CN215287123U - 一种掏箱机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种掏箱机器人，包括：底盘以及设置于所述底盘上的提升装置、动力装置、定位装置和传输装置，吸附装置设置于所述传输装置前端的导向辊筒段上，所述吸附装置沿所述导向辊筒段的上端面平移,用于吸取物料；所述动力装置为所述吸附装置和所述提升装置提供动力；所述提升装置用于提升所述导向辊筒段；所述传输装置用于承托并传输所述吸附装置吸取的物料箱。本实用新型的有益效果是集装箱掏箱机器人通过视觉识别系统，对每一层货物进行扫描识别，后台自动形成定制化掏箱方案；掏箱机器人前端采用大吸力真空吸盘，适配于各种凹凸不平的物料箱，不会对物料箱表面造成破坏，吸取至自动传送平台，实现人员无接触的智慧化掏箱工作环境。

Description

一种掏箱机器人

技术领域

本实用新型属于行走机械技术领域，尤其是涉及一种掏箱机器人。

背景技术

目前冷链进口已经成为新型冠状病毒最大风险渠道之一，疫情发生后多地方冷链进口产品包装已经检测出核酸呈阳性：以天津口岸为例，2020年进口约616万吨冷链农副产品，冻肉类产品约占30％，极大提高了风险值；且现有的冷链运输场所，集装箱内货物码放的复杂性，种类多样性和不规则性，目前疫情形式下，新冠病毒可在冷链长时间存活，工作过程中，掏箱时冷链工人直接接触集装箱内货物，造成感染风险较高；长时间穿戴防护服增加了疲劳强度及安全生产事故隐患的发生率；且目前货物抓取过程过程中会造成包装破损，进一步增加了感染风险，威胁冷链工作人员的身体健康。

因此在疫情常态化情况下，实现尽可能的无人化，无接触操作模式是最有效消除冷链传播疫情的方案。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是提供一种掏箱机器人，尤其适合集装箱中物料箱的掏箱使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种掏箱机器人，包括：

底盘以及设置于所述底盘上的提升装置、动力装置、定位装置和传输装置，吸附装置设置于所述传输装置前端的导向辊筒段上，所述吸附装置沿所述导向辊筒段的上端面平移,用于吸取物料；

所述动力装置为所述吸附装置和所述提升装置提供动力；

所述提升装置用于提升所述导向辊筒段；

所述传输装置用于承托并传输所述吸附装置吸取的物料箱。

进一步的，所述传输装置还包括：伸缩辊筒段和伸缩皮带段，所述伸缩辊筒段、所述伸缩皮带段和所述导向辊筒段依次连接，所述物料箱依次传输通过所述导向辊筒段、所述伸缩皮带段和所述伸缩辊筒段；所述导向辊筒段在所述提升装置的提升下带动所述伸缩皮带段连接有所述导向辊筒段的一侧运动，所述伸缩皮带段连接所述伸缩辊筒段的一侧通过支撑柱连接于所述底盘。

进一步的，所述导向辊筒段包括：第一辊筒段、第二辊筒段、第三辊筒段、第四辊筒段和第五辊筒段，所述第一辊筒段和所述第二辊筒段设置于所述吸附装置的前端，所述第三辊筒段、所述第四辊筒段和所述第五辊筒段设置于所述吸附装置的侧面；

所述第一辊筒段、所述第二辊筒段和所述第三辊筒段的轴线平行所述吸附装置向所述物料箱移动方向设置，所述第一辊筒段和所述第二辊筒段用于将所述物料箱沿垂直所述轴线的方向运输。

进一步的，所述第二辊筒段的速度大于所述第一辊筒段的速度，用于实现差速分箱；

所述第四辊筒段和所述第五辊筒段的轴线垂直所述第一辊筒段的轴线方向设置，所述第四辊筒段和所述第五辊筒段用于将所述物料箱汇流至后方伸缩皮带处。

进一步的，所述第三辊筒段设置于所述第四辊筒段背离所述第二辊筒段的一侧，用于限定汇流边界；

所述导向辊筒段还包括设置在所述导向辊筒段前端的导向辊筒，用于对所述物料箱导向。

进一步的，所述吸附装置包括：吸盘组件、气路箱、横向移动导轨和纵向移动导轨，所述吸盘组件设置于所述气路箱的前端，用于获取物料箱；所述横向移动导轨通过横移气缸控制所述吸盘组件横向移动，所述纵向移动导轨通过纵移电机控制所述吸盘组件纵向移动。

