CN209834678U - 一种取货机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种取货机器人，包括AGV小车、设在AGV小车上的机架、设在机架上的升降架、设在机架上对升降架进行上下移动的升降装置、设在升降架上对货物进行抓取的机械手、设在升降架上对机械手控制的平移装置和伸缩装置，机械手安装在伸缩装置上，机械手通过升降装置、平移装置和伸缩装置进行不同空间位置的移动，AGV小车上还设有可连接移动货架的夹紧装置，移动货架通过夹紧装置连接后与AGV小车同步移动。在原有的商品存储货架不需要改变的情况下，可以根据订单情况，接收指令之后到达相应的固定货架商品存储的位置，将对应的存储商品的箱子快速转移到移动货架上，从而实现取货的目的，工作效率高，降低人工成本。

Description

一种取货机器人

技术领域

本实用新型涉及一种智能机器人，尤其涉及一种取货机器人。

背景技术

根据目前电商订单的组成情况特性、以及商品在仓储的存放情况，设计出了电商仓储订单拣选智能机器人，可以以低成本、高效率应用于电商仓储订单的拣选搬运，同时机器人拥有一套智能配送系统，系统通过本拣选机器人的智能存取，以及搭配传统的AGV送货机器人的高效运输，工作人员仅需在对应工位装卸货物，有效的提高了作业效率，降低了人工成本，这种方案打破了传统对照订单去货架找货的“人到货”模式，相比其他电商仓储“货架到人”的方案，无需工厂或仓储进行大规模改造，方案更加灵活。但是，一般一个百货类电商订单通常有1-8件货物，包括赠品、产品等，传统的机器人拣选方案是，如果这个订单需要某一种货物，则需要将存储这个货物的整个货架通过机器人搬运到操作人员的面前，而一个货架通常不仅仅存储一种货物，如果整个货架搬运过来，但是只有一个目标货物，那机器人的搬运成本就会很高，因此需要很多的机器人来提高整体的搬运效率。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的某种或某些技术问题，本实用新型提供一种取货机器人，能够携带移动货架，原有的商品存储货架不需要改变，可以根据订单情况，接收指令之后到达相应的固定货架商品存储的位置，将对应的存储商品的箱子快速转移到升降平台或移动货架上，从而实现取货的目的，工作效率高，降低人工成本，可以以低成本、高效率应用于电商仓储订单的拣选搬运。

为解决上述现有的技术问题，本实用新型采用如下方案：

一种取货机器人，包括AGV小车、设在所述AGV小车上的机架、设在所述机架上的升降架、设在所述机架上对所述升降架进行上下移动的升降装置、设在所述升降架上对货物进行抓取的机械手、设在所述升降架上对所述机械手进行左右横向移动的平移装置、设在所述平移装置上对机械手进行前后伸缩控制的伸缩装置，所述机械手安装在所述伸缩装置上，所述机械手通过所述升降装置、平移装置和所述伸缩装置进行不同空间位置的移动，所述AGV小车上还设有可连接移动货架的夹紧装置，通过所述夹紧装置连接在所述AGV小车上的移动货架与所述AGV小车同步移动。

进一步地，所述升降装置包括设在所述机架两侧的第一滑轨、设在所述第一滑轨上的第一滑块、用于对所述第一滑块沿着所述第一滑轨上下移动的第一驱动装置，所述升降架固定在所述第一滑块上。

进一步地，所述平移装置包括设在所述升降架上的第二滑轨、滑设在所述第二滑轨上的第一滑座、一端设置在所述第一滑座上且向前延伸的连接臂、对所述第一滑座沿着所述第二滑轨进行左右移动的第二驱动装置，所述伸缩装置设在所述连接臂上。

进一步地，所述伸缩装置包括设在所述连接臂上的第三滑轨、滑设在所述第三滑轨上的转接座、对所述转接座沿着所述第三滑轨进行前后移动的第三驱动装置，所述转接座上设有第四滑轨，所述转接座上设有对所述机械手沿着所述第四滑轨移动的第四驱动装置，所述机械手通过所述第四滑轨滑设在所述转接座上。

