CN109013355A - 智能分拣机器人专用轨道 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了智能分拣机器人专用轨道，包括智能机器人，还包括轨道部分、十字路口导向部分、供电部分和连接件；所述轨道部分为网格状的智能机器人行走轨道，所述智能机器人行走于轨道上，所述智能机器人行走轨道包括主梁和副梁；所述十字路口导向部分为十字交叉导向块，安装于主梁顶部的缺口处；所述供电部分包括导电铜排、铜排绝缘支架和铜排连接探针，所述导电铜排安装于铜排绝缘支架内部，而在通过十字路口时，导电铜排通过铜排连接探针和导线实现电路连通。本发明智能机器人行走轨道可适用于不同空间，通用性高，同时可根据智能机器人的大小自由组合，适用于多种工作场所。
Description
技术领域
本发明涉及物流运输智能分拣技术领域，特别涉及智能分拣机器人专用轨道。
背景技术
在物流配送中心、快递分拣中心等行业，每天均有大量快递需跟据收货地点由人工扫码并进行分类，然后运输至对应送货地点由快递员进行派送。物流智能分拣系统则取代人工，自动完成快递分类，分拣效率高，出错率小，带来更好的用户体验。智能分拣系统一般由控制装置、分类装置、输送装置及分拣道口组成。
控制装置的作用是识别、接收和处理分拣信号，根据扫码、键盘输入等信号决定此商品该进入哪一个分拣通道。分类装置的作用是根据控制装置发出的分拣指示，当具有相同分拣信号的商品经过该装置时，该装置动作，使商品进入分拣道口。输送装置的主要组成部分是传送带或输送机，其主要作用是使待分拣商品通过控制装置、分类装置，并输送装置的两侧，要连接若干分拣道口，使分好类的商品滑下主输送机(或主传送带)以便进行后续作业。分拣道口是已分拣商品脱离主主传送带进入集货区域的通道，使商品从主输送装置滑向集货站台，在那里由工作人员将该道口的所有商品集中后或是入库储存，或是组配装车并进行配送作业。
现有智能分拣系统的智能分拣机器人的运行支撑是一块块钢板拼接的平台，该平台的设计模式导致整个分拣系统需要一个空旷的大环境，在跨越多个房间建立平台的成本较高；分拣投放口四周都要预留智能分拣机器人通道，占地空间太大；平台由同样大小的模块拼接而成，当需要改变模块大小搭建不同平台时需要再次投入成本，通用性太低；平台上无法对运行中的智能分拣机器人进行供电，导致智能分拣机器人只能使用电池驱动，通常工作场地一侧会建立庞大的充电区域，增加建造成本，且智能分拣机器人如果充电不及时，会影响工作效率。
发明内容
为了克服现有技术占地空间大、通用性低、只能靠电池驱动等的缺陷，本发明提供智能分拣机器人专用轨道。
为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
如图1所示，线条部分为机器人行走轨道，中间空白处为投放口，分拣机器人行走时横跨两条导轨，可朝前后左右四个方向任意行走，分拣投放口为机器人中间，占地空间大大缩小；
机器人行走轨道可以根据分拣机器人大小来自由组合，整个导轨可以像行车一样固定在半空中，从而使空间利用率大大提高，并且可以根据需要组成不同形状或穿过不同房间；机器人行走轨道上装有直流供电系统，从而使小车不必使用电池驱动。
智能分拣机器人专用轨道，包括智能机器人，还包括轨道部分、十字路口导向部分、供电部分和连接件；所述轨道部分为网格状的智能机器人行走轨道，所述智能机器人行走于轨道上，所述机器人行走轨道包括主梁和副梁，主梁和副梁的主体都来源于同一种铝型材，它们作为智能机器人的行走轨道，具有保证智能机器人在两根相邻平行轨道中间直线行走的导向功能，区别在于主梁除了提供智能机器人行走轨道功能外还是整个网格状轨道系统的主支撑结构，而副梁仅提供智能机器人的行走轨道及导向功能；所述十字路口导向部分为十字交叉导向块，安装于主梁顶部的缺口处，除提供智能机器人在直线通过十字路口时的行走支撑以及导向功能外，在智能机器人换向行走时，由于智能机器人刹车误差，导致智能机器人未停在两根相邻平行轨道中间，此时，十字交叉导向块还承担着将智能机器人导入两根相邻平行轨道中间的功能；所述供电部分包括导电铜排、铜排绝缘支架和铜排连接探针，所述导电铜排安装于铜排绝缘支架内部，在十字交叉路口处导电铜排通过铜排连接探针和导线实现电路连通；所述连接件包括直角连接模块、平行连接模块、连接定位板和直角连接定位模块，这些连接件将主梁与副梁连接在一起。
