CN110871992A - 一种物流无人机用装卸货装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物流无人机用装卸货装置，包括用于与物流无人机交互货物的交互机构、设置在物流无人机下方且用于自动装卸货物的货仓机构以及用于调整物流无人机的位置的正位机构，其中，交互机构设置在用于货物存放或中继的货仓箱内，货仓箱的一侧面形成货物取放窗口且其上方设置有用于停落物流无人机的停机坪台；停机坪台的停机区设置有用于装卸货物的出货口；交互机构包括用于交付货物的交付传送带以及与交付传送带对应设置的升降台，升降台沿出货口与物流无人机进行货物交互；货仓机构包括下开口的箱体和至少两个分别设置在箱体的底部左右两侧的托举机构；该装置能够实现自动的装卸货物，减少了人力成本，便于及时运输货物的功能。

Description

一种物流无人机用装卸货装置

技术领域

本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种物流无人机用装卸货装置。

背景技术

随着物流无人机在物流行业的发展，物流无人机在机场装卸货物的技术问题越来越突出，现有的物流无人机装卸货物常常依靠人力，这样造成很多人员需要对多个物流无人机装卸货物，增加了大量的成本，尤其是物流无人机在运输过程中出现异常情况，需要中途临时更换其他无人机进行货物运输，需要人员到达，将货物进行装卸才能够实现货物更替的工作，这样造成不能及时将货物运输到指定的位置，造成很大的损失。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种物流无人机装卸货装置，该物流无人机装卸货装置能够实现自动的装卸货物，减少了人力成本以便于及时运输货物的主要功能优点。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种物流无人机用装卸货装置，包括用于与所述的物流无人机交互货物的交互机构、设置在所述的物流无人机下方且用于自动装卸货物的货仓机构以及用于调整所述的物流无人机的位置的正位机构，其中，所述的交互机构设置在用于货物存放或中继的货仓箱内，所述的货仓箱的一侧面形成货物取放窗口且其上方设置有用于停落所述的物流无人机的停机坪台；

所述的停机坪台的停机区设置有用于装卸货物的出货口；

所述的交互机构包括用于交付货物的交付传送带以及与所述的交付传送带对应设置的升降台，其中，所述的交付传送带设置在载架上，所述的载架受驱动使所述的交付传送带端部沿伸出所述的货物取放窗口或者自所述的货物取放窗口缩回并靠近所述的升降台，所述的升降台沿所述的出货口与所述的物流无人机进行货物交互；

所述的货仓机构包括下开口的箱体和至少两个分别设置在所述的箱体的底部左右两侧的托举机构；其中，所述的托举机构包括固装在所述的箱体的底边上的壳体和用于托举和抛卸货物箱的托物柄，所述的壳体内设置有用于驱动所述的托物柄水平旋转的自锁舵机，所述的托物柄的自由端部设置有压力传感器，所述的箱体上设置有用于加持固定设置在所述的箱体内的所述的货物箱的卡持装置；

所述的正位机构包括两个设置在所述的停机坪台上表面位于停机区前后两侧且受驱动前后相向运动的推板和两个设置在所述的停机坪台的下表面位于停机区左右两侧且受驱动沿左右相向运动的推块，以用于调整所述的箱体的下开口与所述的出货口相对应。

在上述技术方案中，所述的货仓箱的与货物取放窗口相对地设置有用于中转货物的中继窗口，所述的货仓箱内设置有用以连通所述的中继窗口和升降台的中继传送带。

在上述技术方案中，所述的交互机构还包括两个直线轨道，两个所述的直线轨道的相对的内侧面上均设置有与所述的载架滑动连接的凹槽，所述的载架的两侧分别设置有限位在所述的凹槽内的驱动滑轮并由齿轮齿条机构驱动移动，所述的直线轨道与货仓箱间设置有第二压力传感器以感测货物箱重量。

在上述技术方案中，所述的载架通过滑块设置在两个所述的直线轨道上并由所述的齿轮齿条机构驱动移动，所述的直线轨道与货仓箱间设置有所述的第二压力传感器以感测货物箱重量。

