CN108298301B - 一种空中悬挂搬运机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及智能物流技术领域，具体地说是一种空中悬挂搬运机器人，包括车架、轨道组件、主驱动组件、辅助轮组件、舱门机构、提升机构和抓取机构，其中所述主驱动组件和辅助轮组件均安装在所述车架上侧，所述主驱动组件设有主行走轮和主驱动装置，所述辅助轮组件设有辅助行走轮，所述主行走轮和辅助行走轮均沿着所述轨道组件行走，且所述主行走轮通过所述主驱动装置驱动旋转，所述舱门机构、提升机构和抓取机构均设置于所述车架上，所述车架下侧设有舱门，且所述舱门通过所述舱门机构驱动开启闭合，所述抓取机构通过所述提升机构驱动提升。本发明整体结构紧凑且自重更轻，稳定性好，大幅度提高了输送效率。
Description
技术领域
本发明涉及智能物流技术领域，具体地说是一种空中悬挂搬运机器人。
背景技术
随着物流输送系统的不断革新和升级，产品对输送系统的要求也在不断提高，但现有技术中的输送系统占用安装空间较大，且输送效率有限，已经很难满足企业对于产品传输的使用要求，比如轮胎输出线，通常还是采用地面传送，厂房空间利用率不高，上线下线还需要其他设备配合，严重影响传输效率，且传输稳定性也有待提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种空中悬挂搬运机器人，整体结构紧凑且自重更轻，稳定性好，大幅度提高了输送效率。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种空中悬挂搬运机器人，包括车架、轨道组件、主驱动组件、辅助轮组件、舱门机构、提升机构和抓取机构，其中所述主驱动组件和辅助轮组件均安装在所述车架上侧，所述主驱动组件设有主行走轮和主驱动装置，所述辅助轮组件设有辅助行走轮，所述主行走轮和辅助行走轮均沿着所述轨道组件行走，且所述主行走轮通过所述主驱动装置驱动旋转，所述舱门机构、提升机构和抓取机构均设置于所述车架上，所述车架下侧设有舱门，且所述舱门通过所述舱门机构驱动开启闭合，所述抓取机构通过所述提升机构驱动提升。
所述主驱动组件包括主驱动装置、座体、主行走轮和主导向轮，其中所述座体包括主行走座和呈L型的主连接座，主行走轮安装于所述主行走座内，所述主连接座竖直部分与所述主行走座固连，水平部分固装于所述车架上，所述主驱动装置安装于所述主行走座上，在所述主行走座下侧以及所述主连接座的水平部分上侧均设有与轨道组件侧面相抵的主导向轮，在所述主行走座前侧设有前缓冲器。
所述辅助轮组件包括辅助座体、辅助行走轮和辅助导向轮，所述辅助座体包括辅助行走座和呈L型的辅助连接座，辅助行走轮安装于所述辅助行走座中，所述辅助连接座的竖直部分与所述辅助行走座固连，水平部分固装于所述车架上，在所述辅助行走座下侧以及所述辅助连接座的水平部分上侧均设有与轨道组件侧面相抵的辅助导向轮，在所述辅助行走座后侧设有后缓冲器。
所述舱门机构包括舱门电机、第一驱动链轮、第一链条、第二驱动链轮和第二链条，其中所述舱门电机设置于车架上侧且为双出轴结构，所述第一驱动链轮固装于所述舱门电机的第一输出轴上，所述第二驱动链轮安装在所述舱门电机的第二输出轴上，所述第一链条和第二链条分设于车架两侧，且所述第一驱动链轮与第一链条啮合，所述第二驱动链轮与第二链条啮合，所述舱门两侧分别与所述第一链条和第二链条相连。
所述舱门电机的第二输出轴自由端通过电机轴轴承座支承；所述车架上端两侧均设有转向链轮，且所述第一链条和第二链条分别绕过对应侧的转向链轮后折弯，在所述车架上端两侧均设有张紧链轮，且所述第一链条和第二链条分别通过对应侧的张紧链轮张紧。