进一步的，所述机器人行走轨道为中空结构，其顶部设有T形槽，左右两侧都设有垂直导向面一以及导向纠正斜面一，左右两侧及底部设有燕尾槽结构，其中主梁通过在铝型材顶部铣出缺口得到，两缺口之间的距离由智能机器人的尺寸决定，副梁直接由铝型材裁切得到。
进一步的，所述十字交叉导向块安装于主梁的缺口处，每边皆设有一道导向纠正斜面二和一道垂直导向面二，所述导向纠正斜面二与机器人行走轨道的导向纠正斜面一对齐，所述垂直导向面二与机器人行走轨道垂直导向面一对齐。
进一步的，所述连接件与机器人行走轨道的连接方式全部采用燕尾槽连接，所述直角连接模块由两个90°的燕尾槽组成，安装于主梁与副梁两侧的燕尾槽上；所述直角连接定位模块由两块上下表面都设有燕尾的板组成，可通过调节两块板之间的距离，两块板形成两个燕尾槽，上下两个燕尾槽方向呈90°夹角，上部燕尾槽与主梁底部的燕尾槽结构相连，下部燕尾槽与连接定位板相连，平行连接模块将连接定位板相连与副梁底部的燕尾槽结构连接在一起。
进一步的，所述铜排绝缘支架安装于机器人行走轨道的T形槽内，铜排绝缘支架的长度为主梁上两相邻缺口的距离，铜排绝缘支架内固定有导电铜排，所述导电铜排的两端与十字交叉导向块上的铜排连接探针相接触，十字交叉导向块相对两侧的铜排连接探针通过导线连接。
进一步的，所述十字交叉导向块的材质为工程塑料，可通过普通铣床加工制作，也可通过模具一体成型。
智能分拣机器人专用轨道的安装方式，包括以下步骤：
1）将铜排连接探针装入十字交叉导向块四周，使用导线将相对两侧的铜排连接探针底部两两连接；
2）定位主梁，将第一步安装好的组件插入主梁缺口处；
3）根据需求尺寸裁取副梁，使副梁与十字交叉导向块对齐，然后使用直角连接模块连接主梁和副梁，此时直角连接模块上的螺钉不用完全紧固；
4）在主梁两侧都安装了副梁后，主梁底部安装直角连接定位模块和连接定位板，此时直角连接定位模块上的螺丝不用完全紧固；
5）使用平行连接模块与连接定位板将主梁两侧的两根副梁连接成一体；
6）调整副梁位置，使其与十字交叉导向块完全对齐，然后完全紧固主梁下的直角连接定位模块螺丝，完成定位；
7）完全紧固主梁两侧的直角连接模块上的螺钉，加强主梁和副梁的连接强度；
8）在主梁和副梁T形槽内卡入铜牌绝缘支架，然后在在绝缘支架内插入导电铜排，所述导电铜排端部与铜排连接探针相接触；
9）最后将智能机器人置于智能机器人行走轨道上，智能机器人的驱动轮上的斜面与轨道的导向纠正斜面一重合，然后智能机器人驱动轮驱动智能机器人沿轨道方向运动。
进一步的，所述步骤3）中十字交叉导向块与主梁的连接结构为：十字交叉导向块底部相对两侧设有凸台，凸台与主梁左右两侧的直槽形成卡扣结构整体固定在轨道上。
本发明所带来的有益效果是：
1、智能机器人行走轨道主体为型材，拼接不同尺寸时只需裁切不同长度即可完成，针对不同空间或者原有空间扩大规模都可以轻松搞定，通用性高，且拼接处采用多种安装部件，保证连接的稳定性及强度，同时安装部件采用卡槽与卡口结构，安装简便；
2、机器人行走轨道可根据分拣机器人的大小自由组合，适用于多种工作场所；
3、智能分拣机器人在两根相邻轨道上运行，投放口设在智能分拣机器人中间，无需额外预留智智能分拣机器人运行通道，节约了大量空间，且轨道可架在空中，进一步优化了占地空间；
4、智能分拣机器人运行时以轨道支撑，像公路网一样可以延伸到不同空间；
5、轨道的十字交叉路口的设计使智能分拣机器人在通过该路口时依然能保证在X或Y方向运行都不会脱轨，轨道上设有直流电供电排，从而使智能分拣机器人脱离了电池的束缚，且不会出现断电情形。
附图说明
图1是本发明结构的简图。
图2是本发明结构的立体图
图3是图2中A结构的放大示意图。
