CN112960389A - 移动式智能堆垛搬运机器人及搬运方法 - Google Patents

移动式智能堆垛搬运机器人及搬运方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及货物堆垛技术领域，更具体的说是移动式智能堆垛搬运机器人及搬运方法，可以在堆垛时使上方的货物与下方的货物完全对齐。包括辅助寻位机构；步骤一：四个夹紧气缸带动四个夹紧板将物品的四面夹住；步骤二：四个滑动板共同带动四个夹紧板将物品从地面上提起来；步骤三：移动到堆垛地点之后，四个挤压凸起分别挤压四个弧形顶块，使四个定位侧板将位于下方的物品进行定位；步骤四：四个夹紧板将物品放置在位于下方的物品上。

Description

移动式智能堆垛搬运机器人及搬运方法
技术领域
本发明涉及货物堆垛技术领域，更具体的说是移动式智能堆垛搬运机器人及搬运方法。
背景技术
公开号为CN109230578A的发明公开了一种货物堆垛机器人，包括基座、机械臂装置和支撑装置，基座包括第一平台和第二平台，第一平台安装有第一平移旋转装置，第二平台安装有第二平移旋转装置，机械臂装置一端与第一平移旋转装置可转动连接，支撑装置一端与第二平移旋转装置可转动连接，机械臂装置与支撑装置连接；机械臂装置包括基本臂和伸缩臂，基本臂设有伸缩腔，伸缩臂套设于基本臂的伸缩腔内进行伸缩，基本臂的第一端与第一平移旋转装置可转动连接，基本臂靠近第二端的位置与支撑装置可转动连接。本发明有效提高了货物堆垛的稳定性，降低了货物堆垛的成本，且机器人的使用更灵活，方便从不同高度和方向进行堆垛货物；但是该发明无法在堆垛时使上方的货物与下方的货物完全对齐。
发明内容
本发明提供移动式智能堆垛搬运机器人，可以在堆垛时使上方的货物与下方的货物完全对齐。
移动式智能堆垛搬运机器人，包括辅助寻位机构，所述的辅助寻位机构包括环形底座、定位滑杆、弧形顶块和定位侧板，四个定位侧板的外侧分别固定连接在四个定位滑杆的内端，四个弧形顶块分别固定连接在四个定位滑杆的外端，四个定位滑杆均滑动连接在环形底座上，四个定位滑杆周向分布在环形底座上，四个定位滑杆上均套设有弹簧Ⅰ，每个弹簧Ⅰ的内外两端分别固定连接在环形底座和对应的弧形顶块的内侧。
作为本技术方案的进一步优化，本发明移动式智能堆垛搬运机器人所述的辅助寻位机构还包括环形滑槽、旋转电机、主动齿轮、旋转圆环、环形齿条和挤压凸起，四个挤压凸起均布在旋转圆环的内壁上，旋转圆环的底端滑动连接在环形滑槽内，环形滑槽设置在环形底座的外侧，环形齿条固定连接在旋转圆环的外壁上，主动齿轮固定连接在旋转电机的输出轴上，主动齿轮与环形齿条啮合传动，四个挤压凸起分别与四个弧形顶块滑动接触。
作为本技术方案的进一步优化，本发明移动式智能堆垛搬运机器人所述的旋转圆环的底端与环形滑槽均为“凸”字形状。
作为本技术方案的进一步优化，本发明移动式智能堆垛搬运机器人所述的挤压凸起的内侧与弧形顶块的外侧均为圆弧形。
作为本技术方案的进一步优化，本发明移动式智能堆垛搬运机器人所述的辅助寻位机构还包括夹紧机构，所述的夹紧机构设置有四个，每个夹紧机构均包括连接台、竖直滑道、滑动板、竖直齿条、驱动齿轮、驱动电机、夹紧气缸和夹紧板，夹紧板的外侧固定连接在夹紧气缸的气缸杆上，夹紧气缸固定连接在滑动板的底端，滑动板滑动连接在竖直滑道中，竖直齿条固定连接在滑动板上，竖直滑道固定连接在连接台上，驱动齿轮固定连接在驱动电机的输出轴上，驱动电机固定连接在竖直滑道上，驱动齿轮与竖直齿条啮合传动。
