CN114633977A - 一种搬运机器人翻转导轨 - Google Patents

Abstract

本发明属于密集型仓储系统技术领域，尤其涉及一种搬运机器人翻转导轨。本发明通过在底板上设置滑动电机单元、旋转导轨单元、升降导轨单元以及水平旋转气缸单元的方式，达到翻转导轨既能竖向旋转开合，又能在放平后两端紧密对接的目的。本发明具有以下优点：第一，升降导轨单元在旋转导轨单元旋转前都适当下降，保证后者顺利旋转开合，以用于给防火卷帘门留出关闭空间；第二，旋转导轨单元在旋转前后其自身都进行滑动，保证自身旋转动作不会磕碰固定轨道，而且给升降导轨单元留出空隙，保证多段导轨精密对接、空隙小，穿梭车通过防火卷帘门区域时更加平稳。

Description

一种搬运机器人翻转导轨

技术领域

本发明属于密集型仓储系统技术领域，尤其涉及一种搬运机器人翻转导轨。

背景技术

密集型仓储系统，指的是一种无人或少人的高密度、智能化仓储管理系统，其结构组成主要包括穿梭车、货架以及其他辅助装置，例如定位装置、计数装置、扫描装置等，而其中的穿梭车按照运行方式的不同，主要分为有轨和无轨两种。

而该系统中的搬运机器人，指的就是底座为穿梭车、上部为机械臂的整个货物取放装置，搬运机器人在导轨上按序移动，即可进行货物的有序取放操作。

另一方面，在仓储系统设计规划的多个标准要求中，消防是重中之重，例如各个防火卷帘门的安装布置，所以在穿梭车导轨位置横跨一道防火卷帘门也是常有的事，这就要求穿梭车导轨具有活动轨道部分，即防火卷帘门无需放下时，活动轨道正常安装，防火卷帘门放下之前，活动轨道收起，露出一个导轨断口，保证防火卷帘门顺利向下放到底。

因此，现在也出现了不少翻转轨道产品，例如专利公告号为CN212778635U、公告日为2021.03.23的中国实用新型专利，公开了一种新型烧结机翻转轨道，包括：基座，在基座上铰接设置有一翻转导轨组件，在翻转导轨组件上固定设置有翻转导轨；在翻转导轨组件的一侧固定设置有驱动装置，驱动装置的动力输出端与翻转导轨组件铰接设置。

该实用新型专利中的翻转轨道，具有翻转动作行之有效的基础功能，但是翻转轨道放平后，两端与固定轨道之间都有不小的间隙，当然，这也是出于轨道可以顺利翻转的考虑，如果翻转轨道两端严丝合缝地对接，翻转轨道都不能旋转起来。

但问题是穿梭车不同于普通的载货小车，其内部含有诸多精密零部件，移动过程中产生的细小震动对其的危害是很大的。所以综上所述，现在急需一种结构改良的翻转导轨，保证既能有效旋转，还能在放平对接后两端间隙尽可能地小，以保证搬运机器人的穿梭车底座可以更加稳定地通过防火卷帘门关闭区域。

发明内容

本发明提供一种搬运机器人翻转导轨，其能通过在底板上设置滑动电机单元、旋转导轨单元、升降导轨单元以及水平旋转气缸单元的方式，达到翻转导轨既能竖向旋转开合，又能在放平后两端紧密对接的目的。

本发明解决上述问题采用的技术方案是：一种搬运机器人翻转导轨，包括底板，设置在所述底板上的滑动电机单元，设置在所述滑动电机单元上的旋转导轨单元，设置在所述底板上，且位于其中一个固定导轨和旋转导轨单元之间的升降导轨单元，以及设置在所述底板上，并用于推拉所述滑动电机单元、顶起所述升降导轨单元的水平旋转气缸单元。

进一步优选的技术方案在于：所述滑动电机单元包括设置在所述底板上的倒U型限位板，套接设置在所述倒U型限位板上的孔板，以及设置在所述孔板上，并用于竖向旋转所述旋转导轨单元的步进电机。

进一步优选的技术方案在于：所述滑动电机单元还包括设置在所述孔板上，并用于卡合固定旋转后的所述水平旋转气缸单元的U型板，设置在所述步进电机上并用于连接所述旋转导轨单元的驱动杆，以及套接设置在所述驱动杆上的支撑用孔板。

进一步优选的技术方案在于：所述旋转导轨单元包括导轨主体，设置在所述导轨主体下表面上，并用于连接所述驱动杆的凸出板，以及设置在所述导轨主体下表面上的支撑杆。

进一步优选的技术方案在于：所述升降导轨单元包括设置在所述底板上的竖向杆，升降用导轨主体，设置在所述升降用导轨主体下表面上并用于插入所述竖向杆的安装槽，设置在所述底板上且位于所述升降用导轨主体下方位置处的固定轴，以及一端铰接设置在所述固定轴上，并通过所述水平旋转气缸单元横向顶起方式，以用于向上顶起所述升降用导轨主体的倾斜板。

