一种端拾器、货架搁板、端拾组件、货架缓存系统
技术领域
本实用新型涉及仓储物流技术领域,尤其涉及一种端拾器、货架搁板、端拾组件、货架缓存系统。
背景技术
端拾器是安装连接在工业机器人或机械手臂上,以机器人或机械手臂作为驱动部带动其与被抓取物接触,并将被抓取物从一个位置搬运到另一个指定位置的装置。如真空吸盘和夹爪等装置。通常不同形式的端拾器仅能对特定的被抓取物进行端拾。真空吸盘中的唇式吸盘端拾器可以吸纸箱类包裹,但是对于塑料袋等软包类吸附效果较差,而且无法对异形包裹进行吸附搬运;真空吸盘中的海绵吸盘可以吸附软包类包裹,但是对于包裹尺寸有限制且成本高昂不利于推广,另外海绵吸盘不能用于异形包裹的吸附搬运;夹爪端拾器可以抓取软包和一些异形包裹,但是同样对于包裹尺寸有限制,且无法对大部分纸箱进行抓取搬运。
尤其在电商行业,由于包裹形状规格不同,包括体积较大的纸箱、塑料袋及气泡袋等软包、以及原包裹外缠绕膜等异形包众多形式。在实现本实用新型过程中,发明人发现现有技术中至少存在如下问题:
1)机器人在进行分拣和传送包括作业时,需要根据不同形式的包裹配备不同的端拾器进行作业,即现有的端拾器通用性较差,且还增加作业成本;
2)在同一生产作业中机器人或机械手臂往往需要使用快换装置进行多个端拾器的切换,多个端拾器的切换使得有效工作时间减少,从而导致搬运效率低下。
为此,亟待提供一种端拾器、货架搁板、端拾组件、货架缓存系统以解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型实施例的一个目的在于提供一种端拾器、货架搁板及端拾组件,通用性较高,可以适应不同形式的包裹的取放。
本实用新型实施例的另一个目的在于提供一种货架缓存系统,针对不同形式包裹搬运时无需更换端拾器,有效工作时间长,工作效率高。
为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:
一种端拾器,用于搬运包裹,包括:
连接板,其与第一驱动装置连接,所述第一驱动装置带动所述端拾器移动;
端拾部,用于支撑所述包裹,所述端拾部包括相互平行且间隔设置的多根梳齿杆,多根所述梳齿杆的一端与所述连接板连接,另一端为自由端。
可选地,所述端拾器还包括:
第二驱动装置,设置于所述连接板上;
推板,与所述第二驱动装置连接,所述第二驱动装置能够驱动所述推板选择性远离或靠近所述连接板。
可选地,所述推板设置有导杆,所述导杆穿设于所述连接板上的导向孔中。
可选地,所述推板包括推板主体和与所述推板主体连接的多个推齿,所述推齿插入相邻两个所述梳齿杆之间。
所述端拾部的外周设置有端拾挡边,所述端拾挡边包括:
第一端拾挡边,所述第一端拾挡边包括多根端拾挡条,所述端拾挡条与所述梳齿杆的自由端连接;
第二端拾挡边,位于所述连接板两侧,并与所述梳齿杆平行。
一种货架搁板,用于放置包裹,包括搁板本体和设置于所述搁板本体上相互平行的多排支撑件,相邻排所述支撑件之间形成供梳齿杆插入的插槽。
可选地,所述支撑件凸设于所述搁板本体上表面。
可选地,所述支撑件的材料为尼龙、马鬃、钢丝或塑料。
可选地,所述插支撑件的上表面与所述搁板本体的上表面平齐。
可选地,所述插槽的上表面和下表面贯穿,所述梳齿杆能从所述货架搁板的下方穿过所述插槽与所述包裹的底面接触。
可选地,所述货架搁板的外周均设置有搁板挡边,所述搁板挡边包括:
第一搁板挡边,所述第一搁板挡边包括多根相互平行的搁板挡条,所述搁板挡条与所述支撑件连接;
第二搁板挡边,位于所述搁板本体其余侧壁。
一种端拾组件,包括上述任意一种端拾器,还包括上述任意一种货架搁板,所述端拾器的梳齿杆能与插槽配合,并能沿所述插槽的深度方向上下移动。
一种货架缓存系统,包括上述的端拾组件。
可选地,所述货架缓存系统还包括:
