CN110482241A - 货物移动装置、货物装卸系统及货物移动方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种货物移动装置、货物装卸系统及货物移动方法，其中货物移动装置包括：机架(1)；货物拿取机构，设置在所述机架(1)上，用于拿取货物(6)；驱动机构，用于驱动所述货物拿取机构运动以运送所述货物(6)；和托架(2)，固定地安装在所述机架(1)上，用于承托通过所述货物拿取机构运送至所述托架(2)上方的所述货物(6)。本发明托架固定地安装在机架上，在拿取货物后可以直接放置在托架上，不需要等待托架的动作，因此可以减少货物脱落、掉箱等问题的发生，还可以减少等待时间，大大提高了货物移动效率。

Description

货物移动装置、货物装卸系统及货物移动方法

技术领域

本发明涉及物流运输技术领域，尤其涉及一种货物移动装置、货物装卸系统及货物移动方法。

背景技术

目前，物流领域智能化程度正发生突飞猛进的变化，机器人的运用越来越多，机器人参与的物流运输中的环节也越来越多。在码垛货物时，码垛机器人的运用已经日趋成熟，但拆垛机器人的抓手部分的作业方式和结果种类却相对单一。

目前，拆跺方式主要有三种：单次单件抓取拆垛、单次整层(包括多行多列)抓取拆垛和单次单行层抓取拆垛。其中，单次单件抓取拆垛的缺点是效率低下，能源浪费严重。单次整层抓取拆垛的缺点是物料抓取不牢靠，高速运动时易脱落，而且机器人负载巨大，增加采购成本，同时，由于拆下的物料是多行多列，因此后续工位需要再次理料成单行或者单列才能向后输送，增加理料环节也会带来成本的增加。单次单行层抓取拆垛的方式，是目前应用最多的一种拆跺方式，每次抓取一行，省略了后续的理料环节，但同样存在抓取不牢靠的问题，高速运动时容易发生脱落、掉箱的问题，大大影响拆跺效率。

需要说明的是，公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，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。