所述提升机构包括提升驱动电机、提升驱动轴、第一提升带和第二提升带，所述提升驱动轴通过所述提升驱动电机驱动旋转，在所述提升驱动轴一端设有第一卷筒，另一端设有第二卷筒，且在所述第一卷筒和第二卷筒上均设有第一提升带和第二提升带，在所述车架前端两侧分别设有第一转向带轮，后端两侧分别设有第二转向带轮，所述第一卷筒和第二卷筒上的第一提升带分别绕过对应侧的第一转向带轮后向下折弯并分别与所述抓取机构前端两侧固连，所述第一卷筒和第二卷筒上的第二提升带分别依次绕过对应侧的第一转向带轮和第二转向带轮后向下折弯并分别与所述抓取机构后端两侧固连。
所述提升机构设有支撑座，所述支撑座安装在所述车架上侧，所述提升驱动轴安装在所述支撑座上，在所述支撑座上，在所述第一卷筒和第二卷筒同一侧均设有卷筒压板。
所述抓取机构包括抓取安装板、抓取机械手和皮带夹板，所述抓取机械手安装在所述抓取安装板上，所述抓取安装板前端两侧和后端两侧均设有皮带夹板，所述抓取安装板下侧设有限位导柱，所述抓取安装板上侧设有上导柱，所述车架上侧设有电缆卷筒，且所述上导柱与所述电缆卷筒一一对应插入。
所述轨道组件包括轨道本体和钩组件，所述钩组件设置于所述轨道本体下侧，所述钩组件上设有非接触供电装置、漏波电缆、编码尺、编码尺读头、电容补偿盒和挡块。
所述车架上设有主罩板和副罩板，在所述主罩板和副罩板上均设有吊环，电控柜固设于所述车架一侧。
本发明的优点与积极效果为：
1、本发明整体结构紧凑且自重更轻，稳定性好，大幅度提高了输送效率。
2、本发明在车架下侧设有舱门，且所述舱门通过舱门机构驱动开启或闭合，所述舱门闭合时即形成闭环空间，可实现对物体的防坠落保护。
3、本发明的提升机构设有同步驱动的第一提升带和第二提升带，保证抓取机构提升平稳可靠。
4、本发明在轨道组件上设有非接触供电装置、漏波电缆、编码尺、编码尺读头等部件，其中采用非接触供电技术方便清理，提高了输送速度，应用条形码进行位置定位，定位准确可靠，采用漏波电缆无线通讯响应速度更快。
附图说明
图1为本发明带外罩时的示意图，
图2为图1中本发明去掉外罩时的示意图，
图3为图2中的主驱动组件爆炸示意图，
图4为图2中的辅助轮组件爆炸示意图，
图5为图2中的舱门机构示意图，
图6为图2中的提升机构爆炸示意图，
图7为图2中的抓取机构示意图，
图8为图2中的轨道组件示意图。
其中，1为主罩板，2为副罩板，3为电控柜，4为吊环，5为辅助轮组件，501为辅助行走座，502为辅助连接座，503为固定螺栓，504为辅助行走轮，505为后缓冲杆，506为后缓冲器，507为辅助导向轮，508为第一辅助导向轮安装板，509为第二辅助导向轮安装板，6为电缆卷筒，7为舱门机构，701为第一驱动链轮，702为舱门电机，703为第二输出轴，704为电机轴轴承座，705为第二驱动链轮，706为第二链条，707为第一链条，708为转向链轮，709为张紧链轮，8为主驱动组件，801为主驱动装置，802为主行走座，803为主连接座，804为连接螺栓，805为前缓冲器，806为前缓冲杆，807为主行走轮，808为主导向轮，809为第一主导向轮安装板，810为第二主导向轮安装板，9为抓取机构，901为限位导柱，902为抓取机械手，903为皮带夹板，904为上导柱，905为抓取安装板，10为车架，11为提升机构，1101为提升驱动电机，1102为第二提升带，1103中间挡圈，1104为第一卷筒，1105为支撑座，1106为提升驱动轴，1107为第二卷筒，1108为第一提升带，1109为轴承座，1110为卷筒压板，1111为第一转向带轮，1112为第二转向带轮，12为轨道组件，1201为轨道本体，1202为钩组件，1203为电容补偿盒，1204为编码尺，1205为编码尺读头，1206为挡块，1207为漏波电缆，1208为非接触供电装置，13为舱门，1301为舱门槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1～8所示，本发明包括车架10、轨道