CN116238925A - 一种基于标准机械手的自动装卸装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于标准机械手的自动装卸装置，包括：沿传送方向布置的伸缩式链带输送机和行走装置，在行走装置上设置伸缩平台，伸缩平台上设置滚筒输送线，滚筒输送线上设置物料姿态调整机构；伸缩平台被配置为：沿传送方向在行走装置上相对行走装置伸出或缩回；当伸缩平台沿传送方向伸出行走装置时，伸缩平台搭接在鹅颈式台阶上；当物料沿传送方向传送至物料姿态调整机构，物料姿态调整机构将物料沿第一旋转方向旋转，和/或将物料沿第二旋转方向旋转。本发明既能够适应无鹅颈式车厢又能适应有鹅颈式车厢，而且能够实现物料的姿态调整，提高车厢的装满率。

Description

一种基于标准机械手的自动装卸装置

技术领域

本发明涉及物流装卸设备技术领域，特别是指尤其涉及一种基于标准机械手的自动装卸装置。

背景技术

物料(货物)的物流程序一般是仓储、装车、配送、卸货和分发，物料(货物)的装车和卸货是物流程序中的重要环节。目前的装车和卸货环节，普遍是依靠人工作业，人工作业有如下的一些缺点，其一是作业环境是封闭式车厢，作业环境恶劣，特别在高温天气的时候；其二是劳动强度大，青年人不愿意从事重体力劳动，且随着人口老龄化加剧，出现招工难的情况；其三是为了维持高效率作业，需要投入大量人工，人工成本高；其四是人工作业过程中存在如物料(货物)倾倒砸伤人员的安全隐患。

利用封闭式车厢作为载体运输物料(货物)是物料(货物)的运输方式之一，其中封闭式车厢有两种类型，分别为有鹅颈式台阶和无鹅颈式台阶。大型货运汽车的车厢普遍存在鹅颈式台阶，使用大型货车运输物料(货物)时，为了提高车厢的装满率，人工装物料(货物)的过程中，会将物料(货物)变换成不同的姿态进行码垛。

标准机械手因为其高度的灵活性，可以适应复杂的作业环境，故现有技术中有许多将机械手应用于装车装置上的实例。

如中国专利申请CN202210349109.0中公开了一种自动装卸一体机及自动装卸车系统，其抓取机械手取放物料(货物)行程短、自动装卸效率高，但其存在如下缺点，其一是不能克服车厢内鹅颈式台阶，不能应用于有鹅颈式台阶的车厢内，其使用范围受限；其二是不能进行物料(货物)的姿态变换，车厢的装满率低。

中国专利申请CN202210264348.6中公开了一种柔性自动装卸车机器人系统及方法，其通过各系统的融合、配合机器人多种控制及流程方法，实现整个装卸车流程的智能化、柔性化和自动化，但也存在上述的两个缺点。

