CN111453381A - 物料运输机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种物料运输机器人，物料运输机器人包括主体、升降装置和载物台，升降装置安装在主体上，载物台安装在升降装置上，载物台可沿垂向升降移动，载物台上具有承载面；物料运输机器人还包括换向装置，换向装置安装在主体上；换向装置包括第一转动驱动单元和连接在第一转动驱动单元上的抬升结构，抬升结构位于载物台的正下方；抬升结构自下往上穿过载物台，抬升结构位于承载面所在的水平位置之上，且抬升结构可相对于载物台转动。物料箱被物料运输机器人运送的过程可同步进行物料箱换向工作，免除换向设备的资金投入，节省后续换向时间，提高生产效率。

Description

物料运输机器人

技术领域

本发明涉及物流运输设备技术领域，具体涉及一种物料运输机器人。

背景技术

现有一种物料运输机器人包括主体、驱动轮组、升降装置和载物台，驱动轮组设置在主体的底部，升降装置安装在主体上，载物台安装在升降装置上，在驱动装置的驱动下，载物台可沿垂向升降移动。载物台上设有运输带，运输带的表面为用于承载货物的承载面。

现有的物料运输机器人存在的问题是，出于生产工艺或后续运输需要，物料箱在装载处与卸载处的朝向需要改变，而现有的手段为通过增设机器人或运输线，对从物料运输机器人卸下的物料箱进行换向，生产成本高，生产效率降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可对物料箱进行换向的物料运输机器人。

本发明提供的物料运输机器人包括主体、升降装置和载物台，升降装置安装在主体上，载物台安装在升降装置上，载物台可沿垂向升降移动，载物台上具有承载面；物料运输机器人还包括换向装置，换向装置安装在主体上；换向装置包括第一转动驱动单元和连接在第一转动驱动单元上的抬升结构，抬升结构位于载物台的正下方；抬升结构自下往上穿过载物台，抬升结构位于承载面所在的水平位置之上，且抬升结构可相对于载物台转动。

由上述方案可见，当物料箱或物料盘承载在物料运输机器人上并被运送的过程中，载物台下降到极限位置时，抬升结构则自下往上穿过载物台并抬起物料箱，随后第一转动驱动单元启动使抬升结构转动预设角度，即可改变物料箱卸载时的朝向，从而免除后续换向设备的资金投入，且该换向步骤在运输步骤中同步执行，节省后续换向时间，提高生产效率。

进一步的方案是，载物台具有相对两侧的两道护壁，两道护壁的间距可调。

由上可见，此设置使换向后的物料箱依然能得到护壁的有效的阻挡保护，提高运输的稳定性。

进一步的方案是，载物台的相对两侧均设有至少两道第一运输带，多个第一运输带的第一表面组成承载面；护壁可移动至第一水平位置，处于第一水平位置的护壁从上方遮挡至少一道第一运输带。

另一进一步的方案是，载物台的相对两侧设置有第二运输带，第二运输带的第二表面为承载面；护壁可移动至第二水平位置，处于第二水平位置的护壁从上方遮挡第二表面的至少一部分。

由上可见，以上两个设置方式均能保证在完成物料箱的换向后，物料箱依然承载在第一运输带或第二运输带上，从而保证物料运输机器人能独立完成卸载工作。

进一步的方案是，载物台包括基架、活动架、水平丝杆螺母、水平丝杆和第二转动驱动单元；基架与活动架沿水平方向滑动连接，护壁固定在活动架上，水平丝杆连接在第二转动驱动单元上，水平丝杆螺母套装在水平丝杆外；水平丝杆螺母固定在基架上且第二转动驱动单元固定在活动架上，或，水平丝杆螺母固定在活动架上且第二转动驱动单元固定在基架上。

由上可见，此设置能实现护壁的稳定的水平移动。

进一步的方案是，载物台包括基板和可转动安装在基板上的转盘，转盘上设有多个穿插通孔；抬升结构包括转台和凸起于转台的多根抬升柱，抬升柱穿过穿插通道。

由上可见，此设置能保证载物台上表面的完整性，能避免物料箱转动过程中掉落或物件掉落对换向装置造成影响或造成损坏，其次，体积较小的抬升柱能与物料箱底部上设置的插孔或形成的插装位形成更好的定位配合，保证第一转动驱动单元的转动转化比，保证物料箱的转动角度的准确性。