组件12、主驱动组件8、辅助轮组件5、舱门机构7、提升机构11和抓取机构9，其中所述主驱动组件8和辅助轮组件5均设置于所述车架10上侧，所述主驱动组件8设有主行走轮807和主驱动装置801，所述辅助轮组件5设有辅助行走轮504，所述主行走轮807和辅助行走轮504均沿着所述轨道组件12行走，且所述主行走轮807通过所述主驱动装置801驱动旋转，所述车架10下侧设有舱门13，所述舱门机构7设置于所述车架10上，且所述舱门13通过所述舱门机构7驱动开启或闭合，所述提升机构11设置于所述车架10上，所述抓取机构9设置于所述车架10内，且所述抓取机构9通过所述提升机构11驱动提升，轮胎或其他工件通过所述抓取机构9抓取。
如图3所示，所述主驱动组件8包括主驱动装置801、座体、主行走轮807和主导向轮808，其中所述座体包括上部的主行走座802和下部的主连接座803，主行走轮807安装于所述主行走座802内，所述主连接座803上端与所述主行走座802固连，下端通过连接螺栓804固装于所述车架10上侧，所述主驱动装置801安装于所述主行走座802上并驱动所述主行走轮807转动，在所述座体上设有多组轴向与所述主行走轮807轴向垂直的主导向轮808，且每组主导向轮808均包括两个分设于轨道组件12两侧且与轨道组件12侧面相抵的主导向轮808。本实施例中，所述主驱动装置801包括电机和减速机，其中所述主行走轮807安装在所述减速机的输出轴上。
如图3所示，在所述主行走座802下侧设有第一主导向轮安装板809，所述主连接座803呈L型，且所述主连接座803的竖直部分与所述主行走座802固连，所述主连接座803的水平部分上侧设有第二主导向轮安装板810，所述轨道组件12由所述第一主导向轮安装板809和第二主导向轮安装板810之间穿过，且所述各个主导向轮808分安装在所述第一主导向轮安装板809和第二主导向轮安装板810上。
如图3所示，在所述主行走座802前侧设有前缓冲杆806，在所述前缓冲杆806自由端设有前缓冲器805避免与前侧搬运机器人本体之间碰撞。所述前缓冲器805结构为本领域公知技术。
如图4所示，所述辅助轮组件5包括辅助座体、辅助行走轮504和辅助导向轮507，所述辅助座体包括上部的辅助行走座501和下部的辅助连接座502，其中辅助行走轮504安装于所述辅助行走座501中，所述辅助连接座502上端与所述辅助行走座501固连，下端通过固定螺栓503与所述车架10上侧固连，在所述辅助座体上设有多组轴向与所述辅助行走轮504垂直的辅助导向轮507，且每组辅助导向轮507均包括两个分设于轨道组件12两侧且与轨道组件12侧面相抵的辅助导向轮507。
如图4所示，在所述辅助行走座501下侧设有第一辅助导向轮安装板508，所述辅助连接座502呈L型，且所述辅助连接座502的竖直部分与所述辅助行走座501固连，所述辅助连接座502的水平部分上侧设有第二辅助导向轮安装板509，所述轨道组件12由所述第一辅助导向轮安装板508和第二辅助导向轮安装板509之间穿过，且所述各个辅助导向轮507分别安装在所述第一辅助导向轮安装板508和第二辅助导向轮安装板509上。
如图4所示，在所述辅助行走座501后侧设有后缓冲杆505，在所述后缓冲杆505的自由端设有后缓冲器506避免与后侧的搬运机器人本体之间碰撞。所述后缓冲器506结构为本领域公知技术。
如图5所示，所述舱门机构7包括舱门电机702、第一驱动链轮701、第一链条707、第二驱动链轮705和第二链条706，其中所述舱门电机702设置于车架10上侧且为双出轴结构，其中所述舱门电机702的第一输出轴为短轴，所述第一驱动链轮701固装于所述第一输出轴上，所述舱门电机702的第二输出轴703为长轴且伸至车架10另一侧，所述第二输出轴703自由端通过电机轴轴承座704支承，且所述第二驱动链轮705安装在所述第二输出轴703的自由端，所述第一链条707和第二链条706分设于车架10两侧，且所述第一驱动链轮701与第一链条707啮合，所述第二驱动链轮705与第二链条706啮合，所述舱门13两侧分别与所述第一链条707和第二链条706相连，所述舱门电机702即同时驱动第一链条707和第二链条706移动，进而带动所述舱门13开启或闭合。所述舱门13闭合形成闭环空间，可实现对物体的防坠落保护。