在上述技术方案中，所述的自锁舵机轴接有涡轮杆，所述的托物柄的联动端为半圆形结构且均布设置有涡轮齿以用于驱动所述的托物柄向所述的箱体的侧臂方向旋转。

在上述技术方案中，所述的箱体为方体框架结构，所述的壳体与所述的箱体的底横梁固定连接。

在上述技术方案中，所述的箱体的每一侧边上均设置有用于将所述的货物箱限位在所述的箱体内的L型侧翼板。

在上述技术方案中，所述的卡持装置包括多个弹性卡条，多个所述的弹性卡条分别设置在所述的侧翼板和所述的箱体的底边，其中，所述的弹性卡条的底端固定在所述的箱体或侧翼板上，顶端向所述的箱体内腔倾斜设置且其末端设置成外翻的弧面以用于固定所述的货物箱。

在上述技术方案中，所述的箱体的上横梁和下横梁之间均设置有向所述的箱体的内腔凹陷的支撑条。

在上述技术方案中，所述的正位机构还包括两个第一丝杠驱动机构和两个第二丝杠驱动机构，以用于分别驱动所述的推板和推块。

本发明的优点和有益效果为：

本发明的一种物流无人机装卸货装置采用正位机构将装载货物的箱体调整至出货口对应位置，升降台穿过出货口对箱体装卸货物，通过交互机构能够自动将货仓箱内的货物装载到物流无人机下方的货仓机构内，货仓机构能够自动完成货物的装卸，减少了人力成本，在货仓箱内设置有中继窗口，方便在运输中途更换无人机运输货物，保证了货物及时送达，使用方便，避免了损失。

附图说明

图1是本发明的一种物流无人机装卸货装置的交付传送带和载架结构示意图。

图2是本发明的一种物流无人机装卸货装置的交付传送带和载架侧面结构示意图。

图3是本发明的一种物流无人机装卸货装置的货仓箱结构示意图。

图4是本发明的一种物流无人机装卸货装置的货仓机构结构示意图。

图5是本发明的一种物流无人机装卸货装置的正为机构和停机坪台结构示意图。

其中：

1：交互机构，1-1：交付传送带，1-2：升降台，1-3：载架，1-4：直线轨道，2：货仓机构，2-1：箱体，2-2：托举机构，2-2-1：托物柄，2-2-2：自锁舵机，2-2-3：压力传感器，2-2-4：卡持装置，2-2-5：侧翼板，2-2-6：支撑条，3：正位机构，3-1：推板，3-2：推块，4：货仓箱，5：停机坪台。

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，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图1-5以及具体实施例进一步说明本发明的技术方案。

实施例1

一种物流无人机用装卸货装置，包括用于与物流无人机交互货物的交互机构1、设置在物流无人机下方且用于自动装卸货物的货仓机构2以及用于调整物流无人机的位置的正位机构3，其中，交互机构1设置在用于货物存放或中继的货仓箱4内，货仓箱4的一侧面形成货物取放窗口且其上方设置有用于停落物流无人机的停机坪台5；

停机坪台5的停机区设置有用于装卸货物的出货口；

交互机构1包括用于交付货物的交付传送带1-1以及与交付传送带1-1对应设置的升降台1-2，其中，交付传送带1-1设置在载架1-3上，载架1-3受驱动使交付传送带1-1端部沿伸出货物取放窗口或者自货物取放窗口缩回并靠近升降台1-2，升降台1-2沿出货口与物流无人机进行货物交互；

货仓机构2包括下开口的箱体2-1和至少两个分别设置在箱体2-1的底部左右两侧的托举机构2-2；其中，托举机构2-2包括固装在箱体2-1的底边上的壳体和用于托举和抛卸货物的托物柄2-2-1，壳体内设置有用于驱动托物柄2-2-1水平旋转的自锁舵机2-2-2，托物柄2-2-1的自由端部设置有压力传感器2-2-3，箱体2-1上设置有用于加持固定设置在箱体2-1内的货物的卡持装置2-2-4；

正位机构3包括两个设置在停机坪台5上表面位于停机区前后两侧且受驱动前后相向运动的推板3-1和两个设置在停机坪台5的下表面位于停机区左右两侧且受驱动沿左右相向运动的推块3-2，以用于调整箱体2-1的下开口与出货口相对应。

本发明的一种物流无人机装卸货装置采用正位机构将装载货物的箱体调整至出货口对应位置，升降台穿过出货口对箱体装卸货物，通过交互机构能够自动将货仓箱内的货物装载到物流无人机下方的货仓机构内，货仓机构能够自动完成货物的装卸，减少了人力成本，在货仓箱内设置有中继窗口，方便在运输中途更换无人机运输货物，保证了货物及时送达，使用方便，避免了损失。