进一步的，所述吸盘组件包括：多个吸盘和与所述吸盘数量匹配的吸盘缓冲杆，所述吸盘通过所述吸盘缓冲杆连接于所述气路箱；所述吸盘缓冲杆用于保护所述吸盘和所述物料箱。

进一步的，定位装置包括设置在所述导向辊筒段的前端的测距传感器和辅助定位装置，用于测量掏箱距离自动停位；

所述吸附装置上设置有视觉捕捉装置和激光线辅助定位装置，方便进入集装箱内抓取物料箱。

进一步的，所述动力装置包括液压站和吸盘动力组，所述吸盘动力组被设置为所述吸附装置吸取物料箱提供动力。

由于采用上述技术方案，具有以下优点：

1.针对集装箱内，货物码放的复杂性种类多样性和不规则性，集装箱掏箱机器人通过视觉识别系统，对每一层货物进行扫描识别，后台自动形成定制化的掏箱方案；针对货物包装以尺寸不规则纸箱为主，抓取会造成破坏，掏箱机器人前端采用大吸力真空吸盘，适配于各种凹凸不平的物料箱，不会对物料箱表面造成破坏，吸取至自动传送平台，自动转运至消杀环节，实现人员无接触的智慧化掏箱工作环境。

2.掏箱机器人针对不同的工作条件，可采用自动化、半自动化、遥控多种操作方式，作业效率高，作业效率高达1000-1500箱/小时，掏箱后货物可根据设定随机分离用于人工取样，所有工作数据上传平台可查可溯。

3.仅从节约的人力成本角度考虑，通过自动化和工业化的掏箱作业代替人工作业，降低了人员的劳动强度，且能够实现24小时无间断运行，节省了大量的人力成本和时间成本，提高了工作效率，保护了从业人员的身体健康。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的整体结构示意图；

图2是本实用新型一种实施例的导向辊筒段示意图；

图3是本实用新型一种实施例的吸附装置示意图。

图中：

100、底盘 200、传输装置 210、导向辊筒段

211、第一辊筒段 212、第二辊筒段 213、第三辊筒段

214、第四辊筒段 215、第五辊筒段 216、导向辊筒

220、伸缩皮带段 230、伸缩辊筒段 300、吸附装置

310、吸盘 320、吸盘缓冲杆 330、气路箱

340、横向移动导轨 350、纵向移动导轨 360、横移气缸

400、提升装置 500、动力装置 510、液压站

520、气泵

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明：

本实用新型以适配于40寸冷链集装箱的掏箱机器人为例进行说明，可以想到，本实用新型还可以应用于不同尺寸以及不同场合的集装箱进行掏箱作业。

在本实用新型的一种实施例中，如图1所示，一种掏箱机器人，包括：底盘100以及设置在底盘100上的提升装置400、动力装置500、定位装置和传输装置200，该传输装置200前端的导向辊筒段210上设置有吸附装置300，吸附装置300沿导向辊筒段210的上端面平移，用于吸取物料箱；通过动力装置500为吸附装置300和提升装置400提供动力；其中，提升装置400用于提升导向辊筒段210靠近和远离物料箱，传输装置200用于承托并传输吸附装置300吸取的物料箱至下一工序，便于进行后续的消杀以及转运等工序。本实施例中，该吸附装置300可相对于导向辊筒段210的上端面做平移运动，其中平移运动包括相对于吸附装置300的横向移动和纵向移动；规定吸附装置300相对集装箱中物料箱的运动方向为纵向，垂直该纵向的方向为横向。本实施例中，提升装置为机械臂。

本实施例中，如图1所示动力装置500包括液压站510和气泵520，液压站510为提升装置400提升导向辊筒段210提供动力，该气泵520为吸附装置300吸取物料箱提供动力。

在本实施例中，底盘100使用履带车式结构，履带材料选择橡胶履带保证在进入到集装箱内部时不损伤集装箱内部车体，为适配于40寸集装箱，车体尺寸为2000*1960*500mm，单条皮带宽度440mm，适用性较广，可以想到，车体尺寸可根据所需掏箱的集装箱的尺寸进行适应性调整。本实施例中，选取了日常通用性较多的集装箱尺寸，底盘100通过底盘上设置的电机提供动力。

