CN108045825B - 一种携带机械手的可旋转货台穿梭车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种携带机械手的可旋转货台穿梭车，包括车身和四个车轮，车身包括一个底板，底板上设置有一个货台旋转机构，货台旋转机构包括旋转平台、支撑框架、机械手夹紧机构，旋转平台转动设置在底板上方，支撑框架固定设置在旋转平台上，机械手夹紧机构悬吊设置在支撑框架上，机械手夹紧机构包括连接板、立柱、导轨、两个滑块、前连杆、中连杆、后连杆、两个夹紧板，连接板能沿着支撑框架左右滑动；通过第三驱动机构驱动其中一个滑块沿着导轨前后移动，从而带动两个滑块相互靠拢或相互远离，进而带动两个夹紧板动作，实现对货箱的夹紧或松开。本发明的优点：通过机械手夹紧机构的协助操作，实现了准确、高效抓取不同尺寸的货箱。

Description

一种携带机械手的可旋转货台穿梭车

技术领域

本发明涉及在电商仓库所使用的AGV小车或智能穿梭车技术领域，尤其涉及的是一种携带机械手的可旋转货台穿梭车。

背景技术

随着经济的发展与进步，在各行各业都开始大量的采用自动程度高的自动化运输线，尤其对于现在的物流服务行业迅猛发展的当下，高效率、高准确性的穿梭车成为必然的趋势，现在一些公司如京东、亚马逊等已经拥有了自己的物流系统，存在如货箱抓取、运送过程中货箱位置偏移，无法准确放置货箱，空间利用率降低等的弊端。大部分穿梭车利用“伸叉”原理实现货箱的抓取，结构相对复杂，制造成本高，对货箱有一定的尺寸要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种携带机械手的可旋转货台穿梭车，以期能在自动化立体仓库或者其它有轨场合下适用，保证穿梭车的工作效率和使用范围。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种携带机械手的可旋转货台穿梭车，包括车身和设置于车身底部的四个车轮，所述车身包括一个底板，所述底板上设置有一个货台旋转机构，所述货台旋转机构包括旋转平台、支撑框架、机械手夹紧机构，所述旋转平台转动设置在底板上方且与底板留有间隙，所述旋转平台通过第一驱动机构驱动其在水平面内旋转，所述支撑框架固定设置在旋转平台上，所述机械手夹紧机构悬吊设置在支撑框架上，所述机械手夹紧机构包括连接板、立柱、导轨、两个滑块、前连杆、中连杆、后连杆、两个夹紧板，所述连接板横跨设置在支撑框架上且沿前后方向延伸，所述连接板的前后两端分别滑动支撑在支撑框架上，且所述连接板能在第二驱动机构的驱动下沿着支撑框架左右滑动；所述立柱上端固定在连接板中部，所述导轨固定设置在立柱上且沿前后方向延伸，两个滑块为前滑块和后滑块，前滑块和后滑块分别滑动设置在导轨上且分别位于立柱的前后两侧，所述中连杆中部铰接在立柱一侧，所述中连杆的两端分别与前连杆、后连杆的一端相铰接，所述前连杆的另一端固定在前滑块上，所述后连杆的另一端固定在后滑块上，两个夹紧板分别固定设置在两个滑块上且呈前后相对设置，通过第三驱动机构驱动其中一个滑块沿着导轨前后移动，从而带动两个滑块相互靠拢或相互远离，进而带动两个夹紧板动作，实现对货箱的夹紧或松开。

所述旋转平台底部设置有多个旋转轮，所述旋转平台通过多个旋转轮转动支撑在底板上。

所述连接板前后两端分别设置有竖向侧板，每个所述竖向侧板内侧设置有上下两排支撑轮，所述支撑框架上分别设置有前后排列的两个横梁，每个横梁的长度沿左右方向延伸，两个竖向侧板分别扣在两个横梁的外侧，且每个横梁位于对应的竖向侧板的两排支撑轮之间，通过竖向侧板的两排支撑轮与横梁滑动配合，实现连接板与支撑框架的滑动连接。

所述第一驱动机构包括第一电机、第一主动同步带轮、第一被动同步带轮、第一同步带，所述第一主动同步带轮固定安装在第一电机的输出轴上，所述第一被动同步带轮固定安装在所述旋转平台的底部，且第一被动同步带轮的轴向沿竖直方向，第一主动同步带轮和第一被动同步带轮之间通过第一同步带进行传动连接，通过启动第一电机，从而带动第一被动同步带轮旋转，进而带动旋转平台在水平面内旋转。

所述第二驱动机构包括第二电机、第二主动同步带轮、第二被动同步带轮、第二同步带，所述第二主动同步带轮固定安装在第二电机的输出轴上，所述第二被动同步带轮转动安装在所述支撑框架上，第二主动同步带轮和第二被动同步带轮之间通过第二同步带进行传动连接，所述第二同步带的下层与连接板固定，通过第二电机驱动第二被动同步带轮来回运转，进而带动连接板沿左右方向移动。

