CN117566470A - 一种装车机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装车机器人，包括底座、机械臂机构、码放机构、升降机构及动力输送机构，机械臂机构包括固定臂及伸缩臂组件，伸缩臂组件可滑动地伸缩于固定臂上，固定臂及伸缩臂组件的表面设有用于输送布卷的输送带；码放机构包括变幅工装组件、布卷输送组件及翻转组件，变幅工装组件用于将从机械臂机构输送的布卷传递至布卷输送组件上，布卷输送组件用于将布卷输送至车厢内，翻转组件用于驱动布卷输送组件转动以将布卷倾倒至车厢内；升降机构包括升降丝杆、连接于升降丝杆上的升降件及设于升降丝杆顶部的升降电机，升降件与固定臂固定连接，升降电机通过变幅动力总成与升降丝杆的顶部传动连接；动力输送机构用于驱动输送带转动。

Description

一种装车机器人

技术领域

本发明涉及布匹装车技术领域，特别涉及一种装车机器人。

背景技术

随着社会的进步，企业的发展，对现有物流仓储的高效性、稳定性提出了新的要求。目前物流货物从仓库到车厢依靠叉车运输，及人工进行装、卸车，工人在车厢内将货物码放整齐，搬运工人体力工作强度大，车厢内不方便走动，环境温度较高，工作环境恶劣。例如目前的布卷装车过程中，通常采用人工搬运方式进行卸垛和码垛，存在效率低、成本大，且安全隐患较大。

为此，中国专利申请号为202211536373.1公开的《一种布匹自动装车设备》，通过布笼提升倾倒机构、三段式布匹理货输送机构、拆垛理货机构和翻面机构等相互配合，实现自动拆垛理货操作，且布匹在进行装车时对布匹外观进行检验操作，避免在进行自动化装车时对布匹造成的损坏，确保布匹运输时的完整性，自动化程度高，提高布匹的装车效率。但是，上述布匹自动装车设备的动力布局不太合理，动力传动效率低、动力稳定性差，且无法适应不同高度的布卷码垛工作，使用较为麻烦。

发明内容

为了解决上述现有的布匹自动装车设备的动力布局不太合理，动力传动效率低、动力稳定性差，且无法适应不同高度的布卷码垛工作的技术问题，本发明提供了一种装车机器人，包括：

底座；

机械臂机构，所述机械臂机构设于所述底座的上方，所述机械臂机构包括固定臂及伸缩臂组件，所述伸缩臂组件可滑动地伸缩于所述固定臂上，所述固定臂及所述伸缩臂组件的表面设有用于输送布卷的输送带；

码放机构，所述码放机构设于所述伸缩臂组件的前端，所述码放机构包括变幅工装组件、布卷输送组件及翻转组件，所述变幅工装组件用于将从所述机械臂机构输送的布卷传递至所述布卷输送组件上，所述布卷输送组件用于将布卷输送至车厢内，所述翻转组件用于驱动所述布卷输送组件转动以将布卷倾倒至车厢内；

升降机构，所述升降机构设于所述底座的前端，所述升降机构包括升降丝杆、连接于所述升降丝杆上的升降件及设于所述升降丝杆顶部的升降电机，所述升降件与所述固定臂固定连接，所述升降电机通过变幅动力总成与所述升降丝杆的顶部传动连接，所述升降电机通过所述变幅动力总成驱动所述升降丝杆转动，以使所述升降件沿上下方向移动；以及

动力输送机构，所述动力输送机构设于所述机械臂机构的后端，所述动力输送机构用于驱动所述输送带转动。

在一些实施方式中，所述升降丝杆的底部设有支撑组件，所述支撑组件包括支撑座及安装于所述支撑座上的轴承组件，所述升降丝杆的底部通过所述轴承组件可转动地设于所述支撑座上；所述变幅动力总成包括斜齿轮；

