一种高柔性移动复合机器人作业机组的制作方法

1.本发明涉及智能工厂技术领域，具体涉及一种高柔性移动复合机器人作业机组。


背景技术：

2.半导体制造需要精细的光学处理，真空和气体，半导体行业制造工艺对清洁度和环境要求非常高，通常很难通过人工操作来维持所需的洁净室条件。
3.现有技术通过移动协作机器人代替人工在各个设备之间传输较大的物料，例如晶圆框架盒，不仅可以提高工厂的生产效率，而且可以完全实现数字化生产，监控每一片晶圆的生产过程，保证产品的品质。然而，较大的物料将导致移动协作机器人的料仓较大，移动协作机器人整体体积较大、空间利用率降低，且较为笨重，整体移动所需的空间更多，每次移动卸载料仓的所有物料均需要整体移动，整体反复搬运移动的耗能更多，又降低了生产效率，且受到料仓体积限制，移动协作机器人搬运物料的步骤变得更加繁琐，进一步降低了生产效率。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种高柔性移动复合机器人作业机组。
5.本发明的目的通过下述技术方案实现：一种高柔性移动复合机器人作业机组，包括复合作业机器人、以及至少一个与复合作业机器人配合换料的移动料仓，所述复合作业机器人包括第一移动底盘、连接于第一移动底盘顶部的工业协作机械手、以及与工业协作机械手的输出端连接的取放料机构，所述移动料仓包括第二移动底盘、以及连接于第二移动底盘顶部的料仓本体，所述料仓本体用于存放多个加工物料。
6.优选的，所述料仓本体包括多层料架、固定连接于多层料架顶部的放料顶板、固定连接于多层料架两侧的多个架板、滑动连接于多层料架两侧的放料滑板、以及与架板连接的驱动机构，所述驱动机构的输出端与放料滑板连接，所述驱动机构用于驱动所述放料滑板滑动。
7.优选的，所述驱动机构包括与所述架板固定连接的气缸座、与气缸座连接的驱动气缸、以及连接所述放料滑板和驱动气缸的输出端的接头。
8.优选的，所述第一移动底盘的结构和第二移动底盘的结构相同；所述第一移动底盘包括作业安装台、与作业安装台连接的移动支架、安装于移动支架底部的万向轮、以及安装于移动支架底部的舵轮悬挂机构，所述舵轮悬挂机构具有舵轮本体和用于驱动舵轮本体转动的转动驱动组件，所述舵轮本体为安装有轮毂电机的驱动轮。
9.优选的，所述舵轮悬挂机构还包括固定连接于移动支架底部的中空悬挂台、固定连接于中空悬挂台并与所述转动驱动组件的输出端传动连接的中空旋转台、与中空旋转台的转盘连接的旋转座、升降设置于旋转座的两侧的舵轮安装座、以及连接旋转座和舵轮安装座的调节减震组件，所述舵轮本体转动设置于舵轮安装座。
10.优选的，所述调节减震组件包括螺栓、调节螺母、以及夹设于所述旋转座和舵轮安装座之间的压缩弹簧，所述旋转座开设有第一通孔，所述舵轮安装座开设有第二通孔，所述螺栓依次贯穿第一通孔、压缩弹簧、第二通孔并与调节螺母螺纹配合。
11.优选的，所述舵轮悬挂机构还包括竖向连接于所述旋转座的外侧壁的直线导轨、以及滑动连接于直线导轨并与所述舵轮安装座固定连接的滑块。
12.优选的，所述旋转转座的中部开设有穿线孔，所述中空旋转台的中部、中空悬挂台的中部和穿线孔依次连通形成用于供线路穿至轮毂电机的通道。
13.优选的，所述转动驱动组件包括容设于移动支架的第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出端与中空旋转台传动连接。
14.优选的，所述第一移动底盘还包括第一激光测距传感器和第二激光测距传感器，所述第一激光测距传感器和第二激光测距传感器分别连接于移动支架的对角处。
15.本发明的有益效果在于：本发明的高柔性移动复合机器人作业机组，利用复合作业机器人与至少一个移动料仓进行配合换料，使用时，复合作业机器人在移动至加工设备旁，移动料仓跟随其后，复合作业机器人利用工业协作机械手和取放料机构配合从移动料仓中取出加工物料并置于加工设备加工，再从加工设备中取出已加工的物料并置于移动料仓，待移动料仓的加工物料全部加工完成，第二移动底盘驱动移动料仓至下一工序，避免了复合作业机器人与移动料仓整体移动而反复搬运移动的耗能更多、所需的空间更多，新的移动料仓跟随复合作业机器人再次加工作业，有效提高生产效率，且与移动料仓配合后，复合作业机器人的搬运步骤更简单，更有效提高生产效率。
