CN114560028A - 物料搬运机器人 - Google Patents

Abstract

本发明适用于搬运机器人领域，公开了一种物料搬运机器人，包括自动导引车、两个承载架及两个升降组件；两个承载架沿第一方向间隔相对设置，且两个承载架分别用于承载物料的两端，两个升降组件分别对应连接在两个承载架与自动导引车之间，其中，一个升降组件独立驱动一个承载架的升降，另一个升降组件独立驱动另一个承载架的升降。本发明的物料搬运机器人通过两个承载架分别单独调整与之相连的两个承载架的高度，从而使得两个承载架在同一水平高度，保证物料两端高度一致的精度。

Description

物料搬运机器人

技术领域

本发明涉及搬运机器人领域，尤其涉及物料搬运机器人。

背景技术

现有的物料搬运机器人，在搬运物料虽然都说具有较高的搬运精度，但是在具体的技术方案中较高的精度还存在着通过单一的升降或平移机构调整高度或平移距离来解决搬运精度问题，这在技术上还存在以下欠缺：考虑是单一的升降机构，只能实现承载物料的承载架整体的升高，但是当与升降机构相连的移动机器人位于凹凸不平的地面时，就会导致承载物料的承载架倾斜而无法完成物料的精度定位问题，因此，物料搬运机器人的搬运精度问题迫切需要得到有效的技术方案来解决。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供物料搬运机器人，其旨在解决物料搬运精度的技术问题。

为达到上述目的，本发明提供的方案是：物料搬运机器人，包括自动导引车、两个承载架及两个升降组件；两个所述承载架沿第一方向间隔相对设置，且两个所述承载架分别用于承载物料的两端，两个升降组件分别对应连接在两个所述承载架与所述自动导引车之间，其中，一个所述升降组件独立驱动一个所述承载架的升降，另一个所述升降组件独立驱动另一个所述承载架的升降。

在一种可能的实施方式中，所述升降组件包括底座，安装于所述底座上且用于驱动所述承载架升降的升降架，及连接在所述底座和所述升降架之间的第一驱动源。

在一种可能的实施方式中，所述底座与所述升降架之间设置有滚轮模组，所述升降架向外凸设有导轨，所述底座向上延伸有与所述导轨配设的连接板，所述连接板上滚动连接有在所述导轨滚动的所述滚轮模组。

在一种可能的实施方式中，所述滚轮模组包括第一滚轮组件、第二滚轮组件和第三滚轮组件，所述导轨包括第一侧面，与所述第一侧面相对设置的第二侧面、及连接所述第一侧面与所述第二侧面的第三侧面，所述第一滚轮组件滚动连接在所述第一侧面，所述第二滚轮组件滚动连接在所述第二侧面，所述第三滚轮组件滚动连接在所述第三侧面上。

在一种可能的实施方式中，所述第一滚轮组件包括滚轮、从所述滚轮朝向并穿设于所述连接板的螺柱、套设于螺柱用于调节所述滚轮与所述第一侧面之间距离的偏心件、及与所述螺柱末端连接的螺母。

在一种可能的实施方式中，所述升降架还凸设有导向轮，所述导向轮位于所述导轨的下方且与所述连接板配设用于升降导向。

在一种可能的实施方式中，所述物料搬运机器人还包括移动组件，所述移动组件连接于所述升降组件和所述自动导引车之间，所述移动组件用于驱动至少一个所述升降组件带动所述承载架横向移动以调整两个所述承载架之间的间距。

在一种可能的实施方式中，所述移动组件包括两个间隔相对设置的移动模组，其中一个移动模组连接于一个所述升降组件和所述自动导引车之间以用于驱动一个所述升降组件带动一个所述承载架横向移动，另一个所述移动模组连接于另一个所述升降组件和所述自动导引车之间以用于驱动另一个所述升降组件带动另一个所述承载架横向移动。

在一种可能的实施方式中，所述移动模组包括第二驱动源、与所述第二驱动源连接以用于驱动所述承载架移动的传动模块、与所述自动导引车固定连接的滑轨、及滑动连接在所述滑轨上的滑块，所述滑块与所述升降组件连接，所述第二驱动源连接于所述升降组件与所述自动导引车之间以用于驱动所述升降组件沿所述滑轨的滑动。

