CN116281138A - 一种笼盒装卸机器人 - Google Patents

Abstract

一种笼盒装卸机器人，属于医疗器械技术领域。包括转运底盘，在转运底盘的表面可升降的设置有用于抓取笼盒的抓取机构（2），其特征在于：在转运底盘表面设置有输送机构（4），在输送机构（4）表面可移动的放置有笼盒架（3），在笼盒架（3）内设置有多个用于盛放笼盒的托板机构。在本笼盒装卸机器人中，在转运底盘表面设置有笼盒架，笼盒架可移动的设置在输送机构表面，并在转运底盘表面设置有抓取机构，可以在完成多个笼盒的抓取之后，同时实现笼盒架内所有笼盒的转运，相比较现有的针对笼盒转运的技术方案，大大提高了转运效率，并且通过设置输送机构，便于与笼盒工作站进行对接。

Description

一种笼盒装卸机器人

技术领域

一种笼盒装卸机器人，属于医疗器械技术领域。

背景技术

随着实验动物行业的不断发展，独立通气笼盒（IVC）使用便越来越广泛，而笼盒作为一个相对密闭环境，小鼠在笼盒内生活难免会产生尿液、粪便，因此需要定期对笼盒内的垫料进行清理，并将饲养的小鼠更换到洁净笼盒内，并将替换掉的笼盒送至换笼工作站内进行进一步处理。

大型动物房和实验动物中心的笼盒少则一两千多则上万，小鼠的换笼与转运等工作耗费大量的人力，因此设计一种能够自动实现若干笼盒装卸的技术方案，成为本领域亟待解决的问题。

申请号为201810515220 .6，申请日为2018年5月25日，专利名称为“一种动物房IVC自动取/放系统及方法”的中国发明专利公开了一种技术方案。在该技术方案中，在底盘上设置有垂直臂，在垂直臂上设置有水平臂，水平臂沿垂直臂升降，机械手安装在水平臂端部，通过水平臂和垂直臂的配合，将机械手送至笼盒处，虽然在该技术方案中可以实现待更换笼盒的抓取以及转运，但是该技术方案每一次只能针对一只笼盒进行操作，并且底盘只能沿布设在室内的导航磁轨运行，因此其效率较低且灵活性较差。

申请号为202210912327 .0，申请日为2022年7月29日，专利名称为“一种集成3D相机的搬运机器人装置”的中国发明专利公开了一种技术方案。在该技术方案中，设置有AGV小车，在AGV小车表面设置有机箱，在机箱表面设置有搬运机器人，并在搬运机器人端部设置有末端抓手。在该技术方案中，通过设置AGV小车，提高了搬运机器人移动的灵活性，并且也可以直接用于笼盒的抓取，但是该技术方案并不是专门针对笼盒转运的技术方案，因此任然存在效率较低的缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种可以在完成多个笼盒的抓取之后，同时实现笼盒架内所有笼盒的转运，相比较现有的针对笼盒转运的技术方案，大大提高了转运效率的笼盒装卸机器人。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该笼盒装卸机器人，包括转运底盘，在转运底盘的表面可升降的设置有用于抓取笼盒的抓取机构，其特征在于：在转运底盘表面设置有输送机构，在输送机构表面可移动的放置有笼盒架，在笼盒架内设置有多个用于盛放笼盒的托板机构。

优选的，笼盒架包括笼盒支架，托板机构竖向排布在笼盒支架内。

优选的，在笼盒支架内自上而下间隔固定有多块笼盒托板，两侧的笼盒托板相对形成一组用于承托笼盒的托板机构。

优选的，笼盒支架包括水平设置的底架，在底架的中部竖向设置有竖向支架，笼盒托板设置在竖向支架内。

优选的，输送机构包括输送支架，在输送支架的表面还布置有若干输送辊，输送辊沿笼盒架的移动方向布置。

优选的，在输送支架上部的两侧分别树立有一个导向架。

优选的，在导向架端部设置有开口向外的导向条。

优选的，在输送机构的一侧设置有升降机构，抓取安装在升降机构的活动端。

优选的，抓取机构为多轴机器人，在多轴机器人的末端设置有用于抓取笼盒的夹爪。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

在本笼盒装卸机器人中，在转运底盘表面设置有笼盒架，笼盒架可移动的设置在输送机构表面，并在转运底盘表面设置有抓取机构，可以在完成多个笼盒的抓取之后，同时实现笼盒架内所有笼盒的转运，相比较现有的针对笼盒转运的技术方案，大大提高了转运效率。

在本笼盒装卸机器人中，通过设置输送机构，便于与笼盒工作站进行对接。

附图说明

图1为笼盒装卸机器人轴测图。

图2为笼盒装卸机器人正视图。

图3为图2的左视图。

图4为笼盒装卸机器人升降机构轴测图。

图5为笼盒装卸机器人抓取机构轴测图。

图6为笼盒装卸机器人输送机构轴测图。

图7为笼盒装卸机器人笼盒架轴测图。

其中：1、夹爪 2、抓取机构 3、笼盒架 4、输送机构 5、底板 6、转运车 7、升降机构8、限位机构 9、固定板 10、齿条 11、导轨 12、升降板 13、升降电机 14、多轴机器人 15、抓取支架 16、电控箱 17、输送辊 18、导向架 19、输送支架 20、笼盒托板 21、笼盒支架。