附图说明
16.图1是本发明的结构示意图；
17.图2是本发明所述第一移动底盘的分解示意图；
18.图3是本发明所述舵轮悬挂机构的分解示意图；
19.图4是本发明所述复合作业机器人的局部结构示意图；
20.图5是本发明所述料仓本体的结构示意图；
21.附图标记为：1、工业协作机械手；2、取放料机构；3、第一移动底盘；31、作业安装台；32、移动支架；33、万向轮；34、舵轮悬挂机构；341、舵轮本体；342、转动驱动组件；343、中空悬挂台；344、中空旋转台；345、旋转座；346、舵轮安装座；347、调节减震组件；3471、螺栓；3472、调节螺母；3473、压缩弹簧；348、直线导轨；349、滑块；35、第一激光测距传感器；36、第二激光测距传感器；4、第二移动底盘；5、料仓本体；51、多层料架；52、放料顶板；53、多个架板；54、放料滑板；55、驱动机构；551、气缸座；552、驱动气缸；553、接头；6、第一通孔；7、穿线孔；8、临时放料架；9、加工物料。
具体实施方式
22.为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
23.如图1-5所示，一种高柔性移动复合机器人作业机组，包括复合作业机器人、以及至少一个与复合作业机器人配合换料的移动料仓，所述复合作业机器人包括第一移动底盘
3、连接于第一移动底盘3顶部的工业协作机械手1、以及与工业协作机械手1的输出端连接的取放料机构2，所述移动料仓包括第二移动底盘4、以及连接于第二移动底盘4顶部的料仓本体5，所述料仓本体5用于存放多个加工物料9，所述取放料机构2用于取放加工物料9。
24.该高柔性移动复合机器人作业机组，利用复合作业机器人与至少一个移动料仓进行配合换料，使用时，复合作业机器人在移动至加工设备旁，移动料仓跟随其后，复合作业机器人利用工业协作机械手1和取放料机构2配合从移动料仓中取出加工物料9并置于加工设备加工，再从加工设备中取出已加工的物料并置于移动料仓，待移动料仓的加工物料9全部加工完成，第二移动底盘4驱动移动料仓至下一工序，避免了复合作业机器人与移动料仓整体移动而反复搬运移动的耗能更多、所需的空间更多，新的移动料仓跟随复合作业机器人再次加工作业，有效提高生产效率，且与移动料仓配合后，复合作业机器人的搬运步骤更简单，更有效提高生产效率。
25.进一步的，所述料仓本体5包括多层料架51、固定连接于多层料架51顶部的放料顶板52、固定连接于多层料架51两侧的多个架板53、滑动连接于多层料架51两侧的放料滑板54、以及与架板连接的驱动机构55，所述驱动机构55的输出端与放料滑板54连接，所述驱动机构55用于驱动所述放料滑板54滑动。放料顶板52和放料滑板54均可存放加工物料9，以便移动料仓一次性运输多个加工物料9，有利于提高生产效率。需要向放料滑板54取料/放料时，利用驱动机构55驱动放料滑板54滑出，以便于供复合作业机器人从放料滑板54取出/存放物料，致使复合作业机器人的搬运步骤更简单，更有效提高生产效率。
26.进一步的，所述驱动机构55包括与所述架板固定连接的气缸座551、与气缸座551连接的驱动气缸552、以及连接所述放料滑板54和驱动气缸552的输出端的接头553。驱动气缸552驱动接头553伸缩一段距离，接头553带动放料滑板54滑出或复位，以便于供复合作业机器人从放料滑板54取出/存放物料，致使复合作业机器人的搬运步骤更简单，更有效提高生产效率。
