CN109940575B - 一种具有自动夹紧伸缩货框的物流分拣车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及物流设备技术领域，公开一种具有自动夹紧伸缩货框的物流分拣车，包括：运载车，包括有多个万向轮；货框，设置在运载车上，包括箱板和具有通槽的框体；箱板设置在通槽中，且箱板能在通槽中上下运动；箱板与运载车之间设置有弹性件；夹持装置，包括夹持件和动力件，夹持件设置在货框上，动力件用于驱动夹持件；机械手，设置在运载车上，用于抓取货框中的货物。本发明的优点在于,本物流车货框中的货件设置有夹持装置，有效防止货件从货框中掉出；且框体中的箱板能随货框中货件的重量而升降运动，以防止机械手卡死在货框中。

Description

一种具有自动夹紧伸缩货框的物流分拣车

技术领域

本发明涉及物流设备技术领域，尤其涉及一种具有自动夹紧伸缩货框的物流分拣车。

背景技术

随着电子商务的蓬勃发展，物流行业已经成为人们生活中不可缺少的一环；目前大部分的快递室对快递进行分拣时，均采用人工推着装满货物的小车，对快递进行逐个扫码、分拣、摆放；该种分类方式浪费时间和精力。

现有的物流机械都还需要人工操作，无法自动行驶，当遇到障碍物时，也无法自行避过障碍物；在快递室内的狭窄过道中，小车常因无法转向而卡在过道内；当遇到颠簸路段时，由于没有货物夹持装置，货物容易从货物箱中掉出；现有的货物抓取机械手对于过高货架货物的放置都较困难，且常规的货物箱机械爪很容易出现卡死在箱内的情况。

如专利号为“CN107159579A”公开了一种小区域快递分拣车，包括车体，设置于所述车体中的货物分拣系统；所述货物分拣系统包括设置于所述车体中部的货物上线装置，与所述货物上线装置连接的货物输送带，以及设置于所述货物输送带上的至少一个货物分拣下线装置。发明提供的小区域快递分拣车，无需使用固定的分拣场地，就可以对快递包裹进行自动分拣、运输和派送。但是，当其行驶在颠簸路段时，货物放置不稳定，且无法自动避过障碍物。

针对现有物流分拣车的的上述不足，需要设计一种货框可自动夹紧伸缩，且能自动避障的物流分拣车。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种货框可自动夹紧伸缩、且能自动避障的物流分拣车及物流分拣车的控制方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，提出一种具有自动夹紧伸缩货框的物流分拣车，其特征在于，包括：

运载车，包括有多个万向轮；

货框，设置在运载车上，包括箱板和具有通槽的框体；所述箱板设置在通槽中，且箱板能在通槽中上下运动；所述箱板与运载车之间设置有弹性件；

夹持装置，包括夹持件和动力件，所述夹持件设置在货框上，所述动力件用于驱动所述夹持件；

机械手，设置在运载车上，用于抓取货框中的货物。

在上述的一种具有自动夹紧伸缩货框的物流分拣车中，所述夹持件的数量为两个；每一夹持件上均连接有齿轮，且两夹持件上的齿轮相互啮合；所述齿轮连接在框体上；

当所述动力件正转时，两夹持件相互靠拢；当动力件反转时，两夹持件相互远离。

在上述的一种具有自动夹紧伸缩货框的物流分拣车中，所述货框的数量为多个，并排设置在运载车上；每一货框上均设置有所述夹持装置，且沿运载车前后方向上相临货框之间的齿轮通过连接件相连。

在上述的一种具有自动夹紧伸缩货框的物流分拣车中，所述框体四角开设有滑槽，所述箱板四角设置有与所述滑槽配合的滑块；

所述夹持件包括连杆和对称设置的前撑杆和后撑杆，所述前撑杆连接在框体的前侧，后撑杆连接在框体的后侧，且前、后撑杆上部均凸出有夹持块；连杆的一端连接在前撑杆的夹持块上，连杆的另一端连接在后撑杆的夹持块上。

