[发明专利]一种多机器人智能协作生产系统

说明书

本发明涉及一种多机器人智能协作生产系统，属于工业机器人领域。包括可重构机架、生产线传送部件、多个高速并联拾放机器人、多个位姿可调物料搬运机器人；所述可重构机架为桁架结构，高速并联拾放机器人与可重构机架固定连接，生产线传送部件位于可重构机架的下部空间，位姿可调物料搬运机器人在生产线传送部件两侧移动；待处理的货品由位姿可调物料搬运机器人从上一生产环节运送至生产线传送部件一端，经过高速并联拾放机器人分拣或组装处理后，再通过位于生产线传送部件另一端的位姿可调物料搬运机器人搬运到下一生产环节；本发明具有生产资源配置灵活、生产效率高、拾放子系统快速性好、搬运子系统运动灵活稳定性强等特点。

技术领域

本发明属于机器人领域，特别涉及一种应用于包装、分拣、组合、拆解等具有货品拾取和投放环节的多机器人智能协作生产系统。

背景技术

塑料工业、电子产品工业、药品工业和食品工业对我国国民经济有重要贡献。为提高上述产业生产效率，各种产品的生产流水线被不断开发使用。然而我国目前所属产业的轻型生产流水线货品的包装、分拣、组合和拆解任务仍大部分采用人工劳动，这样一方面导致人力生产成本居高不下，另一方面也不利于发挥出生产流水线的潜在生产效率。我国所述产业竞争力正在下降，产业自动化程度急需提高。引入工业机器人技术成为解决上述问题的不可或缺的重要手段。目前制约我国工业机器人在所述产业应用普及的关键是机器人硬件平台短缺。传统的应用于生产系统的机器人大多面向于汽车大规模生产需求，通过串联机构实现。串联机构是通过运动副依次连接而成的开环结构，具有工作空间大和灵活度高的优点，然而缺点是：各运动副误差累积导致末端精度一般、刚度一般、负载惯量大，速度一般，难以满足所述产业高速、高加速动态响应和轻负载的要求。生产线上单机器人或多机器人的简单组合难以完成复杂任务，环境适应性一般，难以满足生产效率不断提高的趋势。另外现有不同工序之间通过传送带进行物料供给和输送，生产关系固定，生产适应性灵活性一般，一旦整条生产线某一环节停机将导致整个生产系统停止工作。并且这种相对固定的供料和送料模式难以适应未来制造业以客户需求为导向的发展模式。

发明内容

本发明为了解决上述制约所述产业自动化发展的关键问题，提出了一种多机器人智能协作生产系统，该多机器人智能协作生产系统可以有效地降低生产流水线的人力成本和提高生产效率，具有广阔的应用前景。

本发明提供的一种多机器人智能协作生产系统，其特征在于，该生产系统包括可重构机架、生产线传送部件、多个高速并联拾放机器人以及多个位姿可调物料搬运机器人；所述可重构机架为桁架结构，各高速并联拾放机器人与可重构机架固定连接，生产线传送部件位于可重构机架的下部空间，多个位姿可调物料搬运机器人在生产线传送部件两侧移动；待处理的货品由位姿可调物料搬运机器人从上一生产环节运送至生产线传送部件一端，经过高速并联拾放机器人分拣或组装处理后，再通过位于生产线传送部件另一端的位姿可调物料搬运机器人搬运到下一生产环节。

所述可重构机架为由四根立柱、四根拱形住、两块安装板、两根连接横杆以及连接杆若干构成的一体结构；其中，所述四根立柱垂直于地面直立，俯视图构成矩形的四个顶点，与每根立柱相贯地设置一根拱形柱，所有拱形柱末端交汇连接于同一连接杆，形成M型拱形架；所述第一连接横杆连接第一、第四立柱，并与第一、第四拱形柱相贯；所述第二连接横杆连接第二、第三立柱，并与第二、第三拱形柱相贯；从所有拱形柱末端交汇的同一连接杆出发，由若干轴线位于同一平面内的连接杆构成桁架平面，并分别与对应的立柱和拱形柱连接；所述两安装板对称分布在所述桁架平面内，通过该安装板将高速并联拾放机器固定在可重构机架上。

多个所述高速并联拾放机器人结构相同，均包括定平台、用于安装执行器的动平台部件、四条支链以及控制器，所述四条支链相对定平台呈圆周对称布置，该四条支链分别连接于定平台和动平台部件之间，并与所述定平台和动平台之间构成空间闭环机构；所述控制器控制四条支链的运动；四条支链的一端分别与定平台紧固，四条支链的一另端分别与动平台部件通过转动副配合。