进一步地，所述机械手包括滑设在所述第四滑轨上的第二滑座、设在所述第二滑座上的第五滑轨、滑设在所述第五滑轨上的取货机构，货物通过所述取货机构抓取并松开。

进一步地，所述取货机构包括滑设在所述第五滑轨上的两个用于抓取货物的抓手、设在所述第二滑座上的螺杆、对螺杆进行正反转驱动的第五驱动装置，所述螺杆的两端分别为正反转螺纹，两个所述抓手分别安装在所述螺杆的两侧，通过所述第五驱动装置对所述螺杆的正反转实现两个所述抓手对货物的夹紧和松开控制。

进一步地，所述第一驱动装置到所述第五驱动装置采用控制气缸或控制电机和链条的组合或控制电机与螺杆的组合中的一种。

进一步地，所述夹紧装置包括设在所述AGV小车上的第六滑轨、滑设在所述第六滑轨上的两个电动滑块、设在所述电动滑块上的连杆、通过所述连杆控制对移动货架进行夹紧固定的连接臂，所述连接臂的夹取端位于所述机架的AGV 小车的外侧。

进一步地，所述连接臂包括两根一端转接在一起的连接杆、设在所述连接杆另一端用于夹紧移动货架的夹槽，所述连杆的两端分别转接在所述电动滑块和所述连接杆上，两根所述连接杆上的所述夹槽通过所述电动滑块的相对移动实现夹紧和松开。

进一步地，所述夹槽的一侧设有向外延伸的夹片，所述夹紧装置通过所述夹槽和夹片同时对移动货架进行夹紧固定。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

取货机器人能够携带移动货架，在对货架上的货物进行提取时，可以根据订单情况进行针对性的取货，不再需要对整个货架进行来回移动，取货时只需通过AGV小车使取货机器人移动到对应货物存放的固定货架位置，通过机械手将货物抓取后，然后通过升降装置、平移装置和伸缩装置的组合对机械手进行不同空间位置的移动，从而使机械手将固定货架上对应物品移动到移动货架或直接直接抓取在机械手上，最后通过AGV小车移动到工作人员所在的区域进行卸货，原有的商品存储货架不需要改变，工作人员仅需在对应工位装卸货物，尤其是当与移动货架配合取货时，一次性可以实现多个货物的提取，有效的提高了作业效率，降低了人工成本，这种方案打破了传统对照订单去货架找货的“人到货”模式，相比其他电商仓储“货架到人”的方案，无需工厂或仓储进行大规模改造，方案更加灵活，可以以低成本、高效率应用于电商仓储订单的拣选搬运。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型中机械手与升降架之间连接结构示意图；

图3为本实用新型中第四驱动装置对机械手的驱动结构视图；

图4为本实用新型中夹紧装置与AGV小车的结构示意图。

图中：AGV小车1、机架2、二驱动装置3、第一滑块4、平移装置5、第一滑座6、第一滑轨7、第一驱动装置8、升降装置9、第二滑轨10、升降架11、连接臂12、伸缩装置13、第三滑轨14、机械手15、夹紧装置16、第三驱动装置17、转接座18、第四驱动装置19，第二滑座20、第五滑轨21、取货机构22、抓手23、螺杆24、第五驱动装置25、第四滑轨26、齿轮27、齿条28、控制电机29、链条30、连接杆31、夹片32、夹槽33、连杆34、连接臂35、电动滑块 36、第六滑轨37。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1～4所示，一种取货机器人，包括AGV小车1、设在所述AGV小车1 上的机架2、设在所述机架2上的升降架11、设在所述机架2上对所述升降架 11进行上下移动的升降装置9、设在所述升降架11上对货物进行抓取的机械手 15、设在所述升降架11上对所述机械手15进行左右横向移动的平移装置5、设在所述平移装置5上对机械手15进行前后伸缩控制的伸缩装置13，所述机械手 15安装在所述伸缩装置13上，所述机械手15通过所述升降装置9、平移装置5 和所述伸缩装置13进行不同空间位置的移动，所述AGV小车1上还设有可连接移动货架的夹紧装置16，通过所述夹紧装置16连接在所述AGV小车1上的移动货架与所述AGV小车1同步移动。