进一步的方案是，抬升柱的顶部呈圆台状。

由上可见，此设置使抬升柱更易于嵌入物料箱底部的插孔或插装位中。

进一步的方案是，穿插通孔为阶梯孔；抬升柱具有第一柱段和第二柱段，第一柱段的外径大于第二柱段的外径；第一柱段和第二柱段位于阶梯孔中。

由上可见，此设置能有效提高抬升柱与转盘之间的配合稳定性。

进一步的方案是，至少四个穿插通孔呈矩形阵列布置在转盘上。

由上可见，此设置能进一步提高抬升柱对物料箱的支撑稳定性。

进一步的方案是，载物台上设置有穿插通道，抬升结构自下往上穿过穿插通孔。

由上可见，此设置同样能实现抬升结构对物料箱的抬升和支撑。

附图说明

图1为本发明物料运输机器人实施例第一状态的结构图。

图2为本发明物料运输机器人实施例中载物台的结构图。

图3为本发明物料运输机器人实施例中载物台的剖视图。

图4为图1中A处的放大图。

图5为本发明物料运输机器人实施例第二状态的结构图。

图6为本发明物料运输机器人实施例第一工作状态的局部示意图。

图7为本发明物料运输机器人实施例第二工作状态的局部示意图。

图8为本发明物料运输机器人实施例第三工作状态的局部示意图。

图9为本发明物料运输机器人实施例第四工作状态的局部示意图。

图10为本发明物料运输机器人实施例第五工作状态的局部示意图。

具体实施方式

参见图1，图1为本发明物料运输机器人实施例第一状态的结构图。本发明提供的物料运输机器人为一种AGV自动寻迹机器人，其可通过电磁感应、激光感应、RFID感应、视觉识别或荧光识别等方式实现导航。电磁感应方式通过在地面贴磁性胶带并在物料运输机器人的底部设置电磁传感器，电磁传感器感应底面磁条地标而实现自动行驶。激光感应方式即通过设置在物料运输机器人上的激光扫描器识别设置在其活动范围内的若干个定们标志来确定其坐标位置，从而引导AGV运行。RFID感应方式即通过RFID标签和读取装备自动检测坐标位置，实现物料运输机器人自动运行，站点定义通过芯片标签任意定义。视觉识别方式有二维码识别方式，即在场地固定位置设有二维码，物料运输机器人底部设置摄像装置，摄像装置获取二维码并识别后，控制系统获得二维码所指代的行驶指示而控制物料运输机器人进行下一步移动。荧光识别方式则通过在场地路径上设置荧光条并在物料运输机器人的底部设置荧光传感器，荧光传感器感应荧光条地标而实现自动行驶。

物料运输机器人包括主体1、驱动轮组2、升降装置(图中未示出)、载物台3和换向装置4，主体1整体呈“凵”状，主体1包括底座11和分别竖立在底座11上横向两侧的两道侧壁12，两道侧壁12之间形成沿水平方向贯通的运输空间100。升降装置安装在侧壁12中，升降装置主要包括垂向丝杆和用于驱动垂向丝杆转动的电机。载物台3位于运输空间100内，载物台3通过垂向丝杆螺母391(图2示)安装在升降装置的垂向丝杆上，因此，在升降装置驱动下，载物台3可沿垂向升降移动。换向装置4设置在底座11上，换向装置4位于载物台3的正下方。

参见图2和图3，图2为本发明物料运输机器人实施例中载物台的结构图，图3为本发明物料运输机器人实施例中载物台的剖视图。载物台3包括基架31、基板32、可转动安装在基板32上的转盘33以及沿水平方向滑动连接在基架31上的活动架361。基架31由多块板块相互固定连接而成，升降台31在基架31的相对两侧均设有一个与垂向丝杆配合的垂向丝杆螺母391，且升降台31还包括设置在基架31相对两侧的四个导向套392，导向套392用于与垂向设置在侧壁12中的导向杆配合。

基板32固定安装在基架31的上端，基板32为载物台3的上侧面板。转盘33可转动地安装在基板32的中央处，且转盘33上设有呈矩形阵列布置在转盘33转动轴心外周的四个的穿插通孔331，穿插通孔331为阶梯孔，穿插通孔331自下往上贯穿转盘33。

载物台3还包括四道第一运输带34，基架31上相对两侧均设置有平齐的两道第一运输带34，第一运输带34由电机驱动并经带传动组件传动后即可运作，四道第一运输带34的第一表面组成用于承载物料箱的承载面340。

