CN111994624A - 一种自动化搬运机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化搬运机器人，包括：底座，底座为空心结构且其底面设置有多个移动机构；转台，设置在底座上表面，通过设置在底座底面的转动机构与转台转动连接；还包括机械臂，设置有多个，排成一排设置在所述转台的侧面；货物中转台，通过升降机构与转台固定连接；抓取机构，每个机械臂上均设置有向下的抓取装置；还包括控制台，移动机构、转动机构、机械臂、升降机构以及抓取机构均与控制台电连接；本发明将快递先通过机械臂转放在货物中转台上，等积累一定数量后再通过转动机械臂搬运到货车上，通过减少机械臂的转动次数，节约了搬运时间，提高了搬运效率。

Description

一种自动化搬运机器人

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种自动化搬运机器人。

背景技术

随着物流行业及机器智能化的迅猛发展，现在物流中货箱的搬运及存取的效率越来越高，比如现有企业(如电商)的仓库中搬运货箱时，为了节省人工搬运成本，以及提高搬运的效率，现在很多企业的仓库在对货箱进行搬运时已经采用了智能化机器人；但是现有搬运机器人一般一次只能搬运一件物品，机器人每搬运一件货物就需要调整机械臂的方向，一次一次调整机械臂的方向浪费了很多时间，导致搬运货物的效率仍然比较低下。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动化搬运机器人，提供了一种每次搬运多件物品的机器人，有效提高了货物搬运效率。

本发明所采用的技术方案是，一种自动化搬运机器人，包括：

底座，底座底面向下设置有多个移动机构；

转台，设置在底座的上方，并且通过设置在底座上的转动机构与底座转动连接；

机械臂，设置有多个，排成一排设置在转台的侧面；

货物中转台，设置在转台的上方并且通过升降机构与转台固定连接；

抓取机构，每个所述机械臂上均设置有向下的抓取装置；

控制台，移动机构、转动机构、机械臂、升降机构以及抓取机构均与控制台电连接。

移动机构设置有四个，分别安装在底座底面四角的第一电机安装槽内，每个移动机构包括固定在所述第一电机安装槽内的第一电机，第一电机的输出轴向下连接有第一转轴，第一转轴的另一端固定连接有水平的连接块，连接块为空心结构，连接块内部设置有第二电机，第二电机的输出轴上套设有第一锥齿轮，连接块内部还设置有水平的第二转轴，第二转轴上设置有与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，第二转轴的两端分别穿过连接块的侧壁后连接有行走轮，连接块的底面还铰接设置有小滚珠，第一电机与第二电机均与控制台电连接。

转动机构包括设置在底座上表面上第二电机安装槽内的第三电机，第三电机的电机竖直向上连接有第三转轴，第三转轴的另一端与转台固定连接，第三电机与控制台电连接。

升降机构包括多个电动伸缩杆，分别设置在货物中转台与转台之间，每个电动伸缩杆包括固定在转台上的固定杆，固定杆内部为空心结构，固定杆内部底面设置有传动杆，还包括伸缩杆，伸缩杆深入固定杆内部并与传动杆螺纹连接，每个固定杆的侧壁上设置有第四电机，第四电机的输出轴水平穿过固定杆的侧壁后套设有第三锥齿轮，传动杆上设置有与第三锥齿轮啮合的第四锥齿轮，伸缩杆的上端均与货物中转台固定连接，第四电机与控制台电连接。

机械臂均包括纵向伸缩臂和横向伸缩臂，纵向伸缩臂包括第一固定端，第一固定端的底端与货物中转台的侧壁连接，第一固定端为空心结构，第一固定端内部设置有第一电动缸，第一电动缸的固定端与第一固定端的内底面固定连接，第一电动缸的伸缩端固定连接有第一伸长杆，横向伸缩臂包括水平设置的第二固定端，第一伸长杆的顶端与第二固定端连接，第二固定端为空心结构，第二固定端内部设置有第二电动缸，第二电动缸的固定端与第二固定端的内底面固定连接，第二电动缸的伸缩端固定连接有第二伸长杆，第二伸长杆上连接有抓取机构，第一电动缸与第二电动缸均与控制台电连接。

