本发明公开了一种AGV型上下料移动工业机器人，其用于光纤预制棒的搬运，其包括车体、X‑Y运动机构以及执行模块；车体长度方向和宽度方向分别定义为X方向和Y方向；X‑Y运动机构组设于车体上；执行模块组设于X‑Y运动机构，且X‑Y运动机构用于驱动执行模块沿X方向和Y方向运动，执行模块上设有以Y方向为旋转轴的旋转装置，旋转装置上设有用于夹持或松开光纤预制棒的夹持机构。本发明还公开了一种光纤预制棒生产系统。本发明可以实现对光纤预制棒的搬运，避免人工搬运过程中因操作失误而造成经济损失以及避免人员受伤，提高了生产效率。
1.一种AGV型上下料移动工业机器人，其用于光纤预制棒(8)的搬运，其特征在于，其包括：车体(1)，所述车体(1)长度方向和宽度方向分别定义为X方向和Y方向；
X-Y运动机构，所述X-Y运动机构组设于所述车体(1)上；
执行模块(2)，所述执行模块(2)组设于所述X-Y运动机构，且所述X-Y运动机构用于驱动所述执行模块(2)沿X方向和Y方向运动，所述执行模块(2)上设有以Y方向为旋转轴的旋转装置(20)，所述旋转装置(20)上设有用于夹持或松开所述光纤预制棒(8)的夹持机构(21)；
控制系统(3)，所述控制系统(3)组设于所述车体(1)，所述控制系统(3)与所述车体(1)的驱动机构、所述执行模块(2)和所述X-Y运动机构均相连，并用于控制所述车体(1)的运动、控制所述旋转装置(20)的旋转、控制所述夹持机构(21)夹持或松开所述光纤预制棒(8)以及控制所述X-Y运动机构驱动所述执行模块(2)沿X方向和Y方向运动；以及，所述旋转装置(20)包括：连接板(200)，所述连接板(200)一端与所述X-Y运动机构相连；
圆盘支架(201)，所述圆盘支架(201)通过转轴与所述连接板(200)另一端相连，所述夹持机构(21)设于所述圆盘支架(201)上；
驱动装置(202)，所述驱动装置(202)设于所述连接板(200)上，所述驱动装置(202)具有一旋转驱动轴，所述旋转驱动轴与所述圆盘支架(201)相连；所述控制系统(3)与所述驱动装置(202)相连，并用于控制所述驱动装置(202)驱动所述圆盘支架(201)以Y方向为旋转轴旋转。
2.如权利要求1所述的移动工业机器人，其特征在于：其还包括与所述控制系统(3)相连的视觉定位模块，所述视觉定位模块包括组设于所述夹持机构(21)上的相机(4)，所述控制系统(3)还用于控制所述相机(4)的拍照。
3.如权利要求1所述的移动工业机器人，其特征在于：所述车体(1)内设有电源(5)；所述电源(5)与所述车体(1)的驱动机构、所述执行模块(2)、所述旋转装置(20)、所述X-Y运动机构及所述控制系统(3)相连。
4.如权利要求1所述的移动工业机器人，其特征在于：所述夹持机构(21)包括设于所述圆盘支架(201)上的夹持臂(210)及分别设于所述夹持臂(210)两端的两夹爪(211)。
5.如权利要求1所述的移动工业机器人，其特征在于：所述车体(1)上设有用于安全防护的激光扫描传感器，所述激光扫描传感器与所述控制系统(3)连接；所述控制系统(3)还用于通过所述激光扫描传感器检测的数据判断行驶路径上是否有障碍物并控制所述移动工业机器人停止或规避。
上工序生产装置(6)，所述上工序生产装置(6)用于承载水平设置的光纤预制棒(8)；
下工序生产装置(7)，所述下工序生产装置(7)组设有悬挂接头(70)，所示悬挂接头(70)的结构被适配成竖向挂载所示光纤预制棒(8)，且所述下工序生产装置(7)用于将竖向挂载的光纤预制棒(8)转运至下一工序相应位置；
至少一台如权利要求1所述的移动工业机器人，所述移动工业机器人用于将所述上工序生产装置(6)上的光纤预制棒(8)旋转呈竖直状态后搬运至所述下工序生产装置(7)。
7.如权利要求6所述的光纤预制棒生产系统，其特征在于：