所述支撑座上设有沿上下方向调节的限位销，所述限位销用于调节所述升降机构的高度及平衡度。

在一些实施方式中，所述升降机构还包括导向柱，所述升降件上安装有导向套，所述导向套通过法兰式可拆卸安装于所述升降件上，所述导向套具有上下贯穿的导向孔，所述导向柱可滑动地穿设于所述导向孔内。

在一些实施方式中，所述动力输送机构包括动力输送电机装置、若干个第一辊筒及设于所述机械臂机构内部的第二辊筒，所述动力输送电机装置与若干个所述第一辊筒传动连接，若干个所述第一辊筒和所述第二辊筒通过所述输送带相连接，所述输送带的张力通过联动张紧装置调整。

在一些实施方式中，所述联动张紧装置包括安装架、可转动地设于所述安装架上的手轮及棘轮棘齿，其中一个所述第一辊筒可滑动设于所述安装架上，通过所述手轮及所述棘轮棘齿调节所述第一辊筒在所述安装架的位置，从而调整所述输送带的张力。

在一些实施方式中，所述伸缩臂组件包括至少两个相互嵌套且可滑动伸缩的伸缩臂，位于最外侧的所述伸缩臂可滑动地嵌入所述固定臂内且相对所述固定臂滑动伸缩；

任意相邻两个所述伸缩臂之间、以及位于所述最外侧的所述伸缩臂与所述固定臂之间设有铰接式动力组件；

所述铰接式动力组件包括铰接件、伸缩电机装置及与齿条，所述铰接件可转动地安装于所述伸缩臂的外侧壁或所述固定臂的外侧壁，所述伸缩电机装置安装于所述铰接件上，所述齿条安装于所述伸缩臂的外侧壁，所述伸缩电机装置通过齿轮与所述齿条轮传动连接。

在一些实施方式中，所述固定臂及所述伸缩臂的外侧分别安装有线缆布设组件；

所述线缆布设组件包括轨道、可滑动地设于轨道内的线缆及拖链，所述线缆与所述伸缩电机装置电性连接，所述线缆通过拖链在所述轨道内滑动。

在一些实施方式中，任意相邻两个所述伸缩臂之间、以及位于所述最外侧的所述伸缩臂与所述固定臂之间设有滚轮组件；

所述滚轮组件包括支座及轮架，所述支座固定安装于所述伸缩臂的内侧壁或所述固定臂的内侧壁，所述支座具有安装槽，所述安装槽的前后两侧分别贯穿所述支座的前后两侧；所述轮架的中央位置设于所述安装槽内，所述轮架的中央位置通过转轴可转动地设于所述支座上，所述轮架的前后两端分别伸出于所述支座的外部，所述轮架的前端可转动地安装有第一转动轮，所述轮架的后端可转动地安装有第二转动轮，所述第一转动轮及所述第二转动轮的外周侧分别抵接至所述伸缩臂的外侧壁。

在一些实施方式中，所述翻转组件包括翻转电机装置、中空传动轴及齿轮组，所述翻转电机装置设于所述变幅工装组件的下方，所述翻转电机装置通过所述中空传动轴与所述齿轮组传动连接，以驱动所述齿轮组转动；

所述布卷输送组件包括布卷输送电机装置及同步带，所述同步带通过支架与所述齿轮组固定连接，所述布卷输送电机装置与所述同步带传动连接，以驱动所述同步带周向转动；

所述变幅工装组件包括变幅电机装置、变幅丝杆、连杆及变幅平台，所述变幅电机装置设于所述伸缩臂组件的下方，所述连杆通过连接件与所述伸缩臂组件连接，所述伸缩臂组件的上表面、所述变幅平台的上表面及所述同步带的上表面依次平滑连接。

在一些实施方式中，所述码放机构还包括3D视觉成像装置，所述3D视觉成像装置用于获取车厢内布卷码放情况以自动调整码放方式；和/或，

所述同步带的两侧分别设有侧面距离传感器，所述同步带的顶部设有顶部距离传感器，所述同步带的底部设有底部距离传感器，所述同步带的后端设有后端距离传感器；和/或，

所述同步带的前端设有物料到位检测组件，所述物料到位检测组件用于将同步带上的布卷的端部与车厢内的布卷的端部对齐。

本发明的装车机器人与现有技术相比，其有益效果在于：

通过将动力输送机构布设于机械臂机构的后端，有效减少前端空间占用，动力布局更为合理有序，且能够更为稳定地驱动机械臂机构上输送带的转动，有效地将布卷从输送带的后端输送至前端，传动效率高且稳定性高。

