CN115258500A - 一种防止货叉与工件结霜凝结的冷库搬运机器人及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防止货叉与工件结霜凝结的冷库搬运机器人，包括有AGV小车，AGV小车的侧部固定安装有U型框；U型框的内部还安装有可升降的升降梁和升降块；升降梁上安装与与两个第一气缸伸缩端连接的防护机构，升降块的侧壁固定连接有对称设置的两个货叉组件，本发明涉及搬运机器人技术领域。本发明，解决冷库搬运机器人在搬运货物时，货叉抬起货物工件，货叉与货物工件接触的地方，会结霜凝结，使得货物难易放下，同时冷库搬运机器人搬货时，库搬运机器人不能对自己位置进行找正，位置会偏斜，同时在搬运的过程中，货物在搬运过程中不稳定，货物会倾倒的问题。
Description
技术领域
本发明涉及搬运机器人技术领域，特别是涉及一种防止货叉与工件结霜凝结的冷库搬运机器人及方法。
背景技术
现有技术中，冷库搬运机器人在搬运货物时，货叉抬起货物工件，货叉与货物工件接触的地方，会结霜凝结，使得货物难易放下，同时冷库搬运机器人搬货时，库搬运机器人不能对自己位置进行找正，位置会偏斜，同时在搬运的过程中，货物在搬运过程中不稳定，货物会倾倒，所以我们提出了一种防止货叉与工件结霜凝结的冷库搬运机器人及方法。
发明内容
为了解决冷库搬运机器人在搬运货物时，货叉抬起货物工件，货叉与货物工件接触的地方，会结霜凝结，使得货物难易放下，同时冷库搬运机器人搬货时，库搬运机器人不能对自己位置进行找正，位置会偏斜，同时在搬运的过程中，货物在搬运过程中不稳定，货物会倾倒的问题，本发明的目的是提供一种防止货叉与工件结霜凝结的冷库搬运机器人及方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种防止货叉与工件结霜凝结的冷库搬运机器人，包括有AGV小车，所述AGV小车的侧部固定安装有U型框，所述U型框的顶面固定安装有第一电机和第二电机，以及内壁竖直固定连接有对称设置的两个第一导向杆和第二导向杆，以及内壁竖直转动穿接有第一丝杠和第二丝杠；所述U型框的内部还安装有可升降的升降梁和升降块；所述升降梁的侧壁固定连接有对称设置的两个第一气缸，所述升降梁上安装与与两个第一气缸伸缩端连接的防护机构，所述升降块的侧壁固定连接有对称设置的两个货叉组件；
所述防护机构包括有活动块，所述活动块的侧壁固定连接有U型板，所述U型板的内部固定安装有第一无杆气缸和第二无杆气缸，所述第一无杆气缸传动台的侧部固定连接有第一限位板，所述第二无杆气缸传动台的侧部固定连接有第二限位板，所述U型板位于第一无杆气缸和第二无杆气缸之间的内壁固定安装有第一距离传感器，所述第一限位板上安装有第二距离传感器，所述第二限位板上安装有第三距离传感器；
所述货叉组件包括有与升降块侧壁为固定连接的槽体，所述槽体内部的底部固定连接有支撑块，所述支撑块的顶面固定连接有载料块，所述载料块的内部固定设置有加热块，所述槽体远离升降块的一端固定安装有固定板，所述固定板远离槽体的一侧固定安装有第四距离传感器，以及顶面固定安装有第五距离传感器；
优选的，所述升降梁与第一导向杆为竖直滑动穿接，且与第一丝杠为竖直螺纹穿接。
优选的，所述升降块与第二导向杆为竖直滑动穿接，且与第二丝杠为竖直螺纹穿接。
优选的，所述升降梁的两端设置有T型导轨段，所述活动块的侧壁开设有T型槽，且T型槽的内壁与升降梁的T型导轨段的外壁为滑动连接，所述升降梁的侧壁与第一气缸的伸缩端为固定连接。
优选的，所述AGV小车中设置有用于控制其运行的控制器，所述控制器分别与第一电机、第二电机、第一气缸、第一无杆气缸、第二无杆气缸、第一距离传感器、第二距离传感器、第三距离传感器、第四距离传感器、第五距离传感器、加热块连接。
优选的，所述载料块的顶面高于槽体的顶部端口，所述槽体的底部固定安装有与其内部连通的排水阀，所述载料块为金属材质。
一种防止货叉与工件结霜凝结的冷库搬运机器人的搬运方法，包括有以下步骤：
