CN105947506B - 一种仓库智能搬运机器人 - Google Patents

Abstract

本发明属于AGV技术领域，涉及了一种仓库智能搬运机器人。一种仓库搬运机器人，包括位于底部和地面接触的小车，所述小车包括底板、底骨架、电机垫板、万向轮支撑板垫块、万向轮支撑板和万向轮，其中底骨架固装在底板上方，电机垫板和万向轮支撑板垫块固装在底骨架上，万向轮支撑板固装在支撑板垫块上，万向轮与万向轮支撑板连接；所述底骨架上自下往上依次设置驱动机构、电机、驱动器与蓄电池；所述驱动机构上还设置可旋转升举机构和链条压紧机构。本发明提供一种设计合理、转向灵活且性能稳定的适用于AGV的仓库智能搬运机器人。

Description

一种仓库智能搬运机器人

技术领域

本发明属于AGV技术领域，尤其是一种仓库智能搬运机器人。

背景技术

AGV从发明至今已经有50多年的历史，随着应用领域的扩展，其种类和形式变的多种多样。目前，AGV通常采用的行走机构是带舵轮的四轮行走机构，该行走机构包括两个行走驱动轮、两个支撑轮并以菱形分布。带舵轮的四轮行走机构是在三轮行走机构基础上演变过来的，它相当于把两个三轮车合并在一起，两支承轮对称地布置在小车前后的中线上，前后车轮分别对称布置在以两支承轮支点为底边的等腰三角形顶点处。前后车轮既是舵轮又是行走驱动轮。这种AGV小车在转弯时前后车轮均能跟踪导引线轨迹，机动性比三轮车好。但是，该行走机构也存在以下问题：该行走机构AGV不适合做密集存储区域AGV的原地旋转运：当车体作原地旋转时，由于两边的支撑轮没有驱动力，其旋转的灵活性和平稳度都不够。

AGV的行走方式主要为单向行走和双向行走两种。单向行走的AGV小车，在车身前端两头安装有两个万向轮，后端安装有两个定向轮，车身中部下方设置有一个驱动装置，这种单向AGV的优点是车身稳定、转弯半径小等。双向行走的AGV小车，一种单驱双向行走的AGV是在车身底部安装一个不可旋转的驱动单元，在车身前后端底部安装四个万向轮，当AGV小车行走时，驱动轮带动四个万向轮一起运动，小车在行走过程中会呈蛇形路线行进，车身不能平衡且不能平稳直行，在同样载重的情况下与单AGV相比所消耗的电机功率较大，且现有技术中的这种单驱双向型AGV的驱动单元相对于车身是固定的，当AGV小车转弯时，驱动单元需带动整个车身一起转弯，使所需的转矩偏大，从而使电机功率消耗偏大，成本增加。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种设计合理、转向灵活且性能稳定的适用于AGV的仓库智能搬运机器人。

本发明解决现有技术问题是采取以下技术方案实现的：本发明公开了一种仓库智能搬运机器人，包括位于底部和地面接触的小车，所述小车包括底板、底骨架、电机垫板、万向轮支撑板垫块、万向轮支撑板和万向轮，其中底骨架固装在底板上方，电机垫板和万向轮支撑板垫块固装在底骨架上，万向轮支撑板固装在支撑板垫块上，万向轮与万向轮支撑板连接；所述底骨架上自下往上依次设置驱动机构、电机、驱动器与蓄电池；所述驱动机构上还设置可旋转升举机构和链条压紧机构，所述的可旋转升举机构包括旋转机构和升举机构本体，所述的链条压紧机构包括惰轮、压紧簧、导杆、螺母与惰轮支撑架；所述的旋转机构包括旋转电机、小齿轮和升举座，其中旋转电机是垂直固装在升举座上；所述的升举座包括了升举机构、轴承、升举拖板和升举盖板；

优选的，所述升举机构包括升举框架、驱动组件、基座框架、行程开关；所述的升举框架包含升举座、直线轴承与底座，其中升举座和底座之间设有两个导向杆，所述的基座框架上方中间与螺母连接，两端与直线轴承连接；所述的行程开关与基座框架上方连接；所述驱动组件包含升举电机、联轴器、蜗杆、蜗轮、螺杆与轴承，其中升举电机水平固装在底座上，升举电机带动蜗轮传动；所述的螺杆一端固装在与蜗杆啮合的蜗轮上，螺杆另一端通过推力轴承承载升举框架。

