CN116946596A - 一种自动搬运拣货机器人及其搬运方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种自动搬运拣货机器人，自动搬运拣货机器人中货叉同时安装有移栽板和带传输机构，两者互不干扰能够同时作用。移栽板适用于能够伸入到货物底部而将货物顶起的搬运方式，带传输机构能够直接承接传输带上的货物，不受传输带的影响，因此，本实施例的自动搬运拣货机器人具有应用广泛，适应性强的优点。

Description

一种自动搬运拣货机器人及其搬运方法

技术领域

本申请属于物流仓储技术领域，尤其是涉及一种自动搬运拣货机器人及其搬运方法。

背景技术

在物流仓储领域当中，为了提高货物出入库、盘点等工作的效率，使用机器人实现货物在货架上的拿取和存放。

中国实用新型专利文献CN218433087U一种货叉及机器人，该货叉包括：壳体、驱动件、取放货机构和传动机构；驱动件设置于壳体的底部；取放货机构设置于壳体上；传动机构包括：主动齿轮、中间齿轮、从动齿轮、第一带轮和第二带轮；主动齿轮与驱动件的输出轴连接；中间齿轮与主动齿轮啮合；从动齿轮转动设置于壳体且与中间齿轮啮合；第一带轮与从动齿轮同轴设置；第二带轮，转动设置于壳体上，第二带轮通过同步带与第一带轮传动连接；同步带与取放货机构连接，使得同步带移动时带动取放货机构相对于壳体伸缩移动以进行取放货。

然而该专利文献的货叉及机器人仅能通过放货机构顶起货物的方式进行货物取放，这就要求取放货机构需要深入到货物底部，对于传输带式运输方式(传输带为宽幅，覆盖整个传输机构)，货物被直接放置在传输带上，受传输带阻挡取放货机构无法伸入货物底部，因而也就无法取放货。

本申请的自动搬运拣货机器人也可应用到智慧工厂的物料搬运。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术的不足，从而提供一种能够搬运承接传输带上的货物的自动搬运拣货机器人及其搬运方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种自动搬运拣货机器人，包括：

移动小车；

机械臂，设置在移动小车上，包括立柱，设置在立柱上能够沿立柱升降的升降台，所述升降台上设置有安装座；

货架，设置在立柱一侧，用于缓存货物；

货叉，设置在安装座上，包括，底座，设置在底座上的移栽板，分布在移栽板两侧的带传输机构，所述带传输机构设置在运动机构上，所述运动机构能够驱动所述带传输机构做升降以使所述带传输机构的传输面高于或者低于移栽板的顶面，所述移栽板能够向前伸出或者缩回。

优选地，本发明的自动搬运拣货机器人，

所述运动机构还能驱动带传输机构做升降的同时进行水平位移。

优选地，本发明的自动搬运拣货机器人，

所述带传输机构包括两根安装杆，驱动件，设置在安装杆两端的传输轮，安装在传输轮上的传输带，驱动件能够驱动传输轮转动进而使传输带运转；

所述运动机构包括安装于底座上的运动限制块，安装于安装杆底部的滚轮，所述运动限制块具有滑面和滑槽，所述安装杆底部的滚轮能够在滑面上移动，并且所述滚轮的转轴伸入滑槽中，升降驱动件能够驱动安装杆连同传输带运动，在滑面和滑槽共同的限制下，传输带能够向前运动的同时向上运动，或者向后运动的同时向下运动。

优选地，本发明的自动搬运拣货机器人，

所述传输带两侧还设置有限位板。

优选地，本发明的自动搬运拣货机器人，

设置在底座上的外壳，所述外壳围绕带传输机构设置，前端具有开口。

优选地，本发明的自动搬运拣货机器人，所述底座旋转地设置在安装座上。

优选地，本发明的自动搬运拣货机器人，货架具有若干层，每层货架均包括水平支撑杆，将水平支撑杆与立柱固定的L形连接杆，水平支撑杆上设置有理货驱动件、理货输送带和支撑板，所述理货驱动件驱动理货输送带转动以将货物沿理货输送带进行传输。