货架,包括多个货格,所述货格中设置有所述端拾组件中的货架搁板;
移动装置,能驱动所述端拾组件中的端拾器在各个所述货格间移动。
可选地,所述移动装置包括机械臂,所述机械臂连接所述端拾器。
可选地,所述货格内设置有支架,所述货架搁板与所述支架连接。
可选地,所述支架呈L型结构,包括相互垂直的连接部和支撑部,所述连接部与所述货架连接,所述支撑部与所述货架搁板连接。
可选地,所述移动装置还包括横移导轨和横移小车,且所述横移导轨平行于所述货架的长度方向,所述横移小车沿所述横移导轨移动。
可选地,所述货架缓存系统还包括分别位于所述货架两端的入库位和出库位,所述端拾组件能将所述入库位中的包裹搬运至所述货格中,以及所述端拾组件能将货格中的包裹搬运至所述出库位中。
上述实用新型中的一个实施例具有如下有益效果:
通过利用端拾器上的梳齿杆和货架搁板上的插槽相互配合,梳齿杆能在插槽内抬升或下沉进行包裹的拾取与放置,实现包裹在搬运过程中被端拾器或货架搁板平托放置,使得该端拾组件可以适应纸箱、塑料袋软包类包裹以及异形包裹等,结构简单且通用性强。
上述实用新型中的另一个实施例具有如下有益效果:
货架缓存系统通过采用上述通用性较强的端拾器,利用其与货架搁板相互的梳齿杆和插槽可以完成纸箱、塑料袋软包类包裹以及异形包裹的取放,解决了使用快换装置和多个端拾器进行切换导致有效工作时间较少,搬运效率低的问题。
附图说明
图1是本实用新型实施例一中的一种货架缓存系统的结构示意图;
图2是本实用新型实施例一中的一种货架的结构示意图;
图3是图2中A处放大示意图;
图4是本实用新型实施例一中的一种端拾组件的结构示意图;
图5是本实用新型实施例一中的又一种端拾组件的结构示意图;
图6是本实用新型实施例一中的设置推板的端拾器应用于未设置形成插槽的支撑件的搁板本体的结构示意图;
图7是本实用新型实施例一中的又一种货架缓存系统的俯视图;
图8是本实用新型实施例二中的放置有软包类包裹的端拾组件的结构示意图;
图9是本实用新型实施例三中的放置有圆柱形包裹的端拾组件的结构示意图。
图中:
100、包裹;
1、端拾器;11、连接板;12、梳齿杆;13、推板;131、推板主体;132、推齿;14、驱动装置;15、导杆;16、第一端拾挡边;161、端拾挡条;17、第二端拾挡边;
2、货架搁板;21、搁板本体;22、插槽;23、支撑件;24、第一搁板挡边;241、搁板挡条;25、第二搁板挡边;
3、货架;31、货架立柱;32、货架横梁;321、第一货架横梁、322、第二货架横梁;33、支架;331、连接部;332、支撑部;
4、机械臂;5、横移导轨;6、入库位;7、出库位。
具体实施方式
为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
实施例一
图1是本实用新型实施例一中的一种货架缓存系统的结构示意图。该货架缓存系统包括货架3以及能将包裹100选择性存放至入库位6、货架3或出库位7中的端拾组件。其中,货架3包括多个货格,货架缓存系统还包括具有多自由度的机器人或机械臂4,且机器人或机械臂4的自由端连接有端拾组件。待有入库任务时,通过端拾组件将入库位6中的包裹100缓存至货架3的货格中;待有出库任务时,通过端拾组件将货格中的包裹100搬运至出库位7。
