CN108328348B - 一种移动式机器人装卸码垛机及其装卸方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动式机器人装卸码垛机及其装卸方法，包括码垛平台，码垛平台位于电动平车上，码垛平台的下方地面上设有与电动平车配合使用的滑轨，码垛平台上设有码垛工位、移栽机构和一端能够升降的料框输送机构，码垛工位上设有托盘，移栽机构位于码垛工位和料框输送机构的一端端部之间。该装置兼具装货、卸货两种功能，安全性高。

Description

一种移动式机器人装卸码垛机及其装卸方法

技术领域

本发明涉及装卸装置的技术领域，具体涉及一种移动式机器人装卸码垛机及其装卸方法。

背景技术

在实际生产中，常常需要通过叉车或小型搬运车搬运货箱进行上货、卸货，但是对于重量较大的货箱以及叠放高度较高的货箱，叉车不能直接进行搬运，需要借助人工将其运送至叉车搬运较为方便的位置，在这期间，主要依靠人力进行，不仅工作效率低下，而且搬运工常常处在较高位置进行搬运，危险性高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供了一种移动式机器人装卸码垛机，该装置兼具装货、卸货两种功能，安全性更高。

为达到上述目的，达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：提供一种移动式机器人装卸码垛机，包括码垛平台，所述码垛平台位于电动平车上，所述码垛平台的下方地面上设有与所述电动平车配合使用的滑轨，所述码垛平台上设有码垛工位、移栽机构和一端能够升降的料框输送机构，所述码垛工位上设有托盘，所述移栽机构位于所述码垛工位和所述料框输送机构的一端端部之间。

作为优选，所述料框输送机构包括输送机构固定座和输送皮带，所述输送机构固定座上设有用于升降所述输送皮带的升降组件，所述升降组件包括两个滑动滚轮、两个位于所述输送机构固定座上的与所述滑动滚轮配合使用的滑槽，两个所述滑动滚轮之间设有推板，所述推板的两端固定升降支撑架的一端，所述升降支撑架的另一端铰接在所述输送皮带的中部，所述推板的中部铰接伸缩杆的一端，所述伸缩杆的另一端连接升降电机，所述升降电机固定在所述输送机构固定座上，所述输送皮带的两端设有处于水平状态的水平过渡板。

作为优选，所述移栽机构包括五轴机械手臂，所述五轴机械手臂的端部轴连接有能够沿所述五轴机械手臂的端部周向转动的夹具和用于固定所述夹具的夹具固定座，所述夹具包括第一海绵吸盘，所述第一海绵吸盘固定在所述夹具固定座上，所述夹具固定座的两端对称设有用于移栽所述托盘的夹爪。

作为优选，所述夹爪包括两个夹爪气缸，两个所述夹爪气缸分别固定在所述夹具固定座的一侧两端，所述夹爪气缸的端部连接有旋转轴，所述旋转轴固定在旋转轴固定座上，所述旋转轴的一端轴连接有端部为L形的夹取手臂。

作为优选，所述码垛平台上固定有人工助力器，所述人工助力器的顶部固定有两条互相平行的水平滑竿，所述水平滑竿上悬吊第二海绵吸盘，所述人工助力器上固定有用于驱动所述第二海绵吸盘上下运动的升降气缸。

作为优选，所述第二海绵吸盘的上端设有助力把手。

作为优选，所述码垛平台上还设有用于堆放多层所述托盘的托盘收集工位。

作为优选，所述码垛工位和托盘收集工位侧边均设有竖直放置的安全光栅。

一种移动式机器人装卸码垛机的卸货方法，该方法包括以下步骤：

(1)将装有待卸料框的卡车移动至料框待装卸位置，通过所述电动平车在所述滑轨上移动改变码垛平台的位置；

(2)调节料框输送机构的高度，将所述料框输送机构的一端延伸至卡车车厢上方，把待卸料框放置于料框输送机构靠近卡车上方的一端上，料框输送至所述料框输送机构的另一端；

(3)所述移栽机构将位于所述输送机构的另一端的料框转移至所述托盘上码垛。

一种移动式机器人装卸码垛机的装货方法，该方法包括以下步骤：

(1)将空卡车移动至装货位置，通过所述电动平车在所述滑轨上移动改变码垛平台的位置；

(2)调节料框输送机构的高度，将所述料框输送机构的一端延伸至卡车车厢上方，通过所述机械手将位于托盘上的料框由托盘转移至所述料框输送机构的另一端；

(3)在所述料框输送机构的作用下，料框转移至料框输送机构的一端，再将料框装于卡车上。

本发明的有益效果是：本发明提供一种移动式机器人装卸码垛机，该装置安全系数高，大大降低了料框装卸过程的危险性，节约人力，人只需作为导向指引着的角色即可，降低劳动强度；