优选的，所述的驱动机构包括驱动电机、链条、驱动轮、车轴、主轴支撑块、弹簧垫板、弹簧导杆和矩形弹簧，所述的驱动电机一端安装链轮，所述链轮通过链条带动与链轮固装的驱动轮转动；所述车轴与主轴支撑块固装，主轴支撑块安装在底骨架上，导杆垂直固装在车轴上；所述的矩形弹簧套在弹簧导杆上，所述基座框架固装在主轴支撑块上，基座框架上有 通孔便于矩形弹簧导杆穿过。

优选的，所述的升举拖板固装在轴承内圈上，升举盖板固装在轴承外圈上；所述轴承外圈插齿加工后与小齿轮啮合。

优选的，所述的导向杆一端固装在轴承内圈上，另一端固装在所述的升举框架底座上。

优选的，所述的行程开关共有四个，其中两个限制升举框架下降高度，另外两个限制升举框架上升高度。

优选的，所述的螺杆以基座框架上的螺母为支点作升降。

优选的，所述的惰轮支撑架以一定的角度固装在基座框架上，保证惰轮能压紧链条。

本发明的优点和积极效果是：本发明整体结构高度较低，有利于本发明行驶至货架底部，升举货架，自动将货架搬运至指定位置并放置好货架，自行搬运下一货架。同时，在货架搬运过程中，可通过旋转升举盖板使货架方向始终不变。能够实现AGV直接搬运货架而不需要人工将货架与AGV小车连接或是人工操作将货物放置在小车上，提高仓库拣选效率和物流的效率，减少理货人员，降低成本，实现仓储自动化。

附图说明

图1为本发明的结构示意图

图2为本发明的主视图

图3为图2的A-A向剖视图

图4为本发明的俯视图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

一种仓库智能搬运机器人，由从下至上的三层结构构成，其中：第一层结构为小车的底架，包括底板6、底骨架5、电机垫板8、万向轮支撑板垫块7、万向轮支撑板11和万向轮17，其中底骨架5固装在底板6上方，电机垫板8和万向轮支撑板垫块7固装在底骨架5上，万向轮支撑板11固装在支撑板垫块7上，万向轮17与万向轮支撑板11连接；

第二层结构包括驱动机构、电机16、驱动器与蓄电池10，所述的驱动机构包括链轮、链条、驱动轮39、车轴37、主轴支撑块33、主轴挡板38、弹簧垫板36、矩形弹簧导杆34和矩形弹簧35，所述的电机16一端安装链轮15，带动与链轮固装的驱动轮39转动，车轴37与主轴支撑块33固装，主轴支撑块33安装在底骨架5上，矩形弹簧导杆34垂直固装在车轴上；

第三层结构包括可旋转升举机构和链条压紧机构，所述的可旋转升举机构包括旋转机构和升举机构本体，所述的链条压紧机构包括惰轮9、压紧簧19、导杆21、螺母18与惰轮支撑架20。所述的旋转机构包括旋转电机13、小齿轮1和升举座，其中旋转电机13是垂直固装在底座4上，所述的升举座包括了轴承、升举拖板24和升举盖板22；所述的升举机构包括升举框架、驱动组件、基座框架32、行程开关12，所述的升举框架包含升举座、导向杆29、直线轴承28与底座，其中升举座和底座4之间设有两个导向杆29，所述的基座框架32上方中间与螺母27连接，两端与直线轴承28连接，所述的行程开关12与基座框架32上方连接；驱动组件包含升举电机14、联轴器3、蜗杆2、蜗轮31、螺杆30与轴承26，其中驱动组件的升举电机14水平固装在底座4上，其连接的蜗杆2是带动蜗轮31传动，所述的螺杆30一端固装在与蜗杆2啮合的蜗轮31上，螺杆另一端通过推力轴承26承载升举框架。

所述的矩形弹簧35套在矩形弹簧导杆34上，基座框架32固装在主轴支撑块33上，基座框架32上有孔洞便于矩形弹簧导杆34穿过。所述的轴承外圈25插齿加工后与小齿轮1啮合。所述的升举拖板24固装在轴承内圈23上，升举盖板22固装在轴承外圈25上。所述的导向杆29一端固装在轴承内圈23上，另一端固装在所述的升举框架底座4上。所述的行 程开关12共四有个，其中两个限制升举框架下降高度，另外两个限制升举框架上升高度。所述的螺杆以基座框架32上的螺母27为支点作升降。所述的惰轮支撑架20应以一定的角度固装在基座框架32上，保证惰轮9能压紧链条。

