CN114955928A

CN114955928A - 一种货物自动搬运机器人

Info

Publication number: CN114955928A
Application number: CN202210543854.9A
Authority: CN
Inventors: 杨勇; 杨波
Original assignee: Xuzhou Xiaer Intelligent Welding Research Institute Co ltd
Current assignee: Jiangsu Runyang Auto Parts Manufacturing Co ltd
Priority date: 2022-05-19
Filing date: 2022-05-19
Publication date: 2022-08-30
Anticipated expiration: 2042-05-19
Also published as: CN114955928B

Abstract

本发明涉及工业机器人技术领域，且公开了一种货物自动搬运机器人，包括主体，所述主体内部的四角处均开设有限位腔，所述限位腔中活动安装有升降体，所述升降体的支撑板伸出限位腔，所述升降体的限位板位于限位腔的内腔，所述限位板的内部安装有上感应器，所述主体内部位于限位腔上方的位置安装有下感应器，所述升降体的内部开设有施力腔，所述限位腔的底面安装有施力杆，所述主体内部位于施力杆的下方位置安装有升降机构，所述施力腔的上侧面与施力杆的上端面之间安装有弹性件。本发明通过施力杆与施力腔的设置，当货物的重心位于一侧位置时，使得该位置的升降体会对货物施加更大的支撑力，从而降低货物发生倾斜的概率。

Description

一种货物自动搬运机器人

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，具体为一种货物自动搬运机器人。

背景技术

工业机器人是指在工业自动化应用中所使用的一种机器，其中，按照用途可以将工业机器人分为搬运机器人、喷涂机器人、焊接机器人和装配机器人等多种类型，进而实现用机器代替人力。

而现有的搬运机器人在工作时，是通过行驶机构带动，进而令机器人移动到放置货物的货架底部，之后，令两侧的升降杆上移，使其接触货物，并将货物抬离货架，然后，行驶机构运行，使得货物被机器人搬运到相应的位置，但是在上述过程中，由于货物的种类多样，使得货物的重心不一定处于中间位置，而机器人在升起升降杆时，会对两侧的升降杆施加相同的力，最终导致两侧的升降杆所受货物重力不同，使得升起高度不同，进而令货物容易产生倾斜现象，从而使得在搬运时，货物容易发生侧翻。

发明内容

针对背景技术中提出的现有搬运机器人在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种货物自动搬运机器人，具备降低货物发生倾斜的概率、令货物不易侧翻的优点，解决了上述背景技术中提出的技术问题。

本发明提供如下技术方案：一种货物自动搬运机器人，包括主体，所述主体的底部安装有行驶轮，所述主体内部的四角处均开设有限位腔，所述限位腔中活动安装有升降体，所述升降体的支撑板伸出限位腔，所述升降体的限位板位于限位腔的内腔，所述限位板的内部安装有上感应器，所述主体内部位于限位腔上方的位置安装有下感应器，所述升降体的内部开设有施力腔，所述限位腔的底面安装有施力杆，所述主体内部位于施力杆的下方位置安装有升降机构，用于带动施力杆伸出、收缩，所述上感应器与下感应器相接触时，对应位置的升降机构停止运行，所述施力杆的上端端头与施力腔形成活动连接，所述施力腔的上侧面与施力杆的上端面之间安装有弹性件，所述弹性件的最大弹力大于本装置的有效承载力。

优选的，所述施力腔中位于施力杆上侧的腔体中充入有气体，所述主体内部位于限位腔下方的位置开设有配重腔，所述配重腔的中间位置活动安装有配重块，所述配重块将配重腔均匀分隔成位于配重块左侧的左腔体与位于配重块右侧的右腔体。

优选的，所述左腔体与右腔体中均活动安装有挤压块，所述挤压块与配重块之间安装有压缩弹簧，所述施力腔中的气体进入配重腔时，会带动挤压块挤压压缩弹簧，所述主体的左右两侧均安装有软管，用以连通该侧位置的限位腔与配重腔中位于该侧位置的腔体。