步骤一，AGV小车在冷库中行驶搬运货物，且AGV小车中的控制器控制加热块进行加热，加热块产生的热量传递至载料块上；
步骤二，AGV小车行驶至货物处，两个货叉组件朝向货物，两个第四距离传感器朝向货物，且分别测得两个第四距离传感器到货物的距离数据D1和D2，同时距离数据D1和D2反馈至控制器，控制器摆正AGV小车，将摆正后的D1＝D2，即两个第四距离传感器到货物的距离相等；
步骤三，AGV小车直线靠近货物，D1＝D2且达到设定数据后，AGV小车停止，货叉组件位于最高处，第二电机通过第二丝杠驱动升降块在第二导向杆的外壁向下滑动，货叉组件下降，两个第四距离传感器向下扫射货物测得的距离恒定不变，当两个第四距离传感器测得的D1、D2竖直突变至较大数值，即表明第四距离传感器位于货物下的空隙处，继续驱动货叉组件下降设定数值，将第一无杆气缸移动至货物下的空隙处；
步骤四，AGV小车继续直线靠近货物，将货叉组件插入空隙中，第五距离传感器测得其上方到货物的距离数据H，且将H数值反馈至控制器中，当距离数据H发生突变，即表明第五距离传感器上方没有货物，货叉组件出穿过空隙处；
步骤五，第二电机驱动货叉组件抬起货物，货叉组件抬起高度为设定高度，且第一电机通过第一丝杠驱动升降梁在第一导向杆的外壁向上移动，其使得防护机构与货叉组件在竖直方向上的高度差为F，F为设定值；
步骤六，第三距离传感器测得其到货物侧方的距离为D3，D3数据反馈至控制器，控制器控制第一气缸拉动活动块在升降梁上移动，当D3距离为0时，则表明U型板贴靠货物的侧方；
步骤七，第一距离传感器测得其到货物后部的距离为D4，第二距离传感器测的其到货物前部的距离为D5，且将D4和D5反馈至控制器，控制器控制第一无杆气缸运行，且通过其传动台驱动第一限位板朝向货物移动，当测得的D4为0时，即表面第一限位板贴靠货物的后部，同时控制器第二无杆气缸运行，且通过其传动台驱动第二限位板朝向货物移动，当侧得的D5为0时，及表明第二限位板贴靠货物的前部；
步骤八，AGV小车移动进行搬运货物。
与现有技术相比，本发明实现的有益效果：本发明，通过加热块对载料块进行加热，使其保持在零度以上温度，进而使得载料块与货物接触时，不会出现结霜凝结；本发明，分别通过测得两个第四距离传感器到货物的距离数据，然后再摆正AGV小车，实现自行摆正的作用；本发明，摆正后的小车在抬起货物后，提高稳定性，同时在两个防护机构对货物的两个侧方和货物的前后进行限位防护，使得货物在搬运过程中，避免货物倾倒。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式来进一步详细说明本发明：
图1为一种防止货叉与工件结霜凝结的冷库搬运机器人的整体的结构示意图；
图2为一种防止货叉与工件结霜凝结的冷库搬运机器人的升降梁的结构示意图；
图3为一种防止货叉与工件结霜凝结的冷库搬运机器人的防护机构的结构示意图；
图4为一种防止货叉与工件结霜凝结的冷库搬运机器人的货叉组件的结构示意图；
图5为一种防止货叉与工件结霜凝结的冷库搬运机器人的载料块剖切的结构示意图图；
图6为一种防止货叉与工件结霜凝结的冷库搬运机器人的固定板的结构示意图；
图7为一种防止货叉与工件结霜凝结的冷库搬运机器人的搬运方法的AGV小车摆正后两个第四距离传感器与货物的位置示意图；
图8为一种防止货叉与工件结霜凝结的冷库搬运机器人的搬运方法的第四距离传感器1106扫射货物向下移动的示意图；
图9为一种防止货叉与工件结霜凝结的冷库搬运机器人的搬运方法的货叉组件插入空隙中的示意图；
图10为一种防止货叉与工件结霜凝结的冷库搬运机器人的搬运方法的防护机构10对货物限位的示意图。