图4是图2中A的俯视图。
图5是图4中A-A方向的横截面图。
图6是图3的分解示意图。
图7是本发明的主视图。
图8是图7中B结构的放大示意图。
图9是图8中C结构的放大示意图。
图10是图8中D结构的放大示意图。
图11是本发明结构的底部结构示意图。
图12是图11中E结构的放大示意图。
图13是主梁的结构示意图。
图14是十字交叉导向块的结构示意图。
图15是十字交叉导向块的主视图。
图16是十字交叉导向块的俯视图。
图中标号：
1、智能分拣机器人；101、驱动轮（斜面）；2、机器人行走轨道；201、T形槽；202、缺口；203、垂直导向面一；204、导向纠正斜面一；205、直槽；3、导电铜排；4、铜排绝缘支架；5、直角连接模块；6、平行连接模块；7、连接定位板；8、直角连接定位模块；9、十字交叉导向块；901、导向纠正斜面二；902、垂直导向面二；903、凸台；10、铜排连接探针。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图1-16所示，能分拣机器人专用轨道，包括智能机器人1，还包括轨道部分、十字路口导向部分、供电部分和连接件；所述轨道部分为网格状的机器人行走轨道2，所述智能机器人1位于轨道上，所述智能机器人行走轨道2包括主梁和副梁，主梁和副梁的主体都来源于同一种铝型材，它们作为智能机器人的行走轨道，具有保证智能机器人在两根相邻平行轨道中间直线行走的导向功能，区别在于主梁除了提供智能机器人行走轨道功能外还是整个网格状轨道系统的主支撑结构，而副梁仅提供智能机器人的行走轨道及导向功能；所述十字路口导向部分为十字交叉导向块9，安装于主梁顶部的缺口处，除提供智能机器人在直线通过十字路口时的行走支撑以及导向功能外，在智能机器人换向行走时，由于智能机器人刹车误差，导致智能机器人未停在两根相邻平行轨道中间，此时，十字交叉导向块还承担着将智能机器人导入两根相邻平行轨道中间的功能；所述供电部分包括导电铜排3、铜排绝缘支架4和铜排连接探针10，所述导电铜排3安装于铜排绝缘支架4内部，在十字交叉路口处导电铜排3通过铜排连接探针10和导线实现电路连通；所述连接件包括直角连接模块5、平行连接模块6、连接定位板7和直角连接定位模块8，这些连接件将主梁与副梁连接在一起。
所述机器人行走轨道2为中空结构，可降低成本且减轻自身重量；其顶部设有T形槽201，左右两侧都设有垂直导向面一203和导向纠正斜面一204，左右两侧及底部设有燕尾槽结构，其中主梁通过在铝型材顶部铣出缺口202得到，两缺口之间的距离由智能机器人1的尺寸决定，副梁直接由铝型材裁切得到。
所述十字交叉导向块9安装于主梁的缺口202处，每边皆设有一道导向纠正斜面二901和一道垂直导向面二902，所述导向纠正斜面二901与机器人行走轨道2的导向纠正斜面一204对齐，所述垂直导向面二902与机器人行走轨道2垂直导向面一203对齐。
所述连接件与智能机器人行走轨道2的连接方式全部采用燕尾槽连接，所述直角连接模块5由两个90°的燕尾槽组成，安装于主梁与副梁两侧的燕尾槽上；所述直角连接定位模块8由两块上下表面都设有燕尾的板组成，可通过调节两块板之间的距离，两块板形成两个燕尾槽，上下两个燕尾槽方向呈90°夹角，上部燕尾槽与主梁底部的燕尾槽结构相连，下部燕尾槽与连接定位板7相连，平行连接模块6将连接定位板7相连与副梁底部的燕尾槽结构连接在一起
所述铜排绝缘支架4安装于机器人行走轨道2的T形槽201内，铜排绝缘支架4的长度为主梁上两相邻缺口的距离，铜排绝缘支架4内固定有导电铜排3，所述导电铜排3的两端与十字交叉导向块9上的铜排连接探针10相接触，十字交叉导向块9相对两侧的铜排连接探针10通过导线连接。
所述十字交叉导向块9的材质为工程塑料，可通过普通铣床加工制作，也可通过模具一体成型。
智能分拣机器人专用轨道的安装方式，包括以下步骤：
1）将铜排连接探针10装入十字交叉导向块9四周，使用导线将相对两侧的铜排连接探针10底部两两连接；
2）定位主梁，将第一步安装好的组件插入主梁缺口202处；