发明内容

本发明的目的是提出一种货物移动装置、货物装卸系统及货物移动方法，以解决现有的拆跺装置容易发生脱落、掉箱的问题，提高效率。

为实现上述目的，本发明提供了一种货物移动装置，包括：

机架；

货物拿取机构，设置在机架上，用于拿取货物；

驱动机构，用于驱动货物拿取机构运动以运送货物；和

托架，固定地安装在机架上，用于承托通过货物拿取机构运送至托架上方的货物。

可选地，驱动机构包括：

第一驱动机构，用于驱动货物拿取机构沿竖直方向运动；和

第二驱动机构，用于驱动货物拿取机构沿水平方向运动。

可选地，第一驱动机构包括：

丝母，安装在机架上；

丝杠，与丝母通过螺纹配合，且与货物拿取机构连接；和

电机，用于驱动丝母转动，并通过丝母驱动丝杠做升降运动，进而带动货物拿取机构做升降运动；

或者，第一驱动机构包括：

齿轮，安装在机架上；

齿条，与齿轮相互啮合，且与货物拿取机构连接；和

电机，用于驱动齿轮转动，并通过齿轮驱动丝杠做升降运动，进而带动货物拿取机构做升降运动。

可选地，第二驱动机构包括：

滑轨，水平地安装在机架上；

滑动块，与滑轨滑动配合，且与丝杠通过螺纹连接；和

第一动力件，用于驱动滑动块沿滑轨滑动，以带动货物拿取机构做水平运动。

可选地，第一动力件包括气缸、油缸或者电动缸。

可选地，货物拿取机构包括用于吸取货物的吸盘装置；或者，货物拿取机构包括用于夹取货物的夹板；或者，货物拿取机构包括用于钩住货物的挂钩。

可选地，货物拿取机构包括用于吸取货物的吸盘装置，吸盘装置包括：

安装架，设置在机架上；

第一吸盘，安装在安装架上，用于吸取货物的顶面；

第二吸盘，安装在安装架上，用于吸取货物的侧面。

可选地，货物移动装置还包括：

垛板拿取机构，设置在机架上，用于拿取垛板，垛板用于承托成垛的货物。

可选地，垛板拿取机构包括：

抓钩，用于钩住垛板；和

第三驱动机构，用于驱动抓钩运动，以使抓钩能够钩住垛板或脱离垛板。

可选地，抓钩钩住垛板时垛板与托架之间具有间隙。

可选地，第三驱动机构包括：

第二动力件，安装在机架上；

转轴，可转动地安装在机架上；

第一连杆，连接在第二动力件的输出端与转轴之间；和

第二连杆，连接在转轴和抓钩之间。

可选地，第二动力件包括气缸、油缸或者电动缸。

可选地，托架包括：

至少一个第一支撑杆，与机架连接且竖直设置；

安装板，连接在第一支撑杆的远离机架的一端；和

至少两个第二支撑杆，平行地连接在安装板上。

为实现上述目的，本发明还提供了一种货物装卸系统，包括上述的货物移动装置。

为实现上述目的，本发明还提供了一种基于上述货物移动装置的货物移动方法，包括：

利用货物移动装置移动货物。

可选地，利用货物移动装置移动货物的具体操作包括：

驱动货物拿取机构运动至能够拿取货物的位置；

通过货物拿取机构从成垛的货物中拿取一件或一排货物；

驱动货物拿取机构升起，然后沿水平方向移动至托架的上方；

驱动货物拿取机构降落，将货物放置在托架上。

可选地，利用货物移动装置移动货物的具体操作包括：

驱动货物拿取机构运动至能够拿取货物的位置；

通过货物拿取机构从托架上拿取货物；

驱动货物拿取机构升起，然后沿水平方向移动至货物输送装置的上方；

驱动货物拿取机构降落，将货物放置在货物输送装置上。

可选地，货物移动方法还包括：

提供设置在机架上的垛板拿取机构；

通过垛板拿取机构拿取用于承托成垛的货物的垛板。

基于上述技术方案，本发明实施例通过设置托架，可以在拿取货物后运送的过程中通过托架承托货物，防止货物脱落，提高运送的稳定性和可靠性。而且，托架固定地安装在机架上，在拿取货物后可以直接放置在托架上，不需要等待托架的动作，因此发生脱落、掉箱的问题进一步得到改善，还可以减少等待时间，大大提高了货物移动效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明货物移动装置一个实施例的主视图。

图2为本发明货物移动装置一个实施例的右视图。

图3为本发明货物移动装置一个实施例在拆跺前的结构示意图。

图4为本发明货物移动装置一个实施例在拆跺时的第一状态图。

图5为本发明货物移动装置一个实施例在拆跺时的第二状态图。

图6为本发明货物移动装置一个实施例在拆跺时的第三状态图。

图7为本发明货物移动装置一个实施例在装车时的第一状态图。

图8为本发明货物移动装置一个实施例在装车时的第二状态图。

图9为本发明货物移动装置一个实施例在装车时的第三状态图。

图10为本发明货物移动装置一个实施例在抓取垛板之前的结构示意图。

图11为本发明货物移动装置一个实施例在抓取垛板时的结构示意图。

图12为本发明货物移动装置一个实施例中吸盘装置的结构示意图。

图中：

1、机架；2、托架；3、抓钩；4、第三驱动机构；5、吸盘装置；51、安装架；52、第一吸盘；53、第二吸盘；6、货物；7、第一驱动机构；8、第二驱动机构；9、货物输送装置；10、垛板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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保护范围的限制。

参考图1和图2所示，在本发明提供的货物移动装置的一个示意性实施例中，该货物移动装置包括机架1、货物拿取机构、驱动机构和托架2，货物拿取机构设置在机架1上，货物拿取机构用于拿取货物6，驱动机构用于驱动货物拿取机构运动以运送货物6，托架2固定地安装在机架1上，托架2用于承托通过货物拿取机构运送至托架2上方的货物6。