实施例2

以实施例1为基础，货仓箱4的与货物取放窗口相对地设置有用于中转货物的中继窗口，货仓箱4内设置有用以连通中继窗口和升降台1-2的中继传送带。交互机构1还包括两个直线轨道1-4，两个直线轨道1-4的相对的内侧面上均设置有与载架1-3滑动连接的凹槽，载架1-3的两侧分别设置有限位在凹槽内的驱动滑轮并由齿轮齿条机构驱动移动，直线轨道1-4与货仓箱4间设置有第二压力传感器以感测货物重量。载架1-3通过滑块设置在两个直线轨道1-4上并由齿轮齿条机构驱动移动，直线轨道1-4与货仓箱4间设置有第二压力传感器以感测货物重量。

进一步，为实现载架的移动，所述的载架通过滑块设置在两个相对设置的直线导轨上以用于水平平动带动货物运行并由齿轮齿条机构实现驱动，所述的直线导轨与货仓箱间设置有第二压力传感器以感测货物重量，通过收货时即进行重量测量，当存在超重时则直接拒收，而且还可配合视觉系统，对货物的形状和大小进行判断识别，超大或超小均不予接收，保证收货检查。当然，也可以采用载架设置在直线轨道上的方式，即，还包括两个直线轨道，两个所述的直线轨道的相对的内侧面上均设置有与所述的载架滑动连接的凹槽，所述的载架的两侧分别设置有限位在所述的凹槽内的驱动滑轮并由齿轮齿条机构驱动移动，其同样能实现本发明之目的。

优选地，靠近货物取放窗口的载架的末端设置有端面板以构成抽屉式结构，利用端面板封闭货物取放窗口。

进一步，采用中继传送带，优选地，交付传送带和中继传送带以升降台为中心分别设置在其两端，其中，货物的长度足够长以使两端能够分别放置在交付传送带和中继传送带上；这样，货物可由交付传送带输运至窗口进行交付，也可由中继传动带进行另一方向的传输，可传输至临时存储箱或者另一货仓箱对应的中继传送带进行中继运输，极大拓展了其应用。

其中，在托举坪台左右两侧的货仓箱内分别设置有一组对射式传感器以感测货物位置，两组对射传感器可有效保证货物停靠位置使得货物同时搭在交付传送带和中继传送带上，当需要移动时，一个或两个传送带配合移动即可完成输送。而且也为向升降台送货时提供检测依据，通过另一侧的对射式传感器感知为该传送带提供停止条件。

其具体控制方法包括以下步骤，

一、货物收取步骤，

11)驱动载架向货物取放窗口侧移动并使交付传送带前端部伸出，采用伸出式交货方式，同时还可在交付传送带上设置用以限制货物大小的两个限制杆，当货物大于限制杆间距时，不能正常放入，即可实现货物大小的初步筛选；

12)第二压力传感器感测货物重量，不满足交付条件，即超重则报警，满足交付条件，则进行下一步；

13)驱动载架缩回，然后交付传送带运转并将货物输送至升降台，升降台升起经货物交付至货仓；当对射传感器感测到货物已经在升降台上就位，则交付传送带停止转动，然后升降台升起进行货物的托举式向货仓交付。

二、货物交付步骤，

21)驱动载架向托举坪台侧移动并靠紧；即合理靠近并保持很小的间隙以便升降台后续的升降动作；

22)升降台升起自货仓承接货物后降落复位；复位后货物即同时部分搭落在交接传送台及中继传送带上；

23)需要向外交付货物时，驱动交付传送带运转以使货物转接至交付传送带后驱动载架向货物取放窗口侧移动并使交付传送带前端部伸出，此时即可进行货物的收取，完成交付；或者，当临时无人取货或者需要货物中继时，驱动中继传送带使其货物经其转送至货物暂存柜或其他货物。