在一种可能的实施方式中，所述传动模块包括滚珠丝杆、套设于所述滚珠丝杆上的轴承、用于承载所述轴承且与所述自动导引车连接的安装座、及连接在所述滚珠丝杆与所述第二驱动源之间的联轴器，所述滚珠丝杆与所述滑块活动连接用于驱动所述升降组件在所述滑轨的移动。

在一种可能的实施方式中，每个所述承载架都设有用于装载物料的第一承载槽和用于卸载物料的第二承载槽，所述第一承载槽与所述第二承载槽沿第二方向间隔设置，所述第二方向相对所述第一方向垂直。

在一种可能的实施方式中，所述承载架凸设有定位检测件，所述定位检测件设置于所述承载架上且位于所述第一承载槽的旁侧以用于定位装载物料。

在一种可能的实施方式中，所述自动导引车的拐角处设有转向灯，所述拐角处分别与所述自动导引车相邻的两个侧面相连，且所述转向灯的表面与所述自动导引车的相邻侧面共面。

本发明提供的一种物料搬运机器人，由于自动导引车行驶到凹凸不平的地面承载物料时，存在物料偏斜现象导致抓取机构无法对准抓取，因此，通过每个升降组件分别独立升降每个承载架，使得物料两端的承载架保持在同一水平的高度，从而使得调整为水平的物料两端平齐容易被抓取机构抓取。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的物料搬运机器人的正视图；

图2是本发明实施例提供的物料搬运机器人的一个视角的立体示意图；

图3是图2中升降组件去除外壳的结构示意图；

图4是图3中A处的局部放大图；

图5是图3中升降组件去除连接板的一个视角的结构示意图；

图6是图5中B处的局部放大图；

图7是图3中升降组件去除连接板的另一个视角的结构示意图；

图8是图7中C处的局部放大图；

图9是图7中的正视图；

图10是图9中D-D处的剖视图；

图11是图10中E处的局部放大图。

附图标号说明：1、物料搬运机器人；10、自动导引车；11、转向灯；20、承载架；21、第一承载槽；22、第二承载槽；23、定位检测件；30、升降组件；31、底座；311、连接板；32、升降架；321、导轨；3211、第一侧面；3212、第二侧面；3213、第三侧面；33、第一驱动源；34、滚轮模组；341、第一滚轮组件；3411、滚轮；3412、螺柱；3413、偏心件；3414、螺母；342、第二滚轮组件；343、第三滚轮组件；40、移动组件；41、移动模组；411、第二驱动源；412、传动模块；4121、滚珠丝杆；4122、轴承；4123、安装座；4124、联轴器；413、滑轨；414、滑块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者也可以是通过居中元件间接连接另一个元件。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1所示，本发明实施例提供的一种物料搬运机器人1，包括自动导引车10、两个承载架20及两个升降组件30；两个承载架20沿第一方向间隔相对设置，且两个承载架20分别用于承载物料的两端，两个升降组件30分别对应连接在两个承载架20与自动导引车10之间，其中，一个升降组件30独立驱动一个承载架20的升降，另一个升降组件30独立驱动另一个承载架20的升降。具体应用中，该物料搬运机器人1通过自动导引车10将安装在自动导引车10上的升降组件30和位于升降组件30末端的承载架20带到指定的上料位置后，上料机将物料上料卡设在两个承载架20的两端，然后自动导引车10将物料运送到用料机处，由于自动导引车10地面不是绝对的水平面，从而导致了物料存在偏斜情况，通过两个升降组件30分别对应调节两个承载架20的高度，从而使得物料两端能保持一致的水平高度精度，从而用料机可以通过水平抓手抓取物料两端进行上料。

参照图1所示，在一种可能的实施方式中，物料为一种卷料(图未示)，该卷料由卷芯和环绕缠卷于卷芯的用料组成，卷芯的两端卡设在两个承载架20的两端。

参照图3所示，在一种可能的实施方式中，升降组件30包括底座31，安装于底座31上且用于驱动承载架20升降的升降架32，及连接在底座31和升降架32之间的第一驱动源33。具体应用中，升降架32的末端连接有承载架20，第一驱动源33用于驱动升降架32相对底座31做升降运动，其中，第一驱动源33的动力源可以为气动或液动或电动的任意一种方式，优先考虑采用电动的方式，这样更有利控制升降架32的运动精度。