作为本技术方案的进一步优化，本发明移动式智能堆垛搬运机器人所述的辅助寻位机构还包括支撑力臂、顶升油缸和万向轮，四个万向轮分别转动连接在四个顶升油缸的液压杆上，四个顶升油缸分别固定连接在四个支撑力臂的底端，四个支撑力臂的内端均固定连接在环形底座的外端，四个支撑力臂呈轴向设置，四个夹紧机构所包括的四个连接台分别固定连接在四个支撑力臂的内侧，旋转电机固定连接在其中一个支撑力臂上。
作为本技术方案的进一步优化，本发明移动式智能堆垛搬运机器人所述的夹紧板的内侧面上设置有防滑纹。
作为本技术方案的进一步优化，本发明移动式智能堆垛搬运机器人所述的移动式智能堆垛搬运机器人还包括过渡配合机构，过渡配合机构包括横向滑道、横向滑座、限位弹簧和连接支架，连接支架的前端固定连接在横向滑座的底端，横向滑座滑动连接在横向滑道中，横向滑座的左右两侧均固定连接有限位弹簧，两个限位弹簧的外端分别固定连接在横向滑道的左右两端，连接支架固定连接在环形底座的前端。
作为本技术方案的进一步优化，本发明移动式智能堆垛搬运机器人所述的过渡配合机构还包括牵引横梁、纵向滑道、纵向滑座和微调弹簧，横向滑道的左右两端分别固定连接有纵向滑座，两个纵向滑座分别滑动连接在两个纵向滑道中，两个纵向滑道分别固定连接在牵引横梁的左右两端，两个纵向滑座的前后两侧均固定连接有微调弹簧，位于左侧的两个微调弹簧分别固定连接在位于左侧的纵向滑道的前后两端，位于右侧的两个微调弹簧分别固定连接在位于右侧的纵向滑道的前后两端。
采用上述的移动式智能堆垛搬运机器人的搬运方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：四个夹紧气缸带动四个夹紧板将物品的四面夹住；
步骤二：四个滑动板共同带动四个夹紧板将物品从地面上提起来；
步骤三：移动到堆垛地点之后，四个挤压凸起分别挤压四个弧形顶块，使四个定位侧板将位于下方的物品进行定位；
步骤四：四个夹紧板将物品放置在位于下方的物品上。
本发明移动式智能堆垛搬运机器人的有益效果为：
移动式智能堆垛搬运机器人可以通过旋转电机带动主动齿轮转动，主动齿轮啮合环形齿条使旋转圆环在环形滑槽中滑动环旋转，旋转圆环带动内壁上的四个挤压凸起移动，使四个弧形顶块分别带动四个定位滑杆使四个定位侧板向中间靠近，使四个定位侧板贴合在下方货物的四面，使下方货物位于环形底座的正中间；还可以利用四个定位侧板将位于下方的货物进行贴合定位，使环形底座带动着货物精准的移动到下方货物的正上方，并且将货物放置下方的货物上，使上方的货物与下方的货物之间的接触面完全重合，避免货物堆垛之后出现歪斜的情况，也避免因为歪斜而存在的安全隐患，同时能够使仓库内堆垛的货物保持整齐美观，能够使仓库管理者更好的管理货物。
附图说明
下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。
图1为本发明移动式智能堆垛搬运机器人的结构示意图；
图2为辅助寻位机构的结构示意图；
图3为环形底座的结构示意图；
图4为旋转圆环的结构示意图；
图5为辅助寻位机构局部的结构示意图；
图6为过渡配合机构的结构示意图。