优选的，所述主体内部位于配重腔的两侧位置均开设有导气腔，所述导气腔与配重腔中位于对应位置的腔体连通，所述配重块的左右两侧均固定安装有连接杆，所述连接杆的活塞端与对应位置的导气腔形成活动连接，且阻挡导气腔与配重腔连通。

优选的，所述主体下侧面的四角处均固定安装有气囊，所述气囊内腔的底面与主体的下侧面之间固定安装有呈垂直伸缩设置的限位杆，所述气囊的下侧面固定安装有支撑块，在初始状态时，所述支撑块不接地，所述主体内部位于配重腔的下方位置开设有导气孔，用以连通导气腔中位于连接杆的活塞端所封闭的腔体与气囊，所述导气孔所连通的导气腔与气囊为相反方向设置。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过施力杆与施力腔的设置，利用施力杆对弹性件施加上移力，使得升降体接触并带动货物上移，当货物的重心位于一侧位置时，使得两侧升降体所受重力不同，导致位于重心位置的施力杆会进一步挤压弹性件，使得该位置的升降体会对货物施加更大的支撑力，从而降低货物发生倾斜的概率。

2、本发明通过配重腔与配重块的设置，在上述施力杆挤压弹性件的过程中，施力腔中的气体会进入配重腔中对应该施力腔的腔体，之后，由于位于重心位置的施力杆会进一步挤压弹性件，使得该侧位置施力腔中的气体会进一步进入对应的配重腔中，进而推动配重块向重心位置相反的方向移动，从而一定程度的平衡机器人的重心，降低货物在搬运时发生侧翻的概率。

3、本发明通过支撑块与气囊的设置，当配重块向重心位置相反的方向移动时，会使该方向的配重腔与导气孔连通，使得该配重腔中的气体进入位于重心位置的气囊中，并推动支撑块下移撑地，进而进一步平衡机器人的重心，降低货物在搬运时发生侧翻的概率。

附图说明

图1为本发明结构外观示意图；

图2为本发明内部结构示意图；

图3为本发明结构正视剖面示意图。

图中：1、主体；2、限位腔；3、升降体；4、感应器；5、施力腔；6、施力杆；7、升降机构；8、弹性件；9、配重腔；10、配重块；11、挤压块；12、压缩弹簧；13、软管；14、导气腔；15、连接杆；16、气囊；17、限位杆；18、支撑块；19、导气孔。

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做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。

请参阅图1与图2，一种货物自动搬运机器人，包括主体1，主体1的底部安装有行驶轮，用于移动，主体1内部的四角处均开设有限位腔2，限位腔2中滑动安装有升降体3，升降体3的支撑板伸出限位腔2，升降体3的限位板位于限位腔2的腔体中，限位板的内部与主体1内部位于限位腔2上方的位置均安装有感应器4，感应器4分为上感应器与下感应器，上感应器安装在限位板内部，下感应器安装在主体1内部，升降体3的内部纵向开设有施力腔5，限位腔2的底面安装有施力杆6，主体1内部位于施力杆6的下方位置安装有升降机构7，用于带动施力杆6伸出、收缩，当限位板与主体1内部的感应器相接触时，对应位置的升降机构7停止运行，施力杆6的上端端头与施力腔5形成密封滑动连接，施力腔5中安装有弹性件8，弹性件8的一端与施力腔5的上侧面连接，弹性件8的另一端与上端端头连接，弹性件8的最大弹力大于本装置的有效承载力，当行驶轮带动主体1移动到货架底部位置时，升降机构7带动施力杆6上移，进而通过弹性件8带动升降体3上移，并接触货物，之后，施力杆6继续上移，由于此时升降体3受到货物的重力，进而使得弹性件8被挤压，直至升降体3上移到顶部位置并将货物抬起，使得其内部与主体1内部的感应器4接触，使得升降机构7停止运行，在这个过程中，当货物的重心处于一侧位置时，该侧位置的升降体3所受重力较大，使得当该侧位置的升降体3上移到顶部位置时，其内部的弹性件8的压缩程度更大，使得该位置的升降体3会对货物施加更大的支撑力，从而降低货物发生倾斜的概率。