所述第三驱动机构为推杆电机或气缸。

两个所述夹紧板的内侧分别设置有力传感器。

本发明相比现有技术具有以下优点：

1、本发明提供的一种携带机械手的可旋转货台穿梭车，由于设置了机械手夹紧机构，其上设置的两个夹紧板的内侧分别设置有力传感器，通过力传感器可实现对夹紧板的夹紧力大小的检测、反馈，实现对推杆电机行程的控制，进而实现对不同材料货箱的夹紧力控制，克服了在物流中穿梭车抓取货箱时出现货箱跑偏等问题，同时也避免了现在物流中对固定尺寸货箱的依赖。实现了准确、高效抓取不同尺寸货箱的效果。

2、本发明提供的一种携带机械手的可旋转货台穿梭车，由于机械手夹紧机构中，设置的立柱、导轨、两个滑块、前连杆、中连杆、后连杆铰接组成曲柄滑块机构，能够提高两个滑块靠拢、远离的速度以及稳定性，克服了如丝杠螺母等常用机构效率低等的问题。

3、本发明提供的一种携带机械手的可旋转货台穿梭车，由于旋转平台底部设置有多个旋转轮，克服了货台旋转机构在旋转过程中的不稳定、不平衡等的问题，使得机构在运转过程中的可靠性提高，更加灵活。

4、本发明提供的一种携带机械手的可旋转货台穿梭车，由于连接板前后两端分别设置有竖向侧板，每个所述竖向侧板内侧设置有上下两排支撑轮，通过支撑轮支撑机械手夹紧机构，克服了机械手夹紧机构本身重量如何支撑问题，使得机械手夹紧机构左右方向运动时更加稳定、快速。

5、本发明提供的一种携带机械手的可旋转货台穿梭车，由于设置了第一驱动机构，通过控制第一电机的运动，配合第一同步带，克服了其他驱动机构不精确的问题，能准确实现货台旋转机构的运转方位。

6、本发明提供的一种携带机械手的可旋转货台穿梭车，由于设置了第二驱动机构，通过控制第二电机的运动，配合第二同步带，克服了其他驱动机构不精确的问题，能准确到达机械手夹紧机构提前设定的位置。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明去除穿梭车外壳的总成结构示意图。

图3是本发明去除穿梭车外壳的俯视结构示意图。

图4是本发明的货台旋转机构示意图。

图5是本发明的第一驱动机构及相关连接件总成机构示意图。

图6是本发明的第二驱动机构及相关连接件总成机构示意图。

图7是本发明的机械手夹紧机构示意图。

图中标号：1车身；2车轮；21主动轮；22被动轮；3底板；4旋转平台；41旋转轮；5支撑框架；51横梁；6机械手夹紧机构；7连接板；71竖向侧板；72支撑轮；8立柱；9导轨；10滑块；101前滑块；102后滑块；11前连杆；12中连杆；13后连杆；14夹紧板；141推杆电机；140力传感器；150第一电机；151第一主动同步带轮；152第一被动同步带轮；153第一同步带；154第一角度传感器；160第二电机；161第二主动同步带轮；162第二被动同步带轮；163第二同步带；17行进机构；171主动连接轴；172被动连接轴；173第四电机；174第四主动带轮；175第四被动带轮；176第四同步带；177第二角度传感器；18外壳；19限位轮。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

参见图1至图7，本例实施公开了一种携带机械手的可旋转货台穿梭车，用于立体化自动仓库中的多层货台上灵活存取不同位置存储的不同尺寸的货箱，也可用在AGV小车输送货箱上，其组成包括车身1和设置于车身1底部的四个车轮2，车身1包括一个底板3，底板3上设置有一个货台旋转机构，货台旋转机构包括旋转平台4、支撑框架5、机械手夹紧机构6，旋转平台4转动设置在底板3上方且与底板3留有间隙，目的为了在旋转平台4底部设置多个旋转轮41，旋转平台4通过多个旋转轮41转动支撑在底板3上，使货台旋转机构在运动中更加稳固可靠，更加平稳。

参见图5，第一驱动机构驱动包括第一电机150、第一主动同步带轮151、第一被动同步带轮152、第一同步带153，第一主动同步带轮151固定安装在第一电机150的输出轴上，第一被动同步带轮153固定安装在旋转平台4的底部，且第一被动同步带轮152的轴向沿竖直方向，第一主动同步带轮151和第一被动同步带轮152之间通过第一同步带153进行传动连接，通过启动第一电机150，从而带动第一被动同步带轮152旋转，进而带动旋转平台4在水平面内旋转，旋转平台4的底部的被动同步带轮152上端安装有第一角度传感器154用来测量旋转平台4转过的角度，进而实现旋转平台4到达准确方位。

