CN110329958A - 一种装卸机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种装卸机器人，包括控制器、驱动装置、履带行走装置、底板和折叠门架平台，履带行走装置设置于底板的两侧，底板的一端设置有驱动装置，履带行走装置的底盘架上设置有折叠门架平台，驱动装置为履带行走装置的驱动轮和折叠门架平台的液压系统提供动力；折叠门架平台包括液压系统、门架和货叉架，液压系统与底板连接，货叉架与门架滑动连接，门架及货叉架均能够折叠放置；控制器连接驱动装置，控制器能够控制履带行走装置的移动和折叠门架平台的动作。本发明可折叠的装卸机器人，收起后体积小，可随车运输，安装有履带行走装置，载重能力、场地适应性、安全性和运输便捷性，无需人工驾驶，解决了叉车作业危险的问题。
Description
技术领域
本发明涉及装卸机械的技术领域，特别是涉及一种装卸机器人。
背景技术
现有的物流仓储机器人主要应用于室内且需要一套完整的控制系统来运行，成本高，但载重量却低，且对场地要求较高，无法适应户外多变的环境和地形。而室外装卸作业环境相对于物流仓库来说较为复杂，特别是装卸较重较大货物时，需要对室外场地适应性强的装卸机器人来完成装卸工作。
物流仓储搬运/装卸机器人主要采用电动叉车，可在规划好的路线和区域对小型货物进行自主搬运/装卸工作；传统叉车体积大，需放置于大型货车车厢中进行运输，装车携带也十分不方便。传统叉车在野外环境中使用时，由于野外环境的地面不平整，致使其装卸货物困难。工作时，传统叉车由持证驾驶员驾驶，可搬运大中型货物，当搬运装卸危险品时，因驾驶室几乎无防护措施，发生意外时，驾驶员安全得不到保障。
发明内容
本发明的目的是提供一种装卸机器人，以解决上述现有技术存在的问题，使人员安全得以保障，携带方便，可以适应户外多变的环境和地形。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供了一种装卸机器人，包括控制器、驱动装置、履带行走装置、底板和折叠门架平台，所述履带行走装置设置于所述底板的两侧，所述底板的一端设置有所述驱动装置，所述履带行走装置的底盘架上设置有所述折叠门架平台，所述驱动装置为所述履带行走装置的驱动轮和所述折叠门架平台的液压系统提供动力，所述驱动装置能够在所述底板上完成升降运动；所述折叠门架平台包括液压系统、门架和货叉架，所述液压系统与所述底盘架连接，所述货叉架与所述内门架滑动连接，所述门架及所述货叉架均能够折叠放置；所述控制器连接所述驱动装置，所述控制器能够控制履带行走装置的移动和折叠门架平台的动作。
优选的，所述驱动装置包括箱体和设置于所述箱体内的柴油发动机、泵机组、柴油箱、液压油箱，所述柴油发动机与所述柴油箱连接，所述柴油发动机与所述泵机组连接，所述泵机组与所述液压油箱连通，所述柴油发动机、泵机组与所述控制器连接。
优选的，所述柴油发动机的转轴上连接一风扇，所述风扇的一侧设置有一散热器，所述散热器为水油散热器，所述散热器中的水箱能够为所述柴油发动机散热，所述散热器中的油箱与所述液压油箱连通并为液压油散热。
优选的，所述控制器设置于所述箱体的上表面，所述控制器连接一接收器，所述接收器与一遥控器信号相匹配，所述控制器和所述接收器均与一电池连接，所述接收器与所述电池均设置于所述箱体内，所述箱体上设置有警示灯，所述警示灯与所述控制器连接。
优选的，所述箱体上对称设置有两个升降机构，所述升降机构包括升降导轨、立柱和升降油缸，所述升降导轨固定于所述箱体的一侧面上，所述立柱为中空结构且内部容纳有所述升降油缸，所述立柱的侧面设置有与所述升降导轨相匹配的滑槽，所述立柱和所述升降油缸均固定于所述底板上，所述升降油缸的伸缩杆所述升降导轨的顶部。
优选的，所述泵机组包括相互连通的柱塞泵和齿轮泵，且所述柱塞泵和所述齿轮泵通过一多路阀分别与所述液压油箱连通，所述柱塞泵为履带行走装置中的驱动轮提供动力；所述齿轮泵为所述折叠门架平台的液压系统提供动力。
优选的，所述履带行走装置包括对称设置的液压马达、驱动轮、承重轮、张紧机构、履带机构和底盘架，所述液压马达与所述柱塞泵连接，所述液压马达与所述驱动轮连接，所述张紧机构设置于所述履带机构的末端，所述底盘架两侧对称连接所述履带机构，所述底盘架与所述底板连接。