在上述的一种具有自动夹紧伸缩货框的物流分拣车中，所述运载车还包括上底盘和下底盘，上底盘和下底盘之间通过减震弹簧相连；所述弹性件连接在上底盘上；

所述下底盘上连接有升降机，所述万向轮连接在升降机上。

在上述的一种具有自动夹紧伸缩货框的物流分拣车中，所述万向轮为麦克纳姆轮，其数量为四个，且四个麦克纳姆轮由四个电机驱动；每一电机驱动一个麦克纳姆轮。

在上述的一种具有自动夹紧伸缩货框的物流分拣车中，所述上底盘前侧连接有前保险杠，后侧连接有后保险杠；

前保险杠上设置有用于探测障碍物的第一感应件，前后保险杠下方均设有用于寻迹的第二感应件，上底盘左、右侧均设置有第三感应件。

在上述的一种具有自动夹紧伸缩货框的物流分拣车中，所述机械手包括可张合的两卡爪；且两卡爪上分别安装有一用于扫描货物轮廓的红外感应件，进而控制两卡爪的张合程度；

所述机械手上还连接有用于识别货物条形码位置的摄像头，和用于扫码的扫码件。

本发明还提出一种物流分拣车的控制方法，其特征在于，包括有以下步骤：

S1、运载车沿预设路线将货物运送至货架处；

当预设路线上无障碍物时，运载车按预设路线行驶；当预设路线有障碍物时，运载车绕过障碍物后，再沿预设路线行驶；

S2、红外感应件判断机械手所处高度；

若机械手高度未达到预设高度，升降机将货框及机械手上举至预设高度；若机械手高度达到预设高度，执行下一步；

S3、机械手将货物抓取，放置在货架上。

在上述的一种物流分拣车的控制方法中，所述S1中运载车绕过障碍物为，电机驱动麦克纳姆轮，使运载车整体平移；当运载车绕过障碍物后，第二感应件寻迹，运载车回到预设线路上。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的优点在于,本物流分拣车的货框上设置有夹持装置，当物流分拣车在运货的过程中,夹持装置将货物夹紧,以防货物掉出；且夹持件上的齿轮相互啮合传动，所有货框上的夹持件，只需要一个动力件就能驱动；且框体中的箱板能随货框中货件的重量而升降运动，以防止机械手卡死在货框中。运载车上设置麦克纳姆轮，使运载车能全方位运动；前保险杠上的第一感应件配合麦克纳姆轮和电机，使运载车能实现自动避障；前后保险杠上的第二感应件使运载车能按预设路线行驶，具备寻迹功能；整个分拣过程全自动化，大大降低了时间成本和人工成本。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为图1的另一视角结构示意图；

图3为运载车的结构示意图；

图4为图3的另一视角结构示意图；

图5为货框、夹持装置和弹性件的结构示意图；

图6为图5的另一视角结构示意图；

图7为加持装置的结构示意图；

图8为图7的平面示意图；

图9为机械手的部分示意图；

图10为卡爪、连接杆和撑杆的连接示意图；

图11为图10的前视图；

图12为框体的结构示意图；

图13为图12的另一视角结构示意图；

图14为物流分拣车的控制方法总括；

图15为物流分拣车的详细控制方法。

图中，1、运载车；10、麦克纳姆轮；11、上底盘；110、前保险杠；111、后保险杠；112、第一感应件；113、第二感应件；114、第三感应件；12、下底盘；13、减震弹簧；14、升降机；15、电机；16、电量显示屏；2、货框；20、框体；201、通槽；202、滑槽；203、凸块；204、连接块；21、箱板；211、滑块；22、弹性件；3、夹持装置；30、夹持件；301、前撑杆；302、后撑杆；303、连杆；304、齿轮；305、夹持块；31、动力件；32、连接件；33、支架；4、机械手；40、卡爪；41、红外感应件；42、摄像头；43、扫码件；44、机械臂；45、伸缩件；46、安装盘；47、驱动件；48、连接杆；49、撑杆；490、带齿转盘。

具体实施方式

下面通过结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案做进一步详细描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-2所示，一种具有自动夹紧伸缩货框的物流分拣车，包括有：运载车1，货框2，夹持装置3和机械手4。

如图1-4所示，运载车1，包括有多个万向轮；优选地，万向轮的数量为4，使运载车1能实现全方位运动。其中，万向轮为麦克纳姆轮10，且四个麦克纳姆轮10由四个电机15驱动；每一电机15驱动一个麦克纳姆轮10，四个麦克纳姆轮10的运动矢量合成运载车1的运动。运载车1还包括上底盘11和下底盘12，上底盘11和下底盘12之间通过减震弹簧13相连；减震弹簧13的数量为多个；减震弹簧13套设在支撑柱上，支撑柱可有效保证减震弹簧13的受力方向；下底盘12上连接有升降机14，升降机14用于调整运载车1的高度。麦克纳姆轮10连接在升降机14上；优选地，升降机14的数量与麦克纳姆轮10的数量相同，为四个；每一个升降机14上连接一个麦克纳姆轮10；使举起运载车1时，运载车1受力平衡。