发明内容

本发明提供了一种基于标准机械手的自动装卸装置，以解决机械手装车不能克服车厢内鹅颈式台阶，以及不能进行物料的姿态变换，车厢的装满率低的技术问题。

本发明提供的技术方案如下：

本发明提供一种基于标准机械手的自动装卸装置，所述自动装卸装置包括：

沿传送方向布置的伸缩式链带输送机和行走装置，在所述行走装置上设置伸缩平台，所述伸缩平台上设置滚筒输送线，所述滚筒输送线上设置物料姿态调整机构；

其中，所述伸缩平台被配置为：沿传送方向在所述行走装置上相对所述行走装置伸出或缩回；

当所述伸缩平台沿传送方向伸出所述行走装置时，所述伸缩平台搭接在鹅颈式台阶上；

其中，当物料沿传送方向传送至所述物料姿态调整机构，所述物料姿态调整机构将物料沿第一旋转方向旋转，和/或将物料沿第二旋转方向旋转；

所述自动装卸装置还包括：沿传送方向，位于所述滚筒输送线的下游设置的标准机械手；

所述标准机械手上安装物料转移夹具，用于将所述滚筒输送线传送的物料码垛在车厢内。

在一个较佳的实施例中，所述物料姿态调整机构包括斜向提拉机构和横向阻挡机构；

所述斜向提拉机构通过对物料提升，使物料沿第一旋转方向旋转；所述横向阻挡机构，对沿传送方向传送的物料的一侧阻挡，使物料沿第二旋转方向旋转。

在一个较佳的实施例中，所述斜向提拉机构包括龙门框架、第一直线导轨、第二直线导轨、滑块和旋转盘；

所述第一直线导轨呈倾斜布置，在所述第一直线导轨上设置所述滑块，所述滑块被配置为：在所述第一直线导轨上沿第一方向往复运动；

所述第二直线导轨嵌入所述滑块内，并且所述第二直线导轨被配置为：在所述滑块上沿第二方向往复运动；

所述第二直线导轨连接所述旋转盘，并且所述旋转盘被配置为相对所述第二直线导轨旋转。

在一个较佳的实施例中，所述第二直线导轨上固定光电传感器，所述旋转盘上固定光电传感器挡块，所述旋转盘的边缘固定一配重块；

其中，所述光电传感器挡块和所述配重块，位于所述旋转盘的同一直径方向上；当所述旋转盘相对所述第二直线导轨旋转一定角度后，所述光电传感器挡块遮挡所述光电传感器。

在一个较佳的实施例中，所述横向阻挡机构包括第一直线运动机构和阻挡杆；

所述第一直线运动机构设置在滚筒输送线下方，所述阻挡杆固定在所述第一直线运动机构上，并且所述阻挡杆向上伸出至所述滚筒输送线上方；

其中，所述阻挡杆被配置为：响应所述第一直线运动机构，沿第三方向往复运动；

当物料沿传送方向传送至所述横向阻挡机构，所述阻挡杆阻挡物料的一侧，使物料沿第二旋转方向旋转。

在一个较佳的实施例中，所述行走装置包括U型框架和链轮链条机构，所述伸缩平台包括支撑框架、多个导向轮、第二直线运动机构和支撑轮；

所述支撑框架位于U型框架上方，所述支撑框架下方设置多个所述导向轮；所述U型框架内设置凹槽，多个所述导向轮嵌入所述凹槽内；

当所述行走装置行走至车厢的鹅颈式台阶时，所述链轮链条机构带动多个所述导向轮在所述凹槽内行走，使所述伸缩平台的支撑框架，沿传送方向伸出所述行走装置，搭接在所述鹅颈式台阶上。

在一个较佳的实施例中，所述支撑框架末端设置第二直线运动机构和支撑轮；

当所述行走装置行走至车厢的鹅颈式台阶时，所述第二直线运动机构驱动所述支撑轮向下运动，使所述支撑轮支撑在所述鹅颈式台阶上。

在一个较佳的实施例中，所述行走装置还包括履带行走机构和驱动件；

所述链轮链条机构响应所述驱动件，带动多个所述导向轮在所述凹槽内行走；

所述履带行走机构，用于带动所述行走装置在车厢内行走。

在一个较佳的实施例中，在所述伸缩式链带输送机与所述滚筒输送线之间设置柔性滚筒组件。

在一个较佳的实施例中，所述柔性滚筒组件包括多个滚筒、第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和所述第二连杆以十字铰接的方式连接；

在所述第一连杆和第二连杆的两端分别铰接所述滚筒。

在一个较佳的实施例中，所述物料转移夹具包括固定支架，所述固定支架的一侧固定多个吸盘；

当所述标准机械手取料时，多个吸盘吸附物料的侧壁。

在一个较佳的实施例中，所述物料转移夹具还包括托底、气缸、第三连杆、第四连杆和第五连杆，所述气缸的缸体与所述固定支架固定，所述第五连杆第上安装托底；

所述第三连杆的一端与所述气缸的气缸杆铰接，所述第三连杆的另一端与所述第四连杆的一端铰接，所述第四连杆的另一端与所述第五连杆的一端铰接，所述第五连杆的另一端与所述固定支架铰接；

