CN211664633U - 一种结构框架可升降的料箱搬运机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种结构框架可升降的料箱搬运机器人，其特征在于，包括底板和安装板，底板上端设有电机和双头丝杆，双头丝杆外侧套接螺母滑块，螺母滑块另一端沿着下导轨滑动，叉杆升降架下端与螺母滑块铰接，安装板下端设有上导轨，上导轨外侧套接上滑块，叉杆升降架上端与上滑块铰接；本实用新型的优点在于：搬运机器人可调节高度，在带负载移动将升降机构降到最低，使得机器人的重心离地面更近，机器人就可以以更快的速度移动；在经过纵向高度受限的空间时，机器人可以顺利通过，空间适应性更好；运输、安装或者检修设备时可以将升降机构降到最低，方便人工操作。

Description

一种结构框架可升降的料箱搬运机器人

技术领域

本实用新型涉及搬运装置领域，尤其涉及一种结构框架可升降的料箱搬运机器人。

背景技术

现有的料箱搬运方法是在机器人本体上设有一种固定框架，框架内有料箱取放装置、链条、齿轮等结构件，框架内通过使用链条齿轮等传动部件升降料箱取放装置。

上述技术方案的特点是升降框架的高度一直要比所取货物的最高点高，如果货物的存放高度很高，就会导致车体高度也很高，由此带来的缺点是：

1.移动速度慢：框架很高就会导致机器人的重心偏高，机器人移动时需要保持重心稳定，就不能以较快的速度移动，影响效率；

2.应用地点受限：机器人高度太高会导致机器人不能进出纵向空间较小的地点，比如电梯、低矮的门等。

3.运输、安装、检修不便：机器人高度过高在运输时需要占用很多空间，不仅运费昂贵，运输也不方便。另外机器人在安装时需要吊装设备配合。机器人高处的设备有故障时还需要额外设备将人提升到高位检修。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构框架可升降的料箱搬运机器人。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种结构框架可升降的料箱搬运机器人，其特征在于，所述机器人的上方设有叉取机构，所述机器人包括底板和安装板，所述底板和安装板之间设有叉杆升降架，所述叉杆升降架与底板以及安装板通过滑道与滑轨的配合滑动连接，所述安装板的上方设有叉取机构。

进一步地，所述底板的上端设有电机，所述电机的两侧依次设置双头丝杆和下导轨，所述电机驱动双头丝杆旋转，相邻的双头丝杆与下导轨之间设有螺母滑块，所述螺母滑块在双头丝杆旋转驱动下沿着下导轨滑动，所述安装板的下端设有上导轨，上导轨外侧套接上滑块，所述叉杆升降架的上、下两端分别与上滑块和螺母滑块铰接。

进一步地，每一所述螺母滑块的上端和每一所述上滑块的下端分别凸出设有一连接片，所述叉杆升降架的上、下两端与连接片铰接。

进一步地，所述电机的主轴两端各设有一齿轮，电机主轴的转动通过齿轮传递到双头丝杆，进而带动双头丝杆旋转。

进一步地，所述双头丝杆旋转驱动两个所述螺母滑块在下导轨上沿相反的方向进行等量的滑动。

进一步地，所述底板的上端固定设有一对丝杆座，所述双头丝杆前后贯穿丝杆座设置，所述丝杆座用于固定并保持双头丝杆水平。

进一步地，所述安装板的下端设有一对定中心机构座，所述定中心机构座垂直于安装板设置，所述定中心机构座位于两上导轨之间，所述定中心机构座对称设置在安装板左右两侧的中央。

进一步地，同一侧的所述定中心机构座和所述上导轨之间设有一定中心转动杆，所述定中心转动杆的中部与定中心机构座的下端铰接，所述定中心转动杆的前后两端分别与一定中心推拉杆的一端铰接，两根所述定中心推拉杆的另一端与连接片以及叉杆升降架铰接。

进一步地，所述叉取机构为叉臂式结构，所述叉取机构包括叉取滑道和叉取滑板，所述叉取滑板的下端设有与叉取滑道配合的叉取滑轨。

本实用新型的优点在于：搬运机器人可调节高度，在带负载移动将升降机构降到最低，使得机器人的重心离地面更近，机器人就可以以更快的速度移动；在经过纵向高度受限的空间（如电梯、门等）时，机器人可以顺利通过，空间适应性更好；运输、安装或者检修设备时可以将升降机构降到最低，方便人工操作。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的另一整体结构示意图；

图3为搭载叉臂式的叉取结构的机器人示意图；

图4为搭载叉臂式的叉取结构的机器人另一示意图。

附图标记：

1电机2齿轮3下导轨4螺母滑块5双头丝杆6丝杆座7叉杆升降架

8定中心推拉杆9上滑块10上导轨11定中心机构座12定中心转动杆

13连接片14底板15安装板16叉取机构17叉取滑道18叉取滑板19叉取滑轨。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，本领域普通技术人员在没有做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。