27.进一步的，所述第一移动底盘3的结构和第二移动底盘4的结构相同；所述第一移动底盘3包括作业安装台31、与作业安装台31连接的移动支架32、安装于移动支架32底部的万向轮33、以及安装于移动支架32底部的舵轮悬挂机构34，所述舵轮悬挂机构34具有舵轮本体341和用于驱动舵轮本体341转动的转动驱动组件342，所述舵轮本体341为安装有轮毂电机的驱动轮。针对半导体行业，复合作业机器人的抗震率要求低于semi标准0.5g，然而，现有的复合作业机器人受移动底盘的技术制约，抗震率远高于semi标准0.5g，其悬挂运行稳定性较差，且空间体积较大，更不利于狭窄空间使用，难以适应于半导体行业；基于此，本发明对复合作业机器人进行了全面改进，其第一移动底盘3采用了移动支架32和作业安装台31承载工业协作机械手1，在移动支架32底部安装舵轮悬挂机构34和万向轮33相互配合，其利用转动驱动组件342驱动舵轮本体341旋转，实现舵轮悬挂机构34的原地旋转，且舵轮悬挂机构34的舵轮本体341为安装有轮毂电机的驱动轮，实现了舵轮悬挂机构34的前进/后退，轮毂电机比传统的外置电机驱动舵轮结构更精巧、回转半径更小、更灵活，相比传统的移动底盘，本发明的第一移动底盘3结构设计更精巧，更有利于节省空间体积，更能适应狭窄空间，且能满足抗震率低于semi标准0.5g的要求，适应于半导体行业的加工生产制造。同理，第二移动底盘4也采用了移动支架32和作业安装台31承载料仓本体5，同样满足抗震率低于semi标准0.5g的要求，适应于半导体行业的产品输送。
28.进一步的，所述舵轮悬挂机构34还包括固定连接于移动支架32底部的中空悬挂台343、固定连接于中空悬挂台343并与所述转动驱动组件342的输出端传动连接的中空旋转台344、与中空旋转台344的转盘连接的旋转座345、升降设置于旋转座345的两侧的舵轮安装座346、以及连接旋转座345和舵轮安装座346的调节减震组件347，所述舵轮本体341转动设置于舵轮安装座346。转动驱动组件342驱动中空旋转台344转动、带动旋转座345和舵轮安装座346转动，进而可使舵轮本体341原地转动；另外，旋转座345和舵轮安装座346之间连接了调节减震组件347，通过调整调节减震组件347的压缩程度进而促进移动底盘达到抗震率低于semi标准0.5g的要求。
29.进一步的，所述调节减震组件347包括螺栓3471、调节螺母3472、以及夹设于所述旋转座345和舵轮安装座346之间的压缩弹簧3473，所述旋转座345开设有第一通孔6，所述舵轮安装座346开设有第二通孔，所述螺栓3471依次贯穿第一通孔6、压缩弹簧3473、第二通孔并与调节螺母3472螺纹配合。拧动调节螺母3472可使舵轮安装座346上升/下降，从而调节压缩弹簧3473的压缩程度，进而促进移动底盘达到抗震率低于semi标准0.5g的要求。
30.进一步的，所述舵轮悬挂机构34还包括竖向连接于所述旋转座345的外侧壁的直线导轨348、以及滑动连接于直线导轨348并与所述舵轮安装座346固定连接的滑块349。相比传统导柱和导套配合，采用滑块349和直线导轨348滑动配合使用的稳定性更好，更有利于促进移动底盘达到抗震率低于semi标准0.5g的要求，且磨损率更低、使用寿命更长，降低维护成本和维护时间。
31.进一步的，所述旋转转座的中部开设有穿线孔7，所述中空旋转台344的中部、中空悬挂台343的中部和穿线孔7依次连通形成用于供线路穿至轮毂电机的通道。利用中空旋转台344的中部、中空悬挂台343的中部和穿线孔7依次连通形成的通道，有利于节省空间，同时有利于避免线路过度缠绕而损坏。
32.进一步的，所述转动驱动组件342包括容设于移动支架32的第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出端与中空旋转台344传动连接，第一伺服电机与中空旋转台344配合更能精准控制旋转角度。
33.进一步的，所述移动底盘还包括第一激光测距传感器35和第二激光测距传感器36，所述第一激光测距传感器35和第二激光测距传感器36分别连接于移动支架32的对角处，实现360
°
全向扫描，可借助激光slam导航技术，利用第一激光测距传感器35和第二激光测距传感器36采集由自然环境反射的激光束，来定位其当前的位置和方向，自主感知环境，自主构建环境轮廓地图及路径，来实现移动底盘的精准导航及导引。
34.更进一步的，所述复合作业机器人还包括连接于第一移动底盘3顶部的临时放料架8，所述临时放料架8具有上下两个临时放料区，两个临时放料区均用于临时存放加工物料9，有效利用复合作业机器人的空间，更能灵活在加工设备、移动料仓和临时放料架8之间搬运转运加工物料9。