当所述气缸的气缸杆伸出，驱动所述托底沿第三旋转方向翻转。

在一个较佳的实施例中，所述自动装卸装置还包括摄像头组件、电控组件和人机交互组件。

所述摄像头组件，用于识别物料码垛面上的空间位置信息；

所述电控组件，用于控制所述自动装卸装置进行物料装车；

所述人机交互组件，用于人机交互操作。

本发明上述技术方案，与现有技术相比至少具有如下有益效果：

本发明提供一种基于标准机械手的自动装卸装置，既能够适应无鹅颈式车厢又能适应有鹅颈式车厢，增强了车厢的适应范围，而且能够实现物料的姿态调整，提高车厢的装满率。

本发明提供一种基于标准机械手的自动装卸装置，通过伸缩平台沿传送方向在行走装置上相对行走装置伸出或缩回。当车厢类型是无鹅颈式车厢时，伸缩平台不用伸出；当车厢类型为有鹅颈式车厢时，行走装置行走到鹅颈式台阶前停止，伸缩平台伸出搭接在鹅颈式台阶上，由标准机械手进行物料码垛作业，本发明可以适应的车厢类型更多，适应性更强，减少企业设备类别的投入。

本发明提供一种基于标准机械手的自动装卸装置，通过物料姿态调整机构将物料沿第一旋转方向旋转和/或将物料沿第二旋转方向旋转，实现物料3种姿态的调整，将物料调整成3种不同的姿态，进而可以实现不同姿态的混装，提高了车厢的装满率，降低了企业的物流成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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获得其他的附图。

图1是本发明一种基于标准机械手的自动装卸装置车厢内作业的示意图。

图2是本发明柔性滚筒组件的结构示意图。

图3是本发明物料姿态调整机构的斜向提拉机构的结构示意图。

图4是本发明旋转盘的第一状态示意图。

图5是本发明旋转盘的第二状态示意图。

图6是本发明物料姿态调整机构的横向阻挡机构的结构示意图。

图7是本发明伸缩平台相对行走装置伸出的示意图。

图8是本发明伸缩平台相对行走装置缩回的示意图。

图9是本发明物料转移夹具的示意图。

图10是本发明物料转移夹具的第一状态示意图。

图11是本发明物料转移夹具的第二状态示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

需要说明的是，本发明中使用的“上”、“下”、“左”、“右”“前”“后”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如图1所示本发明一种基于标准机械手的自动装卸装置车厢内作业的示意图，根据本发明的实施例，提供一种基于标准机械手的自动装卸装置，用于将仓库内的物料13装载到货运汽车的车厢(例如封闭式车厢)内。

本发明的实施例中，物料13由货运汽车的车尾向车头方向装载，将该方向定义为传送方向A。根据本发明的实施例，一种基于标准机械手的自动装卸装置包括：沿传送方向A布置的伸缩式链带输送机11和行走装置1。

在行走装置1上设置伸缩平台4，伸缩平台4上设置滚筒输送线3，具体地，滚筒输送线3布置于伸缩平台4的一侧。在一些实施例中，滚筒输送线3可以布置于伸缩平台4的右侧或左侧。本实施例中，沿传送方向A滚筒输送线3布置于伸缩平台4的右侧。

滚筒输送线3上设置物料姿态调整机构2，在伸缩式链带输送机11与滚筒输送线3之间设置柔性滚筒组件10。沿传送方向A，位于滚筒输送线3的下游设置的标准机械手5，标准机械手5安装在伸缩平台4上。在滚筒输送线3的末端设有标准机械手5的取料工位。滚动输送线3由若干滚筒组成，可以快速地将物料13从柔性滚筒组件10转移到取料工位处。

标准机械手5上安装物料转移夹具6，用于将滚筒输送线3传送的物料13码垛在车厢内。在一些实施例中，标准机械手5可以是四自由度机械手或五自由度机械手或六自由度机械手。在一个优选的实施例中，选用六自由度的机械手。进一步地，为了保证标准机械手5能够从取料工位顺利取到物料13，标准机械手5在伸缩平台4上可以前后滑动，或称之为第七自由度。