载物台3还包括两道护壁35，两道护壁35设置在载物台3的相对两侧；载物台3还包括水平丝杆螺母363、水平丝杆364和第二转动驱动单元362，第二转动驱动单元362为电机。基架31与活动架361，护壁35固定在活动架361上，水平丝杆364连接在第二转动驱动单元362上，水平丝杆螺母363套装在水平丝杆364外，水平丝杆螺母363固定在基架31上且第二转动驱动单元362固定在活动架361上。此设置下，在第二转动驱动单元362的驱动下可实现两个护壁35的水平移动并改变两个护壁35间距。

载物台3还包括水平导向套371、水平导向杆372、检测件373和三个接近开关375。水平导向套371固定连接在基架31上，水平导向杆372固定连接在活动架361上，水平导向套371套装在水平导向杆372外，检测件373固定在水平导向杆372的延伸末端。

三个接近开关375沿水平方向有间隔地布置在基架31上，三个接近开关375分别用于检测沿水平位置移动的护壁35是否到达第一检测位置、第二检测位置和第三检测位置，其中第一检测位置即第一水平位置。以载物台3其中一侧的一道护壁35进行说明，当护壁35到达第一检测位置时，护壁35遮挡在其中一道第一运输带34的上方，另一道第一运输带34则外露；当护壁35到达第二检测位置时，护壁35未对两道第一运输带34遮挡，两道第一运输带34外露；当护壁35到达第三检测位置时，两道第一运输带34外露，且在水平方向上，护壁35与两道第一运输带34之间形成了较大间距。

对护壁35是否到达第一检测位置、第二检测位置或第三检测位置进行检测的目的在于：首先，本发明的发明目的在于提供一种能对物料箱进行换向的物料运输机器人，而物料箱在长度方向的长度与在宽度方向上的宽度具有尺寸差，因此，想要通过护壁35从两侧对物料箱进行限制，护壁35至少具有能在第一检测位置与第二检测位置之间移动的能力，从而使两道护壁35的间距能变化于两个数值之间。其次，由于物料箱转动90度的过程中，实际上，物料箱的对角线为物料箱上的最大尺寸，因此，若要完成物料箱的90度转动，在物料箱转动过程中，两道护壁35的间距应当至少大于物料箱的对角线长度。故，护壁35需要具备从第二检测位置移动至第三检测位置的能力，从而进一步增大两道护壁35的间距。

参见图4，图4为图1中A处的放大图。换向装置4包括第一转动驱动单元(图中未示出)和抬升结构40，第一转动驱动单元为固定在底座11中的转动电机，抬升结构40固定连接在第一转动驱动单元的转动轴上。抬升结构40包括转台41和凸起于转台41的四根抬升柱42，四根抬升柱42呈矩形阵列布置在转台41转动轴心的外周。

抬升柱42具有沿其轴向依次相连的第一柱段421、第二柱段422和第三柱段423，第一柱段421为抬升柱42的延伸始部，第三柱段423为抬升柱42的顶部。第一柱段421的外径、第二柱段422的外径和第三柱段423的外径依次减小，第三柱段423的上部呈圆台状。

结合图4和图5，图5为本发明物料运输机器人实施例第二状态的结构图。当载物台3下降到极限位置时，抬升柱42自下往上穿过转盘33的穿插通孔331，第一柱段421和第二柱段422位于穿插通孔331内，第三柱段423伸出转盘33的上方，且第三柱段423的上表面位于承载面340所在的水平位置的上方。

参见图6，图6为本发明物料运输机器人实施例第一工作状态的局部示意图。此时物料运输机器人承载物料箱900，物料箱900支承在两道第一运输带34上，且位于第一检测位置的两道护壁35从两侧限制物料箱900。此时物料箱900的第一表侧901朝向前方，第二表侧902朝向护壁35。

参见图7，图7为本发明物料运输机器人实施例第二工作状态的局部示意图。此时载物台3下降到极限位置，抬升柱42穿过转盘33并抬起物料箱900，此时物料箱900离开第一运输带34。

参见图8，图8为本发明物料运输机器人实施例第三工作状态的局部示意图。此时护壁35移动至第三检测位置，此时四道第一运输带34均外露，且两道护壁35的间距大于物料箱900的对角线的长度。

