CN107600874B - 一种滚筒移载型机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种滚筒移载型机器人，包括支撑框架和设在所述支撑框架上的滚筒机构,其中，还包括设在所述支撑框架上的夹持机构、导向机构以及限位机构：所述夹持机构用于沿所述滚筒长度方向夹持货物，所述导向机构用于导引所述货物至对接位置，所述限位机构用于防止所述货物沿所述滚筒机构对接方向倾落。本发明滚筒移载型机器人，在保证货物可靠转运的同时有效扩展了所适宜转运货物的范围，克服了现有移载型机器人在转运不同货物时出现的倾倒、倾落以及对接效率低的问题。

Description

一种滚筒移载型机器人

技术领域

本发明涉及移动机器人制造技术领域，具体涉及一种滚筒移载型机器人的结构改进。

背景技术

目前，常用的移动机器人主要起运输作用，用于运输货物或牵引工装车。而现有滚筒移载型机器人不仅可与自动化生产线对接，还可实现托盘及货物的自动移载或转运。但是，现有滚筒移载型机器人并不适用于转运多种形状或尺寸的货物，每种滚筒移载型机器人所适宜转运的货物类型有限，如果遇到货物形状或尺寸变化较大时，为了防止货物倾倒或倾落，以及避免对接失误，则需要更换相应的滚筒移载型机器人。

因此，如何提高滚筒移载型机器人的适用范围，使其适配绝大多数货物是本发明所面对的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种滚筒移载型机器人，在保证货物可靠转运的同时有效扩展了所适宜转运货物的范围，克服了现有移载型机器人在转运不同货物时出现的倾倒、倾落以及对接效率低的问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种滚筒移载型机器人，包括支撑框架和设在所述支撑框架上的滚筒机构,其中，还包括设在所述支撑框架上的夹持机构、导向机构以及限位机构：所述夹持机构用于沿所述滚筒长度方向夹持货物，所述导向机构用于导引所述货物至对接位置，所述限位机构用于防止所述货物沿所述滚筒机构对接方向倾落。

进一步的，所述夹持机构包括夹板、安装框架以及第一伸缩装置：所述安装框架具有两个并位于所述滚筒机构的两侧，所述第一伸缩装置设在所述安装框架并设有所述夹板，用于驱动所述夹板夹持所述货物。

进一步的，所述伸缩装置包括第一电机、剪叉架以及第一丝杠螺母机构:所述剪叉架的自由端设有所述夹板,所述第一丝杠螺母机构在所述第一电机的驱动下带动所述剪叉架伸缩。

进一步的，所述第一伸缩装置还包括用于检测所述夹板是否夹持到位的行程开关。

进一步的，所述行程开关设在所述剪叉架上并位于所述夹板的内侧，所述夹板的上部铰接于所述剪叉架，当所述夹板碰撞所述货物发生转动时触发所述行程开关，所述夹板的下部与所述剪叉架之间设有弹性支撑件，用于所述夹板的复位。

进一步的，所述导向机构包括推板、第二伸缩装置：所述推板具有两个并低于所述夹板、第一伸缩装置布设，所述第二伸缩装置设在所述支撑框架，用于驱动所述推板导引所述货物至所述对接位置。

进一步的，所述推板、第二伸缩装置分别位于所述滚筒机构的上方、下方，并通过相邻所述滚筒之间的间隙连接。

进一步的，所述第二伸缩装置包括第二电机以及由所述第二电机驱动的第二丝杠螺母机构。

进一步的，所述推板的两端延伸出所述滚筒机构并滑动连接于所述支撑框架。

进一步的，所述限位机构包括平面连杆机构、第三伸缩装置：平面连杆机构具有两个并位于所述滚筒机构对接方向的前后两侧，所述第三伸缩装置铰接所述平面连杆机构的摇杆，用于驱动所述平面连杆机构的连杆升降。

与现有技术相比，本发明的优点及有益效果是：

本发明通过在支撑框架上安装的夹持机构，在滚筒长度方向上实现夹持滚筒机构上的货物，在滚筒移载型机器人行进的过程中，有效避免了因货物尺寸或结构形状或重量等原因而出现的倾倒、晃动、跳动、洒落等现象，且还能起到扶正的效果，从而利于货物的转运以及对接；通过在支撑框架上安装的导向机构，可将滚筒机构上的货物导引至对接位置，所谓对接位置即为滚筒移载型机器人车体的的中心位置，利用导向机构可有效避免货物对接或运输时产生的偏移或旋转问题，尤其采用托盘转运货物时，可较好地导引托盘至对接位置，从而提高了与其他自动化生产线的对接效率；通过在支撑框架上安装的限位机构，在滚筒移载型机器人行进的过程中，避免了货物受惯性、颠簸等原因沿滚筒机构对接方向的前后两侧倾落的问题，与夹持机构共同作用更好地防护了转运过程中的货物。与现有技术相比，本发明在保证可靠转运的同时具有较强的通用性，可适应更多类型货物的转运。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本发明具体实施例滚筒移载型机器人的结构示意图；