在实际使用过程中，机架2安装在AGV小车1校车上，升降架11通过升降装置9安装在机架2上，当升降装置9启动后启动后，带动升降架11进行上下方位的移动，而平移装置5则安装在升降架11上，通过升降架11带动起进行高度的控制，伸缩装置13安装在平移装置5上，通过平移装置5实现伸缩装置13沿着机架2进行左右的位置的移动控制，机械手15安装在平移装置5上且进行前后的伸缩控制，从而使机械手15在升降装置9、平移装置5和伸缩装置13三者的控制过程中分别实现了Z轴、X轴和Y轴的控制，使机械手15能够在不同的空间位置进行移动并定位，尤其是在AGV小车1上还设有至少一个可连接移动货架的夹紧装置16，当移动货架通过夹紧装置16进行夹紧固定后，通过AGV小车1的移动能够带动移动货架与AGV小车1进行同步移动，从而使机械手15从固定货架上抓取货物后直接放置到移动货架上，取货机器人能够携带移动货架，在对货架上的货物进行提取时，可以根据订单情况进行针对性的取货，不再需要对整个货架进行来回移动，取货时只需通过AGV小车1使取货机器人移动到对应货物存放的固定货架位置，通过机械手15将货物抓取后，然后通过升降装置9、平移装置5和伸缩装置13的组合对机械手15进行不同空间位置的移动，从而使机械手15将固定货架上对应物品移动到移动货架或直接直接抓取在机械手15上，最后通过AGV小车1移动到工作人员所在的区域进行卸货，原有的商品存储货架不需要改变，工作人员仅需在对应工位装卸货物，尤其是当与移动货架配合取货时，一次性可以实现多个货物的提取，有效的提高了作业效率，降低了人工成本，这种方案打破了传统对照订单去货架找货的“人到货”模式，相比其他电商仓储“货架到人”的方案，无需工厂或仓储进行大规模改造，方案更加灵活，可以以低成本、高效率应用于电商仓储订单的拣选搬运，该取货机器人除了用于取货外，还可以用于放置货物。

作为优选，所述升降装置9包括设在所述机架2两侧的第一滑轨7、设在所述第一滑轨7上的第一滑块4、用于对所述第一滑块4沿着所述第一滑轨7上下移动的第一驱动装置8，所述升降架11固定在所述第一滑块4上。

机架2为n型或者四边形框架结构，成本更低，第一滑轨7安装在机架2 的两侧，升降架11的两侧固定在第一滑块4上，在通过升降装置9对升降架11 和机械手15进行高度的控制时，通过第一驱动装置8带动第一滑块4沿着第一滑轨7进行上下移动来控制，结构简单，操作简便，审查成本低，第一驱动装置8可以采用控制气缸或控制电机29和链条30的组合或控制电机29与螺杆的组合中的一种方式进行控制，尤其是当第一驱动装置8采用控制电机29和链条 30的组合进行控制时，可以将控制电机29安装到机架2的顶端或者底部，链条 30的上下两端分别通过一根转轴连接，第一滑块4安装到链条30上，当控制电机29带动其中一根转轴正反转时，带动链条30上下移动，从而实现第一滑块4 的上下移动，其高度的移动范围能够达到最大化，链条30可以采用带轮等替换；而当采用控制气缸机进行制时，则通过一根连接杆将两个第一滑块4连接在一起，然后通过控制气缸的活塞杆与连接杆连接，从而通过活塞杆的伸缩实现高度的控制；当采用控制电机29和螺杆的组合时，可以将滑块直接安装到螺杆上，也可以先将两个第一滑块4连接在一起后通过一根螺杆和一个控制电机29带动。