如图5所示，在所述车架10上侧的各个角端均设有转向链轮708，所述第一链条707和第二链条706分别绕过对应侧的转向链轮708后折弯，在所述车架10上端两侧均设有张紧链轮709，所述第一链条707和第二链条706分别通过对应侧的张紧链轮709张紧。
如图5所示，在所述车架10下端两侧分别设有舱门槽1301，所述舱门13两边即分别沿着两侧的舱门槽1301滑动。
如图2和图6所示，所述提升机构11包括提升驱动电机1101、提升驱动轴1106、支撑座1105、第一提升带1108和第二提升带1102，其中所述支撑座1105安装在所述车架10上侧，所述提升驱动轴1106通过轴承座1109支承安装在所述支撑座1105上，且所述提升驱动轴1106通过所述提升驱动电机1101驱动旋转，所述提升驱动电机1101固装于所述车架10上，在所述提升驱动轴1106一端设有第一卷筒1104，另一端设有第二卷筒1107，且在所述第一卷筒1104和第二卷筒1107上均设有第一提升带1108和第二提升带1102，且所述第一提升带1108设置于内侧，第二提升带1102设置于外侧，如图2所示，在所述车架10前端两侧分别设有第一转向带轮1111，后端两侧分别第二转向带轮1112，所述第一卷筒1104和第二卷筒1107上的第一提升带1108分别绕过对应侧的第一转向带轮1111后向下折弯并分别与所述抓取机构9前端两侧固连，所述第一卷筒1104和第二卷筒1107上的第二提升带1102分别依次绕过对应侧的第一转向带轮1111和第二转向带轮1112后向下折弯并分别与所述抓取机构9后端两侧固连，所述提升驱动电机1101驱动所述提升驱动轴1106旋转，即带动第一卷筒1104和第二卷筒1107上的四根提升带同步移动提升所述抓取机构9，所述抓取机构9下降时所述提升驱动电机1101反转，所述抓取机构9靠自重实现下降。
如图2和图6所示，所述第一卷筒1104、第二卷筒1107以及第一转向带轮1111上的第一提升带1108和第二提升带1102之间均通过中间挡圈1103隔开。
如图6所示，在所述支撑座1105上，在所述第一卷筒1104和第二卷筒1107一侧均设有卷筒压板1110，所述卷筒压板1110用于给对应侧卷筒上的带卷施加压紧力，保证提升带缠绕顺利。
如图7所示，所述抓取机构9包括抓取安装板905、抓取机械手902和皮带夹板903，所述抓取机械手902安装在所述抓取安装板905上，所述抓取机械手902即用于抓取搬运轮胎或其他工件，所述抓取机械手902结构为本领域公知技术，在所述抓取安装板905前端两侧均设有皮带夹板903分别夹住所述提升机构11中的第一提升带1108，在所述抓取安装板905后端两侧也均设有皮带夹板903分别夹住所述提升机构11中的第二提升带1102，所述抓取安装板905即通过所述第一提升带1108和第二提升带1102带动提升，进而带动所述抓取机械手902提升。所述皮带夹板903为本领域公知技术。
如图7所示，在所述抓取安装板905下侧设有限位导柱901用于限定轮胎或工件定位，如图2所示，在所述车架10上侧各个角端均设有电缆卷筒6，本发明所需电缆分别缠绕在各个电缆卷筒6上，如图7所示，在所述抓取安装板905上侧各个角端均设有上导柱904，且所述抓取机构9提升时，所述各个上导柱904与所述各个电缆卷筒6一一对应插入，起到导向作用同时也使得整体结构紧凑。