所述移动工业机器人还包括控制系统(3)，所述控制系统(3)组设于所述车体(1)，所述控制系统(3)与所述车体(1)的驱动机构、所述执行模块(2)和所述X-Y运动机构均相连，并用于控制所述车体(1)的运动、控制所述旋转装置(20)的旋转、控制所述夹持机构(21)夹持或松开所述光纤预制棒(8)、以及控制所述X-Y运动机构驱动所述执行模块(2)沿X方向和Y方向运动；
所述光纤预制棒生产系统还包括总控系统，所述总控系统与所述控制系统(3)信号连接，并用于控制所述移动工业机器人移动至选定的所述上工序生产装置(6)并夹取所述光纤预制棒(8)以及将该光纤预制棒(8)搬运至指定的所述下工序生产装置(7)。
8.如权利要求7所述的光纤预制棒生产系统，其特征在于：
所述移动工业机器人还包括视觉定位模块，所述视觉定位模块用于拍摄所述下工序生产装置(7)；
所述总控系统用于获取所述视觉定位模块拍摄的照片，并控制所述移动工业机器人将所述光纤预制棒(8)搬运至未挂载所述光纤预制棒(8)的所述悬挂接头(70)处。
AGV型上下料移动工业机器人及光纤预制棒生产系统
技术领域
[0001] 本发明涉及移动工业机器人技术领域，具体涉及一种AGV型上下料移动工业机器人及光纤预制棒生产系统。
背景技术
[0002] 现有的光纤预制棒生产设备大多采用人工上下料方式，使用人工小推车把光纤预制棒从前一道工序设备搬运到下一道工序设备。而这种方式效率低，搬运速度慢，会拉低工厂产能。另一方面，随着生产工艺的改进，光纤预制棒的尺寸和重量越来越大，工人的搬运劳动强度也越来越大，这就在两个方面增加了风险：一是工人更易出错而损坏昂贵的光纤预制棒，造成重大经济损失；二是工人更易在搬运光纤预制棒的过程中受伤。因此亟需针对光纤预制棒生产设备开发一种能自动上下料的行走机器人。
发明内容
[0003] 针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种AGV型上下料移动工业机器人，可以实现对光纤预制棒的搬运，避免人工搬运过程中因操作失误而造成经济损失以及避免人员受伤，提高了生产效率。
[0004] 为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种AGV型上下料移动工业机器人，其用于光纤预制棒的搬运，其包括：
[0005] 车体，所述车体长度方向和宽度方向分别定义为X方向和Y方向；
[0006] X-Y运动机构，所述X-Y运动机构组设于所述车体上；
[0007] 执行模块，所述执行模块组设于所述X-Y运动机构，且所述X-Y运动机构用于驱动所述执行模块沿X方向和Y方向运动，所述执行模块上设有以Y方向为旋转轴的旋转装置，所述旋转装置上设有用于夹持或松开所述光纤预制棒的夹持机构；
[0008] 控制系统，所述控制系统组设于所述车体，所述控制系统与所述车体的驱动机构、所述执行模块和所述X-Y运动机构均相连，并用于控制所述车体的运动、控制所述旋转装置的旋转、控制所述夹持机构夹持或松开所述光纤预制棒以及控制所述X-Y运动机构驱动所述执行模块沿X方向和Y方向运动；以及，
[0009] 所述旋转装置包括：
[0010] 连接板，所述连接板一端与所述X-Y运动机构相连；
[0011] 圆盘支架，所述圆盘支架通过转轴与所述连接板另一端相连，所述夹持机构设于所述圆盘支架上；
[0012] 驱动装置，所述驱动装置设于所述连接板上，所述驱动装置具有一旋转驱动轴，所述旋转驱动轴与所述圆盘支架相连；所述控制系统与所述驱动装置相连，并用于控制所述驱动装置驱动所述圆盘支架以Y方向为旋转轴旋转。
[0013] 进一步地，其还包括与所述控制系统相连的视觉定位模块，所述视觉定位模块包括组设于所述夹持机构上的相机，所述控制系统还用于控制所述相机的拍照。