图2是本发明具体实施例滚筒移载型机器人的主视图；

图3是本发明具体实施例夹持机构的结构示意图；

图4是本发明具体实施例导向机构的结构示意图；

图5是本发明具体实施例限位机构的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，因此不能理解为对本发明的限制。

为了能够适宜转运更多种类的货物，本发明滚筒移载型机器人在现有技术上进行了结构改进，参照图1、图2所示，为本发明滚筒移载型机器人一个实施例。本实施例滚筒移载型机器人包括支撑框架10和设在所述支撑框架10上的滚筒机构20，特别的，还包括设在所述支撑框架10上的夹持机构30、导向机构40以及限位机构50。

在将货物转运至滚筒机构20上时，夹持机构30可沿滚筒长度方向夹持住货物，即不会干涉货物的对接转运，且在滚筒移载型机器人行进过程中还能避免货物倾倒、晃动、跳动、洒落等现象，例如，在仓储系统中若货物尺寸较小、质量较轻，为防止颠簸产生掉落在地面上事故，因此往往需要配备专门的滚筒移载型机器人，此类滚筒移载型机器人通用性较低，如果货物尺寸变化较大时，则需要更换相应的滚筒移载型机器人，而采用本实施例滚筒移载型机器人则可适宜大多数货物的转运。而设置的限位机构50，则在夹持机构30的基础上为避免货物的倾落又提供了一层保障，其用于防止货物沿滚筒机构20对接方向倾落。在将滚筒机构20上的货物转运至其他的自动化生产线时，导向机构40可提前将货物导引至对接位置，避免了对接失误的发生，有效提高了对接效率。

本发明中夹持机构30的具体结构有多种可选方案，例如采用机械手、机械夹具来实现，或者在本发明的其他实施例中夹持机构30包括传动轴以及两个安装板，传动轴由动力源驱动并设有两个旋向相反的螺纹，两个安装板通过两个螺纹连接于传动轴，并在传动轴的带动下同步反向（包括相向、背向）移动，以实现夹持操作。

在本实施例中夹持机构30具体包括两个安装框架31以及设在安装框架31上的第一伸缩装置以及起具体夹持作用的夹板32，参照图3理解。为避免干涉对接，两个安装框架31分别位于滚筒机构20的两侧，用来具体安装第一伸缩装置，为确保美观还可将安装框架31内置于滚筒移载型机器人的电器柜内。第一伸缩装置则用于驱动夹板32夹持货物。显然，本实施例中安装框架31、第一伸缩装置以及夹板32均具有两个，并对应设置。

第一伸缩装置可采用现有技术中能够实现带动指定部件（本实施例具体为夹板32）进行伸出和收回的结构来实现，例如，电动推杆、液压伸缩缸等。本实施例中第一伸缩装置具体包括第一电机33、剪叉架34以及在第一电机33的驱动下带动剪叉架34伸缩的第一丝杠螺母机构，其中，夹板32安装在剪叉架34的自由端。具体的，第一丝杠螺母机构包括竖直设置的第一丝杠35、螺纹连接于第一丝杠35的第一螺母以及第一滑块36。第一滑块36限制了第一螺母的转动，其固定连接于第一螺母并滑动连接于安装框架31，剪叉架34的非自由端的上部铰接于第一滑块36，剪叉架34的非自由端的下部铰接于安装框架31，第一电机33的输出轴连接于第一丝杠35。在第一螺母上下移动的过程便可实现剪叉架34非自由端的上部的上下移动，进而实现夹板32的伸缩。

为了实现限位保护、避免过紧夹持，第一伸缩装置还包括用于检测夹板32是否夹持到位的行程开关。为保证检测的灵敏度，本实施例具体将行程开关设在剪叉架34上并位于夹板32的内侧，进一步设计夹板32的上部铰接于剪叉架34，而夹板32的下部与剪叉架34之间设有弹性支撑件37，当夹板32碰撞货物发生转动时，夹板32触发行程开关使得第一电机33停止运行。弹性支撑件37的设置则用于夹板32的复位使其能够可靠夹持货物。

本实施例导向机构40包括起具体推动作用的推板41以及驱动推板41推动货物至对接位置用的第二伸缩装置，参照图4理解。与第一伸缩装置的原理类似，本发明中第二伸缩装置也可采用现有技术中能够实现带动指定部件(本实施例具体为推板41)进行伸出和收回的结构来实现，例如电缸、气缸以电动推杆。由于推板41主要通过推动达到导引作用，为了避免与夹板32干涉，本实施例特别将推板41低于夹板32、第一伸缩装置布设。为了实现双向导引货物以及摆正货物，本实施例推板41具有两个以用来设置在货物的两侧。当滚筒机构20上的货物偏移对接位置或出现歪斜时，第二伸缩装置驱动两个推板41及时将货物导引至对接位置并摆正货物。