图中：01-AGV小车、1-U型框、2-第一电机、3-第二电机、4-第一导向杆、5-第二导向杆、6-第一丝杠、7-第二丝杠、8-升降梁、9-第一气缸、10-防护机构、11-货叉组件、12-升降块、1001-活动块、1002-U型板、1003-第一无杆气缸、1004-第二无杆气缸、1005-第一限位板、1006-第二限位板、1007-第一距离传感器、1008-第二距离传感器、1009-第三距离传感器、1101-槽体、1102-支撑块、1103-载料块、1104-加热块、1105-固定板、1106-第四距离传感器、1107-第五距离传感器。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图10。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本发明提供一种技术方案：一种防止货叉与工件结霜凝结的冷库搬运机器人，包括有AGV小车01，AGV小车01的侧部固定安装有U型框1，U型框1的顶面固定安装有第一电机2和第二电机3，以及内壁竖直固定连接有对称设置的两个第一导向杆4和第二导向杆5，以及内壁竖直转动穿接有第一丝杠6和第二丝杠7；U型框1的内部还安装有可升降的升降梁8和升降块12；升降梁8的侧壁固定连接有对称设置的两个第一气缸9，升降梁8上安装与与两个第一气缸9伸缩端连接的防护机构10，升降块12的侧壁固定连接有对称设置的两个货叉组件11；防护机构10包括有活动块1001，活动块1001的侧壁固定连接有U型板1002，U型板1002的内部固定安装有第一无杆气缸1003和第二无杆气缸1004，第一无杆气缸1003传动台的侧部固定连接有第一限位板1005，第二无杆气缸1004传动台的侧部固定连接有第二限位板1006，U型板1002位于第一无杆气缸1003和第二无杆气缸1004之间的内壁固定安装有第一距离传感器1007，第一限位板1005上安装有第二距离传感器1008，第二限位板1006上安装有第三距离传感器1009；货叉组件11包括有与升降块12侧壁为固定连接的槽体1101，槽体1101内部的底部固定连接有支撑块1102，支撑块1102的顶面固定连接有载料块1103，载料块1103的内部固定设置有加热块1104，槽体1101远离升降块12的一端固定安装有固定板1105，固定板1105远离槽体1101的一侧固定安装有第四距离传感器1106，以及顶面固定安装有第五距离传感器1107；升降梁8与第一导向杆4为竖直滑动穿接，且与第一丝杠6为竖直螺纹穿接。升降块12与第二导向杆5为竖直滑动穿接，且与第二丝杠7为竖直螺纹穿接。升降梁8的两端设置有T型导轨段，活动块1001的侧壁开设有T型槽，且T型槽的内壁与升降梁8的T型导轨段的外壁为滑动连接，升降梁8的侧壁与第一气缸9的伸缩端为固定连接。AGV小车01中设置有用于控制其运行的控制器，控制器分别与第一电机2、第二电机3、第一气缸9、第一无杆气缸1003、第二无杆气缸1004、第一距离传感器1007、第二距离传感器1008、第三距离传感器1009、第四距离传感器1106、第五距离传感器1107、加热块1104连接。载料块1103的顶面高于槽体1101的顶部端口，槽体1101的底部固定安装有与其内部连通的排水阀1106，载料块1103为金属材质。
一种防止货叉与工件结霜凝结的冷库搬运机器人的搬运方法，包括有以下步骤：
步骤一，AGV小车01在冷库中行驶搬运货物，且AGV小车01中的控制器控制加热块1104进行加热，加热块1104产生的热量传递至载料块1103上；
步骤二，AGV小车01行驶至货物处，两个货叉组件11朝向货物，两个第四距离传感器1106朝向货物，且分别测得两个第四距离传感器1106到货物的距离数据D1和D2，同时距离数据D1和D2反馈至控制器，控制器摆正AGV小车01，将摆正后的D1＝D2，即两个第四距离传感器1106到货物的距离相等，AGV小车01摆正后两个第四距离传感器1106与货物的位置示意图如图7；
步骤三，AGV小车01直线靠近货物，D1＝D2且达到设定数据后，AGV小车01停止，货叉组件11位于最高处，第二电机3通过第二丝杠7驱动升降块12在第二导向杆5的外壁向下滑动，货叉组件11下降，两个第四距离传感器1106向下扫射货物测得的距离恒定不变，当两个第四距离传感器1106测得的D1、D2竖直突变至较大数值，即表明第四距离传感器1106位于货物下的空隙处，继续驱动货叉组件11下降设定数值，将第一无杆气缸1103移动至货物下的空隙处，第四距离传感器1106扫射货物向下移动的示意图如图8；在具体实施过程中，货物下的空隙处也可以是货物托盘的下方；