根据本发明的实施例，自动装卸装置还包括摄像头组件7、电控组件8和人机交互组件9。摄像头组件7位于伸缩平台4的一侧，用于识别物料13码垛面上的空间位置信息，确保标准机械手5每次码垛作业时物料13间不发生碰撞。在一些实施例中，摄像头组件7可以在伸缩平台4的右侧或左侧。本实施例中，沿传送方向A摄像头组件7位于伸缩平台4的左侧。

电控组件8位于伸缩平台4后端位置，用于接收自动装卸装置各个装置传输回来的数据，通过数据的计算，生成控制指令，控制自动装卸装置进行物料装车。人机交互组件9，用于人机交互操作。

在一些优选的实施例中，自动装卸装置还包括雷达导航组件，雷达导航组件位于行走装置1的前端和后端，雷达导航组件检测行走装置1在车厢内的位姿情况，将检测出的结果实时传输到电控组件8。

在一些优选的实施例中，自动装卸装置还包括空间识别组件，主要采用雷达或相机作为核心元件，位于行走装置1的前端。可以在行走装置1行走到车厢入口处时，空间识别组件一次性扫描整个车厢，也可以在行走过程中动态扫描车厢，并将扫描得到的点云数据传输到电控组件8，电控组件8运算得出车厢的空间信息。

根据本发明的实施例，对物料13进行装车时，行走装置1将伸缩平台4、滚筒输送线3、物料姿态调整机构2、标准机械手5、摄像头组件7、电控组件8和人机交互组件9带进车厢进行物料13码垛作业。

在一些实施例中，行走装置1可以为履带式行走机构也可以为轮式行走机构，用于带动行走装置1在车厢内行走。在下文的实施例中行走装置1以履带式行走机构为例进行说明。应当理解，行走装置1可以是轮式行走机构或者其他可以实现在车厢内行走的机构。

如图2所示本发明柔性滚筒组件的结构示意图，根据本发明的实施例，在伸缩式链带输送机11与滚筒输送线3之间设置柔性滚筒组件10，物料13从仓库中沿传送方向A，经伸缩式链带输送机11和柔性滚筒组件10传送至滚筒输送线3，经过物料姿态调整机构2对物料13进行姿态的调整，由滚筒输送线3继续传送至标准机械手5，标准机械手5将物料13从取料工位转移到码垛面进行进行物料13码垛作业。

根据本发明的实施例，柔性滚筒组件10包括多个滚筒1003、第一连杆1001和第二连杆1002，第一连杆1001和第二连杆1002以十字铰接的方式连接，在第一连杆1001和第二连杆1002的两端分别铰接滚筒1003。本发明柔性滚筒组件10具有柔性的特点，可以伸长或者缩短，实现伸缩式链带输送机与滚筒输送线3之间柔性连接，缓冲伸缩式链带输送机11和滚筒输送线3之间的位置偏差，从而降低了行走装置1的控制难度，保证了行走装置1在车厢内稳定行走。

根据本发明的实施例，滚筒输送线3上设置物料姿态调整机构2，当物料13沿传送方向A由滚筒输送线3传送至物料姿态调整机构2，物料姿态调整机构2将物料13沿第一旋转方向(图3箭头c所示的方向)旋转，和/或将物料沿第二旋转方向(图6箭头e所示的方向)旋转。

根据本发明的实施例，物料姿态调整机构2包括斜向提拉机构和横向阻挡机构。斜向提拉机构通过对物料13提升，使物料13沿第一旋转方向(图3箭头c所示的方向)旋转。横向阻挡机构，对沿传送方向A传送的物料13的一侧阻挡，使物料13沿第二旋转方向(图6箭头e所示的方向)旋转。

如图3所示本发明物料姿态调整机构的斜向提拉机构的结构示意图，根据本发明的实施例，物料姿态调整机构2的斜向提拉机构包括龙门框架201、第一直线导轨202、第二直线导轨203、滑块209和旋转盘206。

龙门框架201固定在滚筒输送线3上，第一直线导轨202呈倾斜布置，在第一直线导轨202上设置滑块209。滑块209被配置为：在第一直线导轨202上沿第一方向(图3中箭头b所示的方向)往复运动。

