shè)置有一干涉檢測裝置，用于檢測是否有干涉信號的存在。
所述的搬運(yùn)機(jī)器人，其中，所述機(jī)器人控制裝置和所述機(jī)器人本體通過供電電纜和編碼器電纜連接。
所述的搬運(yùn)機(jī)器人，其中，所述抓手包括夾具裝置、氣缸和吸盤。
所述的搬運(yùn)機(jī)器人，其中，所述搬運(yùn)機(jī)器人進(jìn)一步包括 初始化模塊，用于對機(jī)器人進(jìn)行初始化；零點(diǎn)確認(rèn)模塊，用于確認(rèn)機(jī)器人各軸角度、零點(diǎn)是否準(zhǔn)確； 地址分配模塊，用于設(shè)置抓手的遠(yuǎn)程地址、機(jī)器人本體從動測網(wǎng)絡(luò)地址； 調(diào)試模塊，用于進(jìn)行機(jī)器人軌跡編程，根據(jù)不同的情況確認(rèn)抓手的運(yùn)動方式； 搬運(yùn)控制模塊，用于根據(jù)機(jī)器人軌跡控制機(jī)器人本體和抓手運(yùn)動，完成搬運(yùn)； 所述初始化模塊、零點(diǎn)確認(rèn)模塊、地址分配模塊、調(diào)試模塊和搬運(yùn)控制模塊依次連接。
一種所述的搬運(yùn)機(jī)器人的搬運(yùn)方法，其中，所述方法包括以下步驟51、搬運(yùn)機(jī)器人裝配在汽車總裝生產(chǎn)線上；52、搬運(yùn)機(jī)器人通電后初始化；53、確認(rèn)機(jī)器人各軸角度、零點(diǎn)是否準(zhǔn)確；54、設(shè)置抓手的遠(yuǎn)程地址、機(jī)器人本體從動測網(wǎng)絡(luò)地址；55、進(jìn)行機(jī)器人軌跡編程，根據(jù)不同的情況確認(rèn)抓手的運(yùn)動方式；56、根據(jù)機(jī)器人軌跡控制機(jī)器人本體和抓手運(yùn)動，并通過干涉檢測裝置實(shí)時檢測是否有干涉信號的存在，及時調(diào)整機(jī)器人本體和抓手運(yùn)動，直至完成搬運(yùn)。
有益效果本發(fā)明提供的搬運(yùn)機(jī)器人及其搬運(yùn)方法，能夠自動完成搬運(yùn)過程，大大節(jié)約了人力成本，并提高了生產(chǎn)效率，同時，通過干涉檢測裝置實(shí)時檢測是否有干涉信號的存在，及時調(diào)整機(jī)器人本體和抓手運(yùn)動，從而保證了整個搬運(yùn)過程及時有效快速。


圖1為本發(fā)明的搬運(yùn)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為本發(fā)明的搬運(yùn)機(jī)器人的搬運(yùn)方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供一種搬運(yùn)機(jī)器人及其搬運(yùn)方法，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
請參閱圖1，其為本發(fā)明的搬運(yùn)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)框圖。如圖所示，所述搬運(yùn)機(jī)器人包括機(jī)器人本體100、抓手200以及機(jī)器人控制裝置300，所述機(jī)器人本體100連接所述機(jī)器人控制裝置300和抓手200，所述機(jī)器人控制裝置300連接抓手200 ；其中，所述機(jī)器人控制裝置300上設(shè)置有一干涉檢測裝置310，用于檢測是否有干涉信號的存在(包括是否有工件，氣缸是否到位，真空度是否達(dá)到等)。
具體來說，所述機(jī)器人本體100用于根據(jù)機(jī)器人控制裝置300發(fā)出的指令，來做出各種動作，從而帶動與其相連的抓手200對工件進(jìn)行抓取，并通過機(jī)器人本體的運(yùn)動來將工件移動到所需的位置。抓手200用于對工件進(jìn)行抓取，當(dāng)工件到達(dá)所需放置的位置時，松開工件。所述抓手200可以包括夾具裝置、氣缸和吸盤，所述氣缸用于將壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，從而帶動吸盤進(jìn)行運(yùn)動(例如往返直線運(yùn)動等)；所述吸盤用于將工件僅僅吸住，從而實(shí)現(xiàn)抓取。所述機(jī)器人控制裝置300通過發(fā)送控制信號控制機(jī)器人本體和抓手進(jìn)行運(yùn)動。另外，所述機(jī)器人控制裝置300上設(shè)置有一干涉檢測裝置310，用于檢測是否有吸盤吸緊，氣缸是否到位等。具體說來，機(jī)器人將工件搬運(yùn)至工作臺，并將抓手整體留在工作臺時。此時檢查有無干涉，并進(jìn)行信號判斷，從而調(diào)整機(jī)器人本體和抓手的運(yùn)動。當(dāng)確認(rèn)與其他機(jī)器人不存在干涉時，另機(jī)器人進(jìn)入放件區(qū)域，進(jìn)行搬運(yùn)。