本实施例公开了一种结构框架可升降的料箱搬运机器人，如图1所示，包括底板14和安装板15，所述安装板15的上方设有叉取机构16，所述底板14的上端设有一电机1和两双头丝杆5，所述电机1位于底板14的前侧，所述电机1的主轴沿横向设置，所述主轴的左右两端各设有一齿轮2，所述双头丝杆5沿纵向布置在主轴的左右两侧，所述双头丝杆5对称设置，所述底板14的上端还固定设有一对丝杆座6，所述双头丝杆5前后贯穿丝杆座6设置，每一所述双头丝杆5的外侧套接两个螺母滑块4，所述螺母滑块4的一端在双头丝杆5的外侧前后对称设置，所述螺母滑块4的另一端沿着纵向设置的下导轨3前后滑动，所述双头丝杆5驱动两个所述螺母滑块4在下导轨3上沿相反的方向进行等量的滑动，所述螺母滑块4的上方设有叉杆升降架7，所述叉杆升降架7的下端与螺母滑块4的上端铰接。

如图2所示，所述安装板15的下端设有一对上导轨10，所述上导轨10位于安装板15的左右两侧，每一所述上导轨10的外侧套接两个上滑块9，所述叉杆升降架7的上端与上滑块9的下端铰接，所述安装板15的下端还设有一对定中心机构座11，所述定中心机构座11垂直于安装板15设置，所述定中心机构座11位于两上导轨10之间，所述定中心机构座11对称设置在安装板15左右两侧的中央。

每一所述螺母滑块4的上端和每一所述上滑块9的下端分别凸出设有一连接片13，所述叉杆升降架7的上、下两端与连接片13铰接，进而叉杆升降架7能够与螺母滑块4和上滑块9铰接。

同一侧的所述定中心机构座11和所述上导轨10之间设有一定中心转动杆12，所述定中心转动杆12的中部与定中心机构座11的下端铰接，所述定中心转动杆12的前后两端分别与一定中心推拉杆8的一端铰接，两根所述定中心推拉杆8的另一端与连接片13以及叉杆升降架7铰接，定中心推拉杆8的端部、叉杆升降架7的端部和连接片13三者铰接于一点，构成叉杆升降架7的定中结构。

如图2所示，当定中心转动杆12旋转至竖直方向（与定中心机构座11平行），两根定中心推拉杆8外端的间距最小，此时同一导轨上的两个滑块达到最小间距，此时安装板15不能继续向上移动，限制了滑块相向移动的滑动范围。

具体实施时，先由电机1输出扭矩动力，通过一对齿轮2传递到双头丝杆5，双头丝杆5旋转带动对应的一对螺母滑块4，上升时，两个螺母滑块4沿相对方向同速度移动的，下降时，螺母滑块4沿相远方向同速度移动的，由于双头丝杆5的中心沿水平方向固定在丝杆座6内，所以螺母滑块4移动时永远在中心位置，再配合上述的定中结构，又使得叉杆升降架7的重心被锁定在上、下两滑轨的中央，不会前后倾斜导致货物侧翻。

机器人上的叉取机构16形式不限，可以是叉臂式的，也可以是夹抱式的，如图3和图4所示，为搭载叉取结构16的机器人示意图。

该叉取机构16为叉臂式结构，所述叉取机构16包括叉取滑道17和叉取滑板18，所述叉取滑板18的下端设有与叉取滑道17配合的叉取滑轨19。

具体实施时，料箱搬运流程如下：

1. 机器人调度系统从任务管理系统接收到料箱搬运任务，然后进入步骤2；

2. 调度系统寻找地图上所有处于可执行任务状态的机器人，如果没有空闲机器人，则将任务挂起，等待可用机器人，然后进入步骤3；

3.找到了可用机器人后，调度系统为距离任务起点最近的机器人规划前往起点的路线。如果该机器人无需进入电梯或者提升机，则进入步骤4，如果需要进入电梯或者提升机则进入步骤5；

4. 调度系统下发移动到起点的命令以及路线，机器人接收到命令后移动至任务起点A，叉取机构16升降到目标料箱的对应高度，然后进入步骤6；

5. 调度系统下发移动到电梯或者提升机门口的命令以及路线，机器人接收到命令后移动至目标位置，并反馈给调度系统已到达，调度系统调度电梯或者提升机至机器人所在楼层，机器人进入电梯或者提升机后再反馈状态给调度系统，调度系统调度电梯或者提升机到任务起点A所在楼层，之后给机器人下发移动到任务起点A的命令以及路线，机器人接收到命令后移动至任务起点A，叉取机构16升降到目标料箱的对应高度，然后进入步骤6；