参照图3至5所示，在一种可能的实施方式中，底座31与升降架32之间设置有滚轮模组34，升降架32向外凸设有导轨321，底座31向上延伸有与导轨321配设的连接板311，连接板311上滚动连接有在导轨321滚动的滚轮模组34。具体应用中，滚轮模组34设置在连接板311且滚动连接在导轨321上可以将升降架32与连接板311的滑动摩擦转换成滚动摩擦，从而减少连接板311和升降架32之间的磨损，保证传动的精度。

参照图4至8所示，在一种可能的实施方式中，滚轮模组34包括第一滚轮组件341、第二滚轮组件342和第三滚轮组件343，导轨321包括第一侧面3211，与第一侧面3211相对设置的第二侧面3212、及连接第一侧面3211与第二侧面3212的第三侧面3213，第一滚轮组件341滚动连接在第一侧面3211，第二滚轮组件342滚动连接在第二侧面3212，第三滚轮组件343滚动连接在第三侧面3213上。具体应用中，滚轮模组34一共分为三组，分别为第一滚轮组件341、第二滚轮组件342和第三滚轮组件343，其中，第一滚轮组件341与第二滚轮组件342夹设在导轨321的两侧的第一侧面3211和第二侧面3212，从而保证了导轨321的两侧与连接板311的接触都是滚动连接，第三滚轮组件343滚动连接在导轨321的第三侧面3213，从而使得第三侧面3213与连接板311的接触也是滚动连接，从而滚轮模组34使得升降架32与连接板311之间都是滚动传动连接，降低升降架32长期使用因为磨损导致的精度问题。

参照图3和6所示，在一种可能的实施方式中，第一滚轮组件341包括滚轮3411、从滚轮3411朝向并穿设于连接板311的螺柱3412、套设于螺柱3412用于调节滚轮3411与第一侧面3211之间距离的偏心件3413、及与螺柱3412末端连接的螺母3414。具体应用中，可以先通过转动偏心件3413的角度调节滚轮3411与第一侧面3211之间的间距，然后在通过螺母3414将滚轮3411固定在螺柱3412上但不影响滚轮3411在第一侧面3211上的滚动，另外，第二滚轮组件342与第一滚轮组件341相同，在此不在描述，通过调节第一滚轮组件341到第一侧面3211的距离和调节第二滚轮组件342到第二侧面3212的距离可以保证在传动精度的范围内优秀改善滚动摩擦力问题，从而减轻第一驱动源33的驱动过载等问题。

参照图4和5所示，在一种可能的实施方式中，升降架32还凸设有导向轮(图未示)，导向轮位于导轨321的下方且与连接板311配设用于升降导向。具体应用中，导向轮凸设在升降架32且位于导轨321的下方有利于更好地使升降架32定位安装于连接板311上。

参照图9和10所示，在一种可能的实施方式中，物料搬运机器人1还包括移动组件40，移动组件40连接于升降组件30和自动导引车10之间，移动组件40用于驱动至少一个升降组件30带动承载架20横向移动以调整两个承载架20之间的间距。具体应用中，移动组件40驱动升降组件30带动承载架20的横向移动可以调整承载架20之间的间距，应该理解的是，当自动导引车10停靠在上料机附近，由于需要上料不同规格大小的物料，此时，通过移动组件40能改边承载架20之间的间距从而调整为适合横向宽距来适配不同宽度的物料，从而使得物料搬运机器人1具有更大的适用范围。

参照图9至11所示，在一种可能的实施方式中，移动组件40包括两个间隔相对设置的移动模组41，其中一个移动模组41连接于一个升降组件30和自动导引车10之间以用于驱动一个升降组件30带动一个承载架20横向移动，另一个移动模组41连接于另一个升降组件30和自动导引车10之间以用于驱动另一个升降组件30带动另一个承载架20横向移动。具体应用中，移动模组41设置有两个，每个移动模组41分别独立控制一个升降组件30带动一个承载架20的横向移动，从而使得移动组件40不仅能调节移动承载架20之间的宽度间距，也能通过移动模组41同时驱动承载架20横向移动，应该理解的是，当自动导引车10将物料搬运到用料机附近时，由于自动导引车10无法保证物料到达指定的横向位置，此时，可以通过不断调整自动导引车10的位置有可能能解决这样的技术问题，但是在自动导引车10调节的过程中需要耗时长，不利于提高工作效率，因此，通过两个移动模组41来调节物料的横向位置精度问题可以有效缩短时长，提高工作效率。