步骤四，AGV小车01继续直线靠近货物，将货叉组件11插入空隙中如图9，第五距离传感器1107测得其上方到货物的距离数据H，且将H数值反馈至控制器中，当距离数据H发生突变，即表明第五距离传感器1107上方没有货物，货叉组件11出穿过空隙处；
步骤五，第二电机3驱动货叉组件11抬起货物，货叉组件11抬起高度为设定高度，且第一电机2通过第一丝杠6驱动升降梁8在第一导向杆4的外壁向上移动，其使得防护机构10与货叉组件11在竖直方向上的高度差为F，F为设定值；
步骤六，第三距离传感器1009测得其到货物侧方的距离为D3，D3数据反馈至控制器，控制器控制第一气缸9拉动活动块1001在升降梁8上移动，当D3距离为0时，则表明U型板1002贴靠货物的侧方；
步骤七，第一距离传感器1007测得其到货物后部的距离为D4，第二距离传感器1008测的其到货物前部的距离为D5，且将D4和D5反馈至控制器，控制器控制第一无杆气缸1003运行，且通过其传动台驱动第一限位板1005朝向货物移动，当测得的D4为0时，即表面第一限位板1005贴靠货物的后部，同时控制器第二无杆气缸1004运行，且通过其传动台驱动第二限位板1006朝向货物移动，当侧得的D5为0时，及表明第二限位板1006贴靠货物的前部，防护机构10对货物限位的示意图如图10；
步骤八，AGV小车01移动进行搬运货物。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (7)
1.一种防止货叉与工件结霜凝结的冷库搬运机器人，包括有AGV小车(01)，其特征在于：所述AGV小车(01)的侧部固定安装有U型框(1)，所述U型框(1)的顶面固定安装有第一电机(2)和第二电机(3)，以及内壁竖直固定连接有对称设置的两个第一导向杆(4)和第二导向杆(5)，以及内壁竖直转动穿接有第一丝杠(6)和第二丝杠(7)；所述U型框(1)的内部还安装有可升降的升降梁(8)和升降块(12)；所述升降梁(8)的侧壁固定连接有对称设置的两个第一气缸(9)，所述升降梁(8)上安装与与两个第一气缸(9)伸缩端连接的防护机构(10)，所述升降块(12)的侧壁固定连接有对称设置的两个货叉组件(11)；
所述防护机构(10)包括有活动块(1001)，所述活动块(1001)的侧壁固定连接有U型板(1002)，所述U型板(1002)的内部固定安装有第一无杆气缸(1003)和第二无杆气缸(1004)，所述第一无杆气缸(1003)传动台的侧部固定连接有第一限位板(1005)，所述第二无杆气缸(1004)传动台的侧部固定连接有第二限位板(1006)，所述U型板(1002)位于第一无杆气缸(1003)和第二无杆气缸(1004)之间的内壁固定安装有第一距离传感器(1007)，所述第一限位板(1005)上安装有第二距离传感器(1008)，所述第二限位板(1006)上安装有第三距离传感器(1009)；
所述货叉组件(11)包括有与升降块(12)侧壁为固定连接的槽体(1101)，所述槽体(1101)内部的底部固定连接有支撑块(1102)，所述支撑块(1102)的顶面固定连接有载料块(1103)，所述载料块(1103)的内部固定设置有加热块(1104)，所述槽体(1101)远离升降块(12)的一端固定安装有固定板(1105)，所述固定板(1105)远离槽体(1101)的一侧固定安装有第四距离传感器(1106)，以及顶面固定安装有第五距离传感器(1107)。
2.根据权利要求1所述的一种防止货叉与工件结霜凝结的冷库搬运机器人，其特征在于：所述升降梁(8)与第一导向杆(4)为竖直滑动穿接，且与第一丝杠(6)为竖直螺纹穿接。
3.根据权利要求1所述的一种防止货叉与工件结霜凝结的冷库搬运机器人，其特征在于：所述升降块(12)与第二导向杆(5)为竖直滑动穿接，且与第二丝杠(7)为竖直螺纹穿接。