为了使布卷在输送带上顺畅滑动，通过升降机构带动固定臂的前端上下升降，调整固定臂的前端高度，使得固定臂及伸缩臂组件的前端高度小于后端高度，从而使布卷从输送带的后端顺畅滑动至前端，调节方便快捷，且通过将升降电机及变幅动力总成设置在升降丝杆的顶部，能够增大固定臂前端的下行幅度，以使固定臂的前端极限接地距离更小，从而增大布卷在输送带上滑动动能及滑动顺畅性，以使机械臂机构适用于不同高度的布卷码放需求，使用更为便捷。

附图说明

图1是本发明一些实施例的装车机器人的结构示意图；

图2是图1中A部分的放大图；

图3是图1中B部分的放大图；

图4是本发明一些实施例的装车机器人在另一个角度的结构示意图；

图5是图4中C部分的放大图；

图6是本发明一些实施例的机械臂机构、码放机构及动力输送机构的结构示意图；

图7是图6省略显示固定臂的结构示意图；

图8是图7中D部分的放大图；

图9是本发明一些实施例的机械臂机构的结构示意图；

图10是图9中E部分的放大图；

图11是本发明一些实施例的滚轮组件的结构示意图；

图12是图11的剖视图；

图13是本发明一些实施例的码放机构的结构示意图；

图14是图13在另一个角度的结构示意图；

图15是图13在另一个角度的结构示意图；

图16是图13的俯视图；

图17是本发明一些实施例的动力输送机构的结构示意图；

图18是图17在另一个角度的结构示意图；

图19是本发明一些实施例的联动张紧装置的结构示意图；

图20是本发明一些实施例的导向套的结构示意图；

图21是本发明一些实施例的轴套总成的结构示意图。

图中，

1、底座；

2、机械臂机构；21、固定臂；22、伸缩臂；23、铰接式动力组件；231、铰接件；232、伸缩电机装置；233、齿条；24、线缆布设组件；241、轨道；242、拖链；25、滚轮组件；251、支座；252、轮架；253、转轴；254、第一转动轮；255、第二转动轮；

3、码放机构；31、布卷输送组件；311、布卷输送电机装置；312、同步带；32、翻转组件；321、翻转电机装置；322、中空传动轴；323、齿轮组；33、变幅工装组件；331、变幅电机装置；332、变幅丝杆；333、连杆；334、变幅平台；335、连接件；34、3D视觉成像装置；35、侧面距离传感器；36、顶部距离传感器；37、底部距离传感器；38、后端距离传感器；39、物料到位检测组件；

4、升降机构；41、升降丝杆；42、升降件；43、升降电机；44、变幅动力总成；45、支撑组件；451、支撑座；452、限位销；46、导向柱；47、导向套；48、直线模组；49、轴承组件；410、轴套总成；411、上壳体；412、下壳体；

5、动力输送机构；51、动力输送电机装置；53、第一辊筒；54、联动张紧装置；541、手轮；542、棘轮棘齿；543、安装架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参考图1至图21所示，本发明实施例公开了一种装车机器人，包括底座1、机械臂机构2、码放机构3、升降机构4以及动力输送机构5，机械臂机构2设于底座1的上方，机械臂机构2包括固定臂21及伸缩臂组件，伸缩臂组件可滑动地伸缩于固定臂21上，固定臂21及伸缩臂组件的表面设有用于输送布卷的输送带(图中未显示)；码放机构3设于伸缩臂组件的前端，码放机构3包括变幅工装组件33、布卷输送组件31及翻转组件32，变幅工装组件33用于将从机械臂机构2输送的布卷传递至布卷输送组件31上，布卷输送组件31用于将布卷输送至车厢内，翻转组件32用于驱动布卷输送组件31转动以将布卷倾倒至车厢内；升降机构4设于底座1的前端，升降机构4包括升降丝杆41、连接于升降丝杆41上的升降件42及设于升降丝杆41顶部的升降电机43，升降件42与固定臂21固定连接，升降电机43通过变幅动力总成44与升降丝杆41的顶部传动连接，升降电机43通过变幅动力总成44驱动升降丝杆41转动，以使升降件42沿上下方向移动；动力输送机构5设于机械臂机构2的后端，动力输送机构5用于驱动输送带转动。

