(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210502002.5 (22)申请日 2022.05.09 (71)申请人 西南石油大 学 地址 610500 四川省成 都市新都区新都大 道8号 申请人 成都凌壮科技有限公司 (72)发明人 唐洋　李光耀　王金忠　赵金海　 王明波　庞仁山　古丽　马礼　 胡小平　孙鹏　 (74)专利代理 机构 成都华风专利事务所(普通 合伙) 51223 专利代理师 杜朗宇 (51)Int.Cl. B25J 11/00(2006.01) B25J 5/00(2006.01)B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 一种全自动贴片机 器人及方法 (57)摘要 本发明公开了一种全自动贴片机器人及方 法， 包括： 电机盒 Ⅰ、 连接固定板、 连接法兰、 麦克 纳姆轮A、 电机盒 Ⅱ、 摄像头Ⅰ、 滑轨、 主控台、 外 壳、 滑块、 安装盒、 隔离板、 麦克纳姆轮B、 打磨模 块、 清洁液模块、 清洁模块、 胶水液模块、 粘贴模 块、 摄像头 Ⅱ和摄像头 Ⅲ。 打磨模块由安装板 Ⅰ、 电机盒Ⅱ、 伺服电缸 Ⅰ和砂轮组成。 本发 明集表面 打磨、 表面清洁、 表面涂胶、 自主贴片等多工序为 一体， 实现了贴应变片作业全过程自动化， 减少 人工操作失误， 提高了贴片作业的质量； 且运用 麦克纳姆轮和主控台配合， 实现贴应变片机器人 全自动全方位行走， 提高了作业路径的灵活性； 采用大容量应变片仓和吸盘自动取片的方式， 提 高了贴片工作效率。 权利要求书3页 说明书6页 附图10页 CN 114789460 A 2022.07.26 CN 114789460 A 1.一种全自动贴片机器人， 由电机盒 Ⅰ(1)、 连接固定板(2)、 连接法兰(3)、 麦克纳姆轮A (4)、 电机盒 Ⅱ(5)、 摄像头 Ⅰ(6)、 滑轨(7)、 主控台(8)、 外壳(9)、 滑块(10)、 安装盒(11)、 隔离 板(12)、 麦克纳姆轮B(13)、 打磨模块、 清洁液模块、 清洁模块、 胶水液模块、 粘贴模块、 压力 传感器(33)、 接触板(34)、 摄像头 Ⅱ(35)和摄像头 Ⅲ(36)组成； 其中打磨模块由安装板 Ⅰ (14)、 电机盒 Ⅲ(15)、 伺服电缸 Ⅰ(16)和砂轮(17)组成； 清 洁液模块由安装板 Ⅱ(18)和清 洁 液液泵(19)组成； 清洁模块由安装板 Ⅲ(20)、 电机盒 Ⅳ(21)、 伺服电缸 Ⅱ(22)和吸水布轮 (23)组成； 胶水液模块由安装板 Ⅳ(24)和胶水液液泵(25)组成； 粘贴模块由安装板 Ⅴ(26)、 应变片仓(27)、 伺服电缸 Ⅲ(28)、 安装平台(29)、 转轴(30)、 真空发生器(31)、 吸盘(32)和接 触板(34)组成； 所述连接固定板(2 )上设置有连接孔 Ⅰ(201)、 安装孔 Ⅰ(202)和连接孔 Ⅱ (203)， 所述连接法兰(3)上设置有安装孔 Ⅱ(301)、 安装孔 Ⅲ(302)、 连接孔 Ⅲ(303)， 所述滑 轨(7)上设置有滑道(701)和沉头孔(702)， 所述外壳(9)上设置有摄像头安装槽 Ⅰ(901)、 腔 体(902)、 散热槽(903)、 连接孔 Ⅳ(904)、 连接孔 Ⅴ(905)、 摄像头安装槽 Ⅱ(906)和摄像头安 装槽Ⅲ(907)， 所述滑块(10)上设置有夹紧柱(1001)、 和连接孔 Ⅵ(1002)， 所述安装盒(11) 上设置有连接孔 Ⅶ(1101)、 打磨 模块安装槽(1102)、 清洁液模块安装槽(1103)、 清洁模块安 装槽(1104)、 连接孔 Ⅷ(1105)、 胶水液模块安装槽(1106)和粘贴模块安装槽(1107)， 所述隔 离板(12)上设置有连接孔 Ⅸ(1201)， 所述伺服电缸 Ⅰ(16)上设置有缸体 Ⅰ(1601)和电动推杆 Ⅰ(1602)， 所述伺服电缸 Ⅱ(22)上设置有缸体 Ⅱ(2201)和电动推杆 Ⅱ(2202)， 所述安装板 Ⅴ (26)上设置有T形槽(2601)， 所述应变片仓(27)上设置有T形柱(2701)和仓口(2702)， 所述 伺服电缸 Ⅲ(28)上设置有缸体 Ⅲ(2801)和电动推杆 Ⅲ(2802)， 所述安装平台(29)上设置有 安装孔Ⅳ(2901)和安装孔 Ⅴ(2902)， 所述真空发生器(31)上设置有气孔 Ⅰ(3101)、 通气管 (3102)、 气泵箱(3103)、 安装孔 Ⅵ(3104)和出气孔(3105)， 所述吸盘(32)上设置有连接孔 Ⅹ (3201)、 凸出圆柱(3202)、 安装槽(3203)和气孔 Ⅱ(3204)， 所述接触板(34)上设置有气孔 Ⅲ (3401)和连接孔 