在本实施例中，通过设置托架2，可以在拿取货物6后运送的过程中通过托架2承托货物6，防止货物6脱落，提高运送的稳定性和可靠性。而且，托架2固定地安装在机架1上，在拿取货物6后可以直接放置在托架2上，不需要等待托架2的动作，因此发生脱落、掉箱的问题进一步得到改善，还可以减少等待时间，大大提高了货物移动效率。

在本实施例中，托架2包括安装板、至少一个第一支撑杆和至少两个第二支撑杆，至少一个第一支撑杆与机架1连接且竖直设置，安装板连接在第一支撑杆的远离机架1的一端，至少两个第二支撑杆平行地连接在安装板上。这种结构的托架2可以在实现承托作用的前提下尽可能降低整体重量，有利于轻量化设计。

在其他实施例中，托架2也可以采用其他结构形式。

具体来说，驱动机构包括第一驱动机构7和第二驱动机构8，第一驱动机构7用于驱动货物拿取机构沿竖直方向运动，以使货物拿取机构停留在不同的高度；第二驱动机构8用于驱动货物拿取机构沿水平方向运动，以使货物拿取机构停留在不同的水平位置。通过第一驱动机构7和第二驱动机构8，货物拿取机构经过水平和竖直运动后将货物6运送到托架2的上方。

第一驱动机构7包括丝母、丝杠和电机，丝母安装在机架1上，丝杠与丝母通过螺纹配合，且丝杠与货物拿取机构连接，电机用于驱动丝母转动，并通过丝母驱动丝杠做升降运动，进而带动货物拿取机构做升降运动。

或者，第一驱动机构7包括齿轮、齿条和电机，齿轮安装在机架1上，齿条与齿轮相互啮合，且齿条与货物拿取机构连接，电机用于驱动齿轮转动，并通过齿轮驱动丝杠做升降运动，进而带动货物拿取机构做升降运动。

第二驱动机构8包括滑轨、滑动块和第一动力件，滑轨水平地安装在机架1上，滑动块与滑轨滑动配合，且滑动块与丝杠通过螺纹连接，第一动力件用于驱动滑动块沿滑轨滑动，以带动货物拿取机构做水平运动。其中，第一动力件可以为气缸、油缸或者电动缸。

除了上述结构外，在其他实施例中，第一驱动机构7和第二驱动机构8也可以采用其他结构形式，只要能够实现其作用即可。

货物拿取机构包括吸盘装置5，通过吸盘装置5吸取货物6，吸盘装置5可以用于吸取多种不同尺寸的货物，吸盘装置5每次吸取的一排货物6中，各个货物6的尺寸可以相同，也可以不同。

如图12所示，吸盘装置5可以包括安装架51、第一吸盘52和第二吸盘53，安装架51设置在机架1上，第一吸盘52和第二吸盘53均安装在安装架51上，第一吸盘52设置在顶部，第二吸盘53设置在侧面，这样在通过吸盘装置5吸取货物6时，可以通过第一吸盘52吸取货物6的顶面，同时通过第二吸盘53吸取货物6的侧面，对货物6的吸取更加牢固，稳定性更好。

在其他实施例中，货物拿取机构也可以包括夹板，通过夹板夹取货物6。货物拿取机构还可以包括挂钩，通过挂钩钩住货物6，也可以实现货物的拿取。

货物移动装置可以包括拆跺机器人，拆跺机器人的机械手臂与机架1连接，用于带动机架1运动。

在对成垛的货物进行拆跺时，通过本实施例中的货物移动装置可将货物6拆跺并移动到托架2上，具体的操作过程如下：

如图3所示，为准备状态，吸盘装置5先在第二驱动机构8的作用下沿水平方向向远离托架2的方向推出，然后在第一驱动机构7的作用下沿竖直方向向下运动至设定的高度，做好准备吸取货物6的状态；