基于上述技术方案，在将布卷码放至车厢过程中，通过将动力输送机构5布设于机械臂机构2的后端，有效减少前端空间占用，动力布局更为合理有序，且能够更为稳定地驱动机械臂机构2上输送带的转动，有效地将布卷从输送带的后端输送至前端，传动效率高且稳定性高。为了使布卷在输送带上顺畅滑动，通过升降机构4带动固定臂21的前端上下升降，调整固定臂21的前端高度，使得固定臂21及伸缩臂组件的前端高度小于后端高度，从而使布卷从输送带的后端顺畅滑动至前端，调节方便快捷，且通过将升降电机43及变幅动力总成44设置在升降丝杆41的顶部，能够增大固定臂21前端的下行幅度，以使固定臂21的前端极限接地距离更小，从而增大布卷在输送带上滑动动能及滑动顺畅性，以使机械臂机构2适用于不同高度的布卷码放需求，使用更为便捷。

在一些实施方式中，参考图1至图5所示，升降丝杆41的底部设有支撑组件45，支撑组件45包括支撑座451及安装于支撑座451上的轴承组件49，升降丝杆41的底部通过轴承组件49可转动地设于支撑座451上；变幅动力总成44包括斜齿轮。支撑座451位于底座1的上方，支撑座451与底座1可以通过直线模组48连接，以使支撑座451相对底座1能够沿左右方向滑动，从而通过调节升降机构4在左右方向的位置来调整机械臂机构2在左右方向的位置，从而适用于不同的码放位置。直线模组48可以直线电机模组型，通过电机驱动齿轮齿条233来驱动支撑座451在底座1上沿左右方向滑动，且支撑座451与底座1之间设有滑轨滑块来提高滑动稳定性及载荷能力。相比于传统的蜗轮蜗杆传动方式，本发明实施例的升降电机43通过斜齿轮及轴承组件49与升降丝杆41的转动效率更高，有效降低能耗。

由于机械臂机构2整体重量较大，为了提高升降机构4对机械臂机构2的升降稳定性及安全性，升降丝杆41的数量可以为两个，两个升降丝杆41沿左右方向间隔设置，变幅动力总成44的动力输出端分别连接两个升降丝杆41，升降件42的数量为两个，两个升降件42通过轴套总成410连接，以使两个升降件42同时驱动机械臂机构2上下升降，轴套总成410例如图21所示，轴套总成410包括上壳体411和下壳体412，上壳体411与下壳体413共同包围一个中空结构的连接管，且上壳体411与下壳体412通过螺栓实现可拆卸连接。当升降电机43通过变幅动力总成44同时驱动两个升降丝杆41同步转动，通过轴套总成410带动两个升降件42同步升降，从而实现机械臂机构2上下升降。

在一些实施方式中，支撑座451上设有沿上下方向调节的限位销452，限位销452用于调节升降机构4的高度及平衡度。具体地，支撑座451可以包括沿上下方向间隔设置的连接板及平台，连接板的下端中部与平台铰接，升降丝杆41的底部通过斜齿轮及预制轴承49可转动地设于连接板上，平台的底部通过直线模组与底座1连接。例如限位销452为螺栓或其它螺纹紧固件，限位销452的数量为两个，两个限位销452分别螺纹连接于连接板的两端上，两个限位销452的底部抵接至平台上，通过转动限位销452来驱动连接板相对平台转动，从而实现调整升降机构4的高度及平衡度。相比于现有水平设置的插销结构，本发明实施例将限位销452设置成上下调节能够提升设备组装和后续维修时的便捷性。