第二直线导轨203嵌入滑块209内，并且第二直线导轨203被配置为：在滑块209上沿第二方向(图3中箭头a所示的方向)往复运动。第二直线导轨203连接旋转盘206，并且旋转盘206被配置为相对第二直线导轨203旋转(图4箭头d所示的方向)。

当物料13沿传送方向A传送到斜向提拉机构前方位置时停止，第二直线导轨203在滑块209上沿第二方向(图3中箭头a所示的方向)运动，带着旋转盘206从两侧夹紧物料13。由于旋转盘206相对第二直线导轨203可以自由转动，当物料13被确认夹紧后，滑块209在第一直线导轨202上沿第一方向(图3中箭头b所示的方向)斜向上运动的过程中，被旋转盘206夹紧的物料13跟随斜向上运动对物料13提升，物料13在自身重力的作用下沿第一旋转方向(图3箭头c所示的方向)旋转。

在物料13在自身重力的作用下沿第一旋转方向(图3箭头c所示的方向)旋转过程中，需要保证物料13旋转的角度。物料13的旋转角度可通过光电传感器、编码器或者视觉的方式检测实现。在一些优选的实施例中，物料13在自身重力的作用下沿第一旋转方向(图3箭头c所示的方向)旋转90°，并通过合理的光电传感器布置来检测其旋转角度。

如图4所示本发明旋转盘的第一状态示意图，图5所示本发明旋转盘的第二状态示意图，根据本发明的实施例，第二直线导轨203上固定光电传感器204，旋转盘206上固定光电传感器挡块205，旋转盘206的边缘固定一配重块210。

光电传感器挡块205和配重块210位于旋转盘206的同一直径方向上。由于旋转盘206的边缘固定一配重块210，当旋转盘206不夹紧物料13时，旋转盘206上的重块210在自身重力的作用下将旋转盘206旋转至最下端的位置，同时光电传感器挡块205也位于旋转盘206最下端的位置，光电传感器挡块205不遮挡光电传感器204(如图4所示)。

当旋转盘206夹紧物料13时，滑块209在第一直线导轨202上沿第一方向(图3中箭头b所示的方向)斜向上运动提升物料13，夹紧物料13的旋转盘206重心将受到物料13重力的影响。物料13在自身重力的作用下沿第一旋转方向(图3箭头c所示的方向)旋转，从而带动夹紧物料13的旋转盘206相对第二直线导轨203旋转一定角度(例如90°)后，光电传感器挡块205遮挡光电传感器204的光线(如图5所示)，基于此检测出物料13是否旋转了一定角度(例如90°)。

结合图3、图4和图5，本发明通过物料姿态调整机构2的斜向提拉机构对物料13提升，使物料13沿第一旋转方向(图3箭头c所示的方向)旋转。

如图6所示本发明物料姿态调整机构的横向阻挡机构的结构示意图，根据本发明的实施例，物料姿态调整机构2的横向阻挡机构包括第一直线运动机构208和阻挡杆207。第一直线运动机构208设置在滚筒输送线3下方，阻挡杆207固定在第一直线运动机构208上，并且阻挡杆207向上伸出至滚筒输送线3上方。阻挡杆207被配置为：响应第一直线运动机构208，沿第三方向(图6中箭头f所示的方向)往复运动。

第一直线运动机构208带动阻挡杆207提前运动至物料13沿传送方向A传送的范围内，当物料13沿传送方向A传送至横向阻挡机构时，阻挡杆207阻挡物料13的一侧，物料13在滚筒输送线3上继续沿传送方向A向前运动，在阻挡杆207的阻挡力和滚筒输送线3的摩擦力的共同作用下，使物料13沿第二旋转方向(图6箭头e所示的方向)旋转。

本发明通过物料姿态调整机构2的斜向提拉机构，使物料13沿第一旋转方向(图3箭头c所示的方向)旋转，通过物料姿态调整机构2的横向阻挡机构，使物料13沿第二旋转方向(图6箭头e所示的方向)旋转。通过斜向提拉机构和横向阻挡机构的配合作用可以实现物料13的3种姿态的调。