上底盘11前侧连接有前保险杠110，上底盘11后侧连接有后保险杠111；前保险杠110上设置有用于探测障碍物的第一感应件112，当第一感应件112感应到前方有障碍物时，将信息反馈至PLC终端(图中未标出)，以启用避障程序；从而使电机15驱动麦克纳姆轮10平移绕过障碍物；前保险杠110和后保险杠111下方均设有用于寻迹的第二感应件113，当送货路线确定后，PLC运载车1沿预设线路行驶，地面上设置用于第二感应件113感应的标识，具体地，一般为黑色箭头标识；预设线路上没有障碍物时，第二感应件113感应地面的黑色箭头，沿地面的标识运动；当预设线路上有障碍物时，在运载车1平移绕过障碍物后，第二感应件113又寻迹到预设线路上，继续向前运动；以防止运载车1撞在障碍物上。上底盘11左、右侧均设置有第三感应件114；第三感应件114主要用于感应运载车1距离货架的间距。

如图5-6和图12-13所示，货框2，设置在运载车1上，包括箱板21和具有通槽201的框体20；箱板21设置在通槽201中，且箱板20能在通槽201中上下运动；箱板21与运载车1之间设置有弹性件22；弹性件22连接在上底盘11上；进而使货框2具有伸缩运动；当放置在货框2中的货物重量发生变化时，弹性件22发生形变，使箱板21能随放置在货框2中货物重量变化而发生升降运动。

如图12-13所示，框体20上具有通槽201，且在通槽201的四角开设有滑槽202，箱板21上设置有与滑槽202配合的滑块211，可以根据实际需要，在通槽201的上方或下方设置限位块，以限制箱板21运动的最高和最低位置。框体20外框设置有凸块203，用于安装齿轮304，齿轮在凸块203上旋转；在框体20的外侧还设置有连接块204，用于框体20之间的相互连接。

如图5-8所示，夹持装置3，包括夹持件30和动力件31，夹持件30设置在货框2上，动力件31用于驱动夹持件30；具体地，夹持件30的数量为两个；每一夹持件30上均连接有齿轮304，且两夹持件30上的齿轮304相互啮合；齿轮304连接在框体20外侧的凸块203上，齿轮304可绕凸块203旋转；当动力件31正转时，两夹持件30相互靠拢，将货框2中的货物夹紧；当动力件31反转时，两夹持件30相互远离，夹持件30将货件松开，方便卸放货框2中的货物。

夹持件30包括连杆303和对称设置的前撑杆301和后撑杆302，前撑杆301连接在框体20的前侧，后撑杆302连接在框体20的后侧，且前撑杆301和后撑杆302上部均凸出有夹持块305，夹持块305呈梯形，具有一个斜边，前撑杆301和后撑杆302上夹持块305的斜边相对设置，以便于将货物夹紧；连杆303的一端连接在前撑杆301的夹持块305上，连杆303的另一端连接在后撑杆302的夹持块305上，连杆303可以将货物夹紧。货框2的数量为多个，并排设置在运载车1上；每一货框2上均设置有夹持装置3，且沿运载车1前后方向上相临货框2之间的齿轮304通过连接件32相连。本方案的图示中，设置有6个通槽，6个箱板，形成6个放置货物的货框2；每一个货框2上设置有夹持装置3；如图7和图8所示，通过所以的齿轮304啮合传动，所有的夹持装置3可由一个动力件31驱动即可；减少成本。动力件31通过支架33连接在框体20的下方。

如图9-11所示，机械手4，设置在运载车1上，用于抓取货框2中的货物。机械手4包括可张合的两卡爪40；且两卡爪40上分别安装有一用于扫描货物轮廓的红外感应件41，进而控制两卡爪40的张合程度；机械手4上还连接有用于识别货物条形码位置的摄像头42，和用于扫码的扫码件43。机械手4还包括有多个机械臂44,、安装盘46、伸缩件45、连接杆48和撑杆49，且撑杆49上连接有带齿转盘490。安装盘46安装在运载车1上，机械臂44依次连接在安装盘46上；卡爪40中部通过连接杆48安装在机械臂44上，卡爪40的末端通过撑杆49安装在机械臂44上，两撑杆49上的带齿转盘490相互啮合，伸缩件45驱动其中一个带齿转盘490即可使两个卡爪40运动。卡爪40、连接杆48和撑杆49形成了一个平面四杆机构；如图10所示，构成的两个平面四杆机构，伸缩件45驱动一带齿转盘490，使两个平面四杆机构运动，两卡爪40相互靠近或者远离，进而调节两卡爪40之间的间距。