参见图6和图7，机械手夹紧机构6包括连接板7、立柱8、导轨9、两个滑块10、前连杆11、中连杆12、后连杆13、两个夹紧板14。

立柱8上端固定在连接板7中部，导轨9固定设置在立柱8上且沿前后方向延伸，两个滑块10为前滑块101和后滑块102，前滑块101和后滑块102分别滑动设置在导轨9上且分别位于立柱8的前后两侧，中连杆12中部铰接在立柱8一侧，中连杆12的两端分别与前连杆11、后连杆13的一端相铰接，前连杆11的另一端固定在前滑块101上，后连杆13的另一端固定在后滑块102上，两个夹紧板14分别固定设置在两个滑块10上且呈前后相对设置，通过推杆电机141或气缸驱动其中一个滑块10沿着导轨9前后移动，从而带动两个滑块10相互靠拢或相互远离，进而带动两个夹紧板14动作，实现对货箱的夹紧或松开，控制方便可靠。

立柱8、导轨9、两个滑块10、前连杆11、中连杆12、后连杆13组成曲柄滑块机构，滑块10速度、位移可控，进而两个夹紧板14的速度、位移可控。

整个机械手夹紧机构6悬吊设置在支撑框架5上，两个夹紧板14的内侧分别设置有力传感器18，用来检测、反馈机械手夹紧机构6夹紧力的大小。

参见图6，第二驱动机构包括第二电机160、第二主动同步带轮161、第二被动同步带轮162、第二同步带163，第二主动同步带轮161固定安装在第二电机160的输出轴上，第二被动同步带轮162转动安装在支撑框架5上，第二主动同步带轮161和第二被动同步带轮162之间通过第二同步带163进行传动连接，第二同步带163的下层与连接板7固定。

连接板7横跨设置在支撑框架5上且沿前后方向延伸，连接板7前后两端分别设置有竖向侧板71，支撑框架5上分别设置有前后排列的两个横梁51，每个横梁51的长度沿左右方向延伸，两个竖向侧板71分别扣在两个横梁51的外侧，每个竖向侧板71内侧设置有上下两排支撑轮72，且每个横梁51位于对应的竖向侧板71的两排支撑轮72之间，通过竖向侧板71的两排支撑轮72与横梁51滑动配合，实现连接板7与支撑框架5的滑动连接，通过第二电机160驱动第二被动同步带轮162来回运转，进而带动连接板7沿左右方向移动。此机构可以用于实现支撑机械手夹紧机,6，也可以减少摩擦使运动灵活，合理分配力延长使用寿命。

参见图2和图3，行进机构17包括四个车轮2，前两个车轮2为主动轮21，后两个车轮2为被动轮22，主动连接轴171、被动连接轴172、第四电机173、第四主动带轮174、第四被动带轮175、第四同步带176，第四被动带轮175转动安装在主动连接轴171上，第四电机173驱动第四同步带176来回运转，带动四个车轮2转动，进而带动穿梭车车体行进，被动连接轴172上安装的第二角度传感器177用来间接测量穿梭车的运行距离，此控制方式准确方便可靠，易于加工、拆卸。

车身1底部两侧分别安装有一对限位轮19，用来防止穿梭车运行时左右晃动。车身1外侧安装有外壳18，使封闭穿梭车隔沉、抗干扰。

本实施例提供的穿梭车的工作过程如下：

穿梭车通过第四电机173驱动其向前运动，第二角度传感器177检测、反馈，使穿梭车运行到达指定地方停止；货箱存放在穿梭车两侧，依据货箱存放的信息判断货台旋转机构是否旋转，使机械手夹紧机构6对准货箱一侧，若需调整，通过第一驱动机构的第一电机150运动，第一角度传感器154检测、反馈，控制第一电机150旋转180度时并停止，若不需调整此步省略；通过第二驱动机构第二电机160运动实现机械手夹紧机构6动作，控制机械手到达货箱位置；使第三驱动机构推杆电机或气缸141动作控制一对夹紧板14加紧，通过力传感器140控制推杆电机行程，抓取好货箱；再次控制第二电机160动作实现将货箱托运到旋转平台4上，完成取货整个过程。