如图8所示，所述轨道组件12包括轨道本体1201和钩组件1202，所述主驱动组件8和辅助轮组件5均沿着所述轨道本体1201移动，所述钩组件1202横截面呈C形钩状且设置于所述轨道本体1201下侧，在所述钩组件1202上安装有多个电气部件。
如图8所示，本实施例中，所述多个电气部件包括非接触供电装置1208、漏波电缆1207、编码尺1204、编码尺读头1205、电容补偿盒1203等，且所述非接触供电装置1208、漏波电缆1207、编码尺1204、编码尺读头1205、电容补偿盒1203均为本领域公知技术。另外如图8所示，在所述轨道组件12端部下侧的钩组件1202内设有挡块1206。
如图1所示，本发明在车架10上固装有主罩板1和副罩板2起到保护作用，在所述主罩板1和副罩板2上均设有吊环4方便吊起，电控柜3固装于所述车架10一侧。
本发明的工作原理为：
本发明的车架10部分通过主驱动组件8驱动沿着轨道组件12移动，在所述车架10下侧设有舱门13，且所述舱门13通过所述舱门机构7驱动开启或闭合，当所述舱门13闭合时形成闭环空间，对物体进行防坠落保护，当所述舱门13打开时，所述抓取机构8通过所述提升机构11提升或释放下落，并用于抓取搬运轮胎或其他工件，在所述轨道组件12上设有非接触供电装置1208、漏波电缆1207、编码尺1204、编码尺读头1205、电容补偿盒1203等部件，其中采用非接触供电技术，方便清理，提高了输送速度，应用条形码进行位置定位，定位准确可靠，采用漏波电缆无线通讯响应速度更快。
Claims (10)
1.一种空中悬挂搬运机器人，其特征在于：包括车架(10)、轨道组件(12)、主驱动组件(8)、辅助轮组件(5)、舱门机构(7)、提升机构(11)和抓取机构(9)，其中所述主驱动组件(8)和辅助轮组件(5)均安装在所述车架(10)上侧，所述主驱动组件(8)设有主行走轮(807)和主驱动装置(801)，所述辅助轮组件(5)设有辅助行走轮(504)，所述主行走轮(807)和辅助行走轮(504)均沿着所述轨道组件(12)行走，且所述主行走轮(807)通过所述主驱动装置(801)驱动旋转，所述舱门机构(7)、提升机构(11)和抓取机构(9)均设置于所述车架(10)上，所述车架(10)下侧设有舱门(13)，且所述舱门(13)通过所述舱门机构(7)驱动开启闭合，所述抓取机构(9)通过所述提升机构(11)驱动提升。
2.根据权利要求1所述的空中悬挂搬运机器人，其特征在于：所述主驱动组件(8)包括主驱动装置(801)、座体、主行走轮(807)和主导向轮(808)，其中所述座体包括主行走座(802)和呈L型的主连接座(803)，主行走轮(807)安装于所述主行走座(802)内，所述主连接座(803)竖直部分与所述主行走座(802)固连，水平部分固装于所述车架(10)上，所述主驱动装置(801)安装于所述主行走座(802)上，在所述主行走座(802)下侧以及所述主连接座(803)的水平部分上侧均设有与轨道组件(12)侧面相抵的主导向轮(808)，在所述主行走座(802)前侧设有前缓冲器(805)。
3.根据权利要求1所述的空中悬挂搬运机器人，其特征在于：所述辅助轮组件(5)包括辅助座体、辅助行走轮(504)和辅助导向轮(507)，所述辅助座体包括辅助行走座(501)和呈L型的辅助连接座(502)，辅助行走轮(504)安装于所述辅助行走座(501)中，所述辅助连接座(502)的竖直部分与所述辅助行走座(501)固连，水平部分固装于所述车架(10)上，在所述辅助行走座(501)下侧以及所述辅助连接座(502)的水平部分上侧均设有与轨道组件(12)侧面相抵的辅助导向轮(507)，在所述辅助行走座(501)后侧设有后缓冲器(506)。