实施例3

以实施例2为基础，自锁舵机2-2-2轴接有涡轮杆，托物柄2-2-1的联动端为半圆形结构且均布设置有涡轮齿以用于驱动托物柄2-2-1向箱体2-1的侧臂方向旋转。箱体2-1为方体框架结构，壳体与箱体2-1的底横梁固定连接。箱体2-1的每一侧边上均设置有用于将货物限位在箱体2-1内的L型侧翼板2-2-5。卡持装置2-2-4包括多个弹性卡条，多个弹性卡条分别设置在侧翼板2-2-5和箱体2-1的底边，其中，弹性卡条的底端固定在箱体2-1或侧翼板2-2-5上，顶端向箱体2-1内腔倾斜设置且其末端设置成外翻的弧面以用于固定货物。箱体2-1的上横梁和下横梁之间均设置有向箱体2-1的内腔凹陷的支撑条2-2-6。正位机构3还包括两个第一丝杠驱动机构和两个第二丝杠驱动机构，以用于分别驱动推板3-1和推块3-2。

具体实施方式如下：当物流无人机需要装卸货物时，物流无人机降落在停机坪台上，正位机构将物流无人机正位，使装卸孔与箱体的下开口对准，当物流无人机需要装货物时，升降台(该升降台包括升降杆和安装在升降杆上方且用于放置货物的板体，该板体的长度小于等于两个同侧的托物柄之间的距离，其中，该升降杆可以采用电动升降杆向上移动将需要装的货物沿装卸孔向上移动)，货物沿箱体的下开口进入箱体内，箱体前后两侧的托举机构开始工作，自锁舵机启动带动托物柄水平旋转，托物柄的一端设有压力传感器，该端移动到货物的下方用于托举货物，当托物柄旋转90°时托物柄正好与箱体的左侧和右侧的下横梁垂直设置，自锁舵机停止工作，同时，压力传感器对货物的重量进行测量，并将测量值传输到控制器，每一压力传感器的测量值与提前设定的装载完成值进行比较，当两个值完全相同或相近时，确定货物装载完成，此时，弹性卡条能够对箱体内的货物进行卡持和固定，箱体的四侧分别设置的支撑条能够对货物加紧以用于防止在运输过程中货物出现偏斜或者掉落的情况，升降台向下移动到原始位置，下降过程中，升降台上与托物柄对应的缺口对其进行避让。其中，箱体的大小与需要装载的货物的大小相适。当需要抛卸货物时，是上述过程的反过程，即：升降台利用缺口的避让上行托在货物底部，自锁舵机转动带动托物柄转动，在货物下方的托物柄的一端向箱体的侧壁方向移动，然后，升降台带着货物从箱体的下开口脱离箱体，当局部或全部脱离后停机坪台上升，完成卸货。

实施例4

以实施例3为基础，其中，正位机构包括前后正位机构和左右正位机构，前后正位机构包括两个设置在停机坪台上位于停机区前后两侧且受驱动前后相向运动的推板以用于对货仓前后正位；左右正位机构包括两个设置在停机坪台上位于停机区左右两侧且受驱动沿左右相向运动的推块以用于对货仓左右正位。

其中，为了使出货口与箱体的下开口对准，推块上形成有对接头，货仓底部对应设置有对接凹座实现对接定位。

进一步，前后正位机构还包括以停机坪台的前后中位线为基准对称设置的两个第一丝杠驱动机构，两个第一丝杠驱动机构设置在停机坪台的上表面，左右正位机构还包括以停机坪台的左右中位线为基准对称设置的两个第二丝杠驱动机构；

优选地，两个推块分别由两个第二丝杠驱动机构驱动，当推板完成居中定位后，首先由一侧，如左侧的推块推动物流无人机进行左右方向上的位置调整直至其居中定位，然后再驱动另一侧，即右侧的推块动作以实现充对接头与对接凹座对接，提高对接精度以实现精确定位，使箱体的下开口与装卸孔相对应方便货物箱的装卸。

为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种物流无人机用装卸货装置，其特征在于，包括用于与所述的物流无人机交互货物的交互机构(1)、设置在所述的物流无人机下方且用于自动装卸货物的货仓机构(2)以及用于调整所述的物流无人机的位置的正位机构(3)，其中，所述的交互机构(1)设置在用于货物存放或中继的货仓箱(4)内，所述的货仓箱(4)的一侧面形成货物取放窗口且其上方设置有用于停落所述的物流无人机的停机坪台(5)；