纵向伸缩臂和横向伸缩臂上均设置有红外传感器，所述红外传感器与所述控制台电连接。

抓取机构包括固定连接在第二伸长杆上连杆，连杆竖直向下设置，连杆的下端固定连接有倒U型支架，倒U型支架的底面中心设置有支撑块，支撑块与倒U型支架的两个侧边之间分别转动连接有水平的螺杆，每个螺杆分别通过设置在倒U型支架顶上的第五电机驱动，第五电机的输出轴竖直向下且套设有第五锥齿轮，还包括固定设置在倒U型支架侧壁上的连接轴，连接轴上套设有与第五锥齿轮啮合的第六锥齿轮，连接轴的另一端穿过倒U型支架的侧壁后与螺杆固定连接；每个螺杆上螺纹连接有滑块，滑块上通过向下的连接杆连接有L型的支架，L型的支架的竖直板与连接杆固定连接，两个L型的支架的水平板相对设置，L型的支架的水平板上铰接设置有夹紧板，两个夹紧板的夹紧端背对设置，L型的支架的水平板上表面还设置有第三电动缸，第三电动缸的固定端与L型的支架固定连接，第三电动缸的伸缩端通过倾斜的连接板与夹紧板连接。

倒U型支架上设置有位置传感器，夹紧板上设置有压力传感器，位置传感器和压力传感器均与控制台电连接。

本发明的有益效果是：

本发明一种自动化搬运机器人，在货物装车时，每个机械臂上可以先将流水线上的小快递夹起放在货物中转台上，等货物中转台上存放一定数量的快递后再通过转动机构将转台180°或者90°，转台转动后货物中转台也跟着转动，最后当货物中转台面向货车时，就可以通过机械臂和抓取机构将货物搬运到货车上；通过这种方式减少了机械臂的转动次数，大大提高了货物的搬运效率。

附图说明

图1是本发明一种自动化搬运机器人的主视图；

图2是本发明一种自动化搬运机器人的侧视图；

图3是本发明一种自动化搬运机器人升降机构的示意图；

图4是本发明一种自动化搬运机器人机械臂的连接示意图；

图5是本发明一种自动化搬运机器人抓取机构的示意图。

图中，1.底座，2.转台，3.机械臂，4.货物中转台，5.抓取机构，6.控制台，7.移动机构，8.第一电机，9.第一转轴，10.连接块，11.第二电机，12.第一锥齿轮，13.第二转轴，14.行走轮，15.第二锥齿轮，16.第三电机，17.第三转轴，18.固定杆，19.传动杆，20.伸缩杆，21.第四电机，22.第三锥齿轮，23.第四锥齿轮，24.第一固定端，25.第一电动缸，26.第一伸长杆，27.第二固定端，28.第二电动缸，29.第二伸长杆，30.U型支架，31.螺杆，32.连接轴，33.第五电机，34.第五锥齿轮，35.支撑块，36.滑块，37.连接杆，38.L型的支架，39.夹紧板，40.第三电动缸，41.连接板，42.第六锥齿轮，43.连杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。以下实施例仅用于更加清楚的说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护方案。

实施例1

一种自动化搬运机器人，如图1-图4所示，包括：底座1，底座1底面向下设置有多个移动机构7，转台2，设置在底座1的上方，并且通过设置在底座1上的转动机构与底座1转动连接，机械臂3，设置有多个，排成一排设置在转台2的侧面，货物中转台4，设置在所述转台2的上方并且通过升降机构与转台2固定连接，抓取机构5，每个所述机械臂3上均设置有向下的抓取装置，还包括控制台6，其中移动机构7、转动机构、机械臂3、升降机构以及抓取机构5均与控制台6电连接。在货物装车时，每个机械臂3可以先将流水线上的小快递夹起放在货物中转台4，等货物中转台4上存放一定数量的的快递后再通过转动机构将转台180°或者转动90°，转台2转动后货物中转台4也跟着转动，最后当货物中转台4面向货车时，就可以通过机械臂3和抓取机构将货物搬运到货车上。