本发明还提供一种自动搬运拣货机器人搬运方法，使用上述的自动搬运拣货机器人，包括以下步骤：

自动搬运拣货机器人到达货物输入端，判断货物输入端为输送带还是放置台，以决定使用移栽板或者带传输机构来承接货物；

自动搬运拣货机器人承接来自货物输入端的货物，并携带货物移动并到达货物输出端；

自动搬运拣货机器人判断货物输出端为输送带还是放置台，以决定使用移栽板或者带传输机构来输出货物；

自动搬运拣货机器人将货物放置到货物输出端。

优选地，本发明的自动搬运拣货机器人搬运方法，

货物输出端为放置台时，自动搬运拣货机器人使用移栽板，调整货叉朝向并伸出移栽板使移栽板到达货物下方，升降台升高将货物顶起，而后移栽板带着货物缩回货叉中，货叉在升降台的作用下调整到任意一个货架的高度，调整货叉朝向货架，伸出移栽板将货物送入货架上；

货物输出端为输送带时使用传输机构，利用运动机构驱动所述带传输机构动作，使所述带传输机构的传输面高于移栽板的传输面，将所述带传输机构与货物输入端的输送带对齐，所述带传输机构承接来自货物输入端的输送带上的货物，所述带传输机构将货物运输到货叉内，而后所述带传输机构下降将货物放置到移栽板上，货叉在升降台的作用下运动到任意一个货架的高度，调整货叉朝向货架，伸出移栽板将货物送入货架上；

货物输入端为放置台时，调整货叉朝向货架，伸出移栽板将货物从货架取出，移栽板缩回货叉中并在升降台的作用下升降到放置台高度，调整货叉朝向并伸出移栽板将货物放置到放置台上；

货物输入端为输送带时，调整货叉朝向货架，伸出移栽板将货物从货架取出，移栽板缩回货叉中，利用运动机构驱动所述带传输机构使货物转移到带传输机构上，在升降台的作用下运动并对准货物输入端的输送带，启动所述带传输机构将货物传送到输送带上。

优选地，本发明的自动搬运拣货机器人搬运方法，

货物输入端和/或货物输出端设置有第一通讯装置以与自动搬运拣货机器人上的第二通讯装置进行通讯，以判断货物输入端和/或货物输出端为输送带还是放置台；

若货物输入端和/或货物输出端的输送带为中间镂空的两条平行的传输带，则由第一通讯装置向第二通讯装置传送输送带的运行情况，输送带运行时，使用带传输机构来承接货物，输送带不运行时，使用移栽板来承接货物。

本发明的有益效果是：

本发明的自动搬运拣货机器人，货叉同时安装有移栽板和带传输机构，两者互不干扰能够同时作用。移栽板适用于能够伸入到货物底部而将货物顶起的搬运方式，带传输机构能够直接承接传输带上的货物，不受传输带的影响。此外，带传输机构也可以直接将货物以传输方式输送到货仓上的底部无镂空的货架上，货架本身无需设置传输带。因此，本实施例的自动搬运拣货机器人具有应用广泛，适应性强的优点，降低了整体设备的成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。

图1是本申请实施例的自动搬运拣货机器人的结构示意图；

图2是本申请实施例的自动搬运拣货机器人中隐藏货叉后的结构示意图；

图3是本申请实施例的货叉的结构示意图；

图4是本申请实施例的货叉中隐藏外壳后的结构示意图；

图5是本申请实施例的自动搬运拣货机器人从后端观察的结构示意图；

图6是本申请实施例的移栽板完全伸出时的自动搬运拣货机器人的结构示意图；

图中的附图标记为：

1 移动小车；

2 货架；

3 机械臂；

4 货叉；

21 竖直支撑杆；

22 L形连接杆；

23 水平支撑杆；

24 理货输送带；

25 理货驱动件；

26 支撑板；

31 立柱；

32 升降台；

33 安装座；

40 底座；

41 外壳；

42 移栽板；

43 传输机构；

46 运动机构；

421 顶板；

422 延伸板；

423 滑轨；

424 防撞缓冲杆；

430 安装杆；

431 驱动件；

432 传输带；

433 传输轮；

434 限位板；

461 运动限制块；

462 滚轮；

463 升降驱动件；

4611 滑面；

4612 滑槽；

4621 转轴。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。

实施例1

本实施例提供一种自动搬运拣货机器人，如图1所示，包括：

移动小车1；

机械臂3，设置在移动小车1上，包括立柱31，设置在立柱31上能够沿立柱31升降的升降台32，所述升降台32上设置有安装座33；

货架2，设置在立柱31一侧，用于缓存货物，如图1中所示有两层，每层均包括水平支撑杆23，将水平支撑杆23与立柱31固定的L形连接杆22，水平支撑杆23上设置有理货驱动件25、理货输送带24和支撑板26，所述理货驱动件25驱动理货输送带24转动以将货物沿理货输送带24进行传输，水平支撑杆23由竖直支撑杆21支撑；