如图4所示，拆跺机器人带动机架1运动，使吸盘装置5贴近货物6的上方，然后吸盘装置5在第一驱动机构7的作用下向下降落，直至吸住货物6；

如图5所示，吸盘装置5吸住其中一排货物6后，在第一驱动机构7的作用下向上升起，使货物6的底面高于托架2；

如图6所示，吸盘装置5在第二驱动机构8的作用下沿水平方向向靠近托架2的方向运动，直至运动到托架2的上方，然后再在第一驱动机构7的作用下向下降落，以将货物6放置到托架2上，吸盘装置5关闭，实现了拆跺过程。

接着，拆跺机器人带动机架1运动至货物输送装置9，通过货物输送装置9可以将货物6输送至装车位置。

将货物6从托架2移动到货物输送装置9的操作过程为：

如图7所示，货物6放置在托架2上，拆跺机器人带动机架1运动至靠近货物输送装置9的位置，托架2的上表面与货物输送装置9的输送平面平齐，吸盘装置5向下降落后的中心与货物输送装置9的中心对齐；

如图8所示，吸盘装置5吸住货物6后，先向上升起一段距离，使货物6离开托架2；

如图9所示，吸盘装置5沿水平方向向靠近货物输送装置9的方向移动，到达货物输送装置9的上方后向下降落，将货物6放置在货物输送装置9上，吸盘装置5关闭，实现了将货物6从托架2移动到货物输送装置9上的过程。

上述将货物6拆跺并移动到托架2上和将货物6从托架2上移动到货物输送装置9上这两个过程接续进行，可以实现将一排货物拆跺并输送至装车位置的过程，反复进行上述两个过程，可以将成垛的货物拆跺并输送至装车位置进行装车。

当然，对于货物的拆卸过程来说，其原理也是类似的，只是需要先将货物6从货物输送装置9上移动到托架2上，再将货物6从托架2上移动到货物存储位置。

货物移动装置还包括垛板拿取机构，垛板拿取机构设置在机架1上，垛板拿取机构用于拿取垛板10，垛板10用于承托成垛的货物6。

通过设置垛板拿取机构，可以使货物移动连贯起来，比如，在拆完一垛货物后，通过垛板拿取机构将垛板10取走，可以继续拆下一垛，实现拆跺动作的连续性，提高拆跺效率。当然，在装垛时，也是同样道理，在装满一垛后，通过垛板拿取机构可将下一垛板10拿来，然后继续将货物码放在下一垛板10上，实现装垛动作的连续性，提高装垛效率。

垛板拿取机构包括抓钩3和第三驱动机构4，抓钩3用于钩住垛板10，第三驱动机构4用于驱动抓钩3运动，以使抓钩3能够钩住垛板10或脱离垛板10。

在其他实施例中，垛板拿取机构也可以采用其他结构形式，比如，垛板拿取机构可以包括夹板，通过夹板夹取垛板10。

抓钩3钩住垛板10时垛板10与托架2之间具有间隙。设置间隙的好处是，可以防止垛板10与托架2发生碰撞和摩擦，有效保护垛板10和托架2。

在本实施例中，抓钩3的数量设置为至少四个，至少两个抓钩3用于抓取垛板10的第一侧，至少另两个抓钩3用于抓取垛板10的与第一侧相对的第二侧。这样布置的好处是，可以提高抓钩3抓取货物6的平衡性和稳定性，防止垛板10发生晃动或掉落。

当然，在其他实施例中，根据实际需求，抓钩3的数量可以灵活设置，比如一个、两个、三个等。

第三驱动机构4包括第二动力件、转轴、第一连杆和第二连杆，第二动力件安装在机架1上，转轴可转动地安装在机架1上，第一连杆连接在第二动力件的输出端与转轴之间，第二连杆连接在转轴和抓钩3之间。第二动力件的输出端伸出时，驱动第一连杆和转轴转动，转轴转动带动第二连杆转动，进而带动抓钩3摆动。两个抓钩3相对摆动后，可实现打开或回位，打开时与垛板10脱离，回位时可钩住垛板10。其中，第二动力件可以为气缸、油缸或者电动缸。