進(jìn)一步地，所述機(jī)器人控制裝置和所述機(jī)器人本體通過供電電纜和編碼器電纜連接。所述機(jī)器人控制裝置和所述抓手通過Devicenet連接。Devicenet是90年代中期發(fā)展起來的一種基于CAN (Controller Area Network)技術(shù)的低成本、高性能的通信網(wǎng)絡(luò)，最初由美國Rockwell公司開發(fā)應(yīng)用。其是一種低成本的通訊總線。它將工業(yè)設(shè)備(如限位開關(guān)，光電傳感器，閥組，馬達(dá)啟動器，過程傳感器，條形碼讀取器，變頻驅(qū)動器，面板顯示器和操作員接口)連接到網(wǎng)絡(luò)，從而消除了昂貴的硬接線成本。直接互連性改善了設(shè)備間的通訊，并同時提供了相當(dāng)重要的設(shè)備級診斷功能，這是通過硬接線I/O接口很難實(shí)現(xiàn)的。它在提供多供貨商同類部件間的可互換性的同時，減少了配線和安裝工業(yè)自動化設(shè)備的成本和時間。DeviceNet不僅僅使設(shè)備之間以一根電纜互相連接和通訊，更重要的是它給系統(tǒng)所帶來的設(shè)備級的診斷功能。該功能在傳統(tǒng)的I/O上是很難實(shí)現(xiàn)的。
另外，所述搬運(yùn)機(jī)器人進(jìn)一步包括初始化模塊、零點(diǎn)確認(rèn)模塊、地址分配模塊、調(diào)試模塊和搬運(yùn)控制模塊，所述初始化模塊、零點(diǎn)確認(rèn)模塊、地址分配模塊、調(diào)試模塊和搬運(yùn)控制模塊依次連接。其中，所述初始化模塊用于對機(jī)器人進(jìn)行初始化；所述零點(diǎn)確認(rèn)模塊用于確認(rèn)機(jī)器人各軸角度、零點(diǎn)是否準(zhǔn)確；所述地址分配模塊，用于設(shè)置抓手的遠(yuǎn)程地址、機(jī)器人本體從動測網(wǎng)絡(luò)地址，還可以定義信號的用途，例如工件檢測到位、氣缸夾緊打開、真空發(fā)生器打開、關(guān)閉等；所述調(diào)試模塊用于進(jìn)行機(jī)器人軌跡編程，根據(jù)不同的情況確認(rèn)抓手的運(yùn)動方式，完成自動化生產(chǎn)滿足節(jié)拍；所述搬運(yùn)控制模塊用于根據(jù)機(jī)器人軌跡控制機(jī)器人本體和抓手運(yùn)動，完成搬運(yùn)；在搬運(yùn)控制模塊工作的同時，干涉檢測裝置實(shí)時檢測是否有干涉信號的存在，及時調(diào)整機(jī)器人本體和抓手運(yùn)動，直至完成搬運(yùn)。
下面提供一段相應(yīng)的代碼來解釋上述功能是如何實(shí)現(xiàn)的應(yīng)當(dāng)理解的是，可以采用其他形式的代碼來實(shí)現(xiàn)，不限于所述舉例。
PICKWAIT IN#(71)=0N 檢測到工件即抓手在正確位置可以進(jìn)行搬運(yùn)工作CALL J0B:YP1CL0SE 相應(yīng)的氣缸吸盤加緊子程序以下解釋DOUT 0T#(39) ON 工件抓取完成發(fā)送PLC請求離開信號WAIT IN# (39) =ON 等待PLC允許離開此時PLC要判斷工位夾具是否安全MOVL C00098 BC00098 EC00098 V=200. 0 PL=I 直線運(yùn)動 200mm/s 速度位置等級 1MOVJ C00099 BC00099 EC00099 VJ=IOO. 00 PL=I 軸運(yùn)動速度 100% 位置等級 1DOUT 0T#(39) OFF 取消請求MOVJ C00100 BC00100 EC00100 VJ=IOO. 00 PL=IMOVJ C00101 BCOO101 ECOO101 VJ=IOO. 00 PL=2MOVJ C00102 BC00102 EC00102 VJ=IOO. 00 PL=2DOUT 0T#(41) ON此時機(jī)器人離開夾具區(qū)域DOUT 0T# (5) ON 