图1所示的传输装置200包括：导向辊筒段210、伸缩皮带段220和伸缩辊筒段230，其中导向辊筒段210、伸缩皮带段220和伸缩辊筒段230依次连接，通过吸附装置300吸取的物料箱依次经导向辊筒段210、伸缩皮带段220和伸缩辊筒段230传输和汇流至后期消杀等工序；工作过程中，当吸附装置300吸取物料箱后，放置于导向辊筒段210上进行汇流运输至伸缩皮带段220。

在本实施例中，如图1所示中，伸缩皮带段220为具有伸缩特性的皮带段，伸缩皮带段220连接伸缩辊筒段230的一侧通过支撑柱连接在底盘100上，其中伸缩皮带段220的两侧均设置有护栏，起到保护物料箱防止物料箱掉落的作用；伸缩皮带段220通过铰链机构与导向辊筒段210连接，当导向辊筒段210在提升装置的提升下升降时，伸缩皮带段220与其随动，即伸缩皮带段220相对地面的俯仰角度随导向辊筒段210相对地面的俯仰角度改变，并且改变伸缩皮带段220的长度实现导向辊筒段210在不同位置抓取货物时与导向辊筒段210接驳并将货物运输至后方伸缩辊筒段230；本实施例中，伸缩皮带段220中采用隐藏设置的回形环绕皮带辊筒，回形环绕皮带缠绕在回形环绕皮带辊筒上，通过回形环绕皮带辊筒的设置实现伸缩皮带段220长度可改变；同时伸缩皮带段220连接伸缩辊筒段230的一侧还设置有与伸缩辊筒段连接的接驳处。

如图1所示中，伸缩辊筒段230为柔性的并具有可伸缩的电辊筒，伸缩辊筒段230前端与伸缩皮带段220接驳连接，并且可以适当摆动，在本实施例的工作过程中，伸缩辊筒段230可以伸长至大约13米，本实施例中，集装箱长约12米，掏箱机器人工作时长度大约为3米，因此工作过程中伸缩辊筒段230可以实现覆盖整个集装箱，可以想到，伸缩辊筒段230的长度可以根据所需掏箱的集装箱的尺寸做适应性修改。当掏箱工作结束后，可以将伸缩滚筒段230从与伸缩皮带段220的连接处拆开，并可以将伸缩滚筒段230压缩至最短，实现便携方便储存的作用，同时由于是分体式结构更加便于维护保养，以及日常损耗后的直接替换。

为了方便物料箱沿伸缩皮带段220向伸缩辊筒段230流畅地运输，本实施例中设置伸缩皮带段220与伸缩辊筒段230接驳处距地面的高度约为1300mm，即为本实施例中40寸集装箱高度的一半，为了方便后续快速进行运输，第一伸缩辊筒段相比第二伸缩辊筒段来说设置有一定切斜角度，本实施例中，与第一伸缩辊筒段连接的第二伸缩辊筒段高度约为800mm，便于实现物料箱高流畅的运输，不会造成物料箱在传输过程中的堵塞，方便后续的消杀码垛对接。可以想到，本实施例中，第一伸缩辊筒段和第二伸缩辊筒段距离地面的高度可以根据集装箱的尺寸做适应性调整，且第一伸缩辊筒段和第二伸缩辊筒段距离地面的高度可设置为其他数值，满足第一伸缩辊筒段和第二伸缩辊筒段之间存在高度差即可。

如图3所示中，吸附装置300包括：吸盘组件、气路箱330、横向移动导轨340和纵向移动导轨350，吸盘组件设置于气路箱330的前端，用于获取物料箱，其中吸盘组件和气路箱330的长度大于集装箱宽度的1/2；通过配置横向移动导轨340和纵向移动导轨350各两条实现获取和传输物料箱的功能，其中，横向移动导轨340通过横移气缸360控制吸盘组件横向移动，纵向移动导轨350在本实施例中为滚珠丝杠，通过纵移电机驱动滚珠丝杠控制吸盘组件纵向移动，其中纵移电机图中未示出。吸附装置300上还设置有光电传感器，用于探测到吸附装置前端的导向辊筒段210上是否存在物料箱。