6. 机器人通过叉取机构16上的二维码识别摄像头去验证货架上的库位信息码以及料箱上的信息码，并上传给调度系统，由调度系统确认起点目标是否正确。然后进入步骤7；

7. 系统确认目标正确后给机器人发送取/放货命令，叉取机构16执行取/放货动作。然后进入步骤8。如目标错误则系统报错，任务暂停；

8. 完成取放货动作后叉取机构16降至指定高度，并上报调度系统已做好移动至终点准备，进入步骤9；

9. 调度系统规划前往终点的路线。如果该机器人无需进入电梯或者提升机，则进入步骤10，如果需要进入电梯或者提升机则进入步骤11；

10. 调度系统下发移动到终点的命令以及路线，机器人接收到命令后移动至任务终点B，叉取机构16升降到目标高度，然后进入步骤12；

11. 调度系统下发移动到电梯或者提升机门口的命令以及路线，机器人接收到命令后移动至目标位置，并反馈给调度系统已到达。调度系统调度电梯或者提升机至机器人所在楼层，机器人进入电梯或者提升机后再反馈状态给调度系统，调度系统调度电梯或者提升机到任务终点B所在楼层，之后给机器人下发移动到任务终点B的命令以及路线，机器人接收到命令后移动至任务终点B，叉取机构16升降到目标高度，然后进入步骤12；

12. 机器人通过叉取机构16上的二维码识别摄像头去验证货架上的库位信息码以及料箱上的信息码，并上传给调度系统，由调度系统确认终点目标是否正确。然后进入步骤13

13. 系统确认目标正确后给机器人发送取/放货命令，叉取机构16执行取/放货动作。然后进入步骤14。如目标错误则系统报错，任务暂停；

14. 任务完成，机器人等待调度系统分派新的任务。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种结构框架可升降的料箱搬运机器人，其特征在于，所述机器人的上方设有叉取机构，所述机器人包括底板和安装板，所述底板和安装板之间设有叉杆升降架，所述叉杆升降架与底板以及安装板通过滑道与滑轨的配合滑动连接，所述安装板的上方设有叉取机构。

2.根据权利要求1所述的结构框架可升降的料箱搬运机器人，其特征在于，所述底板的上端设有电机，所述电机的两侧依次设置双头丝杆和下导轨，所述电机驱动双头丝杆旋转，相邻的双头丝杆与下导轨之间设有螺母滑块，所述螺母滑块在双头丝杆旋转驱动下沿着下导轨滑动，所述安装板的下端设有上导轨，上导轨外侧套接上滑块，所述叉杆升降架的上、下两端分别与上滑块和螺母滑块铰接。

3.根据权利要求2所述的结构框架可升降的料箱搬运机器人，其特征在于，每一所述螺母滑块的上端和每一所述上滑块的下端分别凸出设有一连接片，所述叉杆升降架的上、下两端与连接片铰接。

4.根据权利要求2所述的结构框架可升降的料箱搬运机器人，其特征在于，所述电机的主轴两端各设有一齿轮，电机主轴的转动通过齿轮传递到双头丝杆，进而带动双头丝杆旋转。

5.根据权利要求4所述的结构框架可升降的料箱搬运机器人，其特征在于，所述双头丝杆旋转驱动两个所述螺母滑块在下导轨上沿相反的方向进行等量的滑动。

6.根据权利要求2所述的结构框架可升降的料箱搬运机器人，其特征在于，所述底板的上端固定设有一对丝杆座，所述双头丝杆前后贯穿丝杆座设置，所述丝杆座用于固定并保持双头丝杆水平。

7.根据权利要求2所述的结构框架可升降的料箱搬运机器人，其特征在于，所述安装板的下端设有一对定中心机构座，所述定中心机构座垂直于安装板设置，所述定中心机构座位于两上导轨之间，所述定中心机构座对称设置在安装板左右两侧的中央。

8.根据权利要求7所述的结构框架可升降的料箱搬运机器人，其特征在于，同一侧的所述定中心机构座和所述上导轨之间设有一定中心转动杆，所述定中心转动杆的中部与定中心机构座的下端铰接，所述定中心转动杆的前后两端分别与一定中心推拉杆的一端铰接，两根所述定中心推拉杆的另一端与连接片以及叉杆升降架铰接。

9.根据权利要求1所述的结构框架可升降的料箱搬运机器人，其特征在于，所述叉取机构为叉臂式结构，所述叉取机构包括叉取滑道和叉取滑板，所述叉取滑板的下端设有与叉取滑道配合的叉取滑轨。

Images