具体实施方式

图1~7是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~7对本发明做进一步说明。

如图1~3所示，一种笼盒装卸机器人，包括转运车6，在转运车6表面设置有底板5。转运车6具备激光SLAM导航，可以动态构建地图，可以做到行进中避障、躲避行人等功能，可以顺利、精确的抵达指定位置。在底板5表面的前侧固定有升降机构7，在升降机构7的活动端固定有抓取机构2，通过升降机构7带动抓取机构2在竖直方向上升降。在底板5上表面的后侧设置有输送机构4，用于放置笼盒的笼盒架3。

如图4所示，升降机构7包括升降框架，升降框架包括与底板5固定的底架，以及垂直固定在底架中部的竖直框架，在竖直框架的一侧竖向设置有固定板9，在固定板9其中一个表面的下部并排固定有两条导轨11，在两条导轨11之间还竖直固定有一条齿条10。

在固定板9的侧部设置有升降板12，上述的抓取机构2固定在升降板12的表面。在升降板12朝向固定板9一侧的表面并排设置有两个滑块，两个滑块分别与两条导轨11滑动连接。在升降板12的底部固定有升降电机13，升降电机13的电机轴穿过升降板12后同轴固定有一个与齿条10啮合的齿轮。在升降电机13的电机轴处也可以设置减速器，减速器的输出轴穿过升降板12后同轴固定与齿条10啮合的齿轮。

在固定板9的表面还设置有限位机构8，限位机构8在固定板9表面的上部和下部间隔设置有两组，分别用于对升降板12的上行程和下形成进行限位。限位机构8包括竖向设置的固定条以及安装在固定条上的限位开关，限位开关可沿固定条进行位置调节，以便对升降板12的上行程和下形成进行调节。限位开关可采用本领域公知的多种方式实现，如红外对射开关、行程开关等，在升降板12的侧部设置有用于触发限位开关的触发部。

如图5所示，抓取机构包括抓取支架15，抓取支架15为矩形体状的框架，在抓取支架15的上表面设置有板面，在板面的表面固定有多轴机器人14，上述出夹爪1固定在多轴机器人14末端关节的端部。在抓取支架15表面面板的下方设置有用于控制多轴机器人14动作的电控箱16。

如右图6所示，上述的输送机构4包括输送支架19，输送支架19为矩形体状的框架，在输送支架19上部的两侧分别树立有一个导向架18，在导向架18端部设置有开口向外的导向条，在输送支架19的表面还布置有若干输送辊17，输送辊17沿笼盒架3的移动方向布置。

如图7所示，上述的笼盒架3包括笼盒支架21，笼盒支架21包括水平设置的底架，在底架的中部竖向设置有竖向支架，在竖向支架的中部还呈矩形布置有四条支撑杆，在同侧相对设置的两条支撑杆的表面自上而下间隔固定有多块笼盒托板20，两侧的笼盒托板20相对形成一组用于承托笼盒的托板机构。

具体工作过程及工作原理如下：

本笼盒装卸机器人在收到装卸笼盒任务后，在转运车6的带动下将空载的笼盒架3运送至笼架处，抓取机构2动作，设置在抓取机构2内的多轴机器人14带动其末端关节处的夹爪1将笼架上的笼盒不断地夹持到笼盒架3上，并放置在笼盒架3内的托板机构中。在放置笼盒的过程中，当夹爪1遇到无法触及的位置时，升降机构7中的升降电机13动作，整体提高抓取机构2的高度，辅助多轴机器人14完成笼盒的抓取和放置。

然后转运车6再次动作，带动满载的笼盒架3至换笼工作站处，通过输送机构4将载有笼盒的笼盒架3输出，并置换换笼工作站内空载的笼盒架3，如此往复。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种笼盒装卸机器人，包括转运底盘，在转运底盘的表面可升降的设置有用于抓取笼盒的抓取机构（2），其特征在于：在转运底盘表面设置有输送机构（4），在输送机构（4）表面可移动的放置有笼盒架（3），在笼盒架（3）内设置有多个用于盛放笼盒的托板机构。

2.根据权利要求1所述的笼盒装卸机器人，其特征在于：笼盒架（3）包括笼盒支架（21），托板机构竖向排布在笼盒支架（21）内。

3.根据权利要求2所述的笼盒装卸机器人，其特征在于：在笼盒支架（21）内自上而下间隔固定有多块笼盒托板（20），两侧的笼盒托板（20）相对形成一组用于承托笼盒的托板机构。

4.根据权利要求3所述的笼盒装卸机器人，其特征在于：笼盒支架（21）包括水平设置的底架，在底架的中部竖向设置有竖向支架，笼盒托板（20）设置在竖向支架内。

5.根据权利要求1所述的笼盒装卸机器人，其特征在于：输送机构（4）包括输送支架（19），在输送支架（19）的表面还布置有若干输送辊（17），输送辊（17）沿笼盒架（3）的移动方向布置。

6.根据权利要求5所述的笼盒装卸机器人，其特征在于：在输送支架（19）上部的两侧分别树立有一个导向架（18）。

7.根据权利要求6所述的笼盒装卸机器人，其特征在于：在导向架（18）端部设置有开口向外的导向条。

8.根据权利要求1所述的笼盒装卸机器人，其特征在于：在输送机构（4）的一侧设置有升降机构（7），抓取安装在升降机构（7）的活动端。

9.根据权利要求1所述的笼盒装卸机器人，其特征在于：抓取机构（2）包括多轴机器人（14），在多轴机器人（14）的末端设置有用于抓取笼盒的夹爪（1）。

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