轨道机构宽度调节装置和具有其的在线式智能作业机器人论文和设计-曲东升

全文摘要

本发明公开了一种轨道机构宽度调节装置和具有其的在线式智能作业机器人，轨道机构包括相互平行的固定轨道和活动轨道，轨道机构宽度调节装置用于将活动轨道从初始位置移动至工作位置，轨道机构宽度调节装置包括：基座，设有固定轨道；第一导轨，与固定轨道互相垂直，第一导轨上安装有活动轨道，活动轨道能够沿着第一导轨的轴向朝向或者背向固定轨道所在方向活动；移动距离获取模块，能够用于获取活动轨道从初始位置移动至工作位置时的移动距离；驱动组件，位于活动轨道的上方且与活动轨道可拆卸地相连，驱动组件能够驱动活动轨道根据移动距离从初始位置移动至工作位置。该轨道机构宽度调节装置能够实现调宽功能，简化结构，降低成本。

主设计要求

1.一种轨道机构宽度调节装置，所述轨道机构包括相互平行的固定轨道和活动轨道，所述轨道机构宽度调节装置用于将所述活动轨道从初始位置移动至工作位置，其特征在于，所述轨道机构宽度调节装置包括：基座，所述基座上设有所述固定轨道；第一导轨，所述第一导轨设于所述基座且与所述固定轨道互相垂直，所述第一导轨上安装有所述活动轨道，所述活动轨道能够沿着所述第一导轨的轴向朝向或者背向所述固定轨道所在方向活动；移动距离获取模块，所述移动距离获取模块能够用于获取所述活动轨道从所述初始位置移动至所述工作位置时的移动距离；驱动组件，所述驱动组件位于所述活动轨道的上方且与所述活动轨道可拆卸地相连，所述驱动组件能够驱动所述活动轨道根据所述移动距离从所述初始位置移动至所述工作位置，所述驱动组件包括：第一运动组件，所述第一运动组件位于所述活动轨道的上方且其轴向与所述第一导轨的轴向相平行；第一配合部，所述第一配合部与所述第一运动组件相连且能够沿着所述第一运动组件的轴向活动，所述第一配合部运动至所述初始位置时能够与所述活动轨道可拆卸地相连；第二配合部，所述第二配合部安装于所述活动轨道，所述第二配合部能够与所述第一配合部配合以带动所述活动轨道；第二运动组件，所述第二运动组件位于所述活动轨道的上方且与所述第一运动组件相连，所述第二运动组件的轴向与所述第一运动组件的轴向相垂直，所述第二运动组件能够沿着所述第一运动组件的轴向活动；所述移动距离获取模块包括：摄像组件，所述摄像组件设于所述第二运动组件且能够沿着所述第二运动组件的轴向活动，所述摄像组件能够采集所述固定轨道和所述活动轨道的位置信息，所述固定轨道上预设有第一标定位置，所述活动轨道上预设有第二标定位置，所述摄像组件能够沿着第一运动组件的轴向活动并依次采集所述第一标定位置以及所述第二标定位置的图像信息。

设计方案

1.一种轨道机构宽度调节装置，所述轨道机构包括相互平行的固定轨道和活动轨道，所述轨道机构宽度调节装置用于将所述活动轨道从初始位置移动至工作位置，其特征在于，所述轨道机构宽度调节装置包括：

基座，所述基座上设有所述固定轨道；

第一导轨，所述第一导轨设于所述基座且与所述固定轨道互相垂直，所述第一导轨上安装有所述活动轨道，所述活动轨道能够沿着所述第一导轨的轴向朝向或者背向所述固定轨道所在方向活动；

移动距离获取模块，所述移动距离获取模块能够用于获取所述活动轨道从所述初始位置移动至所述工作位置时的移动距离；

驱动组件，所述驱动组件位于所述活动轨道的上方且与所述活动轨道可拆卸地相连，所述驱动组件能够驱动所述活动轨道根据所述移动距离从所述初始位置移动至所述工作位置，所述驱动组件包括：

第一运动组件，所述第一运动组件位于所述活动轨道的上方且其轴向与所述第一导轨的轴向相平行；

第一配合部，所述第一配合部与所述第一运动组件相连且能够沿着所述第一运动组件的轴向活动，所述第一配合部运动至所述初始位置时能够与所述活动轨道可拆卸地相连；

第二配合部，所述第二配合部安装于所述活动轨道，所述第二配合部能够与所述第一配合部配合以带动所述活动轨道；

第二运动组件，所述第二运动组件位于所述活动轨道的上方且与所述第一运动组件相连，所述第二运动组件的轴向与所述第一运动组件的轴向相垂直，所述第二运动组件能够沿着所述第一运动组件的轴向活动；