本发明的装置既可以将卡车上的料框卸货并码垛，又可以将叠放的料框装入卡车上，同时具备装卸功能。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明优选实施例整体结构示意图；

图2是图1的“A”处局部放大图；

图3是本发明优选实施例的料框输送机构的结构示意图；

图4是本发明优选实施例的移栽机构结构示意图；

图5是图4的“B”处局部放大图；

其中：

1.卡车，2.电动平车，3.码垛工位，31.托盘；

4.移栽机构，41.五轴机械手臂，42.夹具固定座，43.第一海绵吸盘，44.夹爪，45.夹爪气缸，46.旋转轴，47.旋转轴固定座，48.夹取手臂；

5.料框输送机构，51.输送机构固定座，52.输送皮带，53.滑动滚轮，54.推板，55.升降支撑架，56.伸缩杆，57.升降电机，58.水平过渡板，59.滑槽；

6.人工助力器，61.水平滑竿，62.第二海绵吸盘，63.升降气缸，64.助力把手；

7.安全光栅。

具体实施方式

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

如图所示，本实施例中公开了一种移动式机器人装卸码垛机，包括码垛平台，码垛平台位于电动平车2上，码垛平台的下方地面上设有与电动平车2配合使用的滑轨，码垛平台上设有码垛工位3、移栽机构4和一端能够升降的料框输送机构5，码垛工位3上设有托盘31，移栽机构4位于码垛工位3和料框输送机构5的一端端部之间。

料框输送机构5包括输送机构固定座51和输送皮带52，输送机构固定座51上设有用于升降输送皮带52的升降组件，升降组件包括两个滑动滚轮53、两个位于输送机构固定座51上的与滑动滚轮53配合使用的滑槽59，两个滑动滚轮53之间设有推板54，推板54的两端固定升降支撑架55的一端，升降支撑架55的另一端铰接在输送皮带52的中部，推板54的中部铰接伸缩杆56的一端，伸缩杆56的另一端连接升降电机57，升降电机57固定在输送机构固定座51上，输送皮带52的两端设有始终处于水平状态的水平过渡板58，输送皮带52升降时，两端的水平过渡板58本身自带独立动力的托辊输送平台能够始终保持水平。具体到本实施例中，其中一个水平过渡板58固定在码垛平台上，另一个水平过渡板58位于卡车1上方，而且能够在伸缩杆56和升降支撑架55的协同作用下进行升降，更方便地在卡车1内不同竖直方向上的料框进行装卸货。而且该料框输送机构5具有一定的过度输送作用，防止卡车1与地面之间的衔接处产生安全隐患，安全系数更高。

移栽机构4包括五轴机械手臂41，五轴机械手臂41的端部轴连接有能够沿五轴机械手臂41的端部周向转动的夹具和用于固定夹具的夹具固定座42，夹具包括第一海绵吸盘43，第一海绵吸盘43固定在夹具固定座42上，夹具固定座42的两端对称设有用于移栽托盘31的夹爪44。通过五轴机械手臂41，灵活输送位于不同方向上料框，在实际使用中，五轴机械手臂41的端部设置电子拍摄部件，准确判断料框的位置进行吸取，吸取位置不因料框放置位置产生吸取位置误差，而且本实施例中优选使用第一海绵吸盘43，第一海绵吸盘43包含多个吸盘，通过多个吸盘进行吸取，防止因为料框的镂空、型号等不同，导致吸取障碍，所有吸盘在初始吸取时即进行吸取判断，当处于镂空位置时，自动关闭，保护吸盘，使用灵活性也更高。

夹爪44包括两个夹爪气缸45，两个夹爪气缸45分别固定在夹具固定座42的一侧两端，夹爪气缸45的端部连接有旋转轴46，旋转轴46固定在旋转轴固定座47上，旋转轴46的一端轴连接有端部为L形的夹取手臂48。本实施例中的夹爪44不仅具有灵活吸取料框的作用，而且夹取手臂48的设置使该夹爪还能够夹取托盘31，本实施例中，在码垛平台上还设置了托盘31存放位置，进一步保证了整个码垛装卸过程的连续性，工作效率更高。