在一些实施方式中，升降机构4还包括导向柱46，升降件42上安装有可拆卸的导向套47，升降件42上安装有导向套47，导向套47通过法兰式可拆卸安装于升降件42上，导向套47具有上下贯穿的导向孔，导向柱46可滑动地穿设于导向孔内。导向柱46为光轴结构，导向柱46间隙配合地穿设于导向孔内，相比于现有的采用滚轮导向，本发明实施例通过升降件42与导向柱46配合导向能够提升传动定位精度。其中，导向套47可拆卸地安装于升降件42上，例如导向套47采用法兰结构安装于升降件42上，当出现故障或需要更换导向套47时，可以不需要大量拆卸周围零部件即可更换导向套47，提高维修便捷性。在一些具体的实施例中，导向柱46的数量可以为四个，两个导向柱46分别设于升降丝杆41的前后两侧，受力更为均匀，进一步提高机械臂机构2沿上下方向升降的稳定性。

在一些实施方式中，参考图17至图18所示，动力输送机构5包括动力输送电机装置51、若干个第一辊筒53及设于机械臂机构2内部的第二辊筒，伸缩臂组件的后端设有第二辊筒，动力输送电机装置51与若干个第一辊筒53传动连接，若干个第一辊筒53和第二辊筒通过输送带相连接，输送带的张力通过联动张紧装置54调整。输送电机装置可以由伺服电机及减速器组成。

在一些实施方式中，参考图19所示，联动张紧装置54包括安装架543、可转动地设于安装架543上的手轮541及棘轮棘齿542，其中一个第一辊筒53可滑动设于安装架543上，通过手轮541及棘轮棘齿542调节第一辊筒53在安装架543的位置，从而调整输送带的张力，调节更为便利，且在同等输送带张力下增加输送带摩擦力，降低输送带打滑概率，增加维护维修便捷性。同时，将动力输送机构5整体设于机械臂机构2的后端，有效减少前端空间占用，增加了动力选择多样性。

在一些实施方式中，参考图6至图9所示，伸缩臂组件包括至少两个相互嵌套且可滑动伸缩的伸缩臂22，位于最外侧的伸缩臂22可滑动地嵌入固定臂21内且相对固定臂21滑动伸缩；任意相邻两个伸缩臂22之间、以及位于最外侧的伸缩臂22与固定臂21之间设有铰接式动力组件23；铰接式动力组件23包括铰接件231、伸缩电机装置232及与齿条233，铰接件231可转动地安装于伸缩臂22的外侧壁或固定臂21的外侧壁，伸缩电机装置232安装于铰接件231上，齿条233安装于伸缩臂22的外侧壁，伸缩电机装置232通过齿轮与齿条233传动连接。伸缩电机装置232可以由伺服电机及减速器组成，通过伸缩电机装置232驱动齿轮转动，以使伸缩臂22相对固定臂21、或相邻两个伸缩臂22之间发生滑动伸缩。具体地，例如本发明实施例的伸缩臂22的数量为三个，相邻两个伸缩臂22之间相互嵌套，且位于最外侧的伸缩臂22设于固定臂21的伸缩腔内并能够滑动伸缩，相邻两个伸缩臂22之间、以及位于最外侧的伸缩臂22与固定臂21之间通过铰接式动力组件23实现沿前后方向的往复伸缩。相比于现有的原直连式传动，本发明实施例的伸缩臂22机构采用并联式传动，有效减少总成长度，有效减少伸缩臂22工作时的基础宽度，增加应用场景适用程度，增加维护维修便利性。

本发明实施例通过在机械臂机构2的后端布设动力输送机构5来带动输送带周向转动，机械臂机构2的伸缩功能通过前端设置的铰接式动力组件23实现，整体动力布局更为合理有序，避免驱动干涉，且两者作为一个整体能够提高整个装车机器人的工作效率，从而优化动力布局。