图2是本实用新型实施例一中的货架的结构示意图。图3是图2中A处放大示意图。具体地,货架3有货架立柱31和货架横梁32搭成框架,其中货架横梁32包括相互垂直的第一货架横梁321和第二货架横梁322,三者两两相互垂直形成矩阵分布的货格。货格中配置有用于放置包裹100的货架搁板2。可选地,并且每个货格内包括至少两个支架33,以承载货架搁板2,其中至少两个支架33分布于货格的左右两侧,且相对设置于第二货架横梁322上,货架搁板2与支架33连接。优选货架搁板2与支架33可拆卸连接,货架搁板2与支架33分体设置,便于货架搁板2的更换与维修;并且可以将部分货格中的货架搁板2调度至其他货格使用,便于实际作业中对货架搁板2的临时调整。其中,参照图3,支架33呈L型结构,包括相互垂直的连接部331和支撑部332,连接部331与第二货架横梁322连接,支撑部332与货架搁板2连接,这样可以使得支架33与货架搁板2均有足够的接触面积。可选地,支架33在安装时,连接部331位于支撑部332的下方,货架搁板2与支撑部332的上表面连接,这样设置,方便货架搁板2与支架33的安装。并且,当货架搁板2的宽度稍大些,甚至稍微超出两个支架33的最大距离,货架搁板2也可以放置于两个支架33上,容错率较高;同时还能避免货架搁板2调度过程中发生卡死的现象。于本实施例中,支架33优选角钢,取材方便,同时满足刚度高且成本低的要求。
图4是本实用新型实施例一中的端拾组件的结构示意图。端拾组件包括端拾器1和用于放置包裹100的货架搁板2。
具体地,端拾器1包括连接板11和设置于连接板11上的端拾部,端拾部用于支撑包裹100,端拾部包括相互平行且间隔设置的多根梳齿杆12,多根梳齿杆12的一端与连接板11连接,另一端为自由端。优选多根梳齿杆12与连接板11的连接处位于同一直线上,这样可以确保包裹100的重量均匀分散至各根梳齿杆12上。可选地,连接板11还与第一驱动装置连接,其中第一驱动装置可选为机器人或机械臂4,即连接板11除了与端拾部连接还与机器人或机械臂4自由端连接,通过第一驱动装置可以带动端拾器1移动至目标货格。当然,也可由人工驱动,或其他驱动组件实现对端拾器1的驱动,本实施例不再此一一列举。
其中,可选地,货架搁板2包括搁板本体21和设置于搁板本体21上相互平行的多排支撑件23,相邻排所述支撑件23之间形成供梳齿杆插入的插槽22。可选地,插槽22沿其长度延伸方向至少一端为开放端,梳齿杆12能与插槽22对准,并从搁板本体21的侧面经过开放端沿插槽22的延伸方向进入插槽22,并沿插槽22的深度方向上下移动。具体地,当货架搁板2上放置有包裹100时,梳齿杆12能进入插槽22,然后上升使其与货架搁板2上的包裹100底面接触,最后将包裹100抬起并离开货架搁板2;当端拾器1上载有包裹100时,梳齿杆12与插槽22对准,然后从插槽22上方下降使包裹100与货架搁板2接触,至完全脱离包裹100后梳齿杆12沿插槽22的延伸方向移动,并从开放端移出插槽22。通过利用端拾器1上的梳齿杆12和货架搁板2上的插槽22相互配合,梳齿杆12能在插槽22内抬升或下沉进行包裹100的拾取与放置,实现包裹100在搬运过程中被端拾器1或货架搁板2平托放置,端拾器1本身不再抓取或吸取包裹100,使得该端拾组件可以适应纸箱、塑料袋软包类包裹以及异形包裹等,结构简单且通用性强。
于本实施例中,支撑件23凸设于搁板本体21上表面。可选地,支撑件23的材料为尼龙、PVC或马鬃等柔性较好的软性材质,使得支撑件23可以适应端拾器1的较大定位误差;也可以为钢丝、钢柱或硬度较高的塑料柱等强度较高的硬性材制成的结构件,使得支撑件23可以适应较重的包裹100。
当然,端拾组件中的端拾器1和货架搁板2可以单独使用,并非必须配套使用。
