CN111422547A - 一种存储机器人及提取货箱的方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种存储机器人及提取货箱的方法，该存储机器人包括：可在竖直货架顶部移动的本体，与所述本体连接的提升装置；所述本体内设置有位于所述提升装置一侧的容纳舱，设置在所述容纳舱内并可将所述提升装置提升的货箱转运到所述容纳舱内的伸缩装置。在上述技术方案中，通过增设的容纳舱以及伸缩装置，可以将提升装置提取的目标货箱转存，从而可以将提升装置空闲出来用来转运非目标的货箱。

Description

一种存储机器人及提取货箱的方法
技术领域
本发明涉及到物流技术领域，尤其涉及到一种存储机器人及提取货箱的方法。
背景技术
随着物流行业的发展，物流仓库占地面积增大，仓储租金提高，出现了密集存储技术，密集存储是制作一个个的竖井货架，然后将货箱依次放入货架中，货箱和货箱垒叠起来，然后货架上方是机器人的通道，机器人在货架上方移动至目标货箱上方，并且按照流程取货箱。在目前普遍应用的密集存储技术中，存在取货箱命中率低，取下层货箱耗费时间长，并且需要将上层阻碍的货箱依次挪位置，效率低下的缺点。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种存储机器人及提取货箱的方法。
本发明是通过以下技术方案实现：
本申请提供了一种存储机器人，该存储机器人包括：可在竖直货架顶部移动的本体，与所述本体连接的提升装置；所述本体内设置有位于所述提升装置一侧的容纳舱，设置在所述容纳舱内并可将所述提升装置提升的货箱转运到所述容纳舱内的伸缩装置。在上述技术方案中，通过增设的容纳舱以及伸缩装置，从而可以将提升装置提取的目标货箱转存，从而可以将提升装置空闲出来用来转运非目标的货箱。
在一个具体的可实施方案中，所述提升装置包括用于卡装所述至少一个货箱的卡装机构，以及用于驱动所述卡装机构沿竖直方向运动的提升机构。通过提升机构与卡装机构的配合用于改善实现对货箱的搬运。
在一个具体的可实施方案中，所述提升机构包括与所述本体转动连接且相对设置的两个转轴，缠绕在每个转轴上的提升带；以及用于驱动所述两个转轴转动的驱动机构；其中，所述提升带的一端固定在所述转轴，另一端设置有所述卡装机构。通过采用提升带与驱动机构的配合实现对卡装机构的驱动。
在一个具体的可实施方案中，所述驱动机构包括驱动电机，以及与所述驱动电机连接的齿轮箱，且所述齿轮箱具有两个同步的输出轴，所述两个输出轴与所述两个转轴一一对应连接。保证了卡装机构运动的同步性。
在一个具体的可实施方案中，所述卡装机构包括与所述提升带固定连接的提升板，与所述提升板转动连接并可锁定在设定位置的卡板；还包括驱动所述卡板转动所述设定位置的驱动组件；其中，
在所述卡板转动到第一位置时，所述卡板的一端外凸于所述提升板外，并可卡装到所述货箱。实现了对货箱的卡装以及卸载。
在一个具体的可实施方案中，所述驱动组件包括设置在所述提升板上的电磁铁，且所述电磁铁通电时，可吸附所述卡板。通过电磁铁
在一个具体的可实施方案中，所述卡板为铁质卡板或所述卡板内设置有可与所述电磁铁吸附的磁铁。保证了可靠性。
在一个具体的可实施方案中，所述卡装机构还包括扭簧，所述扭簧一端与所述提升板抵压接触，另一端与所述卡板抵压接触；且在所述扭簧的弹性力作用下，推动所述卡板转动到所述第一位置。提高了抓紧货箱的可靠性。
在一个具体的可实施方案中，所述伸缩装置包括与所述本体固定连接的支架，以及与所述支架滑动连接的伸缩叉。实现对货箱的转运。
在一个具体的可实施方案中，所述本体上设置有四向穿梭车，所述本体通过所述四向穿梭车可在所述竖直货架上移动。实现在竖直货架的位移。
本申请提供了提取货箱的方法，采用上述任一项所述的存储机器人；所述方法包括：
目标的货箱位于所述竖直货井中的第N层；所述N大于等于2；
通过所述提升装置将所述竖直井架内所述目标货箱及所述目标货箱上的其他货箱同步提升到所述竖直井架外；
将所述伸缩装置伸出到所述提升装置下方；
将所述提升装置下放所述目标货箱及所述其他货箱，直至所述伸缩装置支撑所述目标货箱；
通过所述提升装置提升所述其他货箱；
通过所述伸缩装置将所述目标货箱回收到所述容纳舱；