[0014] 进一步地，所述车体内设有电源；所述电源与所述车体的驱动机构、所述执行模块、所述旋转装置、所述X-Y运动机构及所述控制系统相连。
[0015] 进一步地，所述夹持机构包括设于所述圆盘支架上的夹持臂及分别设于所述夹持臂两端的两夹爪。
[0016] 进一步地，所述车体上设有用于安全防护的激光扫描传感器，所述激光扫描传感器与所述控制系统连接；所述控制系统还用于通过所述激光扫描传感器检测的数据判断行驶路径上是否有障碍物并控制所述移动工业机器人停止或规避。
[0017] 本发明还提供了一种光纤预制棒生产系统，其包括：
[0018] 上工序生产装置，所述上工序生产装置用于承载水平设置的光纤预制棒；
[0019] 下工序生产装置，所述下工序生产装置组设有悬挂接头，所示悬挂接头的结构被适配成竖向挂载所示光纤预制棒，且所述下工序生产装置用于将竖向挂载的光纤预制棒转运至下一工序相应位置；
[0020] 至少一台移动工业机器人，所述移动工业机器人用于将所述上工序生产装置上的光纤预制棒旋转呈竖直状态后搬运至所述下工序生产装置。
[0021] 进一步地，所述移动工业机器人还包括控制系统，所述控制系统组设于所述车体，所述控制系统与所述车体的驱动机构、所述执行模块和所述X-Y运动机构均相连，并用于控制所述车体的运动、控制所述旋转装置的旋转、控制所述夹持机构夹持或松开所述光纤预制棒、以及控制所述X-Y运动机构驱动所述执行模块沿X方向和Y方向运动；
[0022] 所述光纤预制棒生产系统还包括总控系统，所述总控系统与所述控制系统信号连接，并用于控制所述移动工业机器人移动至选定的所述上工序生产装置并夹取所述光纤预制棒以及将该光纤预制棒搬运至指定的所述下工序生产装置。
[0023] 进一步地，所述移动工业机器人还包括视觉定位模块，所述视觉定位模块用于拍摄所述下工序生产装置；
[0024] 所述总控系统用于获取所述视觉定位模块拍摄的照片，并控制所述移动工业机器人将所述光纤预制棒搬运至未挂载所述光纤预制棒的所述悬挂接头处。
[0025] 与现有技术相比，本发明的优点在于：
[0026] 本发明通过X-Y运动机构实现在X方向和Y方向上对光纤预制棒的位置调节，夹持机构夹持光纤预制棒后通过旋转装置实现由水平向竖直方向的旋转，从而实现了对光纤预制棒的搬运，避免人工搬运过程中因操作失误而造成经济损失以及避免人员受伤，可大大降低光纤预制棒在上下料过程中的失误率，提高了生产效率。
附图说明
[0027] 图1为本发明实施例提供的AGV型上下料移动工业机器人结构示意图；
[0028] 图2为本发明实施例提供的光纤预制棒生产系统示意图。
[0029] 图中：1、车体；2、执行模块；20、旋转装置；200、连接板；201、圆盘支架；202、驱动装置；21、夹持机构；210、夹持臂；211、夹爪；3、控制系统；4、相机；5、电源；6、上工序生产装置；7、下工序生产装置；70、悬挂接头；71、水平滑轨；8、光纤预制棒；90、Y方向运动机构；900、Y方向电机；901、Y方向导轨；902、Y方向滚珠丝杠；903、Y方向联轴器；91、X方向运动机构；
910、X方向电机；911、X方向导轨；912、X方向滚珠丝杠；913、X方向联轴器。
具体实施方式
[0030] 以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
[0031] 实施例1
[0032] 参见图1和图2所示，本发明实施例提供一种AGV型上下料移动工业机器人，其用于光纤预制棒8的搬运，其包括车体1、X-Y运动机构以及执行模块2；车体1长度方向和宽度方向分别定义为X方向和Y方向；X-Y运动机构组设于车体1上；执行模块2组设于X-Y运动机构，且X-Y运动机构用于驱动执行模块2沿X方向和Y方向运动，执行模块2上设有以Y方向为旋转轴的旋转装置20，旋转装置20上设有用于夹持或松开光纤预制棒8的夹持机构21。