进一步地,图5是本实用新型实施例一中的又一种端拾组件的结构示意图。端拾器1还包括推板13和第二驱动装置14,第二驱动装置14的驱动端与推板13连接,并驱动推板13选择性远离或靠近连接板11。可选地,推板13位于连接板11靠近梳齿杆12自由端的一侧,第二驱动装置14设置于连接板11上。第二驱动装置14可以为任意直线驱动装置。本实施例中第二驱动装置14优选为气缸,气缸的伸缩端穿过连接板11上的通孔与推板13连接。当端拾器1包括推板13和第二驱动装置14时,搁板本体21上可以不设置形成插槽22的支撑件23、页可以设置形成插槽22的支撑件23。其中图6是本实用新型实施例一中的设置推板13的端拾器1应用于未设置形成插槽的支撑件的搁板本体的结构示意图。当用于支撑包裹的搁板本体21上未设置形成插槽22的支撑件23时,载有包裹100的端拾器1移动至无插槽22的搁板本体21,其中可选端拾器1位于搁板本体21略上方,梳齿杆12的自由端与无插槽22的搁板本体的边缘搭接,气缸的伸缩杆驱动推板13将包裹100放置于无插槽22的搁板本体21上;当然也可以选择使端拾器1的梳齿杆12的上表面与搁板本体21上表面平齐。推板13和第二驱动装置14的设置提高了端拾器1的适用性。当然,推板13也可以由人工驱动。进一步地,再次参照图5和图6,推板13为长条状,气缸的伸缩杆与推板13的中间位置连接,推板13朝向连接板11的一侧设置有两根导杆15,导杆15对称设置于气缸伸缩杆的两侧,且连接板11设置有与导杆15适配的导向孔,导杆15穿设于连接板上的导向孔中,其中导向孔还配置有导向套,这样设置保证了推板13整体能够沿直线远离或靠近连接板11,使得推板13能够平稳地推动包裹100,避免了长条状推板13在运动过程中出现一端倾斜导致卡死的现象发生。进一步地,推板13包括推板主体131和与推板主体131连接的多个推齿132,推齿132能插入相邻两个梳齿杆12之间,这样设置可以进一步增大推板13与包裹100的接触面积;并且推板13的推齿132在运动时被限制于梳齿杆12之间,使得推板13能够按照平行于梳齿杆12的方向运动,进一步起到了导向作用。
可选地,货架缓存系统包括移动装置,移动装置除了包括用于带动端拾组件移动的机器人或机械臂4,还包括横移导轨5和横移小车,横移导轨5设置于货架3前方,且横移导轨5平行于货架3的长度方向,横移小车与机械臂4的固定端连接,且横移小车沿横移导轨5移动,带动机械臂4在不同列的货格之间移动,进而使机械臂4再驱动端拾器1进入到目标货格中。
货架缓存系统包括但不仅仅限于上述形式。其中图7是本实用新型实施例一中的又一种货架缓存系统的俯视图。货架缓存系统还包括分别位于货架3长度方向两端的入库位6和出库位7,移动装置驱动端拾组件端拾组件能选择性将入库位6中的包裹100搬运至货架3以及将货架3中的包裹100搬运至出库位7。其中,入库位6和出库位7均设置有用于支撑包裹100的搁板,可选地,入库位6和出库位7的搁板为均设置有形成插槽22的支撑件23的搁板本体21,即货架搁板2,或入库位6的搁板同货架搁板2一样,其设置有形成插槽22的支撑件23,出库位7的搁板未设置能形成插槽22的支撑件23的搁板本体21。当出库位7的搁板未设置插槽22时,端拾器1优选带有推板13功能,参照图6,载有包裹100的端拾器1移动至出库位7,通过推板13推动包裹100掉落至出库位7,这样使得端拾器1依然可以将包裹100放置于出库位7中。
可选地,本实施例中,货架缓存系统相对设置有两组货架3,一个端拾组件位于两组货架3之间,相应地,横移导轨5位于两组货架3之间,横移小车带动端拾组件沿横移导轨5移动并进行包裹100的拾取及搬运,这样设置,可以在控制物流成本的前提下,提高货架缓存系统的缓存容量。
本实施例还公开一种使用上述货架缓存系统的搬运方法,包括如下步骤:
S1、入库步骤;即,将包裹100搬运至货架3的货格中;具体:
S11、端拾器1支撑包裹100;
S12、端拾器1的梳齿杆12移动到货架搁板2的支撑件23的上方,且端拾器1的梳齿杆12与货架搁板2的插槽22对准;
S13、端拾器1向下移动,使梳齿杆12插入插槽22中,直至支撑件23支撑包裹100;
S14、沿插槽22的延伸方向抽出梳齿杆12.