所述移动距离获取模块包括：

摄像组件，所述摄像组件设于所述第二运动组件且能够沿着所述第二运动组件的轴向活动，所述摄像组件能够采集所述固定轨道和所述活动轨道的位置信息，所述固定轨道上预设有第一标定位置，所述活动轨道上预设有第二标定位置，所述摄像组件能够沿着第一运动组件的轴向活动并依次采集所述第一标定位置以及所述第二标定位置的图像信息。

2.根据权利要求1所述的轨道机构宽度调节装置，其特征在于，还包括：

锁定件，所述锁定件分别与所述活动轨道和所述第一导轨相连，所述锁定件能够将所述活动轨道在所述第一导轨上锁止或者松开。

3.根据权利要求2所述的轨道机构宽度调节装置，其特征在于，所述锁定件为安装于所述第一导轨的气压常闭型的导轨制动器。

4.根据权利要求1所述的轨道机构宽度调节装置，其特征在于，所述第一配合部的下端设有开口槽，所述第二配合部形成为伸缩型定位销，在所述第一配合部活动至所述初始位置时，所述定位销朝向所述开口槽所在方向活动并插接在所述开口槽内。

5.根据权利要求1所述的轨道机构宽度调节装置，其特征在于，所述第一配合部的数量为两个，两个所述第一配合部间隔开分布于所述第二运动组件的轴向的两端，所述第二配合部与所述第一配合部相对应。

6.一种在线式智能作业机器人，其特征在于，包括权利要求1-5中任一项所述的轨道机构宽度调节装置，所述在线式智能作业机器人还包括：

底座；

多个立柱，多个所述立柱间隔开设在所述底座上；

支撑部，所述支撑部与多个所述立柱相连且由所述立柱支撑，每个所述立柱的上端超出所述支撑部向上延伸，所述基座安装于所述支撑部的上方；

两个安装凸台，两个所述安装凸台间隔开且相对设在所述立柱上，每个所述安装凸台的上表面形成为能够用于安装所述驱动组件的驱动机构安装面。

设计说明书

技术领域

本发明涉及一种轨道机构宽度调节装置和具有该轨道机构宽度调节装置的在线式智能作业机器人。

背景技术

传统的轨道调宽方式是通过花件和丝杆配合实现的，例如传统的柜式点胶机的调宽需要额外增加调宽装置，实际生产过程中不需要经常调宽，具有成本较高，结构较为复杂且占用空间大，调节方法繁复等缺点。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明提出一种轨道机构宽度调节装置，该轨道机构宽度调节装置能够有效利用空间，简化结构，实现对轨道机构进行快速、准确地调宽。

本发明还提出一种在线式智能作业机器人，该在线式智能作业机器人具有自动化程度高，节约成本等优点。

根据本发明实施例的轨道机构宽度调节装置，所述轨道机构包括相互平行的固定轨道和活动轨道，所述轨道机构宽度调节装置用于将所述活动轨道从初始位置移动至工作位置，所述轨道机构宽度调节装置包括：基座，所述基座上设有所述固定轨道；第一导轨，所述第一导轨设于所述基座且与所述固定轨道互相垂直，所述第一导轨上安装有所述活动轨道，所述活动轨道能够沿着所述第一导轨的轴向朝向或者背向所述固定轨道所在方向活动；移动距离获取模块，所述移动距离获取模块能够用于获取所述活动轨道从所述初始位置移动至所述工作位置时的移动距离；驱动组件，所述驱动组件位于所述活动轨道的上方且与所述活动轨道可拆卸地相连，所述驱动组件能够驱动所述活动轨道根据所述移动距离从所述初始位置移动至所述工作位置。

根据本发明实施例的轨道机构宽度调节装置，通过移动距离获取模块能够获取活动轨道从初始位置移动至工作位置时的移动距离，随后可采用驱动组件将活动轨道从初始位置移动至工作位置。该轨道机构宽度调节装置能够对轨道机构进行调宽，降低调宽难度，提高调宽精度。

根据本发明一个实施例，所述的轨道机构宽度调节装置还包括：锁定件，所述锁定件分别与所述活动轨道和所述第一导轨相连，所述锁定件能够将所述活动轨道在所述第一导轨上锁止或者松开。