本实施例中设置吸盘组件的长度取集装箱宽度的2/3，使得吸盘组件在集装箱宽度方向两个内壁之间这两个行程点处吸取到的物料箱有重叠部分，当集装箱内吸取横向一行的物料箱的个数为奇数时，可以保证吸盘组件在横移气缸360两个行程点时不会存在遗漏的物料箱，增加掏箱机器人的容错率，横移气缸360带动吸盘组件在集装箱宽度方向的两个侧壁的行程点之间移动。通过纵移电机驱动滚珠丝杠，可以带动吸盘组件持续纵向进给，靠近待吸取的物料箱。

图3所示的吸盘组件包括：多个吸盘310和吸盘一一对应的吸盘缓冲杆320，其中多个吸盘310均匀等距排列在气路箱330的靠近物料箱的一侧，吸盘310通过吸盘缓冲杆320连接于气路箱330，可以想到，考虑到物料箱要均匀受力，每排中的吸盘310之间最好是均匀等距排列，每排与每排的吸盘310均匀等距排列或者均匀错位排列；在本实施例中，吸盘310采用真空吸盘，采用多个大吸力真空吸盘相较于海绵吸盘来说可轻易吸取物体表面不规则甚至凹凸不平的物体，且不会造成货物物料箱的破损，尤其在冷链集装箱场合，更能保障从业人员的身体健康；可以想到，起到吸附获取物料箱功能的任何吸盘均可。

每个吸盘配缓冲杆320起到保护吸盘310与物料箱作用，本实施例中，每一个吸盘缓冲杆均为独立单元，吸盘缓冲杆320上设置有弹性体，优选的，本实施例中，在吸盘缓冲杆320上设置有弹簧，使得吸盘缓冲杆320存在一定的缓冲量，更加适配于表面凹凸不平的物料箱。

整个吸盘组件通过气路箱330提供动力，主要为：气路箱330内部设置有真空电磁阀、正压电磁阀和真空风机等气路元件，实现吸盘310吸取物料箱的动作，因现有技术已经很完善，在此不多做赘述。同时该气路箱330中还设置有到位传感器和顶升气缸，在吸盘缓冲杆320的最大行程和最小行程位置处触发到位传感器，顶升气缸用于在吸盘组件吸取到物料箱后小范围提升物料箱，吸附物料箱的过程中更加省力，减小了接触面积，进而减小了摩擦力，同时防止与下层物料箱粘连，或者与下层物料箱的打包带缠绕，其中到位传感器和顶升气缸图中未示出。

本实施例中吸附装置300最大行程长度约为1320mm，高度约为360mm，横向移动距离约为780mm，可以实现完整覆盖导向辊筒段210的前端。

因为物料箱由于本身装配以及运输的影响，会造成箱体表面存在凹凸不平的情形，掏箱过程中，通过纵移电机驱动滚珠丝杠对吸盘310进行持续进给，因为物料箱本身凹凸不平，通过独立设置的缓冲杆使得每个吸盘均与物料箱充分紧密接触，吸盘缓冲杆320动作触发到位传感器，确保吸盘310与物料箱充分接触，完成吸取物料箱的动作，不会存在吸盘吸附不到物料箱的情况。

如图2所示中，导向辊筒段210包括：第一辊筒段211、第二辊筒段212、第三辊筒段213、第四辊筒段214和第五辊筒段215，其中第一辊筒段211和第二辊筒段212设置于吸附装置300的前端，第三辊筒段213、第四辊筒段214和第五辊筒段215设置于吸附装置300的侧面。其中，第一辊筒段211、第二辊筒段212和第三辊筒段213的轴线平行吸附装置300向物料箱移动方向设置，吸附装置300获取到的物料箱放置在第一辊筒段211上，第一辊筒段211和第二辊筒段212将物料箱沿垂直轴向的方向运输；在工作过程中，设置第一辊筒段211和第二辊筒段212朝向第四辊筒段214和第五辊筒段215的方向旋转，且第二辊筒段212的速度大于第一辊筒段211的速度，用于实现差速分箱，使得物料箱更好地向第四辊筒段214和第五辊筒段215传输，更有利于后续汇流。

同时导向辊筒段210最前端还设置有导向辊筒216，本实施例中，取导向辊筒段210靠近物料集装箱的一侧为前端，导向辊筒216的轴线垂直第一辊筒段210的轴线设置，在工作过程中，设置导向辊筒216向吸附装置300方向旋转，用于对物料箱导向，防止物料箱从导向辊筒段210上掉落，其中该导向辊筒216的数量至少为1根；在本实施例中，导向辊筒216的数量为1根。