與工位無干涉MOVJ C00103 BC00103 EC00103 VJ=IOO. 00 PL=3DOUT 0T#(43) ON機(jī)器人在預(yù)放件位置WAIT IN# (49) =ON 等待PLC允許進(jìn)入放件區(qū)域WAIT IN#(12)=0N 等待與其他機(jī)器人1無干涉信號DOUT 0T#(12) OFF 與其他機(jī)器人1無干涉發(fā)出此時與其他機(jī)器人1不能進(jìn)入次區(qū)域WAIT IN#(12)=0N等待與其他機(jī)器人1無干涉信號確認(rèn) DOUT 0T#(6) OFF與工位1干涉與工位1干涉夾具不能動做 DOUT 0T#(43) OFF機(jī)器人呢進(jìn)入房間區(qū)域MOVJ C00104 BC00104 EC00104 VJ=IOO. 00 PL=I MOVJ C00105 BC00105 EC00105 VJ=IOO. 00 PL=OMOVL C00106 BCOO106 ECOO106 V=400. 0 PL=O到達(dá)放件位置位置等級為0即精確到達(dá)‘PUT DOWNCALL J0B:YP10PEN相應(yīng)的氣缸吸盤松開子程序以下解釋DOUT 0T# (42) ON 放件完成WAIT IN# (50) =ON 等待PLC允許離開MOVJ C00107 BC00107 EC00107 VJ=IOO. 00 PL=OWAIT IN#(72)=0N等待抓手離開工件，此時機(jī)器人已經(jīng)離開房間區(qū)域如果抓手上還有件就會出問題所以要判斷MOVJ C00108 BC00108 EC00108 VJ=IOO. 00 PL=IDOUT 0T#(42) OFF放件到位取消因?yàn)橐呀?jīng)離開位置MOVJ C00109 BC00109 EC00109 VJ=IOO. 00 PL=2MOVJ C00110 BC00110 EC00110 VJ=IOO. 00 PL=3DOUT 0T# (6) ON 與工位無干涉DOUT 0T#(12) ON與其他機(jī)器人1無干涉DOUT 0T# (8) ON 發(fā)送給PLC工作完成WAIT IN# (80) =ON PLC進(jìn)行工作完成確認(rèn)DOUT 0T# (8) OFF 確認(rèn)完成‘LIKAIMOVJ C00111 BC00111 EC00111 VJ=IOO. 00 PL=OYP1CL0SENOPDOUT 0T#(84) OFF氣缸打開信號取消 DOUT 0T#(83) ON氣缸夾緊信號打開 WAIT IN# (83) =ON 等待氣缸夾緊到位DOUT 0T#(83) OFF夾緊到位后取消信號夾緊夾緊后之后打開信號打開后氣缸才會打開ENDYP10PEN NOPDOUT 0T#(83) OFF氣缸夾緊信號取消 DOUT 0T#(84) ON 氣缸打開信號打開 WAIT IN# (84) =ON等待氣缸打開到位DOUT 0T#(84) OFF打開到位后取消信號夾緊打開后之后夾緊信號打開后氣缸才會夾緊END本發(fā)明還提供了一種所述的搬運(yùn)機(jī)器人的搬運(yùn)方法，如圖2所示，所述方法包括以下步驟51、搬運(yùn)機(jī)器人裝配在汽車總裝生產(chǎn)線上；52、搬運(yùn)機(jī)器人通電后初始化；53、確認(rèn)機(jī)器人各軸角度、零點(diǎn)是否準(zhǔn)確；54、設(shè)置抓手的遠(yuǎn)程地址、機(jī)器人本體從動測網(wǎng)絡(luò)地址；55、進(jìn)行機(jī)器人軌跡編程，根據(jù)不同的情況確認(rèn)抓手的運(yùn)動方式；56、根據(jù)機(jī)器人軌跡控制機(jī)器人本體和抓手運(yùn)動，并通過干涉檢測裝置實(shí)時檢測是否有干涉信號的存在，及時調(diào)整機(jī)器人本體和抓手運(yùn)動，直至完成搬運(yùn)。
綜上所述，本發(fā)明提供的一種搬運(yùn)邊機(jī)器人及其搬運(yùn)方法，其中，所述搬運(yùn)機(jī)器人包括機(jī)器人本體、抓手以及機(jī)器人控制裝置，所述機(jī)器人本體連接所述機(jī)器人控制裝置和抓手，所述機(jī)器人控制裝置連接抓手；其中，所述機(jī)器人控制裝置上設(shè)置有一干涉檢測裝置，用于檢測是否有干涉信號的存在。通過本發(fā)明提供的搬運(yùn)機(jī)器人及其搬運(yùn)方法，能夠自動完成搬運(yùn)過程，大大節(jié)約了人力成本，并提高了生產(chǎn)效率，同時，通過干涉檢測裝置實(shí)時檢測是否有干涉信號的存在，及時調(diào)整機(jī)器人本體和抓手運(yùn)動，從而保證了整個搬運(yùn)過程及時有效快速。
