CN109878963A - 一种货箱搬运机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及货运叉车技术领域，尤其是涉及一种货箱搬运机器人。货箱搬运机器人包括移动机构和叉取机构；所述叉取机构设置在所述移动机构上；所述叉取机构包括第一叉取部和第二叉取部；所述第一叉取部设置在所述移动机构上，所述第二叉取部设置在所述第一叉取部上；所述第一叉取部和所述第二叉取部交叉设置；所述第一叉取部和所述第二叉取部均为伸缩结构。本发明提供的货箱搬运机器人，通过上下叠加的两个双向伸缩的货叉，使得在叉取货箱的过程中，能够先通过下方的货叉伸出到指定位置后，再伸出上方的货叉进行取放货箱，进而使得货箱的取放更加的灵活，减小了货箱取放时所需空间。

Description

一种货箱搬运机器人

技术领域

本发明涉及货运叉车技术领域，尤其是涉及一种货箱搬运机器人。

背景技术

现有的货运叉车，在进行取货箱的时候，是先通过旋转，将货叉对准货箱后，将货叉伸出后叉取货箱，之后再收缩货叉后，旋转摆正，最后再带动货箱进行移动，送到指定位置。在送到指定位置后，一般也是旋转到位后，伸出货叉将货箱放置，再收缩回货叉，旋转回位，继续下一次叉取货箱。

现有的货运叉车，在取放货箱的过程中，一般均需要通过旋转对位置进行调整，而旋转的过程中，需要较大的周转空间，以保证货叉能够正常旋转，这样使得在较小空间内，就不能进行正常的取放货箱作业。

发明内容

本发明的目的在于提供一种货箱搬运机器人，以解决现有技术中存在的货箱在移动的过程中，在叉车上不稳定，容易掉落的技术问题。

本发明提供的货箱搬运机器人，包括移动机构和叉取机构；

所述叉取机构设置在所述移动机构上；

所述叉取机构包括第一叉取部和第二叉取部；

所述第一叉取部设置在所述移动机构上，所述第二叉取部设置在所述第一叉取部上；

所述第一叉取部和所述第二叉取部交叉设置；

所述第一叉取部和所述第二叉取部均为伸缩结构。

基于本发明提供的货箱搬运机器人，本发明实施例提供了第一种可能的实施方式，其中，所述第一叉取部包括第一驱动部、第一传动部、上部承载板和下部固定部；

第一驱动部与所述下部固定部连接，通过所述第一传动部与所述上部承载板连接，所述上部承载板滑动设置在所述下部固定部上。

结合第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二种可能的实施方式，其中，所述下部固定部上设置有滑动槽，所述上部承载板上设置有滑动轮，所述滑动轮设置在所述滑动槽内。

结合第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第三种可能的实施方式，其中，所述第一传动部为齿轮齿条传动结构或螺纹螺杆传动结构。

结合第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第四种可能的实施方式，其中，所述第一叉取部还包括中部滑动板和第二传动部；

所述中部滑动板通过所述第一传动部滑动设置在所述下部固定部上，所述上部承载板通过所述第二传动部滑动设置在所述中部滑动板上。

结合第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第五种可能的实施方式，其中，所述第二传动部包括定滑轮和拉绳；

所述定滑轮固定设置在所述中部滑动板上；所述拉绳的两端绕过所述定滑轮后，分别与所述下部固定部和上部承载板连接。

结合第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第六种可能的实施方式，其中，所述第一叉取部和所述第二叉取部之间转动连接；

或，所述第一叉取部和所述第二叉取部之间固定连接，且相互垂直。

基于本发明提供的货箱搬运机器人，本发明实施例提供了第七种可能的实施方式，其中，货箱搬运机器人还包括存放结构，所述存放结构设置在所述移动机构上，用于放置所述叉取机构叉取的货箱。

结合第七种可能的实施方式，本发明实施例提供了第八种可能的实施方式，其中，所述叉取机构和所述存放结构的竖直投影均落在所述移动机构上。

结合第七种可能的实施方式，本发明实施例提供了第九种可能的实施方式，其中，所述存放机构包括存放架、存放底盘和升降结构，存放底盘设置在存放架内，升降结构设置在存放架上，且与存放底盘连接，用于带动存放底盘在存放架上进行上升或下降。