可选地,使用上述货架缓存系统的搬运方法,还包括:
S2、出库步骤;即,将货架3的货格中的包裹100搬离出去;具体:
S21、端拾器1的梳齿杆12与货架搁板2的插槽22对准;
S22、端拾器1的梳齿杆12沿插槽22的延伸方向进入插槽22;
S23、端拾器1向上移动,直至梳齿杆12支撑包裹100;
S24、继续向上,端拾器1移出插槽22。
可选地,入库时,货架3货格中的包裹100可以从入库位6搬运至其内。进一步可选地,出库时,货架3货格中的包裹100可以搬运至出库位7中,然后再由无人机等其他搬运装置搬离货架缓存系统。
其中,当入库位6和出库位7的搁板同货架搁板2一样时,即均设置有插槽22时,机械臂4驱动端拾器1将包裹100从入库位6取出以搬运至货架3的目标货格的过程同出库步骤S2类似;同理,机械臂4驱动端拾器1将包裹100放置于出库位7时动作过程同入库步骤S1类似,本实施例在此不再赘述。
可选地,当入库位6的搁板同货架搁板2相同,搁板设置有插槽22,而出库位7的搁板未设置插槽22时,端拾组件中的端拾器1优选设置有推板13的端拾器1。端拾组件从入库位6中取走包裹100的动作过程仍然与出库步骤S2类似,但是将目标货格中的包裹100搬运至出库位7时,包括如下步骤:
S25、端拾器1移动至出库位7;
S26、端拾器的推板13将包裹100从梳齿杆12推动至出库位7。
可选地,步骤S26中,端拾器1仍然在机械臂4的作用下位于搁板的略上方,此时,梳齿杆12可以不进入到出库位7内部,其中,本实施例优选端拾部的自由端能与搁板搭接,然后推板13推动端拾部上的包裹100进入到出库位7中用于放置包裹的搁板上,通过将端拾器的端拾部与搁板搭接可以使搁板1为端拾器1提供一定支撑。当然端拾部的自由端也可以不位于搁板上方且不与搁板搭接,其中可选端拾部自由端与搁板上表面平齐或高于上表面,确保推板13在推动包裹100移动时,包裹100不会被搁板的侧壁阻挡。另外,需要声明的是,出库位7上的搁板无论设置插槽22还是不设置插槽22,均可以使用带有推板13的端拾器1完成将梳齿杆12上的包裹100放置于出库位的搁板上。以及,本实施例中提到的入库位6以及出库位7的搁板可以与入库位6或出库位7一体成型,也可以与入库位6和出库位7分体设置。
本实施例中货架缓存系统及搬运方法通过采用上述通用性较强的端拾器1,利用其与货架搁板2相互配合的梳齿杆12和插槽22可以完成纸箱、塑料袋软包类包裹以及异形包裹的取放,解决了使用快换装置进行多个端拾器1的切换导致有效工作时间较少,搬运效率低的问题。
实施例二
图8是本实用新型实施例二中的放置有软包类包裹的端拾组件的结构示意图。该实施例二的端拾组件与上述实施例一基本相同,两者的区别在于,货架搁板2上形成插槽22的支撑件23的上表面与搁板本体21的上表面平齐。可选地,支撑件23与搁板本体21一体成型,即插槽22的侧壁由搁板本体21组成,该货架搁板2可以用于放置软包类包裹100。
可选地,搁板本体21上的插槽22为盲槽,即插槽22的深度小于搁板本体21的厚度,插槽22上表面和下表面不贯穿,当端拾器1要将货架搁板2上的包裹搬离时,梳齿杆12从搁板本体21设置有开放端的侧面进入到插槽22内,然后端拾器1的梳齿杆12沿插槽22的深度方向向上移动,并与货架搁板2上的包裹100接触,进而将包裹100搬运出货架搁板2。本实施例优选,插槽22的上表面和下表面贯穿,其中,梳齿杆12除了从货架搁板1的侧面的开放端伸入搁板本体21内与包裹100接触,还能从货架搁板2的下方穿过插槽22与包裹100的底面接触。具体地,货架搁板2由钢板制成,将插槽22的上表面和下表面贯穿后,类似于端拾器1中排列的梳齿杆12。