根据本发明一个实施例，所述锁定件为安装于所述第一导轨的气压常闭型的导轨制动器。

根据本发明一个实施例，所述驱动组件包括：第一运动组件，所述第一运动组件位于所述活动轨道的上方且其轴向与所述第一导轨的轴向相平行；第一配合部，所述第一配合部与所述第一运动组件相连且能够沿着所述第一运动组件的轴向活动，所述第一配合部运动至所述初始位置时能够与所述活动轨道可拆卸地相连。

根据本发明一个实施例，所述的轨道机构宽度调节装置还包括：第二配合部，所述第二配合部安装于所述活动轨道，所述第二配合部能够与所述第一配合部配合以带动所述活动轨道。

根据本发明一个实施例，所述第一配合部的下端设有开口槽，所述第二配合部形成为伸缩型定位销，在所述第一配合部活动至所述初始位置时，所述定位销朝向所述开口槽所在方向活动并插接在所述开口槽内。

根据本发明一个实施例，所述驱动组件还包括：第二运动组件，所述第二运动组件位于所述活动轨道的上方且与所述第一运动组件相连，所述第二运动组件的轴向与所述第一运动组件的轴向相垂直，所述第二运动组件能够沿着所述第一运动组件的轴向活动；所述移动距离获取模块包括：摄像组件，所述摄像组件设于所述第二运动组件且能够沿着所述第二运动组件的轴向活动，所述摄像组件能够采集所述固定轨道和所述活动轨道的位置信息。

根据本发明一个实施例，所述固定轨道上预设有第一标定位置，所述活动轨道上预设有第二标定位置，所述摄像组件能够沿着第一运动组件的轴向活动并依次采集所述第一标定位置以及所述第二标定位置的图像信息。

根据本发明一个实施例，所述第一配合部的数量为两个，两个所述第一配合部间隔开分布于所述第二运动组件的轴向的两端，所述第二配合部与所述第一配合部相对应。

根据本发明第二方面实施例的在线式智能作业机器人，包括上述任一实施例所述的轨道机构宽度调节装置，所述在线式智能作业机器人还包括：底座；多个立柱，多个所述立柱间隔开设在所述底座上；支撑部，所述支撑部与多个所述立柱相连且由所述立柱支撑，每个所述立柱的上端超出所述支撑部向上延伸，所述基座安装于所述支撑部的上方；两个安装凸台，两个所述安装凸台间隔开且相对设在所述立柱上，每个所述安装凸台的上表面形成为能够用于安装所述驱动组件的驱动机构安装面。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和\/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的轨道机构宽度调节装置的驱动组件位于一位置的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的轨道机构宽度调节装置的驱动组件位于又一位置的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的轨道机构宽度调节装置的轨道机构和第一导轨的装配示意图；

图4是根据本发明实施例的轨道机构宽度调节装置的移动距离获取模块的局部结构示意图；

图5是根据本发明实施例的轨道机构宽度调节装置的第一配合部与第二配合部的配合示意图；

图6是根据本发明实施例的轨道机构宽度调节装置的调节方法的流程示意图；

图7是根据本发明实施例的轨道机构宽度调节方法的活动轨道位于初始位置的示意图；

图8是根据本发明实施例的轨道机构宽度调节方法的活动轨道从初始位置移动至工作位置的示意图。

附图标记：

轨道机构宽度调节装置100；

轨道机构10；固定轨道11；活动轨道12；

基座20；第一导轨30；

移动距离获取模块40；摄像组件41；

驱动组件50；第一运动组件51；第一配合部52；开口槽53；第二运动组件54；

锁定件60；第二配合部70；

在线式智能作业机器人200；底座210；立柱220；支撑部230；安装凸台240。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考附图具体描述根据本发明实施例的轨道机构宽度调节装置100。

如图1至图5所示，根据本发明实施例的轨道机构宽度调节装置100，轨道机构10包括相互平行的固定轨道11和活动轨道12，轨道机构宽度调节装置100用于将活动轨道12从初始位置移动至工作位置，轨道机构宽度调节装置100包括：基座20、第一导轨30、移动距离获取模块40和驱动组件50。

具体而言，基座20上设有固定轨道11，第一导轨30设于基座20且与固定轨道11互相垂直，第一导轨30上安装有活动轨道12，活动轨道12能够沿着第一导轨30的轴向朝向或者背向固定轨道11所在方向活动，移动距离获取模块40能够用于获取活动轨道12从初始位置移动至工作位置时的移动距离，驱动组件50位于活动轨道12的上方且与活动轨道12可拆卸地相连，驱动组件50能够驱动活动轨道12根据移动距离从初始位置移动至工作位置。