进一步的，所述平移装置5包括设在所述升降架11上的第二滑轨10、滑设在所述第二滑轨10上的第一滑座6、一端设置在所述第一滑座6上且向前延伸的连接座12、对所述第一滑座6沿着所述第二滑轨10进行左右移动的第二驱动装置3，所述伸缩装置13设在所述连接座12上。

当通过平移装置5对机械手15进行左右位置的移动控制时，在升降架11 的前方平行设置有1-3根第二滑轨10，第一滑座6的底部滑动连接在第二滑轨 10上，第二驱动装置3能够对第一滑座6沿着第二滑轨10进行左右移动，当第一滑座6进行左右移动时，就能带动安装在其上的连接座12进行同步左右移动，从而实现了机械手15的左右移动，结构简单方便，第二驱动装置3可以采用控制气缸或控制电机29和链条30的组合或控制电机29与螺杆的组合中的一种方式进行控制，其具体的操作方式与升降装置9中的第一驱动装置8中所描述的实施结构类似，其一般采用控制电机29和链条30的组合进行控制，控制电机 29安装在升降架11的一端，第一滑座6于链条30连接，当链条30通过控制电机29带动时，实现第一滑座6的左右移动，而连接座12的一端安装在第一滑座6上且向前延伸，能够使AGV小车1移动固定货架旁边时，使机械手15能够有效的伸入到固定货架上进行取货并将货物拿出，且拿出的货物还能够安装到移动货架上对应位置的旁边，从而使货物不会出现碰撞现象。

更进一步的，所述伸缩装置13包括设在所述连接座12上的第三滑轨14、滑设在所述第三滑轨14上的转接座18、对所述转接座18沿着所述第三滑轨14 进行前后移动的第三驱动装置17，所述转接座18上设有第四滑轨26，所述转接座18上设有对所述机械手15沿着所述第四滑轨26移动的第四驱动装置19，所述机械手15通过所述第四滑轨26滑设在所述转接座18上。

在连接座12的底部安装有一根第三滑轨14，转接座18滑动连接在第三滑轨14上且向下垂落，通过第三驱动装置17能够对整个转接座18和机械手15 一起沿着第三滑轨14进行伸缩控制，从而使转接座18的两端可以分别伸入机架2两侧的货架内，而转接座18上还安装有用于滑接机械手15的第四滑轨26，通过第四驱动装置19还能够再次对机械手15整体沿着第四滑轨26在转接座18 上进行前后移动，从而使机械手15能够伸入机架2两侧的不同货架上进行取货和放或，结构简单方便，且对于连接座12进行设置时，只需单向延伸就能够实现机械手15在机架2两侧的移动，有效的减短了机械手15前后方向的最大长度，结构更加简单，整体体积更小，对于狭窄的通道进行移动时更加方便，第三驱动装置17的实施方式与第二驱动装置3基本相同。

同时，所述机械手15包括滑设在所述第四滑轨26上的第二滑座20、设在所述第二滑座20上的第五滑轨21、滑设在所述第五滑轨21上的取货机构22，货物通过所述取货机构22抓取并松开。所述取货机构22包括滑设在所述第五滑轨21上的两个用于抓取货物的抓手23、设在所述第二滑座20上的螺杆24、对螺杆24进行正反转驱动的第五驱动装置25，所述螺杆24的两端分别为正反转螺纹，两个所述抓手23分别安装在所述螺杆24的两侧，通过所述第五驱动装置25对所述螺杆24的正反转实现两个所述抓手23对货物的夹紧和松开控制。