在一些实施方式中，参考图6所示，固定臂21及伸缩臂22的外侧分别安装有线缆布设组件24；线缆布设组件24包括轨道241、可滑动地设于轨道241内的线缆及拖链242，线缆与伸缩电机装置232电性连接，线缆通过拖链242在轨道241内滑动。伸缩电机装置232通过电缆与位于机械臂机构2后端的总控制器及电源电性连接。相比于滑环式电缆收放卷盘，本发明实施例优化了线缆布设方式，有利于增加系统稳定性，有效降低系统故障概率。

在一些实施方式中，参考图7至图12所示，任意相邻两个伸缩臂22之间、以及位于最外侧的伸缩臂22与固定臂21之间设有滚轮组件25；滚轮组件25包括支座251及轮架252，支座251固定安装于伸缩臂22的内侧壁或固定臂21的内侧壁，支座251具有安装槽，安装槽的前后两侧分别贯穿支座251的前后两侧；轮架252的中央位置设于安装槽内，轮架252的中央位置通过转轴253可转动地设于支座251上，轮架252的前后两端分别伸出于支座251的外部，轮架252的前端可转动地安装有第一转动轮254，轮架252的后端可转动地安装有第二转动轮255，第一转动轮254及第二转动轮255的外周侧分别抵接至伸缩臂22的外侧壁。通过第一转动轮254和第二转动轮255能够增大与伸缩臂22或伸缩臂22的接触面积，且接触充分，提高伸缩臂22的伸缩稳定性。若伸缩臂22在工作中发生抖动或摆动时，轮架252的前端或后端会随伸缩臂22发生摆动，调整第一转动轮254和第二转动轮255的位置以确保第一转动轮254和第二转动轮255能够保持抵接至伸缩臂22的外侧壁或伸缩臂22的外侧壁的状态，均衡第一转动轮254及第二转动轮255的负载，增大接触面积，受力更为均匀，从而确保伸缩臂22的伸缩稳定性，降低维护成本。在伸缩臂22对第一转动轮254和第二转动轮255的调整过程中，第一转动轮254的中心轴线、转轴253的中心轴线及第二转动轮255的中心轴线保持在同一平面上，提高第一转动轮254和第二转动轮255在上下方向位置调整的稳定性，确保第一转动轮254和第二转动轮255的外周表面部分抵接至伸缩臂22的外侧壁。

在一些实施方式中，参考图6至图7、图13至图16所示，翻转组件32包括翻转电机装置321、中空传动轴322及齿轮组323，翻转电机装置321设于变幅工装组件33的下方，翻转电机装置321通过中空传动轴322与齿轮组323传动连接，以驱动齿轮组323转动；布卷输送组件31包括布卷输送电机装置311及同步带312，同步带312通过支架与齿轮组323固定连接，布卷输送电机装置311与同步带312传动连接，以驱动同步带312周向转动。翻转电机装置321可以由伺服电机和减速器组成，布卷输送电机装置311可以由伺服电机和减速器组成。中空传动轴322用于供线缆或气管穿过。齿轮组323可以由多个相互啮合传动的齿轮组成，其中一个齿轮套设于中空传动轴322，一个齿轮与支架固定连接，以使翻转电机装置321通过中空传动轴322及齿轮组323来带动支架及同步带312相对机械臂机构2转动。齿轮组323可以具有限位功能，可有效避免异常情况下旋转角度过大造成的设备损坏。

变幅工装组件33包括变幅电机装置331、变幅丝杆332、连杆333及变幅平台334，变幅电机装置331设于伸缩臂组件的下方，连杆333通过连接件335与伸缩臂组件连接，伸缩臂组件的上表面、变幅平台334的上表面及同步带312的上表面依次平滑连接。翻转电机装置321可以由伺服电机和变速器组成。翻转电机装置321设于变幅工装组件33的下方能够使整体结构紧凑，传动精度高，刚性大。变幅电机装置331设于伸缩臂组件的下方能够提高空间利用率，减少整体装置截面尺寸，对设备适用场景有效提升。变幅工装组件33用于将从机械臂机构2移动的布卷转移至同步带312上，以使布卷顺利地在同步带312上输送。