通过所述伸缩装置将所述其他货箱重新放入到所述竖直货井。
在上述技术方案中，通过增设的容纳舱以及伸缩装置，从而可以将提升装置提取的目标货箱转存，从而可以将提升装置空闲出来用来转运非目标的货箱。
附图说明
图1是本发明实施例提供的存储机器人的应用场景示意图；
图2是本发明实施例提供的存储机器人的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的存储机器人的卡装机构的结构示意图；
图4及图5是本发明实施例提供的卡装机构与货箱的配合示意图；
图6～图11是本发明实施例提供的存储机器人提取第一层货箱的流程示意图；
图12～图14是本发明实施例提供的存储机器人提取第二层货箱的流程示意图；
图15～图19是本发明实施例提供的存储机器人提取第四层货箱的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为方便理解本申请实施例提供的存储机器人，首先对其应用场景进行说明。如图1所示，图1示例出了存储机器人的应用场景，本申请实施例提供的存储机器人应用于竖直货架1，现有技术中的物流仓库中为了提高空间的利用面积，往往建设竖直货架1，竖直货架1内设置有多个竖井2，货箱由顶部放入到竖井2内，且竖井2中层叠放置多个货箱。在需要取出货箱时，采用存储机器人，竖直货架1的顶部设置有轨道，存储机器人可在轨道上行走。当取出的货箱的位于下方时，需要将位于其上方的货箱取出，而现有技术中的存储机器人只具备抓取装置，因此只能将货箱一个个的取出，工作效率非常低，为此本申请实施例提供了一种存储机器人。下面结合附图以及具体的实施例进行详细的说明。
如图2所示，图2示例出了本申请实施例提供的存储机器人。本申请实施例提供的机器人包含一个本体10，该本体10为一个长方体结构，且该长方体结构的一端具有缺口形成一个截面为“7”字形的结构。本体10上设置有四向穿梭车40，本体10通过四向穿梭车40可在竖直货架上移动。其中，四向穿梭车40为现有技术中的常见行走装置，因此在此不再赘述，四向穿梭车40可在竖直货架的轨道上行走，并可根据需要行走到不同的竖井上方。
继续参考图2，本体10连接有提升装置，该提升装置用于提升竖直货架内的至少一个货箱。由图2中可以看出，提升装置包含卡装机构23以及驱动卡装机构23沿竖直方向运动的提升机构20。其中提升机构20包括与本体10转动连接且相对设置的两个转轴，如图2中所示，两个转轴对称设置在缺口的上方；每个转轴上缠绕有提升带22，该提升带22可以为刚性带也可以为同步带；在采用刚性带时，提升带22的一端固定在对应的转轴上，另一端与卡装机构23连接。在两个转轴相对设置时，两个提升带22及两个卡装机构23也对应设置。卡装机构23用于卡装货箱，因此设置的两个卡装机构23之间的间距的距离应该等于或者大于货箱的宽度，以保证卡装机构23可以卡装到货箱上。
继续参考图2，提升机构20还包括用于驱动两个转轴转动的驱动机构21；该驱动机构21包含驱动电机，以及与驱动电机连接的齿轮箱，且齿轮箱具有两个同步的输出轴，两个输出轴与两个转轴一一对应连接，如图2中所示，两个输出轴与两个转轴通过同步带连接，以使得在驱动电机工作时，可同时带动两个卡装机构23上升或者下降。当然上述仅仅为一个具体的示例，除了上述同步带外，输出轴也可以通过齿轮箱与转轴连接，同样可以达到相应的效果。
作为一种可变的方案，在设置两个相对的转轴时，两个相对的转轴之间的间距可以做成可调的方式，如转轴通过轴承座与本体10连接，轴承座可以相对本体10移动并可锁定在不同的位置；示例性的，本体10上沿垂直于转轴长度的方向上设置多个装配位(如通过装配孔或者抱夹)与轴承座固定连接；在转轴可调时，驱动机构21可以通过不同长度的同步带来保证与转轴的可靠连接。当存储机器人需要搬运不同宽度的货箱时，可以将轴承座固定在不同的装配位，以调整两个卡装机构23之间的间距，保证卡装机构23可以卡装到货箱相对的两个边沿。