第二滑座20的上端面滑动里连接在第四滑轨26上且通过第四驱动装置19 进行驱动，而第二滑座20的底部安装有第五滑轨21，取货机构22的滑动连接在第五滑轨21上，当需要抓取货物时，通过取货机构22在第五滑轨21的进行滑动后实现夹紧和松开，取货机构22由两个用于抓取货物的抓手23、安装在第二滑座20上的螺杆24以及对螺杆24进行正反转驱动的第五驱动装置25组成，第五滑轨21采用两根且平行设置，第五滑轨21与第二滑轨10平行，螺杆24 位于两根第五滑轨21之间且相互平行安装，螺杆24的两端分别为正反转螺纹，两个抓手23分别安装在螺杆24两侧的不同螺纹上，当第五驱动装置25带动螺杆24实现不同的转动时，能够对两个抓手23进行相互夹紧或相对展开的控制，从而实现对货物的夹紧和松开控制，抓手23可以采用两个片状的夹板结构，在夹紧货物和松开货物时，采用了面贴合，摩擦力更大，稳定性更好，第五驱动装置25采用控制电机29和链条30的组合，控制电机29安装在第二滑座20的上方，通过链条30或带轮与第二滑座20下方的螺杆24连接，有效的避免了电机在使用过程中与货物产生接触的情况发生，且采用相对夹紧的抓手23结构，在对获取进行抓取时，机械手15的深入更加方便，在不需要讲机械手15一端伸出货物另一侧的情况下实现快速抓取，且所需留出的货物之间间隙更小。

进一步的，所述第四驱动装置19包括安装架在第二滑座20的顶部的控制电机29、通过控制电机29带动的齿轮27、设在所述转接座18底部的与所述齿轮27配合的齿条28，第二滑座20的前后移动通过所述控制电机29的正反转带动齿轮27沿着齿条28进行前后移动，从而实现整个第二滑座20的前后驱动控制，整体体积更小，隐蔽性更好。

作为优选，所述第一驱动装置8到所述第五驱动装置25采用控制气缸或控制电机29和链条30的组合或控制电机29与螺杆24的组合中的一种，且其控制可以通过常规的远程控制系统进行驱动控制。

作为优选，所述夹紧装置16包括设在所述AGV小车1上的第六滑轨37、滑设在所述第六滑轨37上的两个电动滑块36、设在所述电动滑块36上的连杆 34、通过所述连杆34控制对移动货架进行夹紧固定的连接臂35，所述连接臂 35的夹取端位于所述机架2的AGV小车1的外侧。

夹紧装置16安装在AGV小车1的一侧或两侧，从而使夹紧装置16能够与固定货架或/和移动货架进行加紧，从而实现相对位置的固定，一侧夹紧装置16 一般为两个，其具体操作方式为：两个电动滑块36滑动连接在第六滑轨37上，连接臂35通过两根连杆34与电动滑块36连接，当两个电动滑块36沿着第六滑轨37向外端移动时，通过连杆34带动连接臂35展开后可以收缩进AGV小车1内，当AGV小车1需要与货架进行固定时，则通过两个电动滑块36沿着第三滑轨14向内移动，使连接臂35对货架进行加紧固定，从而实现与货架的相对位子固定，电动滑块36的移动可以通过控制器进行控制，在控制时灵活性更高，一般AGV小车1的两侧均安装有由组夹紧装置16，能够实现移动货架和固定货架的同时加紧。

进一步的，所述连接臂35包括两根一端转接在一起的连接杆31、设在所述连接杆31另一端用于夹紧移动货架的夹槽33，所述连杆34的两端分别转接在所述电动滑块36和所述连接杆31上，两根所述连接杆31上的所述夹槽33通过所述电动滑块36的相对移动实现夹紧和松开；所述夹槽33的一侧设有向外延伸的夹片32，所述夹紧装置16通过所述夹槽33和夹片32同时对移动货架进行夹紧固定。