货架搁板2通过采用去除材料的方式使得支撑件23在搁板本体21上形成插槽22,可以无需在搁板本体21上额外增设其他结构,不仅节约了端拾组件的加工成本,而且能避免其他结构对软包类包裹造成损坏。当然,本领域技术人员可以根据实际情况选择在搁板本体21上增设具有缓冲性能的支撑件23以形成插槽22,从而达到对软包类包裹100的支撑,本实施例在此不作过多限制。
该实施例二还公开一种货架缓存系统及使用该货架缓存系统的搬运方法,与上述实施例一基本相同,两者的区别在于,货架缓存系统包括实施例二中的端拾组件。
实施例三
图9是本实用新型实施例三中的放置有圆柱形包裹的端拾组件的结构示意图。该实施例三的端拾组件与上述实施例二基本相同,两者的区别在于,端拾器1在端拾部的外周设置有端拾挡边,端拾挡边包括位于梳齿杆自由端的第一端拾挡边16和位于连接板11两侧的第二端拾挡边17,第一端拾挡边16呈栅栏状,包括相互平行的多根端拾挡条161,端拾挡条161与梳齿杆12的自由端连接,端拾挡条161能穿过插槽22;第二端拾挡边17与梳齿杆12平行,同样能穿过插槽22实现从货架搁板2的下方到达货架搁板2的上方。通过设置端拾挡边能保证包裹100不会从端拾部边缘滑落,从而确保包裹100的稳定搬运。尤其对于搬运圆柱形、球形等异形包裹,此种异形包裹较易从端拾部边缘滑落,端拾挡边的设置能够有效阻止异形包括的滑落;同时第一端拾挡边16和第二端拾挡边17均能穿过货架搁板2上的插槽22,确保能搬运不同类型包裹。
并且,货架搁板2的外周均设置有搁板挡边,搁板挡边包括位于插槽22开放端的第一搁板挡边24和位于搁板本体21其余侧壁的第二搁板挡边25,第一搁板挡边24呈栅栏状,包括相互平行的多根搁板挡条241,搁板挡条241与插槽22的侧壁连接,且第一端拾挡边16能从第一搁板挡边24移入或移出。通过设置搁板挡边能保证包裹100在放置时不会从货架搁板2边缘跌落,尤其对于圆柱形、球形等较易从货架搁板2边缘滑落的异形包裹,设置有搁板挡边的货架搁板2能够有效阻止包裹100跌落;同时第一搁板挡边24还不影响端拾器对包裹100的搬运。
综上,通过在货架搁板2的外周设置搁板挡边,以及在端拾部外周设置端拾挡边可以适用于圆柱形、球形等其他异形包裹,进一步保证端拾组件在进行异形包裹的放置及搬运时均能稳定进行,不会发生滑落。
可选地,货架搁板2及端拾器1可由钢板等具有一定刚度且具有延展性的金属制成,其中搁板挡边及端拾挡边可直接由金属翻边制成,包括呈栅栏状的第一端拾挡边16和第一搁板挡边24也由金属翻边制成。其中翻边角度及翻边形状不作限制,只需满足对端拾器上的包裹以及货架搁板上的包裹起到阻止其滑落的作用即可。当然,搁板挡边和搁板本体可以通过焊接方式连接,同理端拾挡边和端拾器的端拾部也可以通过焊接方式连接。
该实施例三还公开一种货架缓存系统及使用该货架缓存系统的搬运方法,与上述实施例二基本相同,两者的区别在于,货架缓存系统包括实施例三中的端拾组件。
显然,本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。