物料13的3种姿态的调整过程如下：

1)物料13沿第一旋转方向(图3箭头c所示的方向)旋转，不沿第二旋转方向(图6箭头e所示的方向)旋转，实现物料13的第1种姿态；

2)物料13不沿第一旋转方向(图3箭头c所示的方向)旋转，沿第二旋转方向(图6箭头e所示的方向)旋转，实现物料13的第2种姿态；

3)物料13沿第一旋转方向(图3箭头c所示的方向)旋转，同时沿第二旋转方向(图6箭头e所示的方向)旋转，实现物料13的第3种姿态。

本发明自动装卸装置将物料13调整成3种不同的姿态，进而实现不同姿态的混装，提高了车厢的装载率，降低了企业的物流成本。

如图7所示本发明伸缩平台相对行走装置伸出的示意图，图8所示本发明伸缩平台相对行走装置缩回的示意图，根据本发明的实施例，行走装置1上设置伸缩平台4，伸缩平台4被配置为：沿传送方向A在行走装置1上相对行走装置1伸出或缩回。当伸缩平台4沿传送方向A伸出行走装置1时，伸缩平台4搭接在鹅颈式台阶12上。

根据本发明的实施例，行走装置1包括履带行走机构101、U型框架102、驱动件103和链轮链条机构104。伸缩平台4包括支撑框架401、多个导向轮402、第二直线运动机构403和支撑轮404。

支撑框架401位于U型框架102上方，支撑框架401下方设置多个导向轮402。U型框架102内设置凹槽，多个导向轮402嵌入U型框架102的凹槽内。在一些优选的实施例中，多个导向轮402等距分布在支撑框架401下方的两侧。

履带行走机构101，用于带动行走装置1在车厢内行走。当行走装置1行走至车厢的鹅颈式台阶12时，链轮链条机构104响应驱动件103，带动多个导向轮402在U型框架102的凹槽内行走，使伸缩平台4的支撑框架401，沿传送方向A伸出行走装置1，搭接在鹅颈式台阶12上。

根据本发明的实施例，支撑框架401末端设置第二直线运动机构403和支撑轮404。当行走装置1行走至车厢的鹅颈式台阶12时，第二直线运动机构403驱动支撑轮404向下运动，使支撑轮404支撑在鹅颈式台阶12上，对伸缩平台4起到支撑的作用，加强伸缩平台4的刚度，避免伸缩平台4在长距离伸出后，支撑框架401弯曲变形。

在一些实施例中，当车厢中不存在鹅颈式台阶12时，伸缩平台4不伸出行走装置1，行走装置1直接行走到车厢里端。

本发明根据车厢有无鹅颈式台阶，其实现方式有如下两种情况：

1)当车厢类型是无鹅颈式车厢时，伸缩平台4不伸出行走装置1，行走装置1直接将伸缩平台4和标准机械手5带到车厢的最里端进行码垛作业。

当完成一面物料13码垛后，行走装置1沿传送方向A的反方向后退物料13宽度的距离，继续下一面物料13的码垛。

2)当车厢类型为有鹅颈式车厢时，行走装置1行走到鹅颈式台阶12前停止，支撑轮404向下运动，与鹅颈式台阶12接触，伸缩平台4伸出，将标准机械手5带到车厢最里端进行码垛作业。

当完成一面物料13码垛后，伸缩平台4沿传送方向A的反方向后退物料13宽度的距离，继续下一面物料13的码垛。当鹅颈式台阶12上的物料13全部码垛完成后，伸缩平台4刚好处于完全缩回行走装置1的状态(如图8所示)。

本发明的自动装卸装置可以适应的车厢类型更多，适应性更强，能够减少企业设备类别的投入。

如图9所示本发明物料转移夹具的示意图，图10所示本发明物料转移夹具的第一状态示意图，图11所示本发明物料转移夹具的第二状态示意图，根据本发明的实施例，标准机械手5上安装物料转移夹具6，用于将滚筒输送线3传送的物料13码垛在车厢内。

物料转移夹具6包括固定支架602。固定支架602的一侧固定多个吸盘603，当标准机械手5取料时，多个吸盘吸603附物料13的侧壁或顶部。

进一步地，物料转移夹具6还包括托底607、气缸604、第三连杆605、第四连杆606和第五连杆601。气缸604的缸体与固定支架602固定，第五连杆601上安装托底607。