抓取垛板的操作过程如下：

如图10所示，拆跺机器人带动机架1移动至垛板10的上方，使得货物移动装置的中心与垛板10的中心对齐，相距的高度为预设高度h；

如图11所示，抓钩3在第三驱动机构的作用下转动，垛板10的侧面设有向内延伸的通孔，抓钩3的钩挂部伸入通孔内，实现对垛板10的抓取，然后垛板机器人动作，把垛板10移送到设定的位置，实现垛板10的抓取和搬运。

本发明还提供了一种货物装卸系统，包括上述的货物移动装置。

本发明还提供了一种基于上述的货物移动装置的货物移动方法，该方法包括：

利用货物移动装置移动货物6。

其中，对于将货物6移动到托架2上的过程，利用货物移动装置移动货物6的具体操作包括：

驱动货物拿取机构运动至能够拿取货物6的位置；

通过货物拿取机构从成垛的货物6中拿取一件或一排货物6；

驱动货物拿取机构升起，然后沿水平方向移动至托架2的上方；

驱动货物拿取机构降落，将货物6放置在托架2上。

对于将货物6从托架2移动到货物输送装置上的过程，利用货物移动装置移动货物6的具体操作包括：

驱动货物拿取机构运动至能够拿取货物6的位置；

通过货物拿取机构从托架2上拿取货物6；

驱动货物拿取机构升起，然后沿水平方向移动至货物输送装置9的上方；

驱动货物拿取机构降落，将货物6放置在货物输送装置9上。

货物移动方法还包括：

提供设置在机架1上的垛板拿取机构；

通过垛板拿取机构拿取用于承托成垛的货物6的垛板10。

上述各个实施例中货物移动装置所具有的积极技术效果同样适用于货物装卸系统及货物移动方法，这里不再赘述。

通过对本发明货物移动装置、货物装卸系统及货物移动方法的多个实施例的说明，可以看到本发明货物移动装置、货物装卸系统及货物移动方法实施例至少具有以下一种或多种优点：

1、通过托架对货物进行承托，可以提高货物运送过程中的稳定性，防止货物脱落；

2、托架固定地设置在机架上，可以减少等待时间，进一步减少脱落、掉箱问题的发生，还可以提高货物移动效率；

3、设有垛板拿取机构，可在完成一垛货物的移动后对垛板进行运送，实现货物移动的连续性，提高效率。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (18)

1.一种货物移动装置，其特征在于，包括：

机架(1)；

货物拿取机构，设置在所述机架(1)上，用于拿取货物(6)；

驱动机构，用于驱动所述货物拿取机构运动以运送所述货物(6)；和

托架(2)，固定地安装在所述机架(1)上，用于承托通过所述货物拿取机构运送至所述托架(2)上方的所述货物(6)。

2.根据权利要求1所述的货物移动装置，其特征在于，所述驱动机构包括：

第一驱动机构(7)，用于驱动所述货物拿取机构沿竖直方向运动；和

第二驱动机构(8)，用于驱动所述货物拿取机构沿水平方向运动。

3.根据权利要求2所述的货物移动装置，其特征在于，所述第一驱动机构(7)包括：

丝母，安装在所述机架(1)上；

丝杠，与所述丝母通过螺纹配合，且与所述货物拿取机构连接；和

电机，用于驱动所述丝母转动，并通过所述丝母驱动所述丝杠做升降运动，进而带动所述货物拿取机构做升降运动；

或者，所述第一驱动机构(7)包括：

齿轮，安装在所述机架(1)上；

齿条，与所述齿轮相互啮合，且与所述货物拿取机构连接；和

电机，用于驱动所述齿轮转动，并通过所述齿轮驱动所述丝杠做升降运动，进而带动所述货物拿取机构做升降运动。

4.根据权利要求3所述的货物移动装置，其特征在于，所述第二驱动机构(8)包括：

滑轨，水平地安装在所述机架(1)上；

滑动块，与所述滑轨滑动配合，且与所述丝杠通过螺纹连接；和第一动力件，用于驱动所述滑动块沿所述滑轨滑动，以带动所述货物拿取机构做水平运动。

5.根据权利要求4所述的货物移动装置，其特征在于，所述第一动力件包括气缸、油缸或者电动缸。

6.根据权利要求1所述的货物移动装置，其特征在于，所述货物拿取机构包括用于吸取所述货物(6)的吸盘装置(5)；或者，所述货物拿取机构包括用于夹取所述货物(6)的夹板；或者，所述货物拿取机构包括用于钩住所述货物(6)的挂钩。