在一些实施方式中，码放机构3还包括3D视觉成像装置34，3D视觉成像装置34用于获取车厢内布卷码放情况以自动调整码放方式。3D视觉成像装置34可以实时读取车厢内的布卷码放情况，系统自动计算最优码放方式，提高车厢内空间利用率，有效控制码垛整齐度。

在一些实施方式中，同步带312的两侧分别设有侧面距离传感器35，同步带312的顶部设有顶部距离传感器36，同步带312的底部设有底部距离传感器37，同步带312的后端设有后端距离传感器38。侧面距离传感器35、顶部距离传感器36、底部距离传感器37及后端距离传感器38分别与装车机器人的控制单元电性连接，形成一个闭环电路，能够准确读取码放机构3在车厢内的实际位置，并自动计算工作路径及控制机械臂机构2行进距离，有效提升装车机器人的精度及智能程度。此外，同步带的前端也设有进料传感器。通过各传感器之间相互配合，形成一个检测系统单元，实时获取同步带上的布卷的位置或状态，从而有效控制码放机构3的工作状态，提高布卷码放的位置精准性。

在一些实施方式中，同步带312的前端设有物料到位检测组件39，物料到位检测组件39用于将同步带312上的布卷的端部与车厢内的布卷的端部对齐。具体地，物料到位检测组件39包括阻料挡件、驱动连杆、弹簧及设于同步带312前端的物料到位传感器，阻料挡件设于同步带312外，通过物料到位检测组件39有效提升码放布卷时布卷的对齐程度，利用物理接触和传感器技术，有效减小因布卷的尺寸而导致码放误差。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种装车机器人，其特征在于，包括：

底座；

机械臂机构，所述机械臂机构设于所述底座的上方，所述机械臂机构包括固定臂及伸缩臂组件，所述伸缩臂组件可滑动地伸缩于所述固定臂上，所述固定臂及所述伸缩臂组件的表面设有用于输送布卷的输送带；

码放机构，所述码放机构设于所述伸缩臂组件的前端，所述码放机构包括变幅工装组件、布卷输送组件及翻转组件，所述变幅工装组件用于将从所述机械臂机构输送的布卷传递至所述布卷输送组件上，所述布卷输送组件用于将布卷输送至车厢内，所述翻转组件用于驱动所述布卷输送组件转动以将布卷倾倒至车厢内；

升降机构，所述升降机构设于所述底座的前端，所述升降机构包括升降丝杆、连接于所述升降丝杆上的升降件及设于所述升降丝杆顶部的升降电机，所述升降件与所述固定臂固定连接，所述升降电机通过变幅动力总成与所述升降丝杆的顶部传动连接，所述升降电机通过所述变幅动力总成驱动所述升降丝杆转动，以使所述升降件沿上下方向移动；以及

动力输送机构，所述动力输送机构设于所述机械臂机构的后端，所述动力输送机构用于驱动所述输送带转动。

2.如权利要求1所述的装车机器人，其特征在于，所述升降丝杆的底部设有支撑组件，所述支撑组件包括支撑座及安装于所述支撑座上轴承组件，所述升降丝杆的底部通过所述轴承组件可转动地设于所述支撑座上；所述变幅动力总成包括斜齿轮；

所述支撑座上设有沿上下方向调节的限位销，所述限位销用于调节所述升降机构的高度及平衡度。

3.如权利要求1所述的装车机器人，其特征在于，所述升降机构还包括导向柱，所述升降件上安装有导向套，所述导向套通过法兰式可拆卸安装于所述升降件上，所述导向套具有上下贯穿的导向孔，所述导向柱可滑动地穿设于所述导向孔内。