换言之，根据本发明实施例的轨道机构宽度调节装置100用于调节轨道机构10的宽度，轨道机构宽度调节装置100主要由基座20、第一导轨30、移动距离获取模块40和驱动组件50组成，具体地，沿轨道机构10的轴向设有输送通道，相互平行的固定轨道11和活动轨道12之间可以配合限定有输送通道，通过将活动轨道12从初始位置移动至工作位置，可以实现对于输送通道的宽度的快速调节。固定轨道11和活动轨道12分别安装在基座20上，活动轨道12相对于固定轨道11可以活动。在基座20上设有第一导轨30，第一导轨30分别与固定轨道11和活动轨道12互相垂直，活动轨道12能够沿着第一导轨30的轴向活动，当活动轨道12朝着靠近固定轨道11所在位置的一侧活动时，能够缩短轨道机构10的宽度，当活动轨道12背向固定轨道11所在位置的一侧活动时，能够扩大轨道机构10的宽度。通过移动距离获取模块40能够获取活动轨道12从初始位置移动至工作位置时活动轨道12的移动距离，驱动组件50能够接收该移动距离信息，并且驱动活动轨道12沿着第一导轨30从初始位置移动至工作位置。

由此，根据本发明实施例的轨道机构宽度调节装置100采用基座20、第一导轨30、移动距离获取模块40和驱动组件50相结合，能够有效提高轨道机构10的宽度的调节速度和调节精度。

根据本发明的一个实施例，轨道机构宽度调节装置100还包括锁定件60，锁定件60分别与活动轨道12和第一导轨30相连，锁定件60能够将活动轨道12在第一导轨30上锁止或者松开。需要说明的是，在驱动组件50驱动活动轨道12活动前，活动轨道12可以被锁止在第一导轨30上，在需要调节宽度时将活动轨道12松开，并且，在宽度调节完毕后，可以通过锁定件60将活动轨道12锁止在第一导轨30上，能够防止轨道机构10输送工件时发生晃动，能够提高结构稳定性。

可选地，锁定件60为安装于第一导轨30的气压常闭型的导轨制动器，导轨制动器在使用时，可以使用气压启动，在不通气时能够依靠弹簧力将斜块顶在第一导轨30上，实现锁紧的效果，通气时气压将弹簧压缩，斜块松开，能够将活动轨道12松开，采用导轨制动器具有使用方便，结构紧凑，免维护，可靠性高，断电断气也可以使用等优点。

在本发明的一些具体实施方式中，驱动组件50包括：第一运动组件51和第一配合部52，第一运动组件51位于活动轨道12的上方且其轴向与第一导轨30的轴向相平行，第一配合部52与第一运动组件51相连且能够沿着第一运动组件51的轴向活动，第一配合部52运动至初始位置时能够与活动轨道12可拆卸地相连，在第一配合部52带动活动轨道12从初始位置活动至工作位置时，第一配合部52可与活动轨道12松开。

进一步地，轨道机构宽度调节装置100还包括第二配合部70，第二配合部70安装于活动轨道12，第二配合部70能够与第一配合部52配合以带动活动轨道12。也就是说，在需要驱动活动轨道12时，第一配合部52活动至第二配合部70所在位置的上方且与第二配合部70进行配合。

如图1、图2和图5所示，可选地，第一配合部52的下端设有开口槽53，第二配合部70形成为伸缩型定位销，在第一配合部52活动至初始位置时，定位销朝向开口槽53所在方向活动并插接在开口槽53内。伸缩型的定位销可以沿上下方向可活动，当第一配合部52朝向第二配合部70所在位置的一侧活动并活动至第二配合部70的上方时，伸缩型的定位销能够沿上下方向向上活动并插接至开口槽53内，实现对于第一配合部52和第二配合部70之间的快速相连。当伸缩型的定位销沿上下方向向下活动时，定位销能够与开口槽53脱离，能够实现对于第一配合部52和第二配合部70之间的快速拆卸。

在本发明的一些具体实施方式中，第一配合部52可以形成为三角形的拨叉，具有结构稳定，长时间运行不会变形等优点，并且在第一配合部52上可设有减重孔，能够在保证强度的情况下，减少重量。