本发明的工作原理为：本发明驱动电机启动，按照程序设定行驶至货架底部，升举电机14正转启动，通过联轴器3带动蜗杆2转动，蜗杆2带动蜗轮31转动，与蜗轮31固装的螺杆30上升并带动蜗轮31上升。同时螺杆30将整个升举框架顶升上来，即与蜗轮31啮合的蜗杆2也在上升，所以在螺杆30上升时，蜗杆2与蜗轮31始终啮合。当升举框架底座触碰到基座框架32下方的行程开关12时，升举电机14停止，货架升举至完全离开地面，仓库智能搬运机器人驱动电机启动，沿设定路线行驶。当转弯时，旋转电机13启动，旋转电机上的小齿轮1带动轴承外圈25转动，即货架转动，使货架始终保持初始放置方向。当搬运机器人到达预定位置，搬运机器人的驱动电机停止，升举电机14反转启动，通过联轴器3带动蜗杆2转动，蜗杆2带动蜗轮31转动，螺杆30下降，同时整个升举框架也在下降，即与蜗轮31啮合的蜗杆2也在下降，蜗杆2与蜗轮31始终啮合。当升举拖板24触碰到基座框架32上方的行程开关12时，升举电机14停止，货架下降至地面。搬运机器人驱动电机启动，按程序设定行驶至下一任务点。

本发明将旋转装置和升举装置合理的结合起来，使得整个装置不仅能升举货物，还能旋转货物。本发明结构简单，可靠性高，升举平稳。同时还拥有减震装置，保证搬运机器人在略微不平整的地面也能平稳行驶。

本发明整体结构高度较低，有利于本发明行驶至货架底部，升举货架，自动将货架搬运至指定位置并放置好货架，自行搬运下一货架。同时，在货架搬运过程中，可通过旋转升举盖板使货架方向始终不变。能够实现搬运机器人直接搬运货架而不需要人工将货架与搬运机器人连接或是人工操作将货物放置在搬运机器人上，提高仓库拣选效率和物流的效率，减少理货人员，降低成本，实现仓储自动化。

本发明所提供的仓库智能搬运机器人，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种仓库智能搬运机器人，其特征在于：所述仓库智能搬运机器人包括位于底部和地面接触的小车，所述小车包括底板、底骨架、电机垫板、万向轮支撑板垫块、万向轮支撑板和万向轮，其中底骨架固装在底板上方，电机垫板和万向轮支撑板垫块固装在底骨架上，万向轮支撑板固装在万向轮支撑板垫块上，万向轮与万向轮支撑板连接；所述底骨架上自下往上依次设置驱动机构、驱动器与蓄电池；所述驱动机构上还设置可旋转升举机构和链条压紧机构，所述的可旋转升举机构包括旋转机构和升举机构本体；所述的链条压紧机构包括惰轮、压紧簧、导杆、螺母与惰轮支撑架；所述的旋转机构包括旋转电机、小齿轮和升举座，其中旋转电机是垂直固装在升举座上；所述的升举座包括了升举机构、轴承、升举拖板和升举盖板；所述升举机构本体包括升举框架、驱动组件、基座框架、行程开关；所述的升举框架包含升举座、直线轴承与底座，其中升举座和底座之间设有两个导向杆，所述的基座框架上方中间与螺母连接，两端与直线轴承连接；所述的行程开关与基座框架上方连接；所述驱动组件包含升举电机、联轴器、蜗杆、蜗轮、螺杆与轴承，其中升举电机水平固装在底座上，升举电机带动蜗轮传动；所述的螺杆一端固装在与蜗杆啮合的蜗轮上，螺杆另一端通过推力轴承承载升举框架；所述的驱动机构包括驱动电机、链条、驱动轮、车轴、主轴支撑块、弹簧垫板、弹簧导杆和矩形弹簧，其中驱动电机一端安装链轮，所述链轮通过链条带动与链轮固装的驱动轮转动，车轴与主轴支撑块固装，主轴支撑块安装在底骨架上，所述的矩形弹簧套在弹簧导杆上，弹簧导杆垂直固装在车轴上；所述基座框架固装在主轴支撑块上，基座框架上有通孔便于矩形弹簧导杆穿过；所述的行程开关共有四个，其中两个限制升举框架下降高度，另外两个限制升举框架上升高度。

2.根据权利要求1所述的仓库智能搬运机器人，其特征在于：所述的升举拖板固装在轴承内圈上，升举盖板固装在轴承外圈上；所述轴承外圈插齿加工后与小齿轮啮合。

3.根据权利要求1所述的仓库智能搬运机器人，其特征在于：所述的导向杆一端固装在轴承内圈上，另一端固装在所述的升举框架底座上。

4.根据权利要求1所述的仓库智能搬运机器人，其特征在于：所述的螺杆以基座框架上的螺母为支点作升降。

5.根据权利要求1所述的仓库智能搬运机器人，其特征在于：所述的惰轮支撑架以一定的角度固装在基座框架上。