移动机构7设置有四个，分别安装在底座1底面四角的第一电机安装槽内，每个移动机构7包括固定在第一电机安装槽内的第一电机8，第一电机8的输出轴向下连接有第一转轴9，第一转轴9的另一端固定连接有水平的连接块10，连接块10为空心结构，连接块10内部设置有第二电机11，第二电机11的输出轴上套设有第一锥齿轮12，连接块10内部还设置有水平的第二转轴13，第二转轴13上设置有与第一锥齿轮12啮合的第二锥齿轮15，第二转轴13的两端分别穿过连接块10的侧壁后连接有行走轮14，连接块10的底面还铰接设置有小滚珠，第一电机8与第二电机11均与控制台6电连接；移动机构7设置在底座1的下端用于控制底座1的行走及旋转，当第一电机8工作时，带动第一转轴9及连接块10均开始转动，连接块10两边的行走轮14也开始转动，在行走轮14以及小滚珠的共同作用下完成旋转；当第二电机11转动时带动行走轮14完成行走；通过这种方式，使得机器人运动灵活，便于机器人灵活使用。

转动机构包括设置在底座1上表面上第二电机安装槽内的第三电机16，第三电机16的电机竖直向上连接有第三转轴17，第三转轴17的另一端与转台2固定连接，第三电机16与控制台6电连接；第三电机工作时，就能带动转台2旋转，方便向货车上搬运物品。

升降机构包括多个电动伸缩杆，分别设置在货物中转台4与转台2之间，每个电动伸缩杆包括固定在转台2上的固定杆18，固定杆18内部为空心结构，固定杆18内部底面设置有传动杆19，还包括伸缩杆20，伸缩杆20深入固定杆18内部并与传动杆19螺纹连接，每个固定杆18的侧壁上设置有第四电机21，第四电机21的输出轴水平穿过固定杆18的侧壁后设置有第三锥齿轮22，传动杆19上设置有与所述第三锥齿轮22啮合的第四锥齿轮23，伸缩杆20的上端均与货物中转台4固定连接，第四电机21与控制台6电连接；当第四电机工作时，依次带动传动杆19和伸缩杆20旋转，达到升降的目的。

每个机械臂3均包括纵向伸缩臂和横向伸缩臂，纵向伸缩臂包括第一固定端24，第一固定端24的底端与货物中转台4的侧壁连接，第一固定端24为空心结构，第一固定端24内部设置有第一电动缸25，第一电动缸25的固定端与第一固定端24的内底面固定连接，第一电动缸25的伸缩端固定连接有第一伸长杆26，横向伸缩臂包括水平设置的第二固定端27，第一伸长杆26的顶端与第二固定端27连接，第二固定端27为空心结构，第二固定端27内部设置有第二电动缸28，第二电动缸28的固定端与第二固定端27的内底面固定连接，第二电动缸28的伸缩端固定连接有第二伸长杆29，第二伸长杆29上连接有抓取机构5，第一电动缸25与第二电动缸28均与控制台6电连接；纵向伸缩臂和横向伸缩臂上均设置有红外传感器，红外传感器与控制台6电连接；当第一电动缸25工作时，带动第一伸长杆26动作，第二电动缸28工作时带动第二伸长杆29动作，因此当第一电动缸25和第二电动缸28动作时，能保证抓取机构顺利抓取到物体。