优选的，所述液压系统包括提升油缸、转角油缸和平移油缸，所述门架包括滑动连接的外门架和内门架，所述货叉架与所述内门架滑动连接，所述外门架底部与一连接板连接，所述提升油缸的伸缩杆与内门架的顶部连接，所述提升油缸的缸体与所述连接板连接；所述转角油缸对称设置于一滑动小车的底面，所述转角油缸的伸缩杆与所述连接板铰接，所述履带机构的内侧对称设置有一滑轨，所述滑动小车与所述滑轨相匹配；所述平移油缸的缸体固定于所述底盘架上，所述平移油缸的伸缩杆与所述滑动小车连接。
优选的，所述内门架顶部对称设置有定滑轮，所述定滑轮上缠绕有链条，所述链条的一端固定于所述货叉架的前挡板上，所述链条的另一端固定于一横梁上，所述横梁连接于所述外门架上，且所述横梁上设置有摄像头和照明灯，所述摄像头和照明灯与所述控制器连接。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明便携式的装卸机器人，可折叠的设计使其收起后体积小，可装在于货车底部，随货车一起运输可随车运输，解决了物流配送环节中，较大货物的搬运困难问题；安装有履带行走装置，载重能力、场地适应性、安全性和运输便捷性，可解决野外环境装卸货物困难的问题；无需人工驾驶，作业危险品时，可选择远程遥控方式进行装卸，解决了传统叉车作业危险的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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为本发明装卸机器人的结构示意图一；
图2为本发明装卸机器人的结构示意图二；
图3为本发明装卸机器人的结构示意图三；
图4为本发明装卸机器人的结构示意图四；
图5为本发明装卸机器人的结构示意图五；
图6为本发明装卸机器人的结构示意图六；
图7为本发明装卸机器人的结构示意图七；
其中：1-控制器，2-履带行走装置，3-底板，4-折叠门架平台，5-支撑梁，6-货叉架，7-柴油发动机，8-泵机组，9-多路阀，10-水油散热器，11-风扇，12-柴油箱，13-液压油箱，14-连接板，15-电池，16-液压马达，17-驱动轮，18-警示灯，19-张紧机构，20-履带机构，21-底盘架，22-转角油缸，23-箱体，24-平移油缸，25-提升油缸，26-滑动小车，27-滑轨，28-接收器，29-摄像头，30-照明灯，31-外门架，32-内门架，33-链条，34-升降导轨，35-立柱，36-升降油缸。
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付出创造性劳动的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。
本发明的目的是提供一种装卸机器人，以解决现有技术存在的问题，使人员安全得以保障，携带方便，可以适应户外多变的环境和地形。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1至图7所示：本实施例提供了一种装卸机器人，包括控制器1、驱动装置、履带行走装置2、底板3和折叠门架平台4，履带行走装置2设置于底板3的两侧，底板3的一端设置有驱动装置，驱动装置能够在底板3上完成升降运动；履带行走装置2的底盘架21上设置有折叠门架平台4，驱动装置为履带行走装置2的驱动轮17和折叠门架平台4的液压系统提供动力。底板3由低合金结构钢切割焊接而成，驱动装置用螺栓固定底板3上且其的表面盖板由碳钢制成，大部分零部件安装在机器人的底板3上。