图中：辅助寻位机构1；环形底座1-1；环形滑槽1-2；支撑力臂1-3；顶升油缸1-4；万向轮1-5；定位滑杆1-6；弧形顶块1-7；定位侧板1-8；旋转电机1-9；主动齿轮1-10；旋转圆环1-11；环形齿条1-12；挤压凸起1-13；连接台1-14；竖直滑道1-15；滑动板1-16；竖直齿条1-17；驱动齿轮1-18；驱动电机1-19；夹紧气缸1-20；夹紧板1-21；过渡配合机构2；牵引横梁2-1；纵向滑道2-2；纵向滑座2-3；微调弹簧2-4；横向滑道2-5；横向滑座2-6；限位弹簧2-7；连接支架2-8。
具体实施方式
具体实施方式一：
下面结合图说明本实施方式，移动式智能堆垛搬运机器人，包括辅助寻位机构1，所述的辅助寻位机构1包括环形底座1-1、定位滑杆1-6、弧形顶块1-7和定位侧板1-8，四个定位侧板1-8的外侧分别固定连接在四个定位滑杆1-6的内端，四个弧形顶块1-7分别固定连接在四个定位滑杆1-6的外端，四个定位滑杆1-6均滑动连接在环形底座1-1上，四个定位滑杆1-6周向分布在环形底座1-1上，四个定位滑杆1-6上均套设有弹簧Ⅰ，每个弹簧Ⅰ的内外两端分别固定连接在环形底座1-1和对应的弧形顶块1-7的内侧。
在与下方货物进行对齐时，利用四个弧形顶块1-7分别带动四个定位滑杆1-6使四个定位侧板1-8向中间靠近，使四个定位侧板1-8贴合在下方货物的四面，从而使上方的货物在放置在下方的货物上时能够对齐并且完全重合的完成堆垛。
具体实施方式二：
下面结合图说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述的辅助寻位机构1还包括环形滑槽1-2、旋转电机1-9、主动齿轮1-10、旋转圆环1-11、环形齿条1-12和挤压凸起1-13，四个挤压凸起1-13均布在旋转圆环1-11的内壁上，旋转圆环1-11的底端滑动连接在环形滑槽1-2内，环形滑槽1-2设置在环形底座1-1的外侧，环形齿条1-12固定连接在旋转圆环1-11的外壁上，主动齿轮1-10固定连接在旋转电机1-9的输出轴上，主动齿轮1-10与环形齿条1-12啮合传动，四个挤压凸起1-13分别与四个弧形顶块1-7滑动接触。
具体实施方式三：
下面结合图说明本实施方式，本实施方式对实施方式二作进一步说明，所述的旋转圆环1-11的底端与环形滑槽1-2均为“凸”字形状；能够使旋转圆环1-11在环形滑槽1-2中滑动的同时保持直立状态。
具体实施方式四：
下面结合图说明本实施方式，本实施方式对实施方式三作进一步说明，所述的挤压凸起1-13的内侧与弧形顶块1-7的外侧均为圆弧形；确保弧形顶块1-7与挤压凸起1-13相互之间平滑的接触，减小摩擦力，避免相互摩擦导致弧形顶块1-7或者挤压凸起1-13变形。
具体实施方式五：
下面结合图说明本实施方式，本实施方式对实施方式四作进一步说明，所述的辅助寻位机构1还包括夹紧机构，所述的夹紧机构设置有四个，每个夹紧机构均包括连接台1-14、竖直滑道1-15、滑动板1-16、竖直齿条1-17、驱动齿轮1-18、驱动电机1-19、夹紧气缸1-20和夹紧板1-21，夹紧板1-21的外侧固定连接在夹紧气缸1-20的气缸杆上，夹紧气缸1-20固定连接在滑动板1-16的底端，滑动板1-16滑动连接在竖直滑道1-15中，竖直齿条1-17固定连接在滑动板1-16上，竖直滑道1-15固定连接在连接台1-14上，驱动齿轮1-18固定连接在驱动电机1-19的输出轴上，驱动电机1-19固定连接在竖直滑道1-15上，驱动齿轮1-18与竖直齿条1-17啮合传动。
具体实施方式六：