[0033] 参见图1所示，其中X-Y运动机构包括Y方向运动机构90和X方向运动机构91，X方向运动机构91包括X方向电机910、设于车体1上的X方向导轨911、设于X方向导轨911上的X方向滚珠丝杠912以及由X方向滚珠丝杠912驱动的X方向滑块座，X方向电机910通过X方向联轴器913与X方向滚珠丝杠912相连；
[0034] Y方向运动机构90包括Y方向电机900、承载于X方向滑块座上的Y方向导轨901、设于Y方向导轨901上的Y方向滚珠丝杠902以及由Y方向滚珠丝杠902驱动的Y方向滑块座，Y方向电机900通过Y方向联轴器903与Y方向滚珠丝杠902相连；Y方向滑块座远离Y方向电机900的一端与执行模块2相连。
[0035] 车体1采用磁条导航的方式，且4轮子均可以任意角度行进。
[0036] 通过X-Y运动机构实现在X和Y方向上对光纤预制棒的位置调节，夹持机构21夹持光纤预制棒8后通过旋转装置20实现由水平向竖直方向的旋转；该移动工业机器人实现了对光纤预制棒8的搬运，避免人工搬运过程中因操作失误而造成经济损失以及避免人员受伤，可大大降低光纤预制棒8在上下料过程中的失误率，提高生产效率。
[0037] 实施例2
[0038] 参见图1所示，本发明实施例提供一种AGV型上下料移动工业机器人，本实施例与实施例1的区别在于：其还包括控制系统3，控制系统3组设于车体1，控制系统3与车体1的驱动机构、执行模块2和X-Y运动机构均相连，并用于控制车体1的运动、控制旋转装置20的旋转、控制夹持机构21夹持或松开光纤预制棒8以及控制X-Y运动机构驱动执行模块2沿X方向和Y方向运动。
[0039] 通过控制系统3的控制，使得该移动工业机器人能够自动进行上下料，提高了其自动化程度。
[0040] 实施例3
[0041] 参见图1和图2所示，本发明实施例提供一种AGV型上下料移动工业机器人，本实施例与实施例2的区别在于：其还包括与控制系统3相连的视觉定位模块，视觉定位模块包括组设于夹持机构21上的相机4，控制系统3还用于控制相机4的拍照。视觉定位模块与下工序生产装置7配合使用，通过相机4对下工序生产装置7的悬挂接头70进行拍照，控制系统3控制移动工业机器人将光纤预制棒8搬运至未挂载光纤预制棒8的悬挂接头70处，使得该移动工业机器人能够自动进行上下料，提高了其自动化程度，提高了搬运效率。如图1中所示，视觉定位模块组设于夹持机构21上，当然了，还可以组设光源，为相机4拍照提供充足的光照，提高识别效率。
[0042] 实施例4
[0043] 参见图1所示，本发明实施例提供一种AGV型上下料移动工业机器人，本实施例与实施例2的区别在于：车体1内设有电源5；电源5与车体1的驱动机构、执行模块2、旋转装置20、X-Y运动机构及控制系统3相连。电源5为整个移动工业机器人供电，使得各个功能顺利实现。电源5可以采用电池，最好是充放电电池。
[0044] 实施例5
[0045] 参见图1所示，本发明实施例提供一种AGV型上下料移动工业机器人，本实施例与实施例2的区别在于：旋转装置20包括连接板200、圆盘支架201、驱动装置202；连接板200一端与X-Y运动机构相连；圆盘支架201通过转轴与连接板200另一端相连，夹持机构21设于圆盘支架201上；驱动装置202设于连接板200上，驱动装置202具有一旋转驱动轴，旋转驱动轴与圆盘支架201相连；控制系统3与驱动装置202相连，并用于控制驱动装置202驱动圆盘支架201以Y方向为旋转轴旋转。
[0046] 通过旋转装置20可以顺利实现光纤预制棒8由水平变成竖直的旋转。
[0047] 其中，夹持机构21包括设于圆盘支架201上的夹持臂210及分别设于夹持臂210两端的两夹爪211。
[0048] 实施例6