所述的停机坪台(5)的停机区设置有用于装卸货物的出货口；

所述的交互机构(1)包括用于交付货物的交付传送带(1-1)以及与所述的交付传送带(1-1)对应设置的升降台(1-2)，其中，所述的交付传送带(1-1)设置在载架(1-3)上，所述的载架(1-3)受驱动使所述的交付传送带(1-1)端部沿伸出所述的货物取放窗口或者自所述的货物取放窗口缩回并靠近所述的升降台(1-2)，所述的升降台(1-2)沿所述的出货口与所述的物流无人机进行货物交互；

所述的货仓机构(2)包括下开口的箱体(2-1)和至少两个分别设置在所述的箱体(2-1)的底部左右两侧的托举机构(2-2)；其中，所述的托举机构(2-2)包括固装在所述的箱体(2-1)的底边上的壳体和用于托举和抛卸货物箱的托物柄(2-2-1)，所述的壳体内设置有用于驱动所述的托物柄(2-2-1)水平旋转的自锁舵机(2-2-2)，所述的托物柄(2-2-1)的自由端部设置有压力传感器(2-2-3)，所述的箱体(2-1)上设置有用于加持固定设置在所述的箱体(2-1)内的所述的货物箱的卡持装置(2-2-4)；

所述的正位机构(3)包括两个设置在所述的停机坪台(5)上表面位于停机区前后两侧且受驱动前后相向运动的推板(3-1)和两个设置在所述的停机坪台(5)的下表面位于停机区左右两侧且受驱动沿左右相向运动的推块(3-2)，以用于调整所述的箱体(2-1)的下开口与所述的出货口相对应。

2.根据权利要求1所述的一种物流无人机用装卸货装置，其特征在于，所述的货仓箱(4)的与货物取放窗口相对地设置有用于中转货物的中继窗口，所述的货仓箱(4)内设置有用以连通所述的中继窗口和升降台(1-2)的中继传送带。

3.根据权利要求1所述的一种物流无人机用装卸货装置，其特征在于，所述的交互机构(1)还包括两个直线轨道(1-4)，两个所述的直线轨道(1-4)的相对的内侧面上均设置有与所述的载架(1-3)滑动连接的凹槽，所述的载架(1-3)的两侧分别设置有限位在所述的凹槽内的驱动滑轮并由齿轮齿条机构驱动移动，所述的直线轨道(1-4)与货仓箱(4)间设置有第二压力传感器以感测货物箱重量。

4.根据权利要求3所述的一种物流无人机用装卸货装置，其特征在于，所述的载架(1-3)通过滑块设置在两个所述的直线轨道(1-4)上并由所述的齿轮齿条机构驱动移动，所述的直线轨道(1-4)与货仓箱(4)间设置有所述的第二压力传感器以感测货物箱重量。

5.根据权利要求1所述的一种物流无人机用装卸货装置，其特征在于，所述的自锁舵机(2-2-2)轴接有涡轮杆，所述的托物柄(2-2-1)的联动端为半圆形结构且均布设置有涡轮齿以用于驱动所述的托物柄(2-2-1)向所述的箱体(2-1)的侧臂方向旋转。

6.根据权利要求5所述的一种物流无人机用装卸货装置，其特征在于，所述的箱体(2-1)为方体框架结构，所述的壳体与所述的箱体(2-1)的底横梁固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种物流无人机用装卸货装置，其特征在于，所述的箱体(2-1)的每一侧边上均设置有用于将所述的货物箱限位在所述的箱体(2-1)内的L型侧翼板(2-2-5)。

8.根据权利要求7所述的一种物流无人机用装卸货装置，其特征在于，所述的卡持装置(2-2-4)包括多个弹性卡条，多个所述的弹性卡条分别设置在所述的侧翼板(2-2-5)和所述的箱体(2-1)的底边，其中，所述的弹性卡条的底端固定在所述的箱体(2-1)或侧翼板(2-2-5)上，顶端向所述的箱体(2-1)内腔倾斜设置且其末端设置成外翻的弧面以用于固定所述的货物箱。

9.根据权利要求8所述的一种物流无人机用装卸货装置，其特征在于，所述的箱体(2-1)的上横梁和下横梁之间均设置有向所述的箱体(2-1)的内腔凹陷的支撑条(2-2-6)。

10.根据权利要求1所述的一种物流无人机用装卸货装置，其特征在于，所述的正位机构(3)还包括两个第一丝杠驱动机构和两个第二丝杠驱动机构，以用于分别驱动所述的推板(3-1)和推块(3-2)。

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