参照图9和11所示，在一种可能的实施方式中，移动模组41包括第二驱动源411、与第二驱动源411连接以用于驱动承载架20移动的传动模块412、与自动导引车10固定连接的滑轨413、及滑动连接在滑轨413上的滑块，滑块与升降组件30连接，第二驱动源411连接于升降组件30与自动导引车10之间以用于驱动升降组件30沿滑轨413的滑动。具体应用中，升降组件30与滑块连接带着承载架20在滑轨413上横向移动，该横向移动的方向与第一方向相同，因此，通过移动模组41可以调节两个承载架20的横向间距。

参照图9和11所示，在一种可能的实施方式中，传动模块412包括滚珠丝杆4121、套设于滚珠丝杆4121上的轴承4122、用于承载轴承4122且与自动导引车10连接的安装座4123、及连接在滚珠丝杆4121与第二驱动源411之间的联轴器4124，滚珠丝杆4121与滑块活动连接用于驱动升降组件30在滑轨413的移动。具体应用中，由于滚珠丝杆4121传动的精度高，容易更好的调节控制物料横向移动的精度问题，同时，滚珠丝杆4121传动的平稳性强，可以防止物料在横向移动时因为抖动而脱离承载架20。

参照图2所示，在一种可能的实施方式中，每个承载架20都设有用于装载物料的第一承载槽21和用于卸载物料的第二承载槽22，第一承载槽21与第二承载槽22沿第二方向间隔设置，第二方向相对第一方向垂直。具体应用中，承载架20设置有第一承载槽21和第二承载槽22，第一承载槽21靠近于自动导引车10的上方中央设置能更好地承载装载物料的重量，由于，卸载物料的第二承载槽22仅需承担卷芯的重量，因此，第二承载槽22可以偏离于上方中央而设置。

参照图2和11所示，在一种可能的实施方式中，承载架20凸设有定位检测件23，定位检测件23设置于承载架20上且位于第一承载槽21的旁侧以用于定位装载物料。具体应用中，定位检测件23设置于第一承载槽21的旁侧，方便用料机对第一承载槽21的位置进行定位校准，当定位检测有误时，可以通过升降组件30和移动模组41来调整物料的位置。

参照图2所示，在一种可能的实施方式中，自动导引车10的拐角处设有转向灯11，拐角处分别与自动导引车10相邻的两个侧面相连，且转向灯11的表面与自动导引车10的相邻侧面共面。具体应用中，自动导引车10的拐角处设有两个转向灯11或四个转向灯11，转向灯11具体的数量不作限制也可以为一个或三个等，转向灯11的作用可以使自动导引车10工作在有人的车间环境下，提示行人车辆将行驶的方向。

参照图1所示，在一种可能的实施方式中，自动导引车10具有自主定位与导航、AGV导航控制、任务调度、路径规划方向等功能。

其中，自动导引车10的路径规划方法包括获取循迹路径；自动导引车10根据循迹路径行进；若自动导引车10行进过程中，在循迹路径上检测到障碍物，获取障碍物的障碍物信息；根据障碍物信息生成避障路径，避障路径的终点设置在循迹路径上；控制自动导引车10根据避障路径，由当前位置向循迹路径行进。

具体应用中，自动导引车10能够在检测到障碍物时获取障碍物信息，根据障碍物信息调整行进的路径，以使自动导引车10绕过障碍物，回到循迹路径上。实现了自动导引车10在行进的过程中，能够在检测到障碍物时调整行进路径，灵活地绕过循迹路径上的障碍物。

工作原理：物料搬运机器人1通过自动导引车10将物料搬运到用料机处，其中，设置在自动导引车10上的两个升降组件30可以分别对应调整连接在升降组件30上的承载架20的高度，从而调节物料两端的水平高度；驱动升降组件30带动承载架20横向移动的移动组件40可以调节物料横向的间距和位置，从而调整物料的位置和姿态，满足用料机处的抓手抓取的精度。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (13)