3）根据需求尺寸裁取副梁，使副梁与十字交叉导向块9对齐，然后使用直角连接模块5连接主梁和副梁，此时直角连接模块5上的螺钉不用完全紧固；
4）在主梁两侧都安装了副梁后，主梁底部安装直角连接定位模块8和连接定位板7，此时直角连接定位模块8上的螺丝不用完全紧固；
5）使用平行连接模块6与连接定位板7将主梁两侧的两根副梁连接成一体；
6）调整副梁位置，使其与十字交叉导向块9完全对齐，然后完全紧固主梁下的直角连接定位模块螺丝，完成定位；
7）完全紧固主梁两侧的直角连接模块5上的螺钉，加强主梁和副梁的连接强度；
8）在主梁和副梁T形槽201内卡入铜牌绝缘支架4，然后在在绝缘支架内插入导电铜排3，所述导电铜排3端部与铜排连接探针10相接触；
9）最后将智能机器人（1）置于智能机器人行走轨道（2）上，智能机器人（1）的驱动轮上的斜面（101）与轨道（2）的导向纠正斜面一（204）重合，然后智能机器人驱动轮驱动智能机器人沿轨道方向运动。
所述步骤2）中十字交叉导向块（9）与主梁的连接结构为：十字交叉导向块（9）底部相对两侧设有凸台（903），凸台（903）与主梁左右两侧的直槽（205）形成卡扣结构整体固定在轨道（2）上。
下面结合附图和工作原理对本发明进一步说明。
将铝型材根据所设计的形状挤出成型，内部为中空结构，根据智能分拣机器人1的尺寸，在主梁顶部铣出若干缺口202，同时将副梁裁切好，依照安装方式采用连接件将主梁与副梁安装成网格状轨道，每个小方格皆可根据需要成为一个投放口，十字交叉导向块9解决交叉口的定位、导向及导电问题，然后在轨道上放置智能分拣机器人1。
其中智能分拣机器人1每边皆有两组驱动轮及两组导电轮，当智能机器人在X轴方向两根平行轨道中间运动时，X轴方向驱动轮接触轨道，导电轮接触导电铜排提供动力驱动智能机器人驱动轮沿X轴方向运动，此时Y轴方向的驱动轮和导电轮处于向上收起状态。当智能机器人需要换向时，智能机器人行走到Y轴两根平行轨道中间，先放下Y轴驱动轮及导电轮，此时，Y轴的驱动轮与十字交叉导向块Y轴方向导向纠正斜面接触，由导向纠正斜面来弥补纠正智能机器人的刹车距离带来的误差。待Y轴方向的导电轮完全接触铜排提供动力后再向上收起X轴驱动轮及导电轮，此时，智能机器人即可沿着Y轴方向运动。反之亦然。
当智能机器人直线行走时，行走方向轨道2的垂直导向面203与十字交叉导向块9的垂直导向面902对智能机器人具有完全限制作用使之不会偏离行走方向。当智能机器人需要转向时，十字交叉导向块9的导向纠正斜面901可以弥补智能机器人刹车距离带来的误差，强行纠正智能机器人的位置，使之处在两根轨道正中间，然后再由垂直导向面902对其进行限制导向，使之保持转向后的直线运动。
以上所述，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，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (8)
1.智能分拣机器人专用轨道，包括智能机器人(1)，其特征在于，还包括轨道部分、十字路口导向部分、供电部分和连接件；所述轨道部分为网格状的智能机器人行走轨道(2)，所述智能机器人(1)位于轨道上，所述智能机器人行走轨道(2)包括主梁和副梁，主梁和副梁的主体都来源于同一种铝型材，它们作为智能机器人的行走轨道，具有保证智能机器人在两根相邻平行轨道中间直线行走的导向功能，区别在于主梁除了提供智能机器人行走轨道功能外还是整个网格状轨道系统的主支撑结构，而副梁仅提供智能机器人的行走轨道及导向功能；所述十字路口导向部分为十字交叉导向块(9)，安装于主梁顶部的缺口处，除提供智能机器人在直线通过十字路口时的行走支撑以及导向功能外，在智能机器人换向行走时，由于机器人刹车误差，导致智能机器人未停在两根相邻平行轨道中间，此时，十字交叉导向块还承担着将智能机器人导入两根相邻平行轨道中间的功能；所述供电部分包括导电铜排(3)、铜排绝缘支架(4)和铜排连接探针(10)，所述导电铜排(3)安装于铜排绝缘支架(4)内部，在十字交叉路口处导电铜排(3)通过铜排连接探针(10)和导线实现电路连通；所述连接件包括直角连接模块(5)、平行连接模块(6)、连接定位板(7)和直角连接定位模块(8)，这些连接件将主梁与副梁连接在一起。