如图14-15所示，本发明的物流分拣车的控制方法，可以总括为，包括以下步骤：

S1、运载车1沿预设路线将货物运送至货架处；

当预设路线上无障碍物时，运载车1按预设路线行驶；当预设路线有障碍物时，运载车1绕过障碍物后，再沿预设路线行驶；

S2、红外感应件41判断机械手4所处高度；

若机械手4高度未达到预设高度，升降机14将货框2及机械手4上举至预设高度；若机械手4高度达到预设高度，执行下一步；

S3、机械手4将货物抓取，放置在货架上。

其中，S1中运载车4绕过障碍物的方式为：电机15驱动麦克纳姆轮10，使运载车1整体平移；当运载车1绕过障碍物后，第二感应件113寻迹，运载车1回到预设线路上。

下面具体地对物流分拣车的详细控制方法做进一步解释：

先将货件放置在货框2中，动力件31驱动夹持件30将货件夹紧；电机15驱动麦克纳姆轮10，第二感应件113感应地面的黑色箭头标识指引，使运载车1按地面标识指引行驶；第一感应件112感应运载车1前进方向是否有障碍物，当有障碍物时，电机15驱动麦克纳姆轮10，运载车1平移绕过障碍物，第二感应件113寻迹、感应地面标识指引回到预设线路上，运载车1沿预设路线行驶至货架处；当没有障碍物时，运载车1直接沿预设线路行驶至货架处；当达到货架处时，红外感应件41判断机械手4所处高度，是否达到预设高度，当未达到预设高度时，升降机14伸张将货框2及机械手4上举至预设高度，当已经达到预设高度时，机械手4上的摄像头42识别货件条形码位置，扫码件43扫取货件上的条形码，且红外感应件41感应货件的轮廓，控制卡爪40的张开程度；机械手4将货物抓取放置在货架上的相应位置；待货框2中的所有物件全部被卸下来后，箱板21底部的重量感应器(图中未标示)将信号发送至终端，发出鸣响；然后，分拣车又回到初始位置。

文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种具有自动夹紧伸缩货框的物流分拣车，其特征在于，包括：

运载车，包括有多个万向轮；

货框，设置在运载车上，包括箱板和具有通槽的框体；所述箱板设置在通槽中，且箱板能在通槽中上下运动；所述箱板与运载车之间设置有弹性件；

夹持装置，包括夹持件和动力件，所述夹持件设置在货框上，所述动力件用于驱动所述夹持件；其中，所述夹持件的数量为两个；每一夹持件上均连接有齿轮，且两夹持件上的齿轮相互啮合；所述齿轮连接在框体上；

当所述动力件正转时，两夹持件相互靠拢；当动力件反转时，两夹持件相互远离；

机械手，设置在运载车上，用于抓取货框中的货物。

2.根据权利要求1所述的一种具有自动夹紧伸缩货框的物流分拣车，其特征在于，所述货框的数量为多个，并排设置在运载车上；每一货框上均设置有所述夹持装置，且沿运载车前后方向上相临货框之间的齿轮通过连接件相连。

3.根据权利要求1所述的一种具有自动夹紧伸缩货框的物流分拣车，其特征在于，所述框体四角开设有滑槽，所述箱板四角设置有与所述滑槽配合的滑块；

所述夹持件包括连杆和对称设置的前撑杆和后撑杆，所述前撑杆连接在框体的前侧，后撑杆连接在框体的后侧，且前、后撑杆上部均凸出有夹持块；连杆的一端连接在前撑杆的夹持块上，连杆的另一端连接在后撑杆的夹持块上。

4.根据权利要求1所述的一种具有自动夹紧伸缩货框的物流分拣车，其特征在于，所述运载车还包括上底盘和下底盘，上底盘和下底盘之间通过减震弹簧相连；所述弹性件连接在上底盘上；

所述下底盘上连接有升降机，所述万向轮连接在升降机上。

5.根据权利要求4所述的一种具有自动夹紧伸缩货框的物流分拣车，其特征在于，所述万向轮为麦克纳姆轮，其数量为四个，且四个麦克纳姆轮由四个电机驱动；每一电机驱动一个麦克纳姆轮。

6.根据权利要求5所述的一种具有自动夹紧伸缩货框的物流分拣车，其特征在于，所述上底盘前侧连接有前保险杠，后侧连接有后保险杠；

前保险杠上设置有用于探测障碍物的第一感应件，前后保险杠下方均设有用于寻迹的第二感应件，上底盘左、右侧均设置有第三感应件。

7.根据权利要求1所述的一种具有自动夹紧伸缩货框的物流分拣车，其特征在于，所述机械手包括可张合的两卡爪；且两卡爪上分别安装有一用于扫描货物轮廓的红外感应件，进而控制两卡爪的张合程度；

所述机械手上还连接有用于识别货物条形码位置的摄像头，和用于扫码的扫码件。

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