4.根据权利要求1所述的空中悬挂搬运机器人，其特征在于：所述舱门机构(7)包括舱门电机(702)、第一驱动链轮(701)、第一链条(707)、第二驱动链轮(705)和第二链条(706)，其中所述舱门电机(702)设置于车架(10)上侧且为双出轴结构，所述第一驱动链轮(701)固装于所述舱门电机(702)的第一输出轴上，所述第二驱动链轮(705)安装在所述舱门电机(702)的第二输出轴(703)上，所述第一链条(707)和第二链条(706)分设于车架(10)两侧，且所述第一驱动链轮(701)与第一链条(707)啮合，所述第二驱动链轮(705)与第二链条(706)啮合，所述舱门(13)两侧分别与所述第一链条(707)和第二链条(706)相连。
5.根据权利要求4所述的空中悬挂搬运机器人，其特征在于：所述舱门电机(702)的第二输出轴(703)自由端通过电机轴轴承座(704)支承；所述车架(10)上端两侧均设有转向链轮(708)，且所述第一链条(707)和第二链条(706)分别绕过对应侧的转向链轮(708)后折弯，在所述车架(10)上端两侧均设有张紧链轮(709)，且所述第一链条(707)和第二链条(706)分别通过对应侧的张紧链轮(709)张紧。
6.根据权利要求1所述的空中悬挂搬运机器人，其特征在于：所述提升机构(11)包括提升驱动电机(1101)、提升驱动轴(1106)、第一提升带(1108)和第二提升带(1102)，所述提升驱动轴(1106)通过所述提升驱动电机(1101)驱动旋转，在所述提升驱动轴(1106)一端设有第一卷筒(1104)，另一端设有第二卷筒(1107)，且在所述第一卷筒(1104)和第二卷筒(1107)上均设有第一提升带(1108)和第二提升带(1102)，在所述车架(10)前端两侧分别设有第一转向带轮(1111)，后端两侧分别设有第二转向带轮(1112)，所述第一卷筒(1104)和第二卷筒(1107)上的第一提升带(1108)分别绕过对应侧的第一转向带轮(1111)后向下折弯并分别与所述抓取机构(9)前端两侧固连，所述第一卷筒(1104)和第二卷筒(1107)上的第二提升带(1102)分别依次绕过对应侧的第一转向带轮(1111)和第二转向带轮(1112)后向下折弯并分别与所述抓取机构(9)后端两侧固连。
7.根据权利要求6所述的空中悬挂搬运机器人，其特征在于：所述提升机构(11)设有支撑座(1105)，所述支撑座(1105)安装在所述车架(10)上侧，所述提升驱动轴(1106)安装在所述支撑座(1105)上，在所述支撑座(1105)上，在所述第一卷筒(1104)和第二卷筒(1107)同一侧均设有卷筒压板(1110)。
8.根据权利要求1所述的空中悬挂搬运机器人，其特征在于：所述抓取机构(9)包括抓取安装板(905)、抓取机械手(902)和皮带夹板(903)，所述抓取机械手(902)安装在所述抓取安装板(905)上，所述抓取安装板(905)前端两侧和后端两侧均设有皮带夹板(903)，所述抓取安装板(905)下侧设有限位导柱(901)，所述抓取安装板(905)上侧设有上导柱(904)，所述车架(10)上侧设有电缆卷筒(6)，且所述上导柱(904)与所述电缆卷筒(6)一一对应插入。
9.根据权利要求1所述的空中悬挂搬运机器人，其特征在于：所述轨道组件(12)包括轨道本体(1201)和钩组件(1202)，所述钩组件(1202)设置于所述轨道本体(1201)下侧，所述钩组件(1202)上设有非接触供电装置(1208)、漏波电缆(1207)、编码尺(1204)、编码尺读头(1205)、电容补偿盒(1203)和挡块(1206)。
10.根据权利要求1所述的空中悬挂搬运机器人，其特征在于：所述车架(10)上设有主罩板(1)和副罩板(2)，在所述主罩板(1)和副罩板(2)上均设有吊环(4)，电控柜(3)固设于所述车架(10)一侧。
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