进一步优选的技术方案在于：所述升降导轨单元还包括设置在所述倾斜板上的轴体孔，以及设置在所述轴体孔内的扭簧。

进一步优选的技术方案在于：所述升降导轨单元还包括设置在所述倾斜板上，并用于在所述升降用导轨主体下表面上进行滚动的顶起用滚轮。

进一步优选的技术方案在于：所述水平旋转气缸单元包括设置在所述底板上的圆形安装槽，设置在所述圆形安装槽上的圆形底板，设置在所述圆形底板上的伸缩气缸，以及设置在所述伸缩气缸上，并用于横向推动所述倾斜板、横向推拉所述U型板的L型板。

进一步优选的技术方案在于：所述水平旋转气缸单元还包括设置在所述圆形底板环形面上的驱动用齿。

进一步优选的技术方案在于：所述水平旋转气缸单元还包括设置在所述圆形底板下表面上的滚珠。

本发明具有以下优点。

第一，升降导轨单元在旋转导轨单元旋转前都适当下降，保证后者顺利旋转开合，以用于给防火卷帘门留出关闭空间。

第二，旋转导轨单元在旋转前后其自身都进行滑动，保证自身旋转动作不会磕碰固定轨道，而且给升降导轨单元留出空隙，保证多段导轨精密对接、空隙小，穿梭车通过防火卷帘门区域时更加平稳。

第三，旋转导轨单元的旋转和滑动动作都十分简单、有序、精准。

第四，水平旋转气缸单元既能间接推拉滑动旋转导轨单元，又能升降调节升降导轨单元，保证整个翻转导轨的结构更加简单、紧凑，直接节省了一个气缸。

第五，旋转导轨单元可旋转、可滑动，升降导轨单元可升降，最终使得因为旋转动作而不得不留出的空隙可以被填满，保证导轨断口更加平稳，穿梭车稳定运行、卷帘门有效开合都能高效实现。

附图说明

图1为本发明中翻转导轨放平使用的方式示意图。

图2为本发明中倒U型限位板、竖向杆、圆形安装槽的位置结构示意图。

图3为本发明中倾斜板在俯视角度下的位置结构示意图。

图4为本发明中L型板顶起倾斜板的使用方式示意图。

图5为本发明中驱动杆的位置结构示意图。

图6为本发明中U型板的位置结构示意图。

图7为本发明中旋转导轨单元的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件如下：固定导轨a、防火卷帘门下放区b、底板1、滑动电机单元2、旋转导轨单元3、升降导轨单元4、水平旋转气缸单元5、倒U型限位板201、孔板202、步进电机203、U型板204、驱动杆205、支撑用孔板206、导轨主体301、凸出板302、支撑杆303、竖向杆401、升降用导轨主体402、安装槽403、固定轴404、倾斜板405、轴体孔406、顶起用滚轮407、圆形安装槽501、圆形底板502、伸缩气缸503、L型板504。

具体实施方式

以下所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明的范围进行限定。

如附图1-7所示，一种搬运机器人翻转导轨，包括底板1，设置在所述底板1上的滑动电机单元2，设置在所述滑动电机单元2上的旋转导轨单元3，设置在所述底板1上，且位于其中一个固定导轨a和旋转导轨单元3之间的升降导轨单元4，以及设置在所述底板1上，并用于推拉所述滑动电机单元2、顶起所述升降导轨单元4的水平旋转气缸单元5。

在本实施例中，该翻转导轨的大体使用方法及优点如下。

第一，初始时，即翻转导轨的常态，此时所述滑动电机单元2连带旋转导轨单元3，位于远离所述升降导轨单元4的一侧，所述旋转导轨单元3放平，沿着导轨方向依次为第一个固定导轨a、升降导轨单元4、旋转导轨单元3以及第二个固定导轨a，两两之间的缝隙宽度为几毫米，相较于现有技术中几厘米的缝隙，该翻转导轨可以保证穿梭车平稳通过。

第二，当防火卷帘门需要向下关闭之前，需要旋转收起整个翻转导轨，此时需要先下降所述升降导轨单元4，操作方式为所述水平旋转气缸单元5收回即可，然后再滑动收回所述旋转导轨单元3，目的是保证所述旋转导轨单元3旋转起来后，两端都不会被磕碰，这一步的操作方法即为所述水平旋转气缸单元5勾住、拉回所述滑动电机单元2。