码垛平台上固定有人工助力器6，人工助力器6的顶部固定有两条互相平行的水平滑竿61，水平滑竿61上悬吊第二海绵吸盘62，人工助力器6上固定有用于驱动第二海绵吸盘62上下运动的升降气缸63，第二海绵吸盘62的上端设有助力把手64，码垛平台上还设有用于堆放多层托盘31的托盘收集工位。人工助力器6增加了装置使用灵活性，只需人工手握助力把手64在水平滑竿61的协助下，将第二海绵吸盘62转移至具体的某一个料框位置处进行吸取，大大节省了人力，保证了装置的安全性。

为了保证抓取或吸取位置的准确性，码垛工位和托盘收集工位侧边均设有竖直放置的安全光栅7。

在实际使用中，移栽机构4上方设有视觉系统，当物料到达抓取位置时将获取的物料坐标传输给五轴机械手臂41，五轴机械手臂41端部的第一海绵吸盘41根据坐标准确无误的将物料吸取；夹爪44上也装有一套视觉系统，用途一是在抓取空的托盘31时，给予夹取手臂48的抓取坐标，用途二是拆垛时识别托盘31上物料坐标。

本实施例的装置兼具装货和卸货两种功能，使用灵活性高，更安全，也更方便快捷，具体使用方法如下所示：

一、移动式机器人装卸码垛机的卸货方法，该方法包括以下步骤：

如图1所示(图1中未显示水平滑竿61和第二海绵吸盘62之间的悬吊牵引线)，(1)将装有待卸料框的卡车1移动至料框待装卸位置(本实施例中该位置位于码垛平台的一侧)，通过电动平车2在滑轨上移动改变码垛平台的位置，具体到本实施例中，将输送皮带52位于高处一端的水平过渡板58恰好位于卡车1靠近码垛平台的一侧上方；

(2)调节料框输送机构5的高度，将料框输送机构5的一端延伸至卡车1车厢上方，把待卸料框放置于料框输送机构5靠近卡车1上方的一端上，料框输送至料框输送机构的另一端，具体到本实施例中，首先卸下位于卡车1靠近码垛平台的一侧的料框，在卸货之前通过升降电机57拉动升缩杆56，在升缩杆56的作用下，滑动滚轮53沿滑槽59移动，升降支撑架55也随之移动，在升降支撑架55的作用下，输送皮带52上升在一定位置，随着卸货的进行，为了方便卸下远离码垛平台待卸货的料框，仍通过上述方式，降低输送皮带52位于高处位置的一端，在输送皮带52的降低过程中，水平距离加长，使其恰好位于更方便卸下正下方货物的位置停止，继续卸货；

(3)移栽机构4将位于输送机构的另一端的料框转移至托盘上码垛，具体到本实施例中，在人工协助下，在水平方向(左右调整)上微调第二海绵吸盘62的位置，将第二海绵吸盘62转移至具体需要卸下的料框正上方，按下升降气缸的启动按钮，第二海绵吸盘62下降吸取料框，将料框吸取转移至水平过渡板58上，料框继续沿输送皮带52输送至另一端的水平过渡板58上，五轴机械手臂41准确判断料框位置，第一海绵吸盘43将料框转移至托盘31上，并结合安全光栅7准确判断码垛高度逐个码垛，每个托盘31码垛完成后，由叉车将料框码垛移走，然后五轴机械手臂41旋转至托盘收集工位抓取新的托盘31放置在码垛工位，重复上述卸货流程，重复进行，码垛过程。

二、移动式机器人装卸码垛机的装货方法，该方法包括以下步骤：

(1)将空卡车1移动至装货位置，通过电动平车在滑轨上移动改变码垛平台的位置；具体到本实施例中，将输送皮带52位于高处一端的水平过渡板58恰好位于空卡车1远离码垛平台的一侧位置处上方；

(2)调节料框输送机构的高度，将料框输送机构的一端延伸至卡车1车厢上方，通过机械手将位于托盘上的料框由托盘转移至料框输送机构的另一端；具体到本实施例中，叉车将叠放的料框转移至码垛工位，结合安全光栅7准确判断料框的高度，五轴机械手臂41下降，第一海绵吸盘43吸取料框，将料框转移至输送皮带52处于低位置处的水平过渡板58上。