连接臂35由两根一端转接在一起的连接杆31和位于连接杆31另一端用于夹紧移动货架的夹槽33组成，当通过连杆34进行拉动时，能够实现快速的加紧和展开，且结构更加简单，灵活性更高，为了避免夹槽33在加紧过程中出现松动现象，在夹槽33的一侧设有向外延伸的夹片32，从而使夹紧装置16的加紧区域面积更大，通过夹槽33和夹片32同时对移动货架进行夹紧固定时稳定性更高。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种取货机器人，其特征在于：包括AGV小车、设在所述AGV小车上的机架、设在所述机架上的升降架、设在所述机架上对所述升降架进行上下移动的升降装置、设在所述升降架上对货物进行抓取的机械手、设在所述升降架上对所述机械手进行左右横向移动的平移装置、设在所述平移装置上对机械手进行前后伸缩控制的伸缩装置，所述机械手安装在所述伸缩装置上，所述机械手通过所述升降装置、平移装置和所述伸缩装置进行不同空间位置的移动，所述AGV小车上还设有可连接移动货架的夹紧装置，通过所述夹紧装置连接在所述AGV小车上的移动货架与所述AGV小车同步移动。

2.根据权利要求1所述的一种取货机器人，其特征在于：所述升降装置包括设在所述机架两侧的第一滑轨、设在所述第一滑轨上的第一滑块、用于对所述第一滑块沿着所述第一滑轨上下移动的第一驱动装置，所述升降架固定在所述第一滑块上。

3.根据权利要求2所述的一种取货机器人，其特征在于：所述平移装置包括设在所述升降架上的第二滑轨、滑设在所述第二滑轨上的第一滑座、一端设置在所述第一滑座上且向前延伸的连接臂、对所述第一滑座沿着所述第二滑轨进行左右移动的第二驱动装置，所述伸缩装置设在所述连接臂上。

4.根据权利要求3所述的一种取货机器人，其特征在于：所述伸缩装置包括设在所述连接臂上的第三滑轨、滑设在所述第三滑轨上的转接座、对所述转接座沿着所述第三滑轨进行前后移动的第三驱动装置，所述转接座上设有第四滑轨，所述转接座上设有对所述机械手沿着所述第四滑轨移动的第四驱动装置，所述机械手通过所述第四滑轨滑设在所述转接座上。

5.根据权利要求4所述的一种取货机器人，其特征在于：所述机械手包括滑设在所述第四滑轨上的第二滑座、设在所述第二滑座上的第五滑轨、滑设在所述第五滑轨上的取货机构，货物通过所述取货机构抓取并松开。

6.根据权利要求5所述的一种取货机器人，其特征在于：所述取货机构包括滑设在所述第五滑轨上的两个用于抓取货物的抓手、设在所述第二滑座上的螺杆、对螺杆进行正反转驱动的第五驱动装置，所述螺杆的两端分别为正反转螺纹，两个所述抓手分别安装在所述螺杆的两侧，通过所述第五驱动装置对所述螺杆的正反转实现两个所述抓手对货物的夹紧和松开控制。

7.根据权利要求6所述的一种取货机器人，其特征在于：所述第一驱动装置到所述第五驱动装置采用控制气缸或控制电机和链条的组合或控制电机与螺杆的组合中的一种。

8.根据权利要求1所述的一种取货机器人，其特征在于：所述夹紧装置包括设在所述AGV小车上的第六滑轨、滑设在所述第六滑轨上的两个电动滑块、设在所述电动滑块上的连杆、通过所述连杆控制对移动货架进行夹紧固定的连接臂，所述连接臂的夹取端位于所述机架的AGV小车的外侧。

9.根据权利要求8所述的一种取货机器人，其特征在于：所述连接臂包括两根一端转接在一起的连接杆、设在所述连接杆另一端用于夹紧移动货架的夹槽，所述连杆的两端分别转接在所述电动滑块和所述连接杆上，两根所述连接杆上的所述夹槽通过所述电动滑块的相对移动实现夹紧和松开。

10.根据权利要求9所述的一种取货机器人，其特征在于：所述夹槽的一侧设有向外延伸的夹片，所述夹紧装置通过所述夹槽和夹片同时对移动货架进行夹紧固定。