请参阅图3，施力腔5中位于上端端头上侧的腔体中充入有气体，主体1内部位于限位腔2下方的中间位置横向开设有配重腔9，配重腔9的中间位置滑动安装有配重块10，配重块10将配重腔9均匀分隔成位于配重块10左侧的左腔体与位于配重块10右侧的右腔体，通过配重块10的设置，进而降低机器人的重心，使得其搬运货物时，更加平稳。

请参阅图2，左腔体与右腔体中均密封滑动安装有挤压块11，挤压块11与配重块10之间安装有压缩弹簧12，当施力腔5中的气体进入配重腔9时，会带动挤压块11挤压压缩弹簧12，主体1的左右两侧均安装有软管13，软管13的一端与该侧位置的限位腔2连通，软管13的另一端与配重腔9中位于该侧位置的腔体连通，当机器人在行驶过程中出现颠簸时，货物会在升降体3表面发生上下晃动，进而间歇挤压弹性件8，令施力腔5中的气体通过软管13间歇进入配重腔9，通过上述动作，进而实现减震，降低因颠簸导致货物侧翻的概率，同时，当升降体3抬升货物时，施力腔5中的气体会进入配重腔9，进而带动两侧的挤压块11向配重块10移动，并挤压压缩弹簧12，另外，当货物的重心处于一侧位置时，位于该侧位置的施力腔5中的气体会进一步进入对应位置的配重腔9，使得该侧位置的压缩弹簧12对配重块10的推力更大，导致配重块10被推向与重心位置相反的方向，使得机器人的重心与货物的重心产生一定程度的平衡，从而降低货物在搬运时发生侧翻的概率。

主体1内部位于配重腔9的两侧位置均开设有导气腔14，导气腔14与配重腔9中位于该侧位置的腔体连通，配重块10的左右两侧均焊接有连接杆15，连接杆15的活塞端穿过该侧位置的挤压块11，并与该侧位置的导气腔14形成活动连接，连接杆15的活塞端阻挡导气腔14与配重腔9连通，当配重块10向重心位置相反的方向移动时，会带动连接杆15同步移动，使得位于移动方向上的连接杆15不再封闭导气腔14与配重腔9，使得位于配重块10移动方向的压缩弹簧12释放弹力，并将对应腔体中的气体推入导气腔14，进而避免气体阻碍配重块10的移动，影响重心平衡。

主体1下侧面的四角处均固定安装有气囊16，气囊16内腔的底面固定安装有限位杆17，限位杆17的上端与主体1的下侧面连接，限位杆17为垂直伸缩设置，气囊16的下侧面固定安装有支撑块18，支撑块18的下表面为弧面设置，在初始状态时，支撑块18不接地，主体1内部位于配重腔9的下方位置开设有导气孔19，导气孔19的一侧与导气腔14中位于连接杆15的活塞端所封闭的腔体连通，导气孔19的另一侧与气囊16连通，导气孔19所连通的导气腔14与气囊16为相反方向设置，上述进入导气腔14中的气体会通过与该导气腔14连通的导气孔19，进而进入与该导气腔14相反的气囊16中，使得气囊16展开，并使支撑块18下移撑地，由于该位置的支撑块18处于重心一侧的位置，从而进一步平衡机器人的重心，降低货物在搬运时发生侧翻的概率。