一并参考图3，图3示例出了卡装机构的具体结构。卡装机构包括与提升带固定连接的提升板232，与提升板232转动连接并可锁定在设定位置的卡板231；其中提升板232为倒置的凹字形，提升板232上设置有一个缺口233。卡板231位于该缺口233内，并且通过穿设的转轴与提升板232转动连接。如图4所示；当提升板232未达到位置时，卡板231位于缺口233内，卡板231与提升板232重叠，形成一个竖直板，此时不会卡装货箱，如图5所示，卡板231转动到第一位置时，卡板231的一端外凸于提升板232外，形成一个“√”形的钩子形状，卡板231的一端(远离卡板231与提升板232转动连接的一端)可卡装到货箱。此外，卡装机构还包括扭簧234，扭簧234一端与提升板232抵压接触，另一端与卡板231抵压接触；且在扭簧234的弹性力作用下，推动卡板231转动到第一位置。另外，卡装机构还包括驱动卡板231转动设定位置的驱动组件；其中，卡板231为铁质卡板231或卡板231内设置有可与电磁铁235吸附的磁铁2311。而驱动组件包括设置在提升板232上的电磁铁235，且电磁铁235通电时，可吸附卡板231。或者驱动组件设置在到本体上，在提升板232上升到设定位置时，电磁铁235与卡板231相对，并在通电时可以吸附卡板231。
继续参考图2，本申请实施例提供的存储机器人还包括用于容纳提升装置提升的货箱的容纳组件。如图2中所示，本体内设置有位于提升装置一侧的容纳舱，即位于缺口一侧的部分本体内为一个容纳舱，在水平方向上，提升机构的提升带与容纳舱并排设置。容纳舱内设置有可将提升装置提升的货箱转运到容纳舱内的伸缩装置30。其中，伸缩装置30可以包含与本体固定连接的支架，以及与支架滑动连接的伸缩叉、或者伸缩板，其中，伸缩叉或伸缩板可以通过气缸驱动，或者其他常见可实现驱动部件伸缩的装置来驱动，如同步电机或者齿轮齿条组件，上述的驱动部件均为常见的驱动部件，在此不再赘述。
在提升装置将货箱从竖井中取出后，伸缩装置30可从容纳舱中伸出，伸缩装置30位于货箱的下方，之后向下放提升带22使得货箱落到伸缩装置30上，再通过电磁铁235吸附卡板234，使得卡装机构23与货箱脱离卡装状态。回收伸缩装置30，带动货箱进入到容纳舱。为方便理解本申请实施例提供的存储机器人，下面结合具体的应用场景进行详细的描述。
首先参考图6～图11，图6～图11示出了本发明实施例提供的存储机器人200提取第一层货箱的流程示意图。如图6所示，存储机器人200到达目标取货竖井100上方，具体的行走方式以及对位方式与现有的存储机器人200相同，在此不再赘述。然后向下释放卡装机构23，如图7所示，卡装机构23经过目标货箱300后，在扭簧的作用下卡板将目标货箱300边沿卡住；如图8所示，然后提升机构通过提升带的传动作用，将目标货箱300提升上来；如图9所示，目标货箱300提升的高度略高于存储机器人200内部的伸缩机构30的高度，然后伸缩机构30伸出，提升机构将目标货箱300下降，将目标货箱300放置于伸缩叉上方；如图10所示，此时提升机构略微下降，并且提升板两侧的电磁铁开始工作，将铁质或者装有磁铁的卡板变成收回状态；如图11所示，同时伸缩叉带着目标货箱300收回，收纳入存储机器人200体内，开始运输。
在目标的货箱位于竖直货井中的第N层；N大于等于2时，详细说明一下目标货箱的搬运方法。在搬运时采用上述任一项的存储机器人；该方法包括：通过提升装置将竖直井架内目标货箱及目标货箱上的其他货箱同步提升到竖直井架外；将伸缩装置伸出到提升装置下方；将提升装置下放目标货箱及其他货箱，直至伸缩装置支撑目标货箱；通过提升装置提升其他货箱；通过伸缩装置将目标货箱回收到容纳舱；通过伸缩装置将其他货箱重新放入到竖直货井。
如图12～图14所示，图12～图14是本发明实施例提供的存储机器人200提取第二层货箱的流程示意图。存储机器人200到达指定竖井100上方，向下释放卡装机构23，提升板经过目标货箱300后，在扭簧的作用下卡板将目标货箱300边沿卡住，如图12所示。然后提升机构通过提升带的传动作用，将第一层货箱与目标货箱300(第二层货箱)提升上来；将两个货箱提升的高度略高于存储机器人200内部的伸缩装置30的高度，然后伸缩装置30伸出，提升机构将货箱下降，将目标货箱300放置于伸缩机构30上方；此时升降机构略微下降，并且提升板两侧的电磁铁开始工作，将铁质或者装有磁铁的卡板变成收回状态；然后提升机构上升，使卡板卡住第一层货箱，并且带动第一层货箱向上移动，使上下两个货箱保持一定距离；如图13所示，伸缩装置30带着目标货箱300收回，收纳入存储机器人200体内；然后存储机器人200将卡装机构20上的上层非目标货箱(第一层货箱)，移动并且放置在旁边的竖井100上作为暂时存放；在暂时存放时，将提升机构略微下降，在卡板脱离货箱下边缘后，存储机器人200整体移动离开此处，开始运输。