折叠门架平台4包括液压系统、门架和货叉架6，液压系统与底盘架21连接，货叉架6与门架的底部铰接，门架及货叉架6均能够折叠放置。液压系统包括提升油缸25、转角油缸22和平移油缸24，门架包括滑动连接的外门架31和内门架32，货叉架6与内门架32滑动连接，外门架31底部与一连接板14连接，提升油缸25的伸缩杆与内门架32的顶部连接，提升油缸25的缸体与连接板14连接；转角油缸22对称设置于一滑动小车26的底面，转角油缸22的伸缩杆与连接板14铰接，履带机构20的内侧对称设置有一滑轨27，滑动小车26与滑轨27相匹配；平移油缸24的缸体固定于底盘架21上，平移油缸24的伸缩杆与滑动小车26连接。内门架32顶部对称设置有定滑轮，定滑轮上缠绕有链条33，链条33的一端固定于货叉架6的前挡板上，链条33的另一端固定于一横梁上，横梁连接于外门架上，且横梁上设置有摄像头29和照明灯30，摄像头29和照明灯30与控制器1连接。通过提升油缸25和链条33带动货叉架6向上移动进行装卸货物。其中，提升油缸25可以替换为滚珠丝杠来实现对货叉架6的举升。
本实施例的货叉架6可手动90°翻转折叠和对货物进行升降装卸；门架可0～90°翻转折叠，为双折叠结构，解决了传统叉车货叉架6转角不足的限制，当叉车行驶路面与物体摆放平面成一定角度后仍然可以叉运。叉运物品提升一定高度后，可以通过平移油缸24在底盘架21两侧的滑轨27内向后移动，使整机重心后移，保持机器人整体的配重平衡。由于货叉架6和门架均可90°翻转及折叠，极大程度上降低了机器人的自身高度，占用空间小，便于对其自身的随车运输。本实施例的装卸机器人整体体积小，其内部各零部件安装紧凑，布局合理，折叠后的外形尺寸小于750mm*1350mm*2500mm。
控制器1连接驱动装置，控制器1能够控制履带行走装置2的移动和折叠门架平台4的动作，控制器1设置于驱动装置箱体23的上表面，控制器1连接一接收器28，接收器28与一遥控器信号相匹配，控制器1和接收器28均与一电池连接，接收器28与电池均设置于箱体23内，箱体23上设置有警示灯18，警示灯18与控制器1连接。通过电比例控制多路阀、液压逻辑控制和过载系统保护的集合应用，使用遥控控制和操作装卸机器人运动，无需人工驾驶，尤其作业危险品时，可选择远程遥控方式进行装卸货物，避免对人工的伤害。
驱动装置包括箱体23和设置于箱体23内的柴油发动机7、泵机组8、柴油箱12和液压油箱13，柴油发动机7与柴油箱12连接，柴油发动机7与泵机组8连接，泵机组8与液压油箱13连通，柴油发动机7、泵机组8与控制器1连接。具体的，履带行走装置2包括对称设置的液压马达16、驱动轮17、承重轮、张紧机构19、履带机构20和底盘架21，液压马达16与柱塞泵连接，液压马达16与驱动轮17连接，张紧机构19设置于履带机构20的末端，底盘架21两侧对称连接履带机构20，底盘架21与底板3连接，底盘架21包括若干个支撑梁5和支撑板。驱动轮17与张紧机构19之间绕设有履带，履带机构20上设置有若干个承重轮，承重轮位于驱动轮17与张紧机构19之间。承重轮和履带的设置均遵循本领域常规设置，本实施例中的承重轮每侧各设置有四个。本实施例中的驱动装置可以替换为锂电池组或380V电力由电机来驱动。
其中，柴油发动机7的转轴上连接一风扇11，风扇11的一侧设置有一散热器，散热器为水油散热器10，散热器中的水箱能够为柴油发动机7散热，散热器中的油箱与液压油箱13连通。柴油发动机7安装在底板3上的箱体23内，箱体23外壳上设置有隔热层和散热孔，防止操作人员因触碰到高温的柴油发动机7意外烫伤。柴油发动机7右侧紧贴金属网处装有风扇11，柴油发动机7的冷却水箱及液压油冷却油箱并排安装，使风扇11可同时为发动机的水箱和液压油散热。
箱体23上对称设置有两个升降机构，升降机构包括升降导轨34、立柱35和升降油缸36，升降导轨34固定于箱体23的一侧面上，立柱35为中空结构且内部容纳有升降油缸36，立柱35的侧面设置有与升降导轨34相匹配的滑槽，立柱35和升降油缸36均固定于底板上，升降油缸36的伸缩杆升降导轨34的顶部。
泵机组8包括相互连通的柱塞泵和齿轮泵，且柱塞泵和齿轮泵通过一多路阀9分别与液压油箱13连通，柱塞泵为履带行走装置2中的驱动轮17提供动力；齿轮泵为折叠门架平台4的液压系统提供动力，采用柱塞泵和齿轮泵串联的方式，实现对可折叠的门架工作角度的精准控制。