实施例2

进一步的，在实施例1的基础上，如图5所示，抓取机构包括固定连接在第二伸长杆29上连杆43，连杆43竖直向下设置，连杆43的下端固定连接有倒U型支架30，倒U型支架30的底面中心设置有支撑块35，支撑块35与倒U型支架30的两个侧边之间转动分别转动连接有水平的螺杆31，每个螺杆31分别通过设置在倒U型支架30顶上的第五电机33驱动，第五电机33的输出轴竖直向下且套设有第五锥齿轮34，还包括固定设置在倒U型支架30侧壁上的连接轴32，连接轴32上套设有与第五锥齿轮34啮合的第六锥齿轮42，连接轴32的另一端穿过倒U型支架30的侧壁后与螺杆31固定连接；每个螺杆31上螺纹连接有滑块36，滑块36上通过向下的连接杆37连接有L型的支架38，L型的支架38的竖直板与连接杆37固定连接，两个L型的支架38的水平板相对设置，L型的支架38的水平板上铰接设置有夹紧板39，两个夹紧板39的夹紧端背对设置，L型的支架38的水平板上表面还设置有第三电动缸40，第三电动缸40的固定端与L型的支架38固定连接，第三电动缸40的伸缩端通过倾斜的连接板41与夹紧板39连接；倒U型支架30上设置有位置传感器，夹紧板39上设置有压力传感器，位置传感器和压力传感器均与控制台6电连接，位置传感器用于抓取机构感应位置，当需要抓取物体时，控制器控制第二电动缸进行伸缩，使得吸盘的吸附面靠近接触物体表面，控制台6控制第五电机33工作，从而带动螺杆31转动，螺杆31转动时带动滑块36移动，当两个夹紧板39移动是合适的位置有，控制台在控制第三电动缸40开始工作，此时连个夹紧板开始夹紧夹取物体；因此，本发明的夹取机构能方便夹取不同尺寸的物品。

工作原理：在货物装车时，每个机械臂上可以先将流水线上的小快递夹起放在货物中转台上，等货物中转台上存放一定数量的快递后再通过转动机构将转台180°或者90°，转台转动后货物中转台也跟着转动，最后当货物中转台面向货车时，就可以通过机械臂和抓取机构将货物搬运到货车上；通过这种方式减少了机械臂的转动次数，大大提高了货物的搬运效率。

以上所述的实施例仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见的得到的技术方案的简单变化或者等效替换，均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种自动化搬运机器人，其特征在于，包括：

底座(1)，底座(1)底面向下设置有多个移动机构(7)；

转台(2)，设置在所述底座(1)的上方，并且通过设置在所述底座(1)上的转动机构与所述底座(1)转动连接；

机械臂(3)，设置有多个，排成一排设置在所述转台(2)的侧面；

货物中转台(4)，设置在所述转台(2)的上方并且通过升降机构与所述转台(2)固定连接；

抓取机构(5)，每个所述机械臂(3)上均设置有向下的抓取装置；

控制台(6)，所述移动机构(7)、转动机构、机械臂(3)、升降机构以及抓取机构(5)均与所述控制台(6)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种自动化搬运机器人，其特征在于，所述移动机构(7)设置有四个，分别安装在所述底座(1)底面四角的第一电机安装槽内，每个所述移动机构(7)包括固定在所述第一电机安装槽内的第一电机(8)，所述第一电机(8)的输出轴向下连接有第一转轴(9)，所述第一转轴(9)的另一端固定连接有水平的连接块(10)，所述连接块(10)为空心结构，所述连接块(10)内部设置有第二电机(11)，所述第二电机(11)的输出轴上套设有第一锥齿轮(12)，所述连接块(10)内部还设置有水平的第二转轴(13)，所述第二转轴(13)上设置有与所述第一锥齿轮(12)啮合的第二锥齿轮(15)，所述第二转轴(13)的两端分别穿过所述连接块(10)的侧壁后连接有行走轮(14)，所述连接块(10)的底面还铰接设置有小滚珠，所述第一电机(8)与第二电机(11)均与所述控制台(6)电连接。

3.根据权利要求1所述的一种自动化搬运机器人，其特征在于，所述转动机构包括设置在所述底座(1)上表面上第二电机安装槽内的第三电机(16)，所述第三电机(16)的电机竖直向上连接有第三转轴(17)，所述第三转轴(17)的另一端与所述转台(2)固定连接，所述第三电机(16)与所述控制台(6)电连接。