当载有货箱的穿梭车到达送货位置时停止运动；再次依据信息判别是否需要使货台旋转机构旋转，若需要，同上，若不需要则此步省略；通过第二驱动机构的第二电机160动作，驱动机械手夹紧机构6(此时机械手夹紧机构6夹紧着货箱)运动，到达指定位置使推杆电机或气缸141动作，一对夹紧板14松开货箱；控制第二电机160动作，使机械手夹紧机构6返回到初始位置，驱动第四电机173驱动穿梭车进行下次取货，完成整个送货过程。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种携带机械手的可旋转货台穿梭车，包括车身(1)和设置于车身(1)底部的四个车轮(2)，其特征在于：所述车身(1)包括一个底板(3)，所述底板(3)上设置有一个货台旋转机构，所述货台旋转机构包括旋转平台(4)、支撑框架(5)、机械手夹紧机构(6)，所述旋转平台(4)转动设置在底板(3)上方且与底板(3)留有间隙，所述旋转平台(4)通过第一驱动机构驱动其在水平面内旋转，所述支撑框架(5)固定设置在旋转平台(4)上，所述机械手夹紧机构(6)悬吊设置在支撑框架(5)上，所述机械手夹紧机构(6)包括连接板(7)、立柱(8)、导轨(9)、两个滑块(10)、前连杆(11)、中连杆(12)、后连杆(13)、两个夹紧板(14)，所述连接板(7)横跨设置在支撑框架(5)上且沿前后方向延伸，所述连接板(7)的前后两端分别滑动支撑在支撑框架(5)上，且所述连接板(7)能在第二驱动机构的驱动下沿着支撑框架(5)左右滑动；所述立柱(8)上端固定在连接板(7)中部，所述导轨(9)固定设置在立柱(8)上且沿前后方向延伸，两个滑块(10)为前滑块(101)和后滑块(102)，前滑块(101)和后滑块(102)分别滑动设置在导轨(9)上且分别位于立柱(8)的前后两侧，所述中连杆(12)中部铰接在立柱(8)一侧，所述中连杆(12)的两端分别与前连杆(11)、后连杆(13)的一端相铰接，所述前连杆(11)的另一端固定在前滑块(101)上，所述后连杆(13)的另一端固定在后滑块(102)上，两个夹紧板(14)分别固定设置在两个滑块(10)上且呈前后相对设置，通过第三驱动机构驱动其中一个滑块沿着导轨(9)前后移动，从而带动两个滑块(10)相互靠拢或相互远离，进而带动两个夹紧板(14)动作，实现对货箱的夹紧或松开。

2.如权利要求1所述的一种携带机械手的可旋转货台穿梭车，其特征在于：所述旋转平台(4)底部设置有多个旋转轮(41)，所述旋转平台(4)通过多个旋转轮(41)转动支撑在底板(3)上。

3.如权利要求1所述的一种携带机械手的可旋转货台穿梭车，其特征在于：所述连接板(7)前后两端分别设置有竖向侧板(71)，每个所述竖向侧板(71)内侧设置有上下两排支撑轮(72)，所述支撑框架(5)上分别设置有前后排列的两个横梁(51)，每个横梁(51)的长度沿左右方向延伸，两个竖向侧板(71)分别扣在两个横梁(51)的外侧，且每个横梁(51)位于对应的竖向侧板(71)的两排支撑轮(72)之间，通过竖向侧板(71)的两排支撑轮(72)与横梁(51)滑动配合，实现连接板(7)与支撑框架(5)的滑动连接。

4.如权利要求1所述的一种携带机械手的可旋转货台穿梭车，其特征在于：所述第一驱动机构包括第一电机(150)、第一主动同步带轮(151)、第一被动同步带轮(152)、第一同步带(153)，所述第一主动同步带轮(151)固定安装在第一电机(150)的输出轴上，所述第一被动同步带轮(153)固定安装在所述旋转平台(4)的底部，且第一被动同步带轮(152)的轴向沿竖直方向，第一主动同步带轮(151)和第一被动同步带轮(152)之间通过第一同步带(153)进行传动连接，通过启动第一电机(150)，从而带动第一被动同步带轮(152)旋转，进而带动旋转平台(4)在水平面内旋转。

5.如权利要求1所述的一种携带机械手的可旋转货台穿梭车，其特征在于：所述第二驱动机构包括第二电机(160)、第二主动同步带轮(161)、第二被动同步带轮(162)、第二同步带(163)，所述第二主动同步带轮(161)固定安装在第二电机(160)的输出轴上，所述第二被动同步带轮(162)转动安装在所述支撑框架(5)上，第二主动同步带轮(161)和第二被动同步带轮(162)之间通过第二同步带(163)进行传动连接，所述第二同步带(163)的下层与连接板(7)固定，通过第二电机(160)驱动第二被动同步带轮(162)来回运转，进而带动连接板(7)沿左右方向移动。

6.如权利要求1所述的一种携带机械手的可旋转货台穿梭车，其特征在于：所述第三驱动机构为推杆电机(141)或气缸。

7.如权利要求1所述的一种携带机械手的可旋转货台穿梭车，其特征在于：两个所述夹紧板(14)的内侧分别设置有力传感器(140)。