如图2所示中，第四辊筒段214和第五辊筒段25的轴线垂直第一辊筒段21的轴线方向设置，第四辊筒段214和第五辊筒段215用于将物料箱汇流并传输至后方伸缩皮带段220。本实施例中，设置第四辊筒段214和第五辊筒段215向后方伸缩皮带段220方向旋转，同时在第四辊筒段214背离第二辊筒段212的一侧设置第三辊筒段213，第三辊筒段213向设置第一辊筒段211和第二辊筒段212的方向旋转，防止从第二辊筒段212传输过来的物料箱传输至第四辊筒段214后由于惯性的作用掉落，限定汇流边界且保证汇流位置准确。

本实施例中，导向辊筒段210均采用电辊筒作为动力，考虑到集装箱以及运输场地的限制，导向辊筒段210的尺寸约为1300x2100mm，高约400mm，导向辊筒段210的侧面呈向远离吸附装置300倾斜的三角形，将导向辊筒段210分成多段设置可以更好将物料箱汇流。通过设置成倾斜的三角形，使得导向辊筒段210整体结构更加稳固，且导向辊筒段210前端为尖端，使得在掏箱的过程中保证导向辊筒段210的前端尽可能贴地，更加便于吸取最底层的物料箱，使得吸盘尽可能在吸取物料箱时受力均匀。

其中，导向辊筒段210的两侧有成条状设置的防撞开关，导向辊筒段210的前侧也设置有防撞开关，用于对导向辊筒段210进行防护，增加导向辊筒段210的使用寿命，其中防撞开关图中未示出；

可以想到，在传输场地允许的情况下，可沿直线依次设置第一辊筒段211、第二辊筒段212、第三辊筒段213、第四辊筒段214和第五辊筒段215，设置依次增加第一辊筒段211、第二辊筒段212、第三辊筒段213、第四辊筒段214和第五辊筒段215的速度，实现快速传输。

本实施例中，静止状态下，导向辊筒段210设置在吸附装置300的前端和侧面；可以想到，为了提高物料箱传输的效率，节省工作时间，导向辊筒段210还可以设置在吸附装置300的前端和两侧；或者，吸附装置300四周包围式设置有导向辊筒段210，本实施例中，取靠近物料箱的一侧为前端。

定位装置包括：设置在气路箱330上方的摄像头或智能相机，可自动识别物体尺寸及码放位置，获取集装箱内物料箱的排布位置图；

和设置在导向辊筒段210上的测距传感器，方便进入集装箱内抓取物料箱，本实施例中在导向辊筒段210的前端的居中位置设置向前和向上照射的测距传感器，例如激光测距传感器，通过激光测距传感器测量并预留与物料箱合适的距离，根据测量得到的掏箱距离停位，保证掏箱距离控制在可设定的一个安全距离段内，实际工作过程中距离控制在50-200mm以内均可；其中导向辊筒段210的前端还设置有激光辅助定位装置，通过激光辅助定位装置标定高度，进行高度确认。

定位装置还包括：车体两侧前端和后端分别设置有激光测距传感器，用于保证在集装箱内保证在集装箱内运行顺畅。

本实用新型的一种实施例的工作过程：

本实用新型以适配于40寸冷链集装箱的掏箱机器人为例进行说明，可以想到，本实用新型还可以应用于不同尺寸以及不同场合的集装箱进行掏箱作业，掏箱机器人使用过程的初始状态为集装箱已经停靠到卸货平台，箱门已经打开并妥善固定在两侧，液压升降平台与车厢对接铺设完毕。通过液压升降平台使得掏箱机器人顺利的进入集装箱内进行掏箱作业。其中升降平台的宽度1980mm，集装箱内宽2130-2340mm，可实现掏箱机器人两侧距离集装箱侧壁的最大停车偏移量(2340-1980)/2＝180mm，其中液压升降平台最大仰角8°。

掏箱机器人的初始状态为机械臂降到行程最低点的支架上，并且通过导向辊筒段210前端的激光测距传感器确认位置后方可进行控制行走，通过将机械臂降到行程最低点，便于测量与地面物料箱之间的距离，防止导向辊筒段210距离物料箱的距离过近。