4.根据权利要求1所述的一种自动化搬运机器人，其特征在于，所述升降机构包括多个电动伸缩杆，分别设置在所述货物中转台(4)与所述转台(2)之间，每个所述电动伸缩杆包括固定在所述转台(2)上的固定杆(18)，所述固定杆(18)内部为空心结构，所述固定杆(18)内部底面设置有传动杆(19)，还包括伸缩杆(20)，所述伸缩杆(20)深入所述固定杆(18)内部并与所述传动杆(19)螺纹连接，每个所述固定杆(18)的侧壁上设置有第四电机(21)，所述第四电机(21)的输出轴水平穿过所述固定杆(18)的侧壁后套设有第三锥齿轮(22)，所述传动杆(19)上设置有与所述第三锥齿轮(22)啮合的第四锥齿轮(23)，所述伸缩杆(20)的上端均与所述货物中转台(4)固定连接，所述第四电机(21)与所述控制台(6)电连接。

5.根据权利要求1所述的一种自动化搬运机器人，其特征在于，每个所述机械臂(3)均包括纵向伸缩臂和横向伸缩臂，所述纵向伸缩臂包括第一固定端(24)，所述第一固定端(24)的底端与所述货物中转台(4)的侧壁连接，所述第一固定端(24)为空心结构，所述第一固定端(24)内部设置有第一电动缸(25)，所述第一电动缸(25)的固定端与所述第一固定端(24)的内底面固定连接，所述第一电动缸(25)的伸缩端固定连接有第一伸长杆(26)，所述横向伸缩臂包括水平设置的第二固定端(27)，所述第一伸长杆(26)的顶端与第二固定端(27)连接，所述第二固定端(27)为空心结构，所述第二固定端(27)内部设置有第二电动缸(28)，所述第二电动缸(28)的固定端与所述第二固定端(27)的内底面固定连接，所述第二电动缸(28)的伸缩端固定连接有第二伸长杆(29)，所述第二伸长杆(29)上连接有所述抓取机构(5)，所述第一电动缸(25)与第二电动缸(28)均与所述控制台(6)电连接。

6.根据权利要求5所述的一种自动化搬运机器人，其特征在于，所述纵向伸缩臂和横向伸缩臂上均设置有红外传感器，所述红外传感器与所述控制台(6)电连接。

7.根据权利要求5所述的一种自动化搬运机器人，其特征在于，所述抓取机构包括固定连接在所述第二伸长杆(29)上连杆(43)，所述连杆(43)竖直向下设置，所述连杆(43)的下端固定连接有倒U型支架(30)，所述倒U型支架(30)的底面中心设置有支撑块(35)，所述支撑块(35)与所述倒U型支架(30)的两个侧边之间分别转动连接有水平的螺杆(31)，每个所述螺杆(31)分别通过设置在所述倒U型支架(30)顶上的第五电机(33)驱动，所述第五电机(33)的输出轴竖直向下且套设有第五锥齿轮(34)，还包括固定设置在所述倒U型支架(30)侧壁上的连接轴(32)，所述连接轴(32)上套设有与所述第五锥齿轮(34)啮合的第六锥齿轮(42)，所述连接轴(32)的另一端穿过所述倒U型支架(30)的侧壁后与所述螺杆(31)固定连接；每个所述螺杆(31)上螺纹连接有滑块(36)，所述滑块(36)上通过向下的连接杆(37)连接有L型的支架(38)，所述L型的支架(38)的竖直板与所述连接杆(37)固定连接，两个所述L型的支架(38)的水平板相对设置，所述L型的支架(38)的水平板上铰接设置有夹紧板(39)，两个所述夹紧板(39)的夹紧端背对设置，所述L型的支架(38)的水平板上表面还设置有第三电动缸(40)，所述第三电动缸(40)的固定端与所述L型的支架(38)固定连接，所述第三电动缸(40)的伸缩端通过倾斜的连接板(41)与所述夹紧板(39)连接。

8.根据权利要求7所述的一种自动化搬运机器人，其特征在于，所述倒U型支架(30)上设置有位置传感器，所述夹紧板(39)上设置有压力传感器，所述位置传感器和压力传感器均与所述控制台(6)电连接。

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