2.根据权利要求1所述的智能分拣机器人专用轨道，其特征在于，所述智能机器人行走轨道(2)为中空结构，其顶部设有T形槽(201)，左右两侧都设有垂直导向面一(203)以及导向纠正斜面一(204)，左右两侧及底部设有燕尾槽结构，其中主梁通过在铝型材顶部铣出缺口(202)得到，两缺口之间的距离由智能机器人(1)的尺寸决定，副梁直接由铝型材裁切得到。
3.根据权利要求1所述的智能分拣机器人专用轨道，其特征在于，所述十字交叉导向块(9)安装于主梁的缺口处(202)，每边皆设有一道导向纠正斜面二(901)和一道垂直导向面二(902)，所述导向纠正斜面二(901)与机器人行走轨道(2)的导向纠正斜面一(204)对齐，所述垂直导向面二(902)与机器人行走轨道(2)垂直导向面一(203)对齐。
4.根据权利要求1所述的智能分拣机器人专用轨道，其特征在于，所述铜排绝缘支架(4)安装于智能机器人行走轨道(2)的T形槽(201)内，铜排绝缘支架(4)的长度为主梁上两相邻缺口的距离，铜排绝缘支架(4)内固定有导电铜排(3)，所述导电铜排(3)的两端与十字交叉导向块(9)上的铜排连接探针(10)相接触，十字交叉导向块(9)相对两侧的铜排连接探针(10)通过导线连接。
5.根据权利要求1所述的智能分拣机器人专用轨道，其特征在于，所述连接件与智能机器人行走轨道(2)的连接方式全部采用燕尾槽连接，所述直角连接模块(5)由两个90°的燕尾槽组成，安装于主梁与副梁两侧的燕尾槽上；所述直角连接定位模块(8)由两块上下表面都设有燕尾的板组成，可通过调节两块板之间的距离，两块板形成两个燕尾槽，上下两个燕尾槽方向呈90°夹角，上部燕尾槽与主梁底部的燕尾槽结构相连，下部燕尾槽与连接定位板(7)相连，平行连接模块(6)将连接定位板(7)相连与副梁底部的燕尾槽结构连接在一起。
6.根据权利要求1所述的智能分拣机器人专用轨道，其特征在于，所述十字交叉导向块(9)的材质为工程塑料，可通过普通铣床加工制作，也可通过模具一体成型。
7.智能分拣机器人专用轨道的安装方式，其特征在于，包括以下步骤：
1)将铜排连接探针(10)装入十字交叉导向块(9)四周，使用导线将相对两侧的铜排连接探针(10)底部两两连接；
2)定位主梁，将第一步安装好的组件插入主梁缺口(202)处；
3)根据需求尺寸裁取副梁，使副梁与十字交叉导向块(9)对齐，然后使用直角连接模块(5)连接主梁和副梁，此时直角连接模块(5)上的螺钉不用完全紧固；
4)在主梁两侧都安装了副梁后，主梁底部安装直角连接定位模块(8)和连接定位板(7)，此时直角连接定位模块(8)上的螺丝不用完全紧固；
5)使用平行连接模块(6)与连接定位板(7)将主梁两侧的两根副梁连接成一体；
6)调整副梁位置，使其与十字交叉导向块(9)完全对齐，然后完全紧固主梁下的直角连接定位模块(8)螺丝，完成定位；
7)完全紧固主梁两侧的直角连接模块(5)上的螺钉，加强主梁和副梁的连接强度；
8)在主梁和副梁T形槽(201)内卡入铜牌绝缘支架(4)，然后在在绝缘支架内插入导电铜排(3)，所述导电铜排(3)端部与铜排连接探针(10)相接触；
9)最后将智能机器人(1)置于智能机器人行走轨道(2)上，智能机器人(1)的驱动轮上的斜面(101)与轨道(2)的导向纠正斜面一(204)重合，然后智能机器人驱动轮驱动智能机器人沿轨道方向运动。
8.根据权利要求7所述的智能分拣机器人专用轨道，其特征在于，所述步骤2)中十字交叉导向块(9)与主梁的连接结构为：十字交叉导向块(9)底部相对两侧设有凸台(903)，凸台(903)与主梁左右两侧的直槽(205)形成卡扣结构整体固定在轨道(2)上。
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