本发明提供的货箱搬运机器人，通过上下叠加的两个双向伸缩的货叉，使得在叉取货箱的过程中，能够先通过下方的货叉伸出到指定位置后，再伸出上方的货叉进行取放货箱，进而使得货箱的取放更加的灵活，减小了货箱取放时所需空间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的货箱搬运机器人的初始状态参考图；

图2为本发明实施例提供的货箱搬运机器人的叉取状态参考图；

图3为本发明实施例提供的货箱搬运机器人的放置货箱时的状态参考图；

图4为本发明实施例提供的货箱搬运机器人的第一叉取部的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的货箱搬运机器人的第一叉取部的立体结构示意图(去除上部承载板)；

图6为本发明实施例提供的货箱搬运机器人的中部滑动板的主视图；

图7为本发明实施例提供的货箱搬运机器人的中部滑动板的立体结构示意图。

图标：1：存放结构；1-1：存放架；1-2：存放底盘；1-3：升降机构；2：叉取机构；2-1：第一叉取部；2-1-1：定滑轮；2-1-2：拉绳；2-1-3：中部滑动板；2-1-4：上部承载板；2-1-5：主动齿轮；2-1-6：传动齿条；2-1-7：滑动轮；2-1-8：连接块；2-1-9：下部固定部；2-1-10：第一驱动部；2-1-11：滑动槽；2-1-12：凸起；2-2：第二叉取部；3：移动机构；3-1：移动底架；3-2：驱动轮。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如附图1-图7所示，本发明提供了一种货箱搬运机器人，包括移动机构3、叉取机构2和存放结构1；叉取机构2和存放结构1均设置在移动机构3上；叉取机构2用于将叉取的货箱搬运到存放结构1中。

在本发明中，叉取机构2将货箱叉取后，并将之送入到移动机构3的存放结构1中，进行存放，以保证货箱在移动的过程中的稳定性。

具体的，在本实施例中，存放结构1为多层结构，其包括存放架1-1、存放底盘1-2和升降结构1-3，存放底盘1-2设置在存放架1-1内，升降结构1-3设置在存放架1-1上，且与存放底盘1-2连接，能够带动存放底盘1-2在存放架1-1上进行上升或下降。

当货箱通过叉取机构2被放置在存放底盘1-2上后，通过升降结构1-3带动存放底盘1-2上升，进而留下足够的空间，已放置下一个货箱。

这样的设置，使得货箱在放入到存放结构1中后，能够收到存放架1-1的保护，避免其由于晃动而从移动机构3中掉落。

为保证货箱在存放结构1中不掉落，可以将存放架1-1上只设置一个允许货箱进出的通道，其他侧面通过板或杆等结构进行阻挡，以保证货箱不会从其他侧面掉落。

具体的，在本实施例中，移动机构3包括位于移动底架3-1、驱动轮3-2和万向轮，驱动轮3-2为两个，均设置在移动底架3-1的下方，且以移动底架3-1的中心对称，万向轮为四个，分别设置在移动底架3-1下方的四个边角位置，其中，前方两个万向轮单独布置，后方两个万向轮通过一个杠杆布置。

这样的设置，使得移动机构3在移动时，能够较为灵活。

具体的，在本发明中，叉取机构2包括第一叉取部2-1和第二叉取部2-2；第一叉取部2-1设置在移动机构3上，第二叉取部2-2设置在第一叉取部2-1上；第一叉取部2-1和第二叉取部2-2交叉设置。

通过第一叉取部2-1和第二叉取部2-2的交叉设置，使得本发明中的货箱搬运机器人能够进行至少两个方向的叉取，使得在叉取的时候更加的灵活。

另外，第一叉取部2-1设置在移动机构3上，当第一叉取部2-1或第二叉取部2-2叉取到货箱后，能够通过第一叉取部2-1的移动，带动货箱进入到存放结构1中。

具体的，为实现在较小空间中对货箱的叉取，在本实施例中，将第一叉取部2-1设置为伸缩结构，同时将第二叉取部2-2也设置为伸缩结构。

这样的设置方式，在取放货时，能够同时进行双向伸缩和前后移动，使得货箱搬运机器人在较为狭小的空间内，不需要通过旋转等操作，直接将前方或侧方的货箱叉取，并将之送入到存放结构1中，减小了操作所需要的空间，使取放货物更加灵活。