1.一种物料搬运机器人，其特征在于，包括：

自动导引车；

两个承载架，两个所述承载架沿第一方向间隔相对设置，且两个所述承载架分别用于承载物料的两端；

两个升降组件，两个升降组件分别对应连接在两个所述承载架与所述自动导引车之间，其中，一个所述升降组件独立驱动一个所述承载架的升降，另一个所述升降组件独立驱动另一个所述承载架的升降。

2.如权利要求1所述的物料搬运机器人，其特征在于，所述升降组件包括底座，安装于所述底座上且用于驱动所述承载架升降的升降架，及连接在所述底座和所述升降架之间的第一驱动源。

3.如权利要求2所述的物料搬运机器人，其特征在于，所述底座与所述升降架之间设置有滚轮模组，所述升降架向外凸设有导轨，所述底座向上延伸有与所述导轨配设的连接板，所述连接板上滚动连接有在所述导轨滚动的所述滚轮模组。

4.如权利要求3所述的物料搬运机器人，其特征在于，所述滚轮模组包括第一滚轮组件、第二滚轮组件和第三滚轮组件，所述导轨包括第一侧面，与所述第一侧面相对设置的第二侧面、及连接所述第一侧面与所述第二侧面的第三侧面，所述第一滚轮组件滚动连接在所述第一侧面，所述第二滚轮组件滚动连接在所述第二侧面，所述第三滚轮组件滚动连接在所述第三侧面上。

5.如权利要求4所述的物料搬运机器人，其特征在于，所述第一滚轮组件包括滚轮、从所述滚轮朝向并穿设于所述连接板的螺柱、套设于螺柱用于调节所述滚轮与所述第一侧面之间距离的偏心件、及与所述螺柱末端连接的螺母。

6.如权利要求3所述的物料搬运机器人，其特征在于，所述升降架还凸设有导向轮，所述导向轮位于所述导轨的下方且与所述连接板配设用于升降导向。

7.如权利要求1至6任一项所述的物料搬运机器人，其特征在于，所述物料搬运机器人还包括移动组件，所述移动组件连接于所述升降组件和所述自动导引车之间，所述移动组件用于驱动至少一个所述升降组件带动所述承载架横向移动以调整两个所述承载架之间的间距。

8.如权利要求7所述的物料搬运机器人，其特征在于，所述移动组件包括两个间隔相对设置的移动模组，其中一个移动模组连接于一个所述升降组件和所述自动导引车之间以用于驱动一个所述升降组件带动一个所述承载架横向移动，另一个所述移动模组连接于另一个所述升降组件和所述自动导引车之间以用于驱动另一个所述升降组件带动另一个所述承载架横向移动。

9.如权利要求7所述的物料搬运机器人，其特征在于，所述移动模组包括第二驱动源、与所述第二驱动源连接以用于驱动所述承载架移动的传动模块、与所述自动导引车固定连接的滑轨、及滑动连接在所述滑轨上的滑块，所述滑块与所述升降组件连接，所述第二驱动源连接于所述升降组件与所述自动导引车之间以用于驱动所述升降组件沿所述滑轨的滑动。

10.如权利要求9所述的物料搬运机器人，其特征在于，所述传动模块包括滚珠丝杆、套设于所述滚珠丝杆上的轴承、用于承载所述轴承且与所述自动导引车连接的安装座、及连接在所述滚珠丝杆与所述第二驱动源之间的联轴器，所述滚珠丝杆与所述滑块活动连接用于驱动所述升降组件在所述滑轨的移动。

11.如权利要求1至6任一项所述的物料搬运机器人，其特征在于，每个所述承载架都设有用于装载物料的第一承载槽和用于卸载物料的第二承载槽，所述第一承载槽与所述第二承载槽沿第二方向间隔设置，所述第二方向相对所述第一方向垂直。

12.如权利要求11所述的物料搬运机器人，其特征在于，所述承载架凸设有定位检测件，所述定位检测件设置于所述承载架上且位于所述第一承载槽的旁侧以用于定位装载物料。

13.如权利要求1至6任一项所述的物料搬运机器人，其特征在于，所述自动导引车的拐角处设有转向灯，所述拐角处分别与所述自动导引车相邻的两个侧面相连，且所述转向灯的表面与所述自动导引车的相邻侧面共面。

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