货叉4，设置在安装座33上，包括，能够旋转的底座40，设置在底座40上的外壳41，设置在底座40上的移栽板42，分布在移栽板42两侧的带传输机构43，所述带传输机构43设置在运动机构46上，所述运动机构46能够驱动所述带传输机构43做升降以使所述带传输机构43的传输面高于或者低于移栽板42的顶面，所述外壳41围绕带传输机构43设置，前端具有开口；所述移栽板42能够向前伸出或者缩回。

本实施例的自动搬运拣货机器人，货叉4同时安装有移栽板42和带传输机构43，两者互不干扰能够同时作用。移栽板42适用于能够伸入到货物底部而将货物顶起的搬运方式，带传输机构43能够直接承接传输带上的货物，不受传输带的影响。此外，带传输机构也可以直接将货物以传输方式输送到货仓上的底部无镂空的货架上，货架本身无需设置传输带。因此，本实施例的自动搬运拣货机器人具有应用广泛，适应性强的优点。

进一步地，所述运动机构46还能驱动带传输机构43在做升降的同时进行水平位移，也即向前上方运动，以更好地对接货物。

进一步地，所述带传输机构43包括两根安装杆430，驱动件431，设置在安装杆430两端的传输轮433，安装在传输轮433上的传输带432，驱动件431能够驱动传输轮433转动进而使传输带432运转。两根安装杆430由连接杆连接固定。

进一步地，所述运动机构46包括安装于底座40上的运动限制块461，安装于安装杆430底部的滚轮462，所述运动限制块461具有滑面4611和滑槽4612，所述安装杆430底部的滚轮462能够在滑面4611上移动，并且所述滚轮462的转轴4621伸入滑槽4612中，升降驱动件463能够驱动安装杆430连同传输带432做运动，在滑面4611和滑槽4612共同的限制下，传输带432能够向前运动的同时向上运动，或者向后运动的同时向下运动。滚轮462的设置能够提高载重，转轴4621与滑槽4612的配合起到限位作用，防止滚轮462跑偏。

滑面4611和滑槽4612均包括高低设置的两段水平部分和连接两段水平部分的平滑过渡部分，以提供水平和垂直位移。使得滚轮462和转轴4621的移动更加顺畅。

进一步地，所述传输带432两侧还设置有限位板434，以限制货物的位置，使货物准确到达移栽板42上方。

进一步地，所述移栽板42能够向前伸出，移栽驱动件驱动所述移栽板42在滑轨上运动以实现所述移栽板42的伸出和缩回，所述移栽板42包括顶板421、延伸板422、滑轨423以及电机(图中未显示)，顶板421滑动地设置在延伸板422上，延伸板422设置在滑轨423上，电机驱动顶板421和延伸板422同步动作，所述顶板421前端还设置防撞缓冲杆424。

货叉4通常有四个位置状态，向前、向左、向右、以及向后，其中向后时能够将货物送入货架2上，或者从货架2上取出货物，向前、向左或者向右时均是为了与其他装置(货物输入端、货物输出端)进行对接，以实现货物进入货叉4或者货物离开货叉4。

需要指出的是，电器控制的相关硬件被安装于移动小车1上方的电器仓内。

实施例2

本实施例提供一种自动搬运拣货方法，使用实施例1的自动搬运拣货机器人，包括以下步骤：

自动搬运拣货机器人到达货物输入端(货物将被自动搬运拣货机器人取走)，判断货物输入端的形式(输送带还是放置台)，以决定使用移栽板42或者带传输机构43来承接货物；

自动搬运拣货机器人承接来自货物输入端的货物，并携带货物移动并到达货物输出端；

自动搬运拣货机器人判断货物输出端为输送带还是放置台，以决定使用移栽板42或者带传输机构43来输出货物；

自动搬运拣货机器人将货物放置到货物输出端(货物被自动搬运拣货机器人置入)。

本实施例的自动搬运拣货方法，通过检测货物输入端或者货物输出端的种类，而选择使用移栽板42或者带传输机构43来承接或者送入货物，使得自动搬运拣货机器人能够自动适配。