需要指出的是，伸缩结构的设置方式有很多种，且第一叉取部2-1和第二叉取部2-2的伸缩方式可以是相同的，也可以是不相同的，其只要能够实现第一叉取部2-1和第二叉取部2-2的伸缩功能即可。

具体的，在本实施例中，如图4所示，第一叉取部2-1包括第一驱动部2-1-10、第一传动部、上部承载板2-1-4和下部固定部2-1-9；第一驱动部2-1-10与下部固定部2-1-9连接，通过第一传动部与上部承载板2-1-4连接，上部承载板2-1-4滑动设置在下部固定部2-1-9上。

第一驱动部2-1-10通过第一传动部带动上部承载板2-1-4在下部固定部2-1-9上进行滑动，进而实现带动设置在上部承载板2-1-4上的第二叉取部2-2移动。

具体的，下部固定部2-1-9固定在移动机构3上，第一驱动部2-1-10固定在下板固定板上或固定在移动机构3上，上部承载板2-1-4滑动设置在下部固定部2-1-9上，第一驱动部2-1-10通过第一传动部与上部承载板2-1-4连接。当第一驱动部2-1-10启动后，第一传动部将动力传递给上部承载板2-1-4，上部承载板2-1-4开始在下部固定部2-1-9上进行直线滑动，进而带动第二叉取部2-2移动，实现对货箱的叉取。

在本实施例中，第二叉取部2-2的结构和第一叉取部2-1的结构是相同的。

具体的，为保证上部承载板2-1-4在下部固定部2-1-9上的滑动，本实施例中，在下部固定部2-1-9的上方设置了连接块2-1-8，连接块2-1-8上设置有滑动槽2-1-11，上部承载板2-1-4的下方设置了滑动轮2-1-7，滑动轮2-1-7设置在滑动槽2-1-11内，使得上部承载板2-1-4能够在下部固定部2-1-9上滑动。

更具体的，如图4所示，下部固定部2-1-9上的滑动槽2-1-11的侧壁上设置有凸起2-1-12，两个侧壁上的凸起2-1-12相对应设置。上部承载板2-1-4下方设置的滑动轮2-1-7的外壁上设置有与凸起2-1-12相对应的凹槽，将滑动轮2-1-7卡设在滑动槽2-1-11内，避免滑动轮2-1-7在滑动槽2-1-11内脱离，使得滑动轮2-1-7只能在滑动槽2-1-11内滑动，而不能从滑动槽2-1-11的除两端以外的位置脱离，保证了上部承载板2-1-4与下部固定部2-1-9之间的滑动稳定性和连接稳定性。

更具体的，在本实施例中，滑动槽2-1-11分别设置在下部固定部2-1-9上方的相对两端，且平行设置；滑动轮2-1-7设置在上部承载板2-1-4下方的相对两端，且每端均设置有多个滑动轮2-1-7，滑动轮2-1-7的轴向与上部承载板2-1-4垂直。

在本实施例中，第一传动部为齿轮齿条传动结构或螺纹螺杆传动结构。

具体的，在本实施例中，第一驱动部2-1-10为驱动电机，第一传动部为齿轮齿条传动结构。其中，第一传动部包括设置在驱动电机的电机轴上的主动齿轮2-1-5和设置在上部承载板2-1-4下方的传动齿条2-1-6，传动齿条2-1-6的长度方向与滑动槽2-1-11的滑动方向相同。

当驱动电机启动后，带动主动齿轮2-1-5转动，进而带动传动齿条2-1-6做直线位移，由于驱动电机固定不动，使得上部承载板2-1-4在传动齿条2-1-6的作用下，进行直线移动。

在本实施例中，主动齿轮2-1-5的初始状态在传动齿条2-1-6的中间位置，使得驱动电机能够带动上部承载板2-1-4向两个相对方向移动，进而使得上部承载板2-1-4上设置的第二叉取部2-2在叉取到货箱后，能够在驱动电机的带动下，进行反向转动，将货箱送入到存放结构1中。