第三连杆605的一端与气缸604的气缸杆铰接，第三连杆605的另一端与第四连杆606的一端铰接，第四连杆606的另一端与第五连杆601的一端铰接，第五连杆601的另一端与固定支架602铰接。当气缸604的气缸杆伸出，驱动第五连杆601沿第三旋转方向(图10箭头g所示的方向)翻转，从而带动托底607沿第三旋转方向(图10箭头g所示的方向)翻转。

当标准机械手5取高处的物料13时，采用侧吸的方式，多个吸盘603吸附物料13的侧壁，然后转移夹具6在机械手5的作用下将吸附住的物料13拖出，气缸604的气缸杆伸出，驱动托底607沿第三旋转方向(图10箭头g所示的方向)翻转，托住物料13底侧(如图11所示)，机械手5再驱动转移夹具6垂直升高，完成取料动作。

当标准机械手5取低处的物料13时，采用顶吸的方式，标准机械手5首先旋转转移夹具6，使其吸盘603方向垂直朝下，让后多个吸盘603吸附物料13的顶部，同时气缸604的气缸杆伸出，驱动托底607沿第三旋转方向(图10箭头g所示的方向)翻转，顶住物料13侧壁，然后转移夹具6在机械手5的作用下可将吸附住的物料13移走。

物料13被移走的过程中，标准机械手5可以通过旋转转移夹具6，改变吸盘朝向，使其由顶吸变成侧吸，或者侧吸变成顶吸，驱动托底607在旋转过程中可以保持物料13的稳定性，从而实现更灵活的物料码垛。

当标准机械手5放料时，实现动作与取料动作相逆。

本发明物料转移夹具6位于标准机械手5的末端位置，物料转移夹具6起到支撑固定物料13的作用，确保标准机械手5在转移物料13的过程中，物料13不会掉落，增加了机械手码垛的动作灵活性和稳定性。

在一个实施例中，物料转移夹具6的托底607是活动结构，根据需要可以将其收回，也可以将其放下，增大了物料转移夹具6的应用范围。

有以下几点需要说明：

(1)本发明实施例附图只涉及到与本发明实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。

(2)为了清晰起见，在用于描述本发明的实施例的附图中，层或区域的厚度被放大或缩小，即这些附图并非按照实际的比例绘制。可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”或者可以存在中间元件。

(3)在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种基于标准机械手的自动装卸装置，其特征在于，所述自动装卸装置包括：