货物输入端和货物输出端设置有第一通讯装置以与自动搬运拣货机器人上的第二通讯装置进行通讯(通讯内容为货物输入端和货物输出端的种类及运行状态)，以判断货物输出端为输送带还是放置台。

货物输入端和货物输出端是一些工位或者储存架，通常来说工位上有输送带，而储存架是放置台，放置台为固定式的架子，不具备输送带。

货物输出端为放置台时，自动搬运拣货机器人使用移栽板42，调整货叉4朝向并伸出移栽板42使移栽板42到达货物下方，升降台32升高将货物顶起，而后移栽板42带着货物缩回货叉4中，货叉4在升降台32的作用下调整到任意一个货架2的高度，调整货叉4朝向货架2，伸出移栽板42将货物送入货架2上；

货物输出端为输送带时使用传输机构43，利用运动机构驱动所述带传输机构43动作，使所述带传输机构43的传输面高于移栽板42的传输面，将所述带传输机构43与货物输入端的输送带对齐，所述带传输机构43承接来自货物输入端的输送带上的货物，所述带传输机构43将货物运输到货叉4内，而后所述带传输机构43下降将货物放置到移栽板42上，货叉4在升降台32的作用下运动到任意一个货架2的高度，调整货叉4朝向货架2，伸出移栽板42将货物送入货架2上。

货物输入端为放置台时，调整货叉4朝向货架2，伸出移栽板42将货物从货架2取出，移栽板42缩回货叉4中并在升降台32的作用下升降到放置台高度，调整货叉4朝向并伸出移栽板42将货物放置到放置台上；

货物输入端为输送带时，调整货叉4朝向货架2，伸出移栽板42将货物从货架2取出，移栽板42缩回货叉4中，利用运动机构驱动所述带传输机构43使货物转移到带传输机构43上，在升降台32的作用下运动并对准货物输入端的输送带，启动所述带传输机构43将货物传送到输送带上；

若货物输出端的输送带为中间镂空的两条平行的传输带，则由第一通讯装置向第二通讯装置传送输送带的运行情况，输送带运行时，使用带传输机构43来承接货物，输送带不运行时，使用移栽板42来承接货物。由于输送带为中间镂空的两条平行的传输带，因此，移栽板42能够伸入到镂空部分，从而从下往上顶起并承接不运动的货物(货物位于不运行的传输带上)，运动中的货物(传输带运行)则需要，通过判断传输带是否运行，进而能够适配使用移栽板42或者带传输机构43。

当然，通过向前伸缩的带传输机构也可以直接将货物以传输方式输送到货仓上的底部无镂空的货架上。

以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种自动搬运拣货机器人，其特征在于，包括：

移动小车(1)；

机械臂(3)，设置在移动小车(1)上，包括立柱(31)，设置在立柱(31)上能够沿立柱(31)升降的升降台(32)，所述升降台(32)上设置有安装座(33)；

货架(2)，设置在立柱(31)一侧，用于缓存货物；

货叉(4)，设置在安装座(33)上，包括，底座(40)，设置在底座(40)上的移栽板(42)，分布在移栽板(42)两侧的带传输机构(43)，所述带传输机构(43)设置在运动机构(44)上，所述运动机构(46)能够驱动所述带传输机构(43)做升降以使所述带传输机构(43)的传输面高于或者低于移栽板(42)的顶面，所述移栽板(42)能够向前伸出或者缩回。

2.根据权利要求1所述的自动搬运拣货机器人，其特征在于，

所述运动机构(46)还能驱动带传输机构(43)做升降的同时进行水平位移。

3.根据权利要求2所述的自动搬运拣货机器人，其特征在于，

所述带传输机构(43)包括两根安装杆(430)，驱动件(431)，设置在安装杆(430)两端的传输轮(433)，安装在传输轮(433)上的传输带(432)，驱动件(431)能够驱动传输轮(433)转动进而使传输带(432)运转；