因此，这就要求所述水平旋转气缸单元5可以水平旋转，切换触发上述两个截然不同的功能。

第三，所述旋转导轨单元3回到导轨断口的较为中间位置处后，所述滑动电机单元2开启，将所述旋转导轨单元3翻转至竖直，至此防火卷帘门下放区b就全部露出，防火卷帘门就可以有效向下关闭了，保证机器人穿梭车通过，和防火卷帘门关闭这两个功能相互不影响、都能有效进行。

其中，所述旋转导轨单元3需要竖向旋转90°，以用于连通两个固定导轨a，所述水平旋转气缸单元5需要水平向旋转90°，以用于顶起所述升降导轨单元4，和推拉所述旋转导轨单元3。

最后，所述水平旋转气缸单元5具有“一缸两用”的优点，保证整个翻转导轨的结构更加紧凑。

所述滑动电机单元2包括设置在所述底板1上的倒U型限位板201，套接设置在所述倒U型限位板201上的孔板202，以及设置在所述孔板202上，并用于竖向旋转所述旋转导轨单元3的步进电机203。

在本实施例中，所述步进电机203断电关闭后不会再旋转，保证所述旋转导轨单元3可以稳稳地被固定在竖直打开状态。

此外如附图2所示，所述孔板202滑动至所述倒U型限位板201的最右边，即为所述旋转导轨单元3紧密对接右侧的固定导轨a，所述孔板202滑动至所述倒U型限位板201的最左边，即为所述旋转导轨单元3具有了足够的旋转空间，两端不会在旋转时被磕碰。

所述滑动电机单元2还包括设置在所述孔板202上，并用于卡合固定旋转后的所述水平旋转气缸单元5的U型板204，设置在所述步进电机203上并用于连接所述旋转导轨单元3的驱动杆205，以及套接设置在所述驱动杆205上的支撑用孔板206。

在本实施例中，所述U型板204即为所述水平旋转气缸单元5得以推动、拉动所述孔板202的施力作用部位，而所述驱动杆205与所述旋转导轨单元3固接，保证所述旋转导轨单元3得以顺利旋转。

最后是所述支撑用孔板206，其作用是稳定支持所述旋转导轨单元3，而且不能影响所述驱动杆205的旋转，更重要的是所述支撑用孔板206会跟随所述旋转导轨单元3一起滑动，因此所述支撑用孔板206的下表面可以设置滚珠，可以大大降低滑动时的摩擦力。

所述旋转导轨单元3包括导轨主体301，设置在所述导轨主体301下表面上，并用于连接所述驱动杆205的凸出板302，以及设置在所述导轨主体301下表面上的支撑杆303。

在本实施例中，所述导轨主体301、固定导轨a的截面形状都为L形或倒T形，都是常见的导轨样式，而穿梭车对所述导轨主体301的压力，一端压在所述驱动杆205上，另一端就要依靠所述支撑杆303，保证所述导轨主体301旋转放平后得以稳定支撑。

所述升降导轨单元4包括设置在所述底板1上的竖向杆401，升降用导轨主体402，设置在所述升降用导轨主体402下表面上并用于插入所述竖向杆401的安装槽403，设置在所述底板1上且位于所述升降用导轨主体402下方位置处的固定轴404，以及一端铰接设置在所述固定轴404上，并通过所述水平旋转气缸单元5横向顶起方式，以用于向上顶起所述升降用导轨主体402的倾斜板405。

在本实施例中，所述升降用导轨主体402的形状与所述导轨主体301相同，仅仅是长度变小了而已，所述升降用导轨主体402在所述导轨主体301旋转之前，必须下降，以用于给所述导轨主体301留出足够的旋转空间，下降方式则是所述水平旋转气缸单元5撤出，所述升降用导轨主体402依靠自重，即可下降至足够低的位置，避免磕碰所述导轨主体301。

所述升降导轨单元4还包括设置在所述倾斜板405上的轴体孔406，以及设置在所述轴体孔406内的扭簧。

在本实施例中，所述升降用导轨主体402能够上升并保持的力，来自所述水平旋转气缸单元5对所述倾斜板405的向上推挤的力，所述扭簧仅仅是保证所述倾斜板405不会旋转摆落，以待所述水平旋转气缸单元5的再次进入推挤操作。

所述升降导轨单元4还包括设置在所述倾斜板405上，并用于在所述升降用导轨主体402下表面上进行滚动的顶起用滚轮407。

在本实施例中，如果没有所述顶起用滚轮407，则所述倾斜板405对所述升降用导轨主体402的推挤上升力由滑动摩擦产生，十分费力，因此设置所述顶起用滚轮407后，保证所述升降用导轨主体402的上升动作更加省力。