需要指出的是，在本实施例中，第一传动部为齿轮齿条结构，但其不仅仅局限于齿轮齿条结构，其还可以是螺纹螺杆结构等，也就是说，只要是能够实现将第一驱动部2-1-10的动力传递给上部承载板2-1-4，且使得上部承载板2-1-4能够进行直线位移即可。

还需要指出的是，在本实施例中，第一驱动部2-1-10为驱动电机，但其不仅仅局限于驱动电机，其还可以是其他的驱动方式，如还可以是液压驱动等，也就是说，其只要能够给上部承载板2-1-4提供直线滑动的动力即可。

如图5-图7所示，第一叉取部2-1还包括中部滑动板2-1-3和第二传动部；中部滑动板2-1-3通过第一传动部滑动设置在下部固定部2-1-9上，上部承载板2-1-4通过第二传动部滑动设置在中部滑动板2-1-3上。

为了增加上部承载板2-1-4的形成，在本实施例中增加了中间滑动板和第二转动部。具体的设置方式中，中部滑动板2-1-3的上方设置滑动槽2-1-11，下方设置滑动轮2-1-7，分别与上部承载板2-1-4下方的滑动轮2-1-7和下部固定部2-1-9上方的滑动槽2-1-11配合，且第一传动部的传动齿条2-1-6固定设置在中部滑动板2-1-3的下方，与主动齿轮2-1-5啮合，带动中部滑动板2-1-3滑动；中部滑动板2-1-3与上部承载板2-1-4之间通过第二传动部连接，带动上部承载板2-1-4在中部滑动板2-1-3上滑动，且与中部滑动板2-1-3的滑动方向相同。

具体的，在本实施例中，第二传动部包括定滑轮2-1-1和拉绳2-1-2；定滑轮2-1-1固定设置在中部滑动板2-1-3上；拉绳2-1-2的两端绕过定滑轮2-1-1后，分别与下部固定部2-1-9和上部承载板2-1-4连接。

更具体的，中部滑动板2-1-3上设置有两个定滑轮2-1-1，且两个定滑轮2-1-1设置在中部滑动板2-1-3的一个对角线的两端，如图5和图7所示，使得中部滑动板2-1-3进行正向滑动和反向滑动时，均能够带动上部承载板2-1-4滑动。

具体的滑动过程中，中部滑动板2-1-3在传动齿条2-1-6的作用下，开始做直线移动，由于拉绳2-1-2的一端固定在下部固定部2-1-9上，另一端固定在上部承载板2-1-4上，且下部固定部2-1-9不进行移动，因此，当中部滑动板2-1-3移动时，相当于是下部固定部2-1-9在通过定滑轮2-1-1拉动上部承载板2-1-4移动，使得上部承载板2-1-4具有了两倍与中部滑动板2-1-3的移动速度，且移动方向相同。

当中部滑动板2-1-3向反方向做直线移动时，另一个定滑轮2-1-1起到相同的作用，使得上部承载板2-1-4能够向相反方向，以两倍与中部滑动板2-1-3的移动速度进行直线移动。

需要指出的是，在本实施例中，第二传动部为滑轮结构，但其不仅仅局限于这样的结构，其还可以是其他的传动结构，如与第一传动部结构相同的齿轮齿条传动，或使用螺纹螺杆传动，或涡轮蜗杆传动等，也就是说，只要能够将中部滑动板2-1-3的直线移动传递给上部承载板2-1-4，使得上部承载板2-1-4以同样的方向做直线移动即可。

在本发明中，为了能够使得货箱搬运机器人的应用范围更广，操作空间更大，将第一叉取部2-1和第二叉取部2-2之间设置为转动连接，使得货箱搬运机器人的工作辐射范围更大更广。

在本发明中，第一叉取部2-1和第二叉取部2-2之间也可以是设置为固定连接，以保证第一叉取部2-1和第二叉取部2-2之间的连接强度，同时为了保证作业范围，在本实施例中，将第一叉取部2-1和第二叉取部2-2的伸缩方向设置为相互垂直。

为避免货箱搬运机器人在移动的过程中，使移动机构3或存放结构1上的货箱与周围环境中的其他物品或装置发生碰撞，在本发明中，使叉取机构2和存放结构1的竖直投影均落在移动机构3上，即将所有的装置均置于移动机构3的内部，不向外跨出，保证了在移动过程中货箱的安全性和稳定性。