[0049] 本发明实施例提供一种AGV型上下料移动工业机器人，本实施例与实施例2的区别在于：车体1上设有用于安全防护的激光扫描传感器，激光扫描传感器与控制系统3连接；控制系统3还用于通过激光扫描传感器检测的数据判断行驶路径上是否有障碍物并控制移动工业机器人停止或规避。还可以在车体1上设置机械防撞条，避免因为激光扫描传感器失效而碰撞人或障碍物。
[0050] 实施例7
[0051] 参见图1和图2所示，本发明实施例提供一种光纤预制棒生产系统，其包括上工序生产装置6、下工序生产装置7以及至少一台如前述的移动工业机器人；上工序生产装置6用于承载水平设置的光纤预制棒8；下工序生产装置7组设有悬挂接头70，所示悬挂接头70的结构被适配成竖向挂载所示光纤预制棒8，且下工序生产装置7用于将竖向挂载的光纤预制棒8转运至下一工序相应位置；移动工业机器人用于将上工序生产装置6上的光纤预制棒8旋转呈竖直状态后搬运至下工序生产装置7。
[0052] 移动工业机器人移动到上工序生产装置6处，夹取水平状态的光纤预制棒8，在搬运至下工序生产装置7的过程中，旋转装置20旋转使光纤预制棒8处于竖直状态，到达下工序生产装置7处并将竖直状态的光纤预制棒8挂载于悬挂接头70上，下工序生产装置7上组设有水平滑轨71，悬挂接头70滑设于水平滑轨71上，悬挂接头70将挂载的光纤预制棒8沿水平方向滑动并转运至下一工序的相应位置。
[0053] 在挂载过程中，当悬挂接头70与光纤预制棒8对准后，悬挂接头70竖直向下运动并进行挂载，或者夹持机构21向上运动并将光纤预制棒8挂载于悬挂接头70上。
[0054] 实施例8
[0055] 参见图1所示，本发明实施例提供一种光纤预制棒生产系统，本实施例与实施例7的区别在于：移动工业机器人还包括控制系统3，控制系统3组设于车体1，控制系统3与车体1的驱动机构、执行模块2和X-Y运动机构均相连，并用于控制车体1的运动、控制旋转装置20的旋转、控制夹持机构21夹持或松开光纤预制棒8、以及控制X-Y运动机构驱动执行模块2沿X方向和Y方向运动；
[0056] 光纤预制棒生产系统还包括总控系统，总控系统与控制系统3信号连接，并用于控制移动工业机器人移动至选定的上工序生产装置6并夹取光纤预制棒8以及将该光纤预制棒8搬运至指定的下工序生产装置7。
[0057] 当光纤预制棒8在上工序生产装置6加工完成，控制系统通过无线、wifi等方式发送指令给移动工业机器人，移动工业机器人沿着地上的磁条移动到上工序生产装置6，到达后夹取光纤预制棒8，再沿着磁条向下工序生产装置7方向移动，在此过程中，旋转装置20旋转使光纤预制棒8处于竖直状态，到达下工序生产装置7后，光纤预制棒8挂载于悬挂接头70上。
[0058] 实施例9
[0059] 参见图1和图2所示，本发明实施例提供一种光纤预制棒生产系统，本实施例与实施例8的区别在于：移动工业机器人还包括视觉定位模块，视觉定位模块用于拍摄下工序生产装置7；
[0060] 总控系统用于获取视觉定位模块拍摄的照片，并控制移动工业机器人将光纤预制棒8搬运至未挂载光纤预制棒8的悬挂接头70处。
[0061] 可以通过人工方式从拍摄的照片中筛选未挂载光纤预制棒8的悬挂接头，当然了，为了更加自动化，总控系统还用于根据拍摄的照片筛选出未挂载光纤预制棒8的悬挂接头70。
[0062] 视觉定位模块的作用是拍照并筛选未挂载光纤预制棒8的悬挂接头70，当移动工业机器人到达下工序生产装置7后，相机对其拍照，筛选，同时判断光纤预制棒8与悬挂接头70在X方向和Y方向上的位置偏差，控制系统3对应的将光纤预制棒8在X方向和Y方向上进行调节使之与悬挂接头70对齐，到位后，悬挂接头70挂载光纤预制棒8。
[0063] 本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