4.根据权利要求1所述的一种防止货叉与工件结霜凝结的冷库搬运机器人，其特征在于：所述升降梁(8)的两端设置有T型导轨段，所述活动块(1001)的侧壁开设有T型槽，且T型槽的内壁与升降梁(8)的T型导轨段的外壁为滑动连接，所述升降梁(8)的侧壁与第一气缸(9)的伸缩端为固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种防止货叉与工件结霜凝结的冷库搬运机器人，其特征在于：所述AGV小车(01)中设置有用于控制其运行的控制器，所述控制器分别与第一电机(2)、第二电机(3)、第一气缸(9)、第一无杆气缸(1003)、第二无杆气缸(1004)、第一距离传感器(1007)、第二距离传感器(1008)、第三距离传感器(1009)、第四距离传感器(1106)、第五距离传感器(1107)、加热块(1104)连接。
6.根据权利要求1所述的一种防止货叉与工件结霜凝结的冷库搬运机器人，其特征在于：所述载料块(1103)的顶面高于槽体(1101)的顶部端口，所述槽体(1101)的底部固定安装有与其内部连通的排水阀(1106)，所述载料块(1103)为金属材质。
7.一种防止货叉与工件结霜凝结的冷库搬运机器人的搬运方法，其特征在于，采用权利要求1至6中任一项所述的一种防止货叉与工件结霜凝结的冷库搬运机器人，包括有以下步骤：
步骤一，AGV小车(01)在冷库中行驶搬运货物，且AGV小车(01)中的控制器控制加热块(1104)进行加热，加热块(1104)产生的热量传递至载料块(1103)上；
步骤二，AGV小车(01)行驶至货物处，两个货叉组件(11)朝向货物，两个第四距离传感器(1106)朝向货物，且分别测得两个第四距离传感器(1106)到货物的距离数据D1和D2，同时距离数据D1和D2反馈至控制器，控制器摆正AGV小车(01)，将摆正后的D1＝D2，即两个第四距离传感器(1106)到货物的距离相等；
步骤三，AGV小车(01)直线靠近货物，D1＝D2且达到设定数据后，AGV小车(01)停止，货叉组件(11)位于最高处，第二电机(3)通过第二丝杠(7)驱动升降块(12)在第二导向杆(5)的外壁向下滑动，货叉组件(11)下降，两个第四距离传感器(1106)向下扫射货物测得的距离恒定不变，当两个第四距离传感器(1106)测得的D1、D2竖直突变至较大数值，即表明第四距离传感器(1106)位于货物下的空隙处，继续驱动货叉组件(11)下降设定数值，将第一无杆气缸(1103)移动至货物下的空隙处；
步骤四，AGV小车(01)继续直线靠近货物，将货叉组件(11)插入空隙中，第五距离传感器(1107)测得其上方到货物的距离数据H，且将H数值反馈至控制器中，当距离数据H发生突变，即表明第五距离传感器(1107)上方没有货物，货叉组件(11)出穿过空隙处；
步骤五，第二电机(3)驱动货叉组件(11)抬起货物，货叉组件(11)抬起高度为设定高度，且第一电机(2)通过第一丝杠(6)驱动升降梁(8)在第一导向杆(4)的外壁向上移动，其使得防护机构(10)与货叉组件(11)在竖直方向上的高度差为F，F为设定值；
步骤六，第三距离传感器(1009)测得其到货物侧方的距离为D3，D3数据反馈至控制器，控制器控制第一气缸(9)拉动活动块(1001)在升降梁(8)上移动，当D3距离为0时，则表明U型板(1002)贴靠货物的侧方；
步骤七，第一距离传感器(1007)测得其到货物后部的距离为D4，第二距离传感器(1008)测的其到货物前部的距离为D5，且将D4和D5反馈至控制器，控制器控制第一无杆气缸(1003)运行，且通过其传动台驱动第一限位板(1005)朝向货物移动，当测得的D4为0时，即表面第一限位板(1005)贴靠货物的后部，同时控制器第二无杆气缸(1004)运行，且通过其传动台驱动第二限位板(1006)朝向货物移动，当侧得的D5为0时，及表明第二限位板(1006)贴靠货物的前部；
步骤八，AGV小车(01)移动进行搬运货物。
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