下面结合图说明本实施方式，本实施方式对实施方式五作进一步说明，所述的辅助寻位机构1还包括支撑力臂1-3、顶升油缸1-14和万向轮1-15，四个万向轮1-15分别转动连接在四个顶升油缸1-14的液压杆上，四个顶升油缸1-14分别固定连接在四个支撑力臂1-3的底端，四个支撑力臂1-3的内端均固定连接在环形底座1-1的外端，四个支撑力臂1-3呈轴向设置，四个夹紧机构所包括的四个连接台1-14分别固定连接在四个支撑力臂1-3的内侧，旋转电机1-9固定连接在其中一个支撑力臂1-3上。
具体实施方式七：
下面结合图说明本实施方式，本实施方式对实施方式六作进一步说明，所述的夹紧板1-21的内侧面上设置有防滑纹；能够在四个夹紧板1-21将货物加紧之后，避免货物受到震动而从四个夹紧板1-21之间滑动掉落。
具体实施方式八：
下面结合图说明本实施方式，本实施方式对实施方式七作进一步说明，所述的移动式智能堆垛搬运机器人还包括过渡配合机构2，过渡配合机构2包括横向滑道2-5、横向滑座2-6、限位弹簧2-7和连接支架2-8，连接支架2-8的前端固定连接在横向滑座2-6的底端，横向滑座2-6滑动连接在横向滑道2-5中，横向滑座2-6的左右两侧均固定连接有限位弹簧2-7，两个限位弹簧2-7的外端分别固定连接在横向滑道2-5的左右两端，连接支架2-8固定连接在环形底座1-1的前端。
具体实施方式九：
下面结合图说明本实施方式，本实施方式对实施方式八作进一步说明，所述的过渡配合机构2还包括牵引横梁2-1、纵向滑道2-2、纵向滑座2-3和微调弹簧2-4，横向滑道2-5的左右两端分别固定连接有纵向滑座2-3，两个纵向滑座2-3分别滑动连接在两个纵向滑道2-2中，两个纵向滑道2-2分别固定连接在牵引横梁2-1的左右两端，两个纵向滑座2-3的前后两侧均固定连接有微调弹簧2-4，位于左侧的两个微调弹簧2-4分别固定连接在位于左侧的纵向滑道2-2的前后两端，位于右侧的两个微调弹簧2-4分别固定连接在位于右侧的纵向滑道2-2的前后两端。
使用上述的移动式智能堆垛搬运机器人的搬运方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：四个夹紧气缸1-20带动四个夹紧板1-21将物品的四面夹住；
步骤二：四个滑动板1-16共同带动四个夹紧板1-21将物品从地面上提起来；
步骤三：移动到堆垛地点之后，四个挤压凸起1-13分别挤压四个弧形顶块1-7，使四个定位侧板1-8将位于下方的物品进行定位；
步骤四：四个夹紧板1-21将物品放置在位于下方的物品上。
本发明移动式智能堆垛搬运机器人的工作原理：将牵引横梁2-1连接在牵引车上，然后四个顶升油缸1-4将辅助寻位机构1顶升起来，使环形底座1-1的高度超过货物的高度，随后使用牵引车利用四个万向轮1-5带动环形底座1-1移动到货物的上方，随后四个顶升油缸1-4带动环形底座1-1下降，使四个定位侧板1-8下降到货物下侧的四面，然后旋转电机1-9带动主动齿轮1-10转动，主动齿轮1-10啮合环形齿条1-12使旋转圆环1-11在环形滑槽1-2中滑动环旋转，旋转圆环1-11带动内壁上的四个挤压凸起1-13移动，使四个挤压凸起1-13分别同时挤压四个弧形顶块1-7，四个弧形顶块1-7分别带动四个定位滑杆1-6使四个定位侧板1-8向中间靠近，使四个定位侧板1-8贴合在货物的四面，此时因为四个定位滑杆1-6的滑动量相同，当一个定位侧板1-8接触到货物时，会推动环形底座1-1利用四个万向轮1-