具体的，第二伸缩装置既可以位于滚筒机构20的上方，也可以位于滚筒机构20的下方。为了确保美观的同时实现对推板41的可靠支撑，本实施例将第二伸缩装置设在滚筒机构20的下方的支撑框架10上，显然，推板41位于滚筒机构20的上方，因此，本实施例通过相邻滚筒之间的间隙将两者连接。进一步的，本实施例第二伸缩装置包括第二电机以及由第二电机驱动的第二丝杠螺母机构。第二丝杠螺母机构包括水平设置的第二丝杠42、螺纹连接于第二丝杠42的第二螺母以及连接件43，连接件43固定连接于第二螺母与推板41之间。在第二螺母水平移动的过程便可带动推板41的移动，进而实现对货物的导引。为了减少驱动源的数量，本实施例设计一个第二电机同时驱动两个第二丝杠螺母机构，两个第二丝杠螺母机构中的第二丝杠42通过联轴器连接，且两个第二丝杠42上的螺纹旋向相反，第二电机在驱动两个第二丝杠42转动的过程中便可实现两个推板41的同步相向或背向移动。当然，在本发明其他实施例中两个推板41也可由两个第二电机单独驱动，此处不再赘述。

虽然可利用滚筒止挡推板41转动以达到限制第二螺母转动的效果，但为了保证机构运转的顺畅性以及稳定性，本实施例设计推板41的两端延伸出滚筒机构20并滑动连接于支撑框架10，如图1所示，在推板41的两端设有第二滑块并在支撑框架10上形成相应的滑轨，此方案下，推板41可覆盖滚筒机构20对接方向的全长，因而更利于实现对不同类型货物的导引。

本发明中限位机构50的设计需避免与转运的货物发生干涉，其具体结构可参考上述的第一伸缩装置、第二伸缩装置，只需由横向伸缩变为竖向升降即可。为简化结构，本实施例限位机构50具体包括两个平面连杆机构51以及与平面连杆机构51对应设置的第三伸缩装置52，参照图5理解。两个平面连杆机构51分别位于滚筒机构20对接方向的前后两侧，以实现两个方向的防护。每个平面连杆机构51均位于滚筒机构20同一侧的两个滑轨之间，有效保证了整体结构的紧凑。第三伸缩装置52通过铰接平面连杆机构51的摇杆，实现驱动平面连杆机构51的连杆升降。当然，为保证不干涉货物的转运，在连杆下降至最低位置时，其低于滚筒；在连杆上升至最高位置时，其高于滚筒起到限位的效果。具体的，本实施例中第三伸缩装置52采用了现有的电动推杆来实现，并具体设计电动推杆的伸缩杆与摇杆铰接，如图5所示。

以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.一种滚筒移载型机器人，包括支撑框架和设在所述支撑框架上的滚筒机构,其特征在于，还包括设在所述支撑框架上的：

夹持机构，用于沿所述滚筒长度方向夹持货物；所述夹持机构包括夹板、安装框架以及第一伸缩装置，所述第一伸缩装置设在所述安装框架上，所述第一伸缩装置用于驱动所述夹板夹持所述货物；

所述伸缩装置包括:

第一电机；

剪叉架，其自由端设有所述夹板；

行程开关，用于检测所述夹板是否夹持到位，所述行程开关设在所述剪叉架上并位于所述夹板的内侧，所述夹板的上部铰接于所述剪叉架，当所述夹板碰撞所述货物发生转动时触发所述行程开关，所述夹板的下部与所述剪叉架之间设有弹性支撑件，所述弹性支撑件用于所述夹板的复位；

第一丝杠螺母机构，在所述第一电机的驱动下带动所述剪叉架伸缩；

导向机构，用于导引所述货物至对接位置；所述导向机构包括推板和第二伸缩装置；所述推板具有两个，并低于所述夹板、第一伸缩装置布设，

所述第二伸缩装置，设在所述支撑框架，用于驱动所述推板导引所述货物至所述对接位置；所述推板、第二伸缩装置分别位于所述滚筒机构的上方、下方，所述推板、第二伸缩装置通过相邻所述滚筒之间的连接件连接；所述推板的两端延伸出所述滚筒机构并滑动连接于所述支撑框架；限位机构，用于防止所述货物沿所述滚筒机构对接方向倾落。

2.根据权利要求1所述的滚筒移载型机器人，其特征在于，所述安装框架具有两个，并位于所述滚筒机构的两侧。

3.根据权利要求1所述的滚筒移载型机器人，其特征在于，所述第二伸缩装置包括第二电机以及由所述第二电机驱动的第二丝杠螺母机构。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的滚筒移载型机器人，其特征在于，所述限位机构包括平面连杆机构、第三伸缩装置：

平面连杆机构具有两个，并位于所述滚筒机构对接方向的前后两侧，

第三伸缩装置，铰接所述平面连杆机构的摇杆，用于驱动所述平面连杆机构的连杆升降。