沿传送方向布置的伸缩式链带输送机和行走装置，在所述行走装置上设置伸缩平台，所述伸缩平台上设置滚筒输送线，所述滚筒输送线上设置物料姿态调整机构；

其中，所述伸缩平台被配置为：沿传送方向在所述行走装置上相对所述行走装置伸出或缩回；

当所述伸缩平台沿传送方向伸出所述行走装置时，所述伸缩平台搭接在鹅颈式台阶上；

其中，当物料沿传送方向传送至所述物料姿态调整机构，所述物料姿态调整机构将物料沿第一旋转方向旋转，和/或将物料沿第二旋转方向旋转；

所述自动装卸装置还包括：沿传送方向，位于所述滚筒输送线的下游设置的标准机械手；

所述标准机械手上安装物料转移夹具，用于将所述滚筒输送线传送的物料码垛在车厢内。

2.根据权利要求1所述的自动装卸装置，其特征在于，所述物料姿态调整机构包括斜向提拉机构和横向阻挡机构；

所述斜向提拉机构通过对物料提升，使物料沿第一旋转方向旋转；所述横向阻挡机构，对沿传送方向传送的物料的一侧阻挡，使物料沿第二旋转方向旋转。

3.根据权利要求2所述的自动装卸装置，其特征在于，所述斜向提拉机构包括龙门框架、第一直线导轨、第二直线导轨、滑块和旋转盘；

所述第一直线导轨呈倾斜布置，在所述第一直线导轨上设置所述滑块，所述滑块被配置为：在所述第一直线导轨上沿第一方向往复运动；

所述第二直线导轨嵌入所述滑块内，并且所述第二直线导轨被配置为：在所述滑块上沿第二方向往复运动；

所述第二直线导轨连接所述旋转盘，并且所述旋转盘被配置为相对所述第二直线导轨旋转。

4.根据权利要求3所述的自动装卸装置，其特征在于，所述第二直线导轨上固定光电传感器，所述旋转盘上固定光电传感器挡块，所述旋转盘的边缘固定一配重块；

其中，所述光电传感器挡块和所述配重块，位于所述旋转盘的同一直径方向上；当所述旋转盘相对所述第二直线导轨旋转一定角度后，所述光电传感器挡块遮挡所述光电传感器。

5.根据权利要求2所述的自动装卸装置，其特征在于，所述横向阻挡机构包括第一直线运动机构和阻挡杆；

所述第一直线运动机构设置在滚筒输送线下方，所述阻挡杆固定在所述第一直线运动机构上，并且所述阻挡杆向上伸出至所述滚筒输送线上方；

其中，所述阻挡杆被配置为：响应所述第一直线运动机构，沿第三方向往复运动；

当物料沿传送方向传送至所述横向阻挡机构，所述阻挡杆阻挡物料的一侧，使物料沿第二旋转方向旋转。

6.根据权利要求1所述的自动装卸装置，其特征在于，所述行走装置包括U型框架和链轮链条机构，所述伸缩平台包括支撑框架、多个导向轮、第二直线运动机构和支撑轮；

所述支撑框架位于U型框架上方，所述支撑框架下方设置多个所述导向轮；所述U型框架内设置凹槽，多个所述导向轮嵌入所述凹槽内；

当所述行走装置行走至车厢的鹅颈式台阶时，所述链轮链条机构带动多个所述导向轮在所述凹槽内行走，使所述伸缩平台的支撑框架，沿传送方向伸出所述行走装置，搭接在所述鹅颈式台阶上。

7.根据权利要求6所述的自动装卸装置，其特征在于，所述支撑框架末端设置第二直线运动机构和支撑轮；

当所述行走装置行走至车厢的鹅颈式台阶时，所述第二直线运动机构驱动所述支撑轮向下运动，使所述支撑轮支撑在所述鹅颈式台阶上。

8.根据权利要求6所述的自动装卸装置，其特征在于，所述行走装置还包括履带行走机构和驱动件；

所述链轮链条机构响应所述驱动件，带动多个所述导向轮在所述凹槽内行走；

所述履带行走机构，用于带动所述行走装置在车厢内行走。

9.根据权利要求1所述的自动装卸装置，其特征在于，在所述伸缩式链带输送机与所述滚筒输送线之间设置柔性滚筒组件。

10.根据权利要求9所述的自动装卸装置，其特征在于，所述柔性滚筒组件包括多个滚筒、第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和所述第二连杆以十字铰接的方式连接；

在所述第一连杆和第二连杆的两端分别铰接所述滚筒。

11.根据权利要求1所述的自动装卸装置，其特征在于，所述物料转移夹具包括固定支架，所述固定支架的一侧固定多个吸盘；

当所述标准机械手取料时，多个吸盘吸附物料的侧壁。

12.根据权利要求11所述的自动装卸装置，其特征在于，所述物料转移夹具还包括托底、气缸、第三连杆、第四连杆和第五连杆，所述气缸的缸体与所述固定支架固定，所述第五连杆第上安装托底；

所述第三连杆的一端与所述气缸的气缸杆铰接，所述第三连杆的另一端与所述第四连杆的一端铰接，所述第四连杆的另一端与所述第五连杆的一端铰接，所述第五连杆的另一端与所述固定支架铰接；

当所述气缸的气缸杆伸出，驱动所述托底沿第三旋转方向翻转。

13.根据权利要求1所述的自动装卸装置，其特征在于，所述自动装卸装置还包括摄像头组件、电控组件和人机交互组件。

所述摄像头组件，用于识别物料码垛面上的空间位置信息；

所述电控组件，用于控制所述自动装卸装置进行物料装车；

所述人机交互组件，用于人机交互操作。

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