5进行移动，从而使四个定位侧板1-8将货物贴近后，货物位于环形底座1-1的正中间，而在四个定位侧板1-8带动环形底座1-1进行移动时横向滑座2-6在横向滑道2-5中左右滑动，横向滑道2-5带动两个纵向滑座2-3在两个纵向滑道2-2中前后滑动，实现牵引车不移动的情况下，环形底座1-1能够根据货物的位置进行适当的位置调节；从而使四个支撑力臂1-3分别带动四个夹紧机构将货物包围在中心位置，然后四个夹紧气缸1-20分别带动四个夹紧板1-21将货物从四面夹持住，此时旋转电机1-9带动主动齿轮1-10转动，使四个挤压凸起1-13不再挤压四个弧形顶块1-7，使四个定位侧板1-8不在贴合在货物上，随后再使用四个驱动电机1-19带动四个驱动齿轮1-18转动，四个驱动齿轮1-18分别啮合四个竖直齿条1-17带动四个滑动板1-16在四个竖直滑道1-15中滑动上升将货物从地面上提起，然后牵引车移动，带着货物移动到码垛的位置，再重复上述操作，使四个定位侧板1-8将位于下方的货物进行贴合定位，使环形底座1-1带动着货物精准的移动到下方货物的正上方，并且将货物放置在下方的货物上，使上方的货物与下方的货物之间的接触面完全重合，避免货物堆垛之后出现歪斜的情况，也避免因为歪斜而存在的安全隐患，同时能够使仓库内堆垛的货物保持整齐美观，能够使仓库管理者更好的管理货物。
当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.移动式智能堆垛搬运机器人，包括辅助寻位机构(1)，所述的辅助寻位机构(1)包括环形底座(1-1)、定位滑杆(1-6)、弧形顶块(1-7)和定位侧板(1-8)，四个定位侧板(1-8)的外侧分别固定连接在四个定位滑杆(1-6)的内端，四个弧形顶块(1-7)分别固定连接在四个定位滑杆(1-6)的外端，四个定位滑杆(1-6)均滑动连接在环形底座(1-1)上，四个定位滑杆(1-6)周向分布在环形底座(1-1)上，四个定位滑杆(1-6)上均套设有弹簧Ⅰ，每个弹簧Ⅰ的内外两端分别固定连接在环形底座(1-1)和对应的弧形顶块(1-7)的内侧。
2.根据权利要求1所述的移动式智能堆垛搬运机器人，其特征在于：所述的辅助寻位机构(1)还包括环形滑槽(1-2)、旋转电机(1-9)、主动齿轮(1-10)、旋转圆环(1-11)、环形齿条(1-12)和挤压凸起(1-13)，四个挤压凸起(1-13)均布在旋转圆环(1-11)的内壁上，旋转圆环(1-11)的底端滑动连接在环形滑槽(1-2)内，环形滑槽(1-2)设置在环形底座(1-1)的外侧，环形齿条(1-12)固定连接在旋转圆环(1-11)的外壁上，主动齿轮(1-10)固定连接在旋转电机(1-9)的输出轴上，主动齿轮(1-10)与环形齿条(1-12)啮合传动，四个挤压凸起(1-13)分别与四个弧形顶块(1-7)滑动接触。
3.根据权利要求2所述的移动式智能堆垛搬运机器人，其特征在于：所述的旋转圆环(1-11)的底端与环形滑槽(1-2)均为“凸”字形状。
4.根据权利要求3所述的移动式智能堆垛搬运机器人，其特征在于：所述的挤压凸起(1-13)的内侧与弧形顶块(1-7)的外侧均为圆弧形。