ⅩⅠ(3402)， 麦克纳 姆轮通过连接孔 Ⅲ(303)与连接法兰(3)固定连接， 电机 盒Ⅰ(1)安装在安装孔 Ⅰ(202)内， 通过螺栓和连接孔 Ⅰ(201)与连接固定板(2)固定连接， 电机 盒Ⅰ(1)转轴安装在安装孔 Ⅱ(301)内， 通过安装孔 Ⅲ(302)与连接法兰(3)固定连接， 外壳 (9)与连接固定板(2)通过连接孔 Ⅳ(904)与连接孔 Ⅱ(203)进行螺栓连接， 一对麦克纳姆轮 A(4)和一对麦克纳 姆轮B(13)分别以对角安装的形式安装到外壳(9)四角处， 摄像头 Ⅰ(6)安 装到摄像头安装槽 Ⅰ(901)内， 摄像头 Ⅱ(35)和摄像头 Ⅲ(36)以对称安装的形式分别安装到 摄像头安装槽 Ⅱ(906)和摄像头安装槽 Ⅲ(907)内， 电机盒 Ⅱ(5)与滑轨(7)固定安装， 滑轨 (7)与外壳(9)通过沉头孔(702)与连接孔 Ⅴ(905)进行平头螺钉连接， 夹紧柱(1001)安装在 滑道(701)内， 滑块(10)与安装盒(11)通过连接孔 Ⅵ(1002)和连接孔 Ⅷ(1105)进行螺栓连 接， 电机盒 Ⅲ(15)与缸体 Ⅰ(1601)固定连接， 砂轮(17)安装到电动推杆 Ⅰ(1602)上， 伺服电缸 Ⅰ(16)与安装板 Ⅰ(14)固定连接， 组成打磨模块， 安装板 Ⅰ(14)安装到打磨模块安装槽(1102) 内， 安装板 Ⅱ(18)与清洁液液泵(19)固定连接， 组成清洁液模块， 安装板 Ⅱ(18)安装到清洁 液模块安装槽(1103)内， 电机盒 Ⅳ(21)与缸体 Ⅱ(2201)固定连接， 吸水布轮(23)安装到电 动推杆Ⅱ(2202)上， 伺服电缸 Ⅱ(22)与安装板 Ⅲ(20)固定连接， 组成清洁模块， 安装板 Ⅲ (20)安装到清洁模块安装槽(1104)内， 安装板 Ⅳ(24)与胶水液液泵(25)固定连接， 组成胶 水液模块， 安装板 Ⅳ(24)安装到胶水液模块安装槽(1106)内， T形柱(2701)安装到T形槽 (2601)内， 伺服电缸 Ⅲ(28)与安装板 Ⅴ(26)固定连接， 电动推杆 Ⅲ(2802)安装到安装孔 Ⅳ权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114789460 A 2(2901)内， 转轴(30)安装到安装孔 Ⅴ(2902)内， 真空发生器(31)与转轴(30)通过安装孔 Ⅵ (3104)固定连接， 吸盘(32)与接触板(34)通过连接孔 Ⅹ(3201)和连接孔 ⅩⅠ(3402)进行螺 栓连接， 凸出圆柱(3202)安装到气孔 Ⅰ(3101)内， 组成粘贴模块， 安装板 Ⅴ(26)安装到粘贴 模块安装槽(1 107)内。 2.根据权利要求1所述的一种全自动贴片机器人， 其特征在于： 所述主控台(8)内设置 有路径规划模块、 控制模块、 数据输入输出模块和电源模块， 通过主控台(8)对机器人的动 作进行控制， 使机器人 可以避开障碍行驶至指定位置 完成贴片工作。 3.根据权利要求1所述的一种全自动贴片机器人， 其特征在于： 所述外壳(9)上设置有 腔体(902)和散热槽(903)， 腔体(902)用于给安装滑轨(7)提供空间， 散热槽(903)用于外壳 (9)散热和减重 。 4.根据权利要求1所述的一种全自动贴片机器人， 其特征在于： 所述滑轨(7)上设置有 滑道(701)和沉头孔(702)， 滑道(701)用于滑块(10)的安装， 且滑道(701)限定了滑块(10) 的行程， 使滑块(10)在规定范围内移动。 5.根据权利要求1所述的一种全自动贴片机器人， 其特征在于： 所述转轴(30)内设置有 舵机， 舵机启动一次， 控制转轴(3 0)带动真空发生器(31)和吸盘(32)进行180 °旋转。 6.根据权利要求1所述的一种全自动贴片机器人， 其特征在于： 所述吸盘(32)上设置有 安装槽(3203)和气孔 Ⅱ(3204)， 安装槽(3203)用于安装压力传感器(33)， 气孔 Ⅱ(3204)用 于吸附和释放应 变片。 7.根据权利要求1～6中任意一项所述的一种全自动贴片机器人的方法， 其特征在于， 包括以下步骤： S1： 将所需行走的路径信息输入进主控台(8)中， 机器人通过摄像头 Ⅰ(6)反馈的环境信 息进行避障， 并通过主控台(8)控制， 按照所输入的路径信息行驶至第一个指定 工作位置； S2： 启动伺服电缸 Ⅰ(16)控制电动推杆 Ⅰ(1602)降至指定位置； 关 闭伺服电缸 Ⅰ(16)， 启 动电机盒 Ⅲ(15)使砂轮(17)对目标构件表 面进行打磨， 打磨工作结束关闭电机盒 Ⅲ(15)启 动伺服电缸Ⅰ(16)， 电动推杆 Ⅰ(1602)回至原位； S3： 启动电机盒 Ⅱ(5)， 滑块(10)带着安装盒(11)沿滑道(701)