具体步骤为：

1.掏箱机器人驶向卸货平台，保证掏箱机器人与集装箱位置居中，在实际工作过程中，此过程可以通过地面划线或激光线辅助人工操作实现。

2.掏箱机器人通过导向辊筒段210上设置的激光测距传感器进行自动停位，停位距离可预先设定好，最终设定安全距离为机械臂上下运动不碰到产品物料箱为原则。

3.掏箱机器人完成停位后，设置作业参数，包括：集装箱内腔长度、宽度、高度；纸箱产品的长度、宽度、高度，自动计算出集装箱内层数、列数、行数。

其中作业参数的设置通过设备触摸屏进行设置，由人工确认参数的准确性，采用智能相机或摄像头自动识别物体尺寸及码放位置，实现自动规划掏箱顺序。

4.通过提升装置400将导向辊筒段210连同吸附装置300提升至初始层，通过导向辊筒段210前端的激光辅助定位装置发出激光线确认初始层位置准确。其中初始层可以是地面以上第二层箱底，也可以是集装箱内最高层货物的箱底，当初始层位置准确后必须手动输入初始层数，每箱物料箱的高度，得到激光线距离集装箱底的高度值，实现高度的校准，其中激光线设置在一层物料箱底部曲面的最低点处。

5.手动输入初始层层数后系统记录当前高度，人工按下确认后跳出“确认下一层”按钮，根据输入的箱体高度值自动移动到上一层或下一层，通过人眼确认导轨辊筒段210前端的激光辅助定位装置发出的激光线高度适中后再次按下“确认下一层”按钮，直到最后一层确认完毕后按下“全部确认完毕”按钮。

6.逐层确认完毕后掏箱机启动自动工作程序，提升装置400举升至最高一层位置，通过导向辊筒段210前端激光测距传感器来保证掏箱距离控制在设定距离段内，实际工作过程中距离控制在50-200mm以内均可，超出距离要求掏箱机器人前进或后退来进行调整。

7.吸盘组件通过提升装置400移动到对准所需掏箱物料箱后，通过吸附装置300上设置的纵向移动导轨350进给直到吸盘310接触到产品物料箱，吸盘缓冲杆320动作触发到位传感器，确保吸盘310与产品物料箱充分接触后，启动真空风机产生负压将产品纸箱吸牢固，吸盘组件顶升气缸小行程升起，将产品纸箱前端提起，真空吸盘组件后退将产品物料箱拉到导向辊筒段210上，当吸盘组件后退到最后100mm位置时真空电磁阀关闭，打开正压电磁阀反吹，避免吸盘310与产品物料箱解脱不充分。解脱后吸盘缓冲杆320带动吸盘310继续后退直到到位传感器得到信号。

8.吸盘310将物料箱吸取后放置在第一辊筒段211，第一辊筒段211将物料箱依次运输通过第二辊筒段212、第四辊筒段214和第五辊筒段215，并将物料箱汇流置后方伸缩皮带处。

9.当吸附装置300上的光电传感器探测到吸附装置前端的导向辊筒段上没有物料箱后，吸附装置10上设置的纵向移动导轨15进给直到吸盘11接触到产品物料箱，重复第七步骤操作。

10.首层掏箱完毕后起重臂调整位置到下一层，导向辊筒段210前端的激光测距传感器继续确认安全距离是否满足设定范围，通过车体前后移动保证。重复吸盘组件掏箱动作，逐层完成掏箱工作。

11.到达最后一层时，输出滚筒线通过提升装置前端液压缸改变倾斜角度，该倾斜角度可以根据产品纸箱高度大小，通常的设定范围为5°-15°，吸盘组件进给保证最下层掏箱时吸盘贴实物料箱，将物料箱放置于导向辊筒段210进行输送；为保证吸盘组件尽可能贴近最下层物料箱，需要顶升气缸小行程升起，将产品纸箱前端提起，具体操作时可以确认是否可以省略提起动作。

12.按照最初设定的集装箱深度层数进行掏箱作业，直到最后一层完成后，设备发出警示，确认完成后掏箱机器人自动退出集装箱箱体，驱动驶离作业现场。由人工确认完成后掏箱机器人自动退出集装箱箱体，也可人工驶离集装箱。

在掏箱工作过程中，在车体前端未进入集装箱之前始终保持盲走直线，直到车体前端左右的激光测距传感器检测到集装箱侧壁，当前端进入集装箱后而车尾测距传感器未进入车厢这一阶段，始终保持前端传感器最初获得的左右距离数值不变的原则前进。直到车尾测距传感器进入车厢，开始比较左侧前后两个传感器的数值来进行车体与集装箱内壁平行度的调整。