在目标货箱为第三层货箱时，提取方法与提取两层取箱类似，因此在此不再赘述。
当目标货箱超过提升装置的提升限度时，如图15～图19所示，图15～图19是本发明实施例提供的存储机器人200提取第四层货箱的流程图。如图15～图17所示，在之前的取第一层货箱模式基础上，增加了先将第四层货箱上面的3层阻碍货箱提升然后搬运至旁边竖井100上暂存，具体的暂存方式可以参考取两层货箱时将第一层货箱暂存的方式。如图18及图19所示，然后按照取第一层货箱的模式取第四层货箱。
通过上述描述可以看出，本申请实施例提供的存储机器人通过增设的容纳舱以及伸缩装置，从而可以将提升装置提取的目标货箱300转存，从而可以将提升装置空闲出来用来转运非目标的货箱，提高了工作效率。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种存储机器人，其特征在于，包括：可在竖直货架顶部移动的本体，与所述本体连接的提升装置；
所述本体内设置有位于所述提升装置一侧的容纳舱，设置在所述容纳舱内并可将所述提升装置提升的货箱转运到所述容纳舱内的伸缩装置。
2.根据权利要求1所述的存储机器人，其特征在于，所述提升装置包括用于卡装所述至少一个货箱的卡装机构，以及用于驱动所述卡装机构沿竖直方向运动的提升机构。
3.根据权利要求2所述的存储机器人，其特征在于，所述提升机构包括与所述本体转动连接且相对设置的两个转轴，缠绕在每个转轴上的提升带；以及用于驱动所述两个转轴转动的驱动机构；其中，
所述提升带的一端固定在所述转轴，另一端设置有所述卡装机构。
4.根据权利要求3所述的存储机器人，其特征在于，所述驱动机构包括驱动电机，以及与所述驱动电机连接的齿轮箱，且所述齿轮箱具有两个同步的输出轴，所述两个输出轴与所述两个转轴一一对应连接。
5.根据权利要求2～4任一项所述的存储机器人，其特征在于，所述卡装机构包括与所述提升带固定连接的提升板，与所述提升板转动连接并可锁定在设定位置的卡板；还包括驱动所述卡板转动所述设定位置的驱动组件；其中，
在所述卡板转动到第一位置时，所述卡板的一端外凸于所述提升板外，并可卡装到所述货箱。
6.根据权利要求5所述的存储机器人，其特征在于，所述驱动组件包括设置在所述提升板上的电磁铁，且所述电磁铁通电时，可吸附所述卡板。
7.根据权利要求6所述的存储机器人，其特征在于，所述卡板为铁质卡板或所述卡板内设置有可与所述电磁铁吸附的磁铁。
8.根据权利要求5～7任一项所述的存储机器人，其特征在于，所述卡装机构还包括扭簧，所述扭簧一端与所述提升板抵压接触，另一端与所述卡板抵压接触；且在所述扭簧的弹性力作用下，推动所述卡板转动到所述第一位置。
9.根据权利要求1～8任一项所述的存储机器人，其特征在于，所述伸缩装置包括与所述本体固定连接的支架，以及与所述支架滑动连接的伸缩叉。
10.根据权利要求1～9任一项所述的存储机器人，其特征在于，所述本体上设置有四向穿梭车，所述本体通过所述四向穿梭车可在所述竖直货架上移动。
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Address after: 100012 Room 101, floor 1, building 1, yard 36, Chuangyuan Road, Chaoyang District, Beijing

Applicant after: Beijing jizhijia Technology Co.,Ltd.

Address before: 100012 Room 101, floor 1, building 1, yard 36, Chuangyuan Road, Chaoyang District, Beijing

Applicant before: Beijing Geekplus Technology Co.,Ltd.