7.根据权利要求1所述的货物移动装置，其特征在于，所述货物拿取机构包括用于吸取所述货物(6)的吸盘装置(5)，所述吸盘装置(5)包括：

安装架(51)，设置在所述机架(1)上；

第一吸盘(52)，安装在所述安装架(51)上，用于吸取所述货物(6)的顶面；

第二吸盘(53)，安装在所述安装架(51)上，用于吸取所述货物(6)的侧面。

8.根据权利要求1～7任一项所述的货物移动装置，其特征在于，还包括：

垛板拿取机构，设置在所述机架(1)上，用于拿取垛板(10)，所述垛板(10)用于承托成垛的所述货物(6)。

9.根据权利要求8所述的货物移动装置，其特征在于，所述垛板拿取机构包括：

抓钩(3)，用于钩住所述垛板(10)；和

第三驱动机构(4)，用于驱动所述抓钩(3)运动，以使所述抓钩(3)能够钩住所述垛板(10)或脱离所述垛板(10)。

10.根据权利要求9所述的货物移动装置，其特征在于，所述抓钩(3)钩住所述垛板(10)时所述垛板(10)与所述托架(2)之间具有间隙。

11.根据权利要求9所述的货物移动装置，其特征在于，所述第三驱动机构(4)包括：

第二动力件，安装在所述机架(1)上；

转轴，可转动地安装在所述机架(1)上；

第一连杆，连接在所述第二动力件的输出端与所述转轴之间；和第二连杆，连接在所述转轴和所述抓钩(3)之间。

12.根据权利要求11所述的货物移动装置，其特征在于，所述第二动力件包括气缸、油缸或者电动缸。

13.根据权利要求1所述的货物移动装置，其特征在于，所述托架(2)包括：

至少一个第一支撑杆，与所述机架(1)连接且竖直设置；

安装板，连接在所述第一支撑杆的远离所述机架(1)的一端；和至少两个第二支撑杆，平行地连接在所述安装板上。

14.一种货物装卸系统，其特征在于，包括如权利要求1～13任一项所述的货物移动装置。

15.一种基于如权利要求1～13任一项所述的货物移动装置的货物移动方法，其特征在于，包括：

利用所述货物移动装置移动货物(6)。

16.根据权利要求15所述的货物移动方法，其特征在于，利用所述货物移动装置移动所述货物(6)的具体操作包括：

驱动所述货物拿取机构运动至能够拿取所述货物(6)的位置；

通过所述货物拿取机构从成垛的所述货物(6)中拿取一件或一排所述货物(6)；

驱动所述货物拿取机构升起，然后沿水平方向移动至所述托架(2)的上方；

驱动所述货物拿取机构降落，将所述货物(6)放置在所述托架(2)上。

17.根据权利要求15所述的货物移动方法，其特征在于，利用所述货物移动装置移动所述货物(6)的具体操作包括：

驱动所述货物拿取机构运动至能够拿取所述货物(6)的位置；

通过所述货物拿取机构从所述托架(2)上拿取所述货物(6)；

驱动所述货物拿取机构升起，然后沿水平方向移动至货物输送装置(9)的上方；

驱动所述货物拿取机构降落，将所述货物(6)放置在所述货物输送装置(9)上。

18.根据权利要求15所述的货物移动方法，其特征在于，还包括：

提供设置在所述机架(1)上的垛板拿取机构；

通过所述垛板拿取机构拿取用于承托成垛的所述货物(6)的垛板(10)。