本发明的使用方法（工作原理）如下：

工作时，首先利用行驶轮将主体1移动到货架下方，之后，令升降机构7运行，使得施力杆6上移，并挤压弹性件8，进而令升降体3上移接触货物底面，之后，施力杆6继续施力，使得升降体3将货物抬升，直至升降体3与主体1内部的感应器4相接触，导致升降机构7停止运行，在上述过程中，升降体3与施力杆6共同挤压施力腔5中的气体，使得该气体通过软管进入到配重腔9中与施力腔5对应的腔体，并推动该腔体中的挤压块11挤压压缩弹簧12，当货物的重心位于左侧位置时，左侧的施力杆6会进一步上移、挤压弹性件8，使得左侧的施力腔5中的气体会进一步推动左侧的挤压块11挤压压缩弹簧12，使得配重块10被向右推动，导致配重块10左右两侧的连接杆15同步右移，使得右侧位置的导气腔14与右腔体连通，之后，右侧位置的压缩弹簧12释放弹力，并通过挤压块11带动右腔体中的气体通过导气孔19，进而进入左侧位置的气囊16中，令该气囊16展开，并带动支撑块18下移撑地，之后，行驶轮带动主体1与货物移动到规定位置，并将货物放入货架，然后，升降机构7运行，并带动施力杆6下移，使得升降体3下移，在这个过程中，弹性件8释放弹力，并带动施力腔5通过软管13将上述气体抽回，使得上述结构复位，另外，当货物重心处于右侧位置时，上述结构的运行方向相反，此为一个工作循环。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种货物自动搬运机器人，包括主体（1），所述主体（1）的底部安装有行驶轮，其特征在于：所述主体（1）内部的四角处均开设有限位腔（2），所述限位腔（2）中活动安装有升降体（3），所述升降体（3）的支撑板伸出限位腔（2），所述升降体（3）的限位板位于限位腔（2）的内腔，所述限位板的内部安装有上感应器，所述主体（1）内部位于限位腔（2）上方的位置安装有下感应器，所述升降体（3）的内部开设有施力腔（5），所述限位腔（2）的底面安装有施力杆（6），所述主体（1）内部位于施力杆（6）的下方位置安装有升降机构（7），用于带动施力杆（6）伸出、收缩，所述上感应器与下感应器相接触时，对应位置的升降机构（7）停止运行，所述施力杆（6）的上端端头与施力腔（5）形成活动连接，所述施力腔（5）的上侧面与施力杆（6）的上端面之间安装有弹性件（8），所述弹性件（8）的最大弹力大于本装置的有效承载力。

2.根据权利要求1所述的一种货物自动搬运机器人，其特征在于：所述施力腔（5）中位于施力杆（6）上侧的腔体中充入有气体，所述主体（1）内部位于限位腔（2）下方的位置开设有配重腔（9），所述配重腔（9）的中间位置活动安装有配重块（10），所述配重块（10）将配重腔（9）均匀分隔成位于配重块（10）左侧的左腔体与位于配重块（10）右侧的右腔体。

3.根据权利要求2所述的一种货物自动搬运机器人，其特征在于：所述左腔体与右腔体中均活动安装有挤压块（11），所述挤压块（11）与配重块（10）之间安装有压缩弹簧（12），所述施力腔（5）中的气体进入配重腔（9）时，会带动挤压块（11）挤压压缩弹簧（12），所述主体（1）的左右两侧均安装有软管（13），用以连通该侧位置的限位腔（2）与配重腔（9）中位于该侧位置的腔体。

4.根据权利要求3所述的一种货物自动搬运机器人，其特征在于：所述主体（1）内部位于配重腔（9）的两侧位置均开设有导气腔（14），所述导气腔（14）与配重腔（9）中位于对应位置的腔体连通，所述配重块（10）的左右两侧均固定安装有连接杆（15），所述连接杆（15）的活塞端与对应位置的导气腔（14）形成活动连接，且阻挡导气腔（14）与配重腔（9）连通。

5.根据权利要求4所述的一种货物自动搬运机器人，其特征在于：所述主体（1）下侧面的四角处均固定安装有气囊（16），所述气囊（16）内腔的底面与主体（1）的下侧面之间固定安装有呈垂直伸缩设置的限位杆（17），所述气囊（16）的下侧面固定安装有支撑块（18），在初始状态时，所述支撑块（18）不接地，所述主体（1）内部位于配重腔（9）的下方位置开设有导气孔（19），用以连通导气腔（14）中位于连接杆（15）的活塞端所封闭的腔体与气囊（16），所述导气孔（19）所连通的导气腔（14）与气囊（16）为相反方向设置。