(3)在料框输送机构的作用下，料框转移至料框输送机构的一端，再将料框装于卡车1上，具体到本实施例中，经输送皮带52将料框输送至高位置处的水平过渡板58上，在人工协助下，在水平方向(左右调整)上微调第二海绵吸盘62的位置，使其置于高位置处的水平过渡板58上的料框的上方，按下升降气缸的启动按钮，第二海绵吸盘62下降吸取料框，将料框吸取转移至卡车1上，托盘31上的料框完全转移后，五轴机械手臂41将空的托盘31旋转至托盘收集工位上，重复上述装货流程，重复进行。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种移动式机器人装卸码垛机，其特征在于：包括码垛平台，所述码垛平台位于电动平车上，所述码垛平台的下方地面上设有与所述电动平车配合使用的滑轨，所述码垛平台上设有码垛工位、移栽机构和一端能够升降的料框输送机构，所述码垛工位上设有托盘，所述移栽机构位于所述码垛工位和所述料框输送机构的一端端部之间；

所述料框输送机构包括输送机构固定座和输送皮带，所述输送机构固定座上设有用于升降所述输送皮带的升降组件，所述升降组件包括两个滑动滚轮、两个位于所述输送机构固定座上的与所述滑动滚轮配合使用的滑槽，两个所述滑动滚轮之间设有推板，所述推板的两端固定升降支撑架的一端，所述升降支撑架的另一端铰接在所述输送皮带的中部，所述推板的中部铰接伸缩杆的一端，所述伸缩杆的另一端连接升降电机，所述升降电机固定在所述输送机构固定座上，所述输送皮带的两端设有处于水平状态的水平过渡板；

所述码垛平台上固定有人工助力器，所述人工助力器的顶部固定有两条互相平行的水平滑竿，所述水平滑竿上悬吊第二海绵吸盘，所述人工助力器上固定有用于驱动所述第二海绵吸盘上下运动的升降气缸。

2.根据权利要求1所述的移动式机器人装卸码垛机，其特征在于：所述移栽机构包括五轴机械手臂，所述五轴机械手臂的端部轴连接有能够沿所述五轴机械手臂的端部周向转动的夹具和用于固定所述夹具的夹具固定座，所述夹具包括第一海绵吸盘，所述第一海绵吸盘固定在所述夹具固定座上，所述夹具固定座的两端对称设有用于移栽所述托盘的夹爪。

3.根据权利要求2所述的移动式机器人装卸码垛机，其特征在于：所述夹爪包括两个夹爪气缸，两个所述夹爪气缸分别固定在所述夹具固定座的一侧两端，所述夹爪气缸的端部连接有旋转轴，所述旋转轴固定在旋转轴固定座上，所述旋转轴的一端轴连接有端部为L形的夹取手臂。

4.根据权利要求1所述的移动式机器人装卸码垛机，其特征在于：所述第二海绵吸盘的上端设有助力把手。

5.根据权利要求1所述的移动式机器人装卸码垛机，其特征在于：所述码垛平台上还设有用于堆放多层所述托盘的托盘收集工位。

6.根据权利要求5所述的移动式机器人装卸码垛机，其特征在于：所述码垛工位和托盘收集工位侧边均设有竖直放置的安全光栅。

7.一种根据权利要求1-6中任一权利要求所述的移动式机器人装卸码垛机的卸货方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

（1）将装有待卸料框的卡车移动至料框待装卸位置，通过所述电动平车在所述滑轨上移动改变码垛平台的位置；

（2）调节料框输送机构的高度，将所述料框输送机构的一端延伸至卡车车厢上方，把待卸料框放置于料框输送机构靠近卡车上方的一端上，料框输送至所述料框输送机构的另一端；

（3）所述移栽机构将位于所述输送机构的另一端的料框转移至所述托盘上码垛。

8.一种根据权利要求1-6中任一权利要求所述的移动式机器人装卸码垛机的装货方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

（1）将空卡车移动至装货位置，通过所述电动平车在所述滑轨上移动改变码垛平台的位置；

（2）调节料框输送机构的高度，将所述料框输送机构的一端延伸至卡车车厢上方，通过所述移栽机构将位于托盘上的料框由托盘转移至所述料框输送机构的另一端；

（3）在所述料框输送机构的作用下，料框转移至料框输送机构的一端，再将料框装于卡车上。