参见图9，图9为本发明物料运输机器人实施例第四工作状态的局部示意图。此时第一转动驱动单元启动以驱动多个抬升柱42转动，物料箱900也随之转动90度，此时第二表侧902朝向前方，第一表侧901朝向护壁35。随后护壁35从第三检测位置移动至第二检测位置，两道护壁35从两侧限制物料箱900。

参见图10，图10为本发明物料运输机器人实施例第五工作状态的局部示意图。此时载物台3上升，抬升柱42穿出载物台3，物料箱900重新被支撑在四道第一运输带34上，此时物料箱900的朝向已经成功转过90度。

当物料箱或物料盘承载在物料运输机器人上并被运送的过程中，载物台3下降到极限位置时，抬升结构40则自下往上穿过载物台3并抬起物料箱，随后第一转动驱动单元启动使抬升结构40转动预设角度，即可改变物料箱卸载时的朝向，从而免除后续换向设备的资金投入，且该换向步骤在运输步骤中同步执行，节省后续换向时间，提高生产效率。

在其他实施例中，载物台的每侧可采用宽度较大的第二运输带取代上述实施例中的两道第一运输带，处于第一检测位置的护壁从上方阻挡第二运输带的一部分。

在其他实施例中，水平丝杆螺母固定在活动架上且第二转动驱动装置固定在基架上。

在其他实施例中，载物台上未设置转盘，载物台上开设一个较大的穿插通道，抬升结构自下往上穿过穿插通道。

最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.物料运输机器人，包括主体、升降装置和载物台，所述升降装置安装在所述主体上，所述载物台安装在所述升降装置上，所述载物台可沿垂向升降移动，所述载物台上具有承载面；

其特征在于：

所述物料运输机器人还包括换向装置，所述换向装置安装在所述主体上；

所述换向装置包括第一转动驱动单元和连接在所述第一转动驱动单元上的抬升结构，所述抬升结构位于所述载物台的正下方；

所述抬升结构自下往上穿过所述载物台，所述抬升结构位于所述承载面所在的水平位置之上，且所述抬升结构可相对于所述载物台转动。

2.根据权利要求1所述的物料运输机器人，其特征在于：

所述载物台具有相对两侧的两道护壁，两道所述护壁的间距可调。

3.根据权利要求2所述的物料运输机器人，其特征在于：

所述载物台的相对两侧均设有至少两道第一运输带，多个所述第一运输带的第一表面组成所述承载面；

所述护壁可移动至第一水平位置，处于第一水平位置的护壁从上方遮挡至少一道所述第一运输带。

4.根据权利要求2所述的物料运输机器人，其特征在于：

所述载物台的相对两侧设置有第二运输带，所述第二运输带的第二表面为所述承载面；

所述护壁可移动至第二水平位置，处于所述第二水平位置的所述护壁从上方遮挡所述第二表面的至少一部分。

5.根据权利要求2至4任一项所述的物料运输机器人，其特征在于：

所述载物台包括基架、活动架、水平丝杆螺母、水平丝杆和第二转动驱动单元；

所述基架与所述活动架沿水平方向滑动连接，所述护壁固定在所述活动架上，所述水平丝杆连接在所述第二转动驱动单元上，所述水平丝杆螺母套装在所述水平丝杆外；

所述水平丝杆螺母固定在所述基架上且所述第二转动驱动单元固定在所述活动架上，或，所述水平丝杆螺母固定在活动架上且所述第二转动驱动单元固定在所述基架上。

6.根据权利要求1至4任一项所述的物料运输机器人，其特征在于：

所述载物台包括基板和可转动安装在所述基板上的转盘，所述转盘上设有多个穿插通孔；

所述抬升结构包括转台和凸起于所述转台的多根抬升柱，所述抬升柱穿过所述穿插通孔。

7.根据权利要求6所述的物料运输机器人，其特征在于：

所述抬升柱的顶部呈圆台状。

8.根据权利要求6所述的物料运输机器人，其特征在于：

所述穿插通孔为阶梯孔；

所述抬升柱具有第一柱段和第二柱段，所述第一柱段的外径大于所述第二柱段的外径；

所述第一柱段和所述第二柱段位于所述阶梯孔中。

9.根据权利要求6所述的物料运输机器人，其特征在于：

至少四个所述穿插通孔呈矩形阵列布置在所述转盘上。

10.根据权利要求1至4任一项所述的物料运输机器人，其特征在于：

所述载物台上设置有穿插通道，所述抬升结构自下往上穿过所述穿插通道。

Images