本实施例中，可以人工进行操控整个掏箱工作过程，也可以远程通过程序操控。

针对集装箱内，货物码放的复杂性种类多样性和不规则性，集装箱掏箱机器人通过视觉识别系统，对每一层货物进行扫描识别，后台自动形成定制化的掏箱方案；针对货物包装以尺寸不规则纸箱为主，抓取会造成破坏，掏箱机器人前端采用大吸力真空吸盘系统，吸取至自动传送平台，自动转运至消杀环节，实现人员无接触的智慧化掏箱工作环境。

掏箱机器人针对不同的工作条件，可采用自动化、半自动化、遥控多种操作方式，作业效率高达1000-1500箱/小时，掏箱后货物可根据设定随机分离用于人工取样，所有工作数据上传平台可查可溯。

仅从节约的人力成本角度考虑，本套系统研发成本300万元左右，以现有一条流程10名工人为例，采用智慧方案后至少可代替8名工人，每名工人工资按15000元/月标准计算，如果每天工作8小时一年节约的人力成本大约为144万元，采用冷链物流仓储系统“5+1”智慧解决方案后，可实现24小时无间断运行，则一年节约的人力成本约为400万元，在不计算效率提高的基础上，基本一年即可回收投入。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (9)

1.一种掏箱机器人，其特征在于，包括：

底盘以及设置于所述底盘上的提升装置、动力装置、定位装置和传输装置，吸附装置设置于所述传输装置前端的导向辊筒段上，所述吸附装置沿所述导向辊筒段的上端面平移,用于吸取物料；

所述动力装置为所述吸附装置和所述提升装置提供动力；

所述提升装置用于提升所述导向辊筒段；

所述传输装置用于承托并传输所述吸附装置吸取的物料箱。

2.根据权利要求1所述的一种掏箱机器人，其特征在于：所述传输装置还包括：伸缩辊筒段和伸缩皮带段，所述伸缩辊筒段、所述伸缩皮带段和所述导向辊筒段依次连接，所述物料箱依次传输通过所述导向辊筒段、所述伸缩皮带段和所述伸缩辊筒段；所述导向辊筒段在所述提升装置的提升下带动所述伸缩皮带段连接有所述导向辊筒段的一侧运动，所述伸缩皮带段连接所述伸缩辊筒段的一侧通过支撑柱连接于所述底盘。

3.根据权利要求2所述的一种掏箱机器人，其特征在于：所述导向辊筒段包括：第一辊筒段、第二辊筒段、第三辊筒段、第四辊筒段和第五辊筒段，所述第一辊筒段和所述第二辊筒段设置于所述吸附装置的前端，所述第三辊筒段、所述第四辊筒段和所述第五辊筒段设置于所述吸附装置的侧面；

所述第一辊筒段、所述第二辊筒段和所述第三辊筒段的轴线平行所述吸附装置向所述物料箱移动方向设置，所述第一辊筒段和所述第二辊筒段用于将所述物料箱沿垂直所述轴线的方向运输。

4.根据权利要求3所述的一种掏箱机器人，其特征在于：

所述第二辊筒段的速度大于所述第一辊筒段的速度，用于实现差速分箱；

所述第四辊筒段和所述第五辊筒段的轴线垂直所述第一辊筒段的轴线方向设置，所述第四辊筒段和所述第五辊筒段用于将所述物料箱汇流至后方伸缩皮带处。

5.根据权利要求3或4所述的一种掏箱机器人，其特征在于：所述第三辊筒段设置于所述第四辊筒段背离所述第二辊筒段的一侧，用于限定汇流边界；

所述导向辊筒段还包括设置在所述导向辊筒段前端的导向辊筒，用于对所述物料箱导向。

6.根据权利要求1所述的一种掏箱机器人，其特征在于：所述吸附装置包括：吸盘组件、气路箱、横向移动导轨和纵向移动导轨，所述吸盘组件设置于所述气路箱的前端，用于获取物料箱；所述横向移动导轨通过横移气缸控制所述吸盘组件横向移动，所述纵向移动导轨通过纵移电机控制所述吸盘组件纵向移动。

7.根据权利要求6所述的一种掏箱机器人，其特征在于：所述吸盘组件包括：多个吸盘和与所述吸盘数量匹配的吸盘缓冲杆，所述吸盘通过所述吸盘缓冲杆连接于所述气路箱；所述吸盘缓