應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種搬運(yùn)機(jī)器人，設(shè)置在汽車總裝生產(chǎn)線上，其特征在于，所述搬運(yùn)機(jī)器人包括 機(jī)器人本體、抓手以及機(jī)器人控制裝置，所述機(jī)器人本體連接所述機(jī)器人控制裝置和抓手，所述機(jī)器人控制裝置連接抓手；其中，所述機(jī)器人控制裝置上設(shè)置有一干涉檢測裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搬運(yùn)機(jī)器人，其特征在于，所述機(jī)器人控制裝置和所述機(jī)器人本體通過供電電纜和編碼器線連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搬運(yùn)機(jī)器人，其特征在于，所述干涉檢測裝置進(jìn)一步包括自身信號干涉檢測裝置和外部信號干涉檢測裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搬運(yùn)機(jī)器人，其特征在于，所述抓手包括氣缸和吸盤。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搬運(yùn)機(jī)器人，其特征在于，所述搬運(yùn)機(jī)器人進(jìn)一步包括 初始化模塊，用于對機(jī)器人進(jìn)行初始化；零點(diǎn)確認(rèn)模塊，用于確認(rèn)機(jī)器人各軸角度、零點(diǎn)是否準(zhǔn)確； 地址分配模塊，用于設(shè)置抓手的遠(yuǎn)程地址、機(jī)器人本體從動測網(wǎng)絡(luò)地址； 調(diào)試模塊，用于進(jìn)行機(jī)器人軌跡編程，根據(jù)不同的情況確認(rèn)抓手的運(yùn)動方式； 搬運(yùn)控制模塊，用于根據(jù)機(jī)器人軌跡控制機(jī)器人本體和抓手運(yùn)動，完成搬運(yùn)； 所述初始化模塊、零點(diǎn)確認(rèn)模塊、地址分配模塊、調(diào)試模塊和搬運(yùn)控制模塊依次連接。
6.一種權(quán)利要求1所述的搬運(yùn)機(jī)器人的搬運(yùn)方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟.51、搬運(yùn)機(jī)器人裝配在汽車總裝生產(chǎn)線上；.52、搬運(yùn)機(jī)器人通電后初始化；.53、確認(rèn)機(jī)器人各軸角度、零點(diǎn)是否準(zhǔn)確；.54、設(shè)置抓手的遠(yuǎn)程地址、機(jī)器人本體從動測網(wǎng)絡(luò)地址；.55、進(jìn)行機(jī)器人軌跡編程，根據(jù)不同的情況確認(rèn)抓手的運(yùn)動方式；.56、根據(jù)機(jī)器人軌跡控制機(jī)器人本體和抓手運(yùn)動，并通過干涉檢測裝置實(shí)時檢測是否有干涉信號的存在，及時調(diào)整機(jī)器人本體和抓手運(yùn)動，直至完成搬運(yùn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種搬運(yùn)邊機(jī)器人及其搬運(yùn)方法，其中，所述搬運(yùn)機(jī)器人包括機(jī)器人本體、抓手以及機(jī)器人控制裝置，所述機(jī)器人本體連接所述機(jī)器人控制裝置和抓手，；其中，所述機(jī)器人控制裝置上設(shè)置有一干涉檢測裝置。通過本發(fā)明提供的搬運(yùn)機(jī)器人及其搬運(yùn)方法，能夠自動完成搬運(yùn)過程，大大節(jié)約了人力成本，并提高了生產(chǎn)效率，同時，通過干涉檢測裝置實(shí)時檢測是否有干涉信號的存在，及時調(diào)整機(jī)器人本體和抓手運(yùn)動，從而保證了整個搬運(yùn)過程及時有效快速。
文檔編號B25J9/16GK102514010SQ20111045864
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者劉曉波 申請人:長春大正博凱汽車設(shè)備有限公司