35.上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种高柔性移动复合机器人作业机组，其特征在于：包括复合作业机器人、以及至少一个与复合作业机器人配合换料的移动料仓，所述复合作业机器人包括第一移动底盘、连接于第一移动底盘顶部的工业协作机械手、以及与工业协作机械手的输出端连接的取放料机构，所述移动料仓包括第二移动底盘、以及连接于第二移动底盘顶部的料仓本体，所述料仓本体用于存放多个加工物料。2.根据权利要求1所述的一种高柔性移动复合机器人作业机组，其特征在于：所述料仓本体包括多层料架、固定连接于多层料架顶部的放料顶板、固定连接于多层料架两侧的多个架板、滑动连接于多层料架两侧的放料滑板、以及与架板连接的驱动机构，所述驱动机构的输出端与放料滑板连接，所述驱动机构用于驱动所述放料滑板滑动。3.根据权利要求2所述的一种高柔性移动复合机器人作业机组，其特征在于：所述驱动机构包括与所述架板固定连接的气缸座、与气缸座连接的驱动气缸、以及连接所述放料滑板和驱动气缸的输出端的接头。4.根据权利要求1所述的一种高柔性移动复合机器人作业机组，其特征在于：所述第一移动底盘的结构和第二移动底盘的结构相同；所述第一移动底盘包括作业安装台、与作业安装台连接的移动支架、安装于移动支架底部的万向轮、以及安装于移动支架底部的舵轮悬挂机构，所述舵轮悬挂机构具有舵轮本体和用于驱动舵轮本体转动的转动驱动组件，所述舵轮本体为安装有轮毂电机的驱动轮。5.根据权利要求4所述的一种高柔性移动复合机器人作业机组，其特征在于：所述舵轮悬挂机构还包括固定连接于移动支架底部的中空悬挂台、固定连接于中空悬挂台并与所述转动驱动组件的输出端传动连接的中空旋转台、与中空旋转台的转盘连接的旋转座、升降设置于旋转座的两侧的舵轮安装座、以及连接旋转座和舵轮安装座的调节减震组件，所述舵轮本体转动设置于舵轮安装座。6.根据权利要求5所述的一种高柔性移动复合机器人作业机组，其特征在于：所述调节减震组件包括螺栓、调节螺母、以及夹设于所述旋转座和舵轮安装座之间的压缩弹簧，所述旋转座开设有第一通孔，所述舵轮安装座开设有第二通孔，所述螺栓依次贯穿第一通孔、压缩弹簧、第二通孔并与调节螺母螺纹配合。7.根据权利要求5所述的一种高柔性移动复合机器人作业机组，其特征在于：所述舵轮悬挂机构还包括竖向连接于所述旋转座的外侧壁的直线导轨、以及滑动连接于直线导轨并与所述舵轮安装座固定连接的滑块。8.根据权利要求5所述的一种高柔性移动复合机器人作业机组，其特征在于：所述旋转转座的中部开设有穿线孔，所述中空旋转台的中部、中空悬挂台的中部和穿线孔依次连通形成用于供线路穿至轮毂电机的通道。9.根据权利要求5所述的一种高柔性移动复合机器人作业机组，其特征在于：所述转动驱动组件包括容设于移动支架的第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出端与中空旋转台传动连接。10.根据权利要求4所述的一种高柔性移动复合机器人作业机组，其特征在于：所述第一移动底盘还包括第一激光测距传感器和第二激光测距传感器，所述第一激光测距传感器和第二激光测距传感器分别连接于移动支架的对角处。

技术总结
本发明涉及智能工厂技术领域，具体涉及一种高柔性移动复合机器人作业机组，包括复合作业机器人、以及至少一个与复合作业机器人配合换料的移动料仓，使用时，复合作业机器人在移动至加工设备旁，移动料仓跟随其后，复合作业机器人利用工业协作机械手和取放料机构配合从移动料仓中取出加工物料并置于加工设备加工，再从加工设备中取出已加工的物料并置于移动料仓，待移动料仓的加工物料全部加工完成，第二移动底盘驱动移动料仓至下一工序，避免了复合作业机器人与移动料仓整体移动而反复搬运移动的耗能更多、所需的空间更多，新的移动料仓跟随复合作业机器人再次加工作业，有效提高生产效率，且复合作业机器人的搬运步骤更简单。单。单。


技术研发人员：贺喜 宋文霞 袁明 鲁同双
受保护的技术使用者：广东爱吉尔机器人科技有限公司
技术研发日：2023.06.12
技术公布日：2023/8/9