本实施例的装卸机器人内部各零部件安装紧凑，布局合理，整体体积小，折叠后的外形尺寸小于750mm*1350mm*2500mm，可收藏于货车底部，随车运输方便随时随地使用。应用液压系统，载重较大，其最大装卸载重可达1500kg，最大举升高度为2600mm，履带行走装置2的最大行走速度为9km/h，可跨越300mm深的沟壑，爬倾角为30°斜坡，可在-25℃至60℃的环境温度范围内正常运作，且可连续工作2小时以上，野外作业能力突出，对地形适应能力强，以遥控方式操控机器人，无需人员乘坐驾驶，减少劳动强度。本实施例的装卸机器人在同等尺寸的搬运机器人中，载重量较大，在同等载重量下，体积最小，解决了传统叉车的货叉架6转角不足，门架无法后移，配重大，叉车自身运输占用空间过大、运输成本较高的缺陷。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种装卸机器人，其特征在于：包括控制器、驱动装置、履带行走装置、底板和折叠门架平台，所述履带行走装置设置于所述底板的两侧，所述底板的一端设置有所述驱动装置，所述履带行走装置的底盘架上设置有所述折叠门架平台，所述驱动装置为所述履带行走装置的驱动轮和所述折叠门架平台的液压系统提供动力，所述驱动装置能够在所述底板上完成升降运动；所述折叠门架平台包括液压系统、门架和货叉架，所述液压系统与所述底盘架连接，所述货叉架与所述内门架滑动连接，所述门架及所述货叉架均能够折叠放置；所述控制器连接所述驱动装置，所述控制器能够控制履带行走装置的移动和折叠门架平台的动作。
2.根据权利要求1所述的装卸机器人，其特征在于：所述驱动装置包括箱体和设置于所述箱体内的柴油发动机、泵机组、柴油箱、液压油箱，所述柴油发动机与所述柴油箱连接，所述柴油发动机与所述泵机组连接，所述泵机组与所述液压油箱连通，所述柴油发动机、泵机组与所述控制器连接。
3.根据权利要求2所述的装卸机器人，其特征在于：所述柴油发动机的转轴上连接一风扇，所述风扇的一侧设置有一散热器，所述散热器为水油散热器，所述散热器中的水箱能够为所述柴油发动机散热，所述散热器中的油箱与所述液压油箱连通并为液压油散热。
4.根据权利要求2所述的装卸机器人，其特征在于：所述控制器设置于所述箱体的上表面，所述控制器连接一接收器，所述接收器与一遥控器信号相匹配，所述控制器和所述接收器均与一电池连接，所述接收器与所述电池均设置于所述箱体内，所述箱体上设置有警示灯，所述警示灯与所述控制器连接。
5.根据权利要求2所述的装卸机器人，其特征在于：所述箱体上对称设置有两个升降机构，所述升降机构包括升降导轨、立柱和升降油缸，所述升降导轨固定于所述箱体的一侧面上，所述立柱为中空结构且内部容纳有所述升降油缸，所述立柱的侧面设置有与所述升降导轨相匹配的滑槽，所述立柱和所述升降油缸均固定于所述底板上，所述升降油缸的伸缩杆所述升降导轨的顶部。
6.根据权利要求2所述的装卸机器人，其特征在于：所述泵机组包括相互连通的柱塞泵和齿轮泵，且所述柱塞泵和所述齿轮泵通过一多路阀分别与所述液压油箱连通，所述柱塞泵为履带行走装置中的驱动轮提供动力；所述齿轮泵为所述折叠门架平台的液压系统提供动力。
7.根据权利要求6所述的装卸机器人，其特征在于：所述履带行走装置包括对称设置的液压马达、驱动轮、承重轮、张紧机构、履带机构和底盘架，所述液压马达与所述柱塞泵连接，所述液压马达与所述驱动轮连接，所述张紧机构设置于所述履带机构的末端，所述底盘架两侧对称连接所述履带机构，所述底盘架与所述底板连接。
8.根据权利要求7所述的装卸机器人，其特征在于：所述液压系统包括提升油缸、转角油缸和平移油缸，所述门架包括滑动连接的外门架和内门架，所述货叉架与所述内门架滑动连接，所述外门架底部与一连接板连接，所述提升油缸的伸缩杆与内门架的顶部连接，所述提升油缸的缸体与所述连接板连接；所述转角油缸对称设置于一滑动小车的底面，所述转角油缸的伸缩杆与所述连接板铰接，所述履带机构的内侧对称设置有一滑轨，所述滑动小车与所述滑轨相匹配；所述平移油缸的缸体固定于所述底盘架上，所述平移油缸的伸缩杆与所述滑动小车连接。
9.根据权利要求8所述的装卸机器人，其特征在于：所述内门架顶部对称设置有定滑轮，所述定滑轮上缠绕有链条，所述链条的一端固定于所述货叉架的前挡板上，所述链条的另一端固定于一横梁上，所述横梁连接于所述外门架上，且所述横梁上设置有摄像头和照明灯，所述摄像头和照明灯与所述控制器连接。
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