4.如权利要求1所述的装车机器人，其特征在于，所述动力输送机构包括动力输送电机装置、若干个第一辊筒及设于所述机械臂机构内部的第二辊筒，所述动力输送电机装置与若干个所述第一辊筒传动连接，若干个所述第一辊筒和所述第二辊筒通过所述输送带相连接，所述输送带的张力通过联动张紧装置调整。

5.如权利要求4所述的装车机器人，其特征在于，所述联动张紧装置包括安装架、可转动地设于所述安装架上的手轮及棘轮棘齿，其中一个所述第一辊筒可滑动设于所述安装架上，通过所述手轮及所述棘轮棘齿调节所述第一辊筒在所述安装架的位置，从而调整所述输送带的张力。

6.如权利要求1所述的装车机器人，其特征在于，所述伸缩臂组件包括至少两个相互嵌套且可滑动伸缩的伸缩臂，位于最外侧的所述伸缩臂可滑动地嵌入所述固定臂内且相对所述固定臂滑动伸缩；

任意相邻两个所述伸缩臂之间、以及位于所述最外侧的所述伸缩臂与所述固定臂之间设有铰接式动力组件；

所述铰接式动力组件包括铰接件、伸缩电机装置及与齿条，所述铰接件可转动地安装于所述伸缩臂的外侧壁或所述固定臂的外侧壁，所述伸缩电机装置安装于所述铰接件上，所述齿条安装于所述伸缩臂的外侧壁，所述伸缩电机装置通过齿轮与所述齿条轮传动连接。

7.如权利要求6所述的装车机器人，其特征在于，所述固定臂及所述伸缩臂的外侧分别安装有线缆布设组件；

所述线缆布设组件包括轨道、可滑动地设于轨道内的线缆及拖链，所述线缆与所述伸缩电机装置电性连接，所述线缆通过拖链在所述轨道内滑动。

8.如权利要求6或7所述的装车机器人，其特征在于，任意相邻两个所述伸缩臂之间、以及位于所述最外侧的所述伸缩臂与所述固定臂之间设有滚轮组件；

所述滚轮组件包括支座及轮架，所述支座固定安装于所述伸缩臂的内侧壁或所述固定臂的内侧壁，所述支座具有安装槽，所述安装槽的前后两侧分别贯穿所述支座的前后两侧；所述轮架的中央位置设于所述安装槽内，所述轮架的中央位置通过转轴可转动地设于所述支座上，所述轮架的前后两端分别伸出于所述支座的外部，所述轮架的前端可转动地安装有第一转动轮，所述轮架的后端可转动地安装有第二转动轮，所述第一转动轮及所述第二转动轮的外周侧分别抵接至所述伸缩臂的外侧壁。

9.如权利要求1所述的装车机器人，其特征在于，所述翻转组件包括翻转电机装置、中空传动轴及齿轮组，所述翻转电机装置设于所述变幅工装组件的下方，所述翻转电机装置通过所述中空传动轴与所述齿轮组传动连接，以驱动所述齿轮组转动；

所述布卷输送组件包括布卷输送电机装置及同步带，所述同步带通过支架与所述齿轮组固定连接，所述布卷输送电机装置与所述同步带传动连接，以驱动所述同步带周向转动；

所述变幅工装组件包括变幅电机装置、变幅丝杆、连杆及变幅平台，所述变幅电机装置设于所述伸缩臂组件的下方，所述连杆通过连接件与所述伸缩臂组件连接，所述伸缩臂组件的上表面、所述变幅平台的上表面及所述同步带的上表面依次平滑连接。

10.如权利要求8或9所述的装车机器人，其特征在于，所述码放机构还包括3D视觉成像装置，所述3D视觉成像装置用于获取车厢内布卷码放情况以自动调整码放方式；和/或，

所述同步带的两侧分别设有侧面距离传感器，所述同步带的顶部设有顶部距离传感器，所述同步带的底部设有底部距离传感器，所述同步带的后端设有后端距离传感器；和/或，

所述同步带的前端设有物料到位检测组件，所述物料到位检测组件用于将同步带上的布卷的端部与车厢内的布卷的端部对齐。