所述运动机构(46)包括安装于底座(40)上的运动限制块(461)，安装于安装杆(430)底部的滚轮(462)，所述运动限制块(461)具有滑面(4611)和滑槽(4612)，所述安装杆(430)底部的滚轮(462)能够在滑面(4611)上移动，并且所述滚轮(462)的转轴(4621)伸入滑槽(4612)中，升降驱动件(463)能够驱动安装杆(430)连同传输带(432)运动，在滑面(4611)和滑槽(4612)共同的限制下，传输带(432)能够向前运动的同时向上运动，或者向后运动的同时向下运动。

4.根据权利要求3所述的自动搬运拣货机器人，其特征在于，

所述传输带(432)两侧还设置有限位板(431)。

5.根据权利要求3所述的自动搬运拣货机器人，其特征在于，

设置在底座(40)上的外壳(41)，所述外壳(41)围绕带传输机构(43)设置，前端具有开口。

6.根据权利要求1-5任一项所述的自动搬运拣货机器人，其特征在于，所述底座(40)旋转地设置在安装座(33)上。

7.根据权利要求1-5任一项所述的自动搬运拣货机器人，其特征在于，货架(2)具有若干层，每层货架(2)均包括水平支撑杆(21)，将水平支撑杆(21)与立柱(31)固定的L形连接杆(22)，水平支撑杆(21)上设置有理货驱动件(25)、理货输送带(24)和支撑板(26)，所述理货驱动件(25)驱动理货输送带(24)转动以将货物沿理货输送带(24)进行传输。

8.一种自动搬运拣货机器人搬运方法，使用权利要求1-7任一项所述的自动搬运拣货机器人，其特征在于，包括以下步骤：

自动搬运拣货机器人到达货物输入端，判断货物输入端为输送带还是放置台，以决定使用移栽板(42)或者带传输机构(43)来承接货物；

自动搬运拣货机器人承接来自货物输入端的货物，并携带货物移动并到达货物输出端；

自动搬运拣货机器人判断货物输出端为输送带还是放置台，以决定使用移栽板(42)或者带传输机构(43)来输出货物；

自动搬运拣货机器人将货物放置到货物输出端。

9.根据权利要求8所述的自动搬运拣货机器人搬运方法，其特征在于，

货物输出端为放置台时，自动搬运拣货机器人使用移栽板(42)，调整货叉(4)朝向并伸出移栽板(42)使移栽板(42)到达货物下方，升降台(32)升高将货物顶起，而后移栽板(42)带着货物缩回货叉(4)中，货叉(4)在升降台(32)的作用下调整到任意一个货架(2)的高度，调整货叉(4)朝向货架(2)，伸出移栽板(42)将货物送入货架(2)上；

货物输出端为输送带时使用传输机构(43)，利用运动机构驱动所述带传输机构(43)动作，使所述带传输机构(43)的传输面高于移栽板(42)的传输面，将所述带传输机构(43)与货物输入端的输送带对齐，所述带传输机构(43)承接来自货物输入端的输送带上的货物，所述带传输机构(43)将货物运输到货叉(4)内，而后所述带传输机构(43)下降将货物放置到移栽板(42)上，货叉(4)在升降台(32)的作用下运动到任意一个货架(2)的高度，调整货叉(4)朝向货架(2)，伸出移栽板(42)将货物送入货架(2)上；

货物输入端为放置台时，调整货叉(4)朝向货架(2)，伸出移栽板(42)将货物从货架(2)取出，移栽板(42)缩回货叉(4)中并在升降台(32)的作用下升降到放置台高度，调整货叉(4)朝向并伸出移栽板(42)将货物放置到放置台上；

货物输入端为输送带时，调整货叉(4)朝向货架(2)，伸出移栽板(42)将货物从货架(2)取出，移栽板(42)缩回货叉(4)中，利用运动机构驱动所述带传输机构(43)使货物转移到带传输机构(43)上，在升降台(32)的作用下运动并对准货物输入端的输送带，启动所述带传输机构(43)将货物传送到输送带上。

10.根据权利要求8或9所述的自动搬运拣货机器人搬运方法，其特征在于，

货物输入端和/或货物输出端设置有第一通讯装置以与自动搬运拣货机器人上的第二通讯装置进行通讯，以判断货物输入端和/或货物输出端为输送带还是放置台；

若货物输入端和/或货物输出端的输送带为中间镂空的两条平行的传输带，则由第一通讯装置向第二通讯装置传送输送带的运行情况，输送带运行时，使用带传输机构(43)来承接货物，输送带不运行时，使用移栽板(42)来承接货物。