根据本发明的一个实施例，驱动组件50还包括第二运动组件54，移动距离获取模块40包括摄像组件41，第二运动组件54位于活动轨道12的上方且与第一运动组件51相连，第二运动组件54的轴向与第一运动组件51的轴向相垂直，第二运动组件54能够沿着第一运动组件51的轴向活动，摄像组件41设于第二运动组件54且能够沿着第二运动组件54的轴向活动，能够调节摄像组件41在第二运动组件54上的位置，摄像组件41能够采集固定轨道11和活动轨道12的位置信息，摄像组件41可以包括相机。第二运动组件54可以沿X轴方向延伸，第一运动组件51可以沿Y轴方向延伸，当第二运动组件54沿着Y轴方向运动时，可以实现同步调宽，能够降低成本，有效利用空间，简化结构。

需要说明的是，当第二运动组件54的至少一部分沿着第一运动组件51的轴向活动时，摄像组件41能够随着第二运动组件54一起活动。

在实际操作过程中，可主要分为两个步骤：

（1）采集位置信息步骤

首先，通过第二运动组件54带动摄像组件41沿着第一运动组件51的轴向活动，当摄像组件41运动至固定轨道11的上方时能够采集固定轨道11的位置信息，随后，摄像组件41继续朝着活动轨道12所在位置的一侧活动，当摄像组件41运动至活动轨道12的上方时能够采集活动轨道12的位置信息。

（2）轨道宽度调节步骤

首先，在采集位置信息完毕后，经过计算公式可以得到活动轨道12从初始位置移动至工作位置的移动距离，随后，第二运动组件54带动第一配合部52运动至第二配合部70所在位置，第一配合部52与第二配合部70相配合，第二运动组件54通过第一配合部52带动活动轨道12朝向工作位置运动计算得到的移动距离。

进一步地，固定轨道11上预设有第一标定位置，活动轨道12上预设有第二标定位置，摄像组件41能够沿着第一运动组件51的轴向活动并依次采集第一标定位置以及第二标定位置的图像信息，通过摄像组件41进行拍摄能够实现校准和调宽的功能。

可选地，设定固定轨道11上预设的第一标定位置的位置信息为第一位置信息，设定活动轨道12上预设的第二标定位置的位置信息为第二位置信息，可以根据第一位置信息和第二位置信息计算活动轨道12位于初始位置时其与固定轨道11之间的距离d1，可以根据式（1）计算活动轨道12从初始位置移动至工作位置时的移动距离d，

d=d1-d2-d3-d4 （1）

其中，d2为第一标定位置与固定轨道11的边沿之间的距离，d3为第二标定位置与活动轨道12和固定轨道11相对设置的边沿之间的距离，d4为活动轨道12位于工作位置时与固定轨道11之间的距离。

如图6至图8所示，其中图7和图8中的a为活动轨道的初始位置，b为活动轨道的工作位置，轨道机构宽度调节方法可包括如下步骤S1～S5。

步骤S1、根据在固定轨道11上预设的第一标定位置获取固定轨道11的第一位置信息。

步骤S2、根据在活动轨道12上预设的第二标定位置获取活动轨道12位于初始位置a的第二位置信息。

步骤S3、根据第一位置信息和第二位置信息计算活动轨道12位于初始位置a时其与固定轨道11之间的距离d1。

步骤S4、根据式（1）计算活动轨道12从初始位置a移动至工作位置b时的移动距离d。

步骤S5、根据计算得到的移动距离d驱动活动轨道12从初始位置a移动至工作位置b，其中，d＞0时，活动轨道12朝着靠近固定轨道11所在方向的一侧活动，d＜0时，活动轨道12朝着背向固定轨道11所在方向的一侧活动，d=0时，活动轨道12不活动。

根据本发明的一个实施例，第一配合部52的数量为两个，两个第一配合部52间隔开分布于第二运动组件54的轴向的两端，第二配合部70与第一配合部52相对应，能够提高宽度调节过程中的稳定性。

由此，根据本发明实施例的轨道机构宽度调节装置100能够快速、精确地调节轨道机构10的宽度，具有自动化程度高，便于操作等优点。

根据本发明实施例的在线式智能作业机器人200，包括上述实施例中任一项的轨道机构宽度调节装置100，在线式智能作业机器人200还包括：底座210、多个立柱220、支撑部230和两个安装凸台240。

具体地，多个立柱220间隔开设在底座210上，支撑部230与多个立柱220相连且由立柱220支撑，每个立柱220的上端超出支撑部230向上延伸，基座20安装于支撑部230的上方，两个安装凸台240间隔开且相对设在立柱220上，每个安装凸台240的上表面形成为能够用于安装驱动组件50的驱动机构安装面。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

设计图

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