在本发明中，货箱搬运机器人的使用过程如图1-图3所示，在初始状态下，如图1所示，第一叉取部2-1和第二叉取部2-2均完全在移动机构3上，不向外跨出；当需要对货箱进行叉取时，如图2所示，当货箱在移动机构3的一侧时，第二叉取部2-2伸出，对货箱进行叉取；当叉取到货箱后，第二叉取部2-2收缩会初始状态，启动第一叉取部2-1，将第二叉取部2-2和货箱一同送入到存放结构1中，如图3所示。

当货箱在移动机构3的前方时，第二叉取部2-2不伸缩，通过伸缩第一叉取部2-1带动第二叉取部2-2移动，将货箱叉取后，送到存放结构1中；当货箱在移动机构3的前方的一侧时，先第一叉取部2-1伸出，带动第二叉取部2-2到达货箱的一侧时，第二叉取部2-2伸出，进行叉取货箱，之后收缩第二叉取部2-2到初始状态后，收缩第一叉取部2-1到初始状态，最后，通过反向驱动第一叉取部2-1将货箱送入存放结构1中。

本发明较大的减小了货箱与移动机构3之间的距离，增加了货箱搬运机器人的稳定性，减少了移动机构3运行的空间，提高了存取货箱的作业效率。

本发明提供的货箱搬运机器人，通过上下叠加的两个双向伸缩的货叉，使得在叉取货箱的过程中，能够先通过下方的货叉伸出到指定位置后，再伸出上方的货叉进行取放货箱，进而使得货箱的取放更加的灵活，减小了货箱取放时所需空间。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种货箱搬运机器人，其特征在于，包括移动机构和叉取机构；

所述叉取机构设置在所述移动机构上；

所述叉取机构包括第一叉取部和第二叉取部；

所述第一叉取部设置在所述移动机构上，所述第二叉取部设置在所述第一叉取部上；

所述第一叉取部和所述第二叉取部交叉设置；

所述第一叉取部和所述第二叉取部均为伸缩结构。

2.根据权利要求1所述的货箱搬运机器人，其特征在于，所述第一叉取部包括第一驱动部、第一传动部、上部承载板和下部固定部；

第一驱动部与所述下部固定部连接，通过所述第一传动部与所述上部承载板连接，所述上部承载板滑动设置在所述下部固定部上。

3.根据权利要求2所述的货箱搬运机器人，其特征在于，所述下部固定部上设置有滑动槽，所述上部承载板上设置有滑动轮，所述滑动轮设置在所述滑动槽内。

4.根据权利要求2所述的货箱搬运机器人，其特征在于，所述第一传动部为齿轮齿条传动结构或螺纹螺杆传动结构。

5.根据权利要求2所述的货箱搬运机器人，其特征在于，所述第一叉取部还包括中部滑动板和第二传动部；

所述中部滑动板通过所述第一传动部滑动设置在所述下部固定部上，所述上部承载板通过所述第二传动部滑动设置在所述中部滑动板上。

6.根据权利要求2所述的货箱搬运机器人，其特征在于，所述第二传动部包括定滑轮和拉绳；

所述定滑轮固定设置在所述中部滑动板上；所述拉绳的两端绕过所述定滑轮后，分别与所述下部固定部和上部承载板连接。

7.根据权利要求6所述的货箱搬运机器人，其特征在于，所述第一叉取部和所述第二叉取部之间转动连接；

或，所述第一叉取部和所述第二叉取部之间固定连接，且相互垂直。

8.根据权利要求1所述的货箱搬运机器人，其特征在于，还包括存放结构，所述存放结构设置在所述移动机构上，用于放置所述叉取机构叉取的货箱。

9.根据权利要求8所述的货箱搬运机器人，其特征在于，所述叉取机构和所述存放结构的竖直投影均落在所述移动机构上。

10.根据权利要求8所述的货箱搬运机器人，其特征在于，所述存放机构包括存放架、存放底盘和升降结构，存放底盘设置在存放架内，升降结构设置在存放架上，且与存放底盘连接，用于带动存放底盘在存放架上进行上升或下降。