5.根据权利要求4所述的移动式智能堆垛搬运机器人，其特征在于：所述的辅助寻位机构(1)还包括夹紧机构，所述的夹紧机构设置有四个，每个夹紧机构均包括连接台(1-14)、竖直滑道(1-15)、滑动板(1-16)、竖直齿条(1-17)、驱动齿轮(1-18)、驱动电机(1-19)、夹紧气缸(1-20)和夹紧板(1-21)，夹紧板(1-21)的外侧固定连接在夹紧气缸(1-20)的气缸杆上，夹紧气缸(1-20)固定连接在滑动板(1-16)的底端，滑动板(1-16)滑动连接在竖直滑道(1-15)中，竖直齿条(1-17)固定连接在滑动板(1-16)上，竖直滑道(1-15)固定连接在连接台(1-14)上，驱动齿轮(1-18)固定连接在驱动电机(1-19)的输出轴上，驱动电机(1-19)固定连接在竖直滑道(1-15)上，驱动齿轮(1-18)与竖直齿条(1-17)啮合传动。
6.根据权利要求5所述的一种吸音板其制备系统，其特征在于：所述的辅助寻位机构(1)还包括支撑力臂(1-3)、顶升油缸(1-4)和万向轮(1-5)，四个万向轮(1-5)分别转动连接在四个顶升油缸(1-4)的液压杆上，四个顶升油缸(1-4)分别固定连接在四个支撑力臂(1-3)的底端，四个支撑力臂(1-3)的内端均固定连接在环形底座(1-1)的外端，四个支撑力臂(1-3)呈轴向设置，四个夹紧机构所包括的四个连接台(1-4)分别固定连接在四个支撑力臂(1-3)的内侧，旋转电机(1-9)固定连接在其中一个支撑力臂(1-3)上。
7.根据权利要求6所述的移动式智能堆垛搬运机器人，其特征在于：所述的夹紧板(1-21)的内侧面上设置有防滑纹。
8.根据权利要求7所述的移动式智能堆垛搬运机器人，其特征在于：所述的移动式智能堆垛搬运机器人还包括过渡配合机构(2)，过渡配合机构(2)包括横向滑道(2-5)、横向滑座(2-6)、限位弹簧(2-7)和连接支架(2-8)，连接支架(2-8)的前端固定连接在横向滑座(2-6)的底端，横向滑座(2-6)滑动连接在横向滑道(2-5)中，横向滑座(2-6)的左右两侧均固定连接有限位弹簧(2-7)，两个限位弹簧(2-7)的外端分别固定连接在横向滑道(2-5)的左右两端，连接支架(2-8)固定连接在环形底座(1-1)的前端。
9.根据权利要求7所述的移动式智能堆垛搬运机器人，其特征在于：所述的过渡配合机构(2)还包括牵引横梁(2-1)、纵向滑道(2-2)、纵向滑座(2-3)和微调弹簧(2-4)，横向滑道(2-5)的左右两端分别固定连接有纵向滑座(2-3)，两个纵向滑座(2-3)分别滑动连接在两个纵向滑道(2-2)中，两个纵向滑道(2-2)分别固定连接在牵引横梁(2-1)的左右两端，两个纵向滑座(2-3)的前后两侧均固定连接有微调弹簧(2-4)，位于左侧的两个微调弹簧(2-4)分别固定连接在位于左侧的纵向滑道(2-2)的前后两端，位于右侧的两个微调弹簧(2-4)分别固定连接在位于右侧的纵向滑道(2-2)的前后两端。
10.采用权利要求9的移动式智能堆垛搬运机器人的搬运方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤一：四个夹紧气缸(1-20)带动四个夹紧板(1-21)将物品的四面夹住；
步骤二：四个滑动板(1-16)共同带动四个夹紧板(1-21)将物品从地面上提起来；
步骤三：移动到堆垛地点之后，四个挤压凸起(1-13)分别挤压四个弧形顶块(1-7)，使四个定位侧板(1-8)将位于下方的物品进行定位；
步骤四：四个夹紧板(1-21)将物品放置在位于下方的物品上。
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