所述水平旋转气缸单元5包括设置在所述底板1上的圆形安装槽501，设置在所述圆形安装槽501上的圆形底板502，设置在所述圆形底板502上的伸缩气缸503，以及设置在所述伸缩气缸503上，并用于横向推动所述倾斜板405、横向推拉所述U型板204的L型板504。

在本实施例中，所述L型板504用于向上顶起所述倾斜板405，也用于旋转插入到所述U型板204内，用于推、拉所述导轨主体301，因此所述伸缩气缸503在旋转前、旋转时可以实时调整所述L型板504的伸出长度，保证前者的推挤长度，后者的插接长度都适宜。

所述水平旋转气缸单元5还包括设置在所述圆形底板502环形面上的驱动用齿。所述水平旋转气缸单元5还包括设置在所述圆形底板502下表面上的滚珠。

在本实施例中，所述驱动用齿连接外部驱动链条，保证所述伸缩气缸503的旋转动作更加省力、精准，而所述圆形底板502下表面上的滚珠，也是为了降低其旋转阻力。

最后，所述圆形底板502的重量需要相对较大，避免所述伸缩气缸503发生不必要的竖向偏移、倾斜。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种修改。这些都是不具有创造性的修改，只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种搬运机器人翻转导轨，其特征在于：包括底板（1），设置在所述底板（1）上的滑动电机单元（2），设置在所述滑动电机单元（2）上的旋转导轨单元（3），设置在所述底板（1）上，且位于其中一个固定导轨（a）和旋转导轨单元（3）之间的升降导轨单元（4），以及设置在所述底板（1）上，并用于推拉所述滑动电机单元（2）、顶起所述升降导轨单元（4）的水平旋转气缸单元（5）。

2.根据权利要求1所述的一种搬运机器人翻转导轨，其特征在于：所述滑动电机单元（2）包括设置在所述底板（1）上的倒U型限位板（201），套接设置在所述倒U型限位板（201）上的孔板（202），以及设置在所述孔板（202）上，并用于竖向旋转所述旋转导轨单元（3）的步进电机（203）。

3.根据权利要求2所述的一种搬运机器人翻转导轨，其特征在于：所述滑动电机单元（2）还包括设置在所述孔板（202）上，并用于卡合固定旋转后的所述水平旋转气缸单元（5）的U型板（204），设置在所述步进电机（203）上并用于连接所述旋转导轨单元（3）的驱动杆（205），以及套接设置在所述驱动杆（205）上的支撑用孔板（206）。

4.根据权利要求3所述的一种搬运机器人翻转导轨，其特征在于：所述旋转导轨单元（3）包括导轨主体（301），设置在所述导轨主体（301）下表面上，并用于连接所述驱动杆（205）的凸出板（302），以及设置在所述导轨主体（301）下表面上的支撑杆（303）。

5.根据权利要求3所述的一种搬运机器人翻转导轨，其特征在于：所述升降导轨单元（4）包括设置在所述底板（1）上的竖向杆（401），升降用导轨主体（402），设置在所述升降用导轨主体（402）下表面上并用于插入所述竖向杆（401）的安装槽（403），设置在所述底板（1）上且位于所述升降用导轨主体（402）下方位置处的固定轴（404），以及一端铰接设置在所述固定轴（404）上，并通过所述水平旋转气缸单元（5）横向顶起方式，以用于向上顶起所述升降用导轨主体（402）的倾斜板（405）。

6.根据权利要求5所述的一种搬运机器人翻转导轨，其特征在于：所述升降导轨单元（4）还包括设置在所述倾斜板（405）上的轴体孔（406），以及设置在所述轴体孔（406）内的扭簧。

7.根据权利要求5所述的一种搬运机器人翻转导轨，其特征在于：所述升降导轨单元（4）还包括设置在所述倾斜板（405）上，并用于在所述升降用导轨主体（402）下表面上进行滚动的顶起用滚轮（407）。

8.根据权利要求5所述的一种搬运机器人翻转导轨，其特征在于：所述水平旋转气缸单元（5）包括设置在所述底板（1）上的圆形安装槽（501），设置在所述圆形安装槽（501）上的圆形底板（502），设置在所述圆形底板（502）上的伸缩气缸（503），以及设置在所述伸缩气缸（503）上，并用于横向推动所述倾斜板（405）、横向推拉所述U型板（204）的L型板（504）。

9.根据权利要求8所述的一种搬运机器人翻转导轨，其特征在于：所述水平旋转气缸单元（5）还包括设置在所述圆形底板（502）环形面上的驱动用齿。

10.根据权利要求9所述的一种搬运机器人翻转导轨，其特征在于：所述水平旋转气缸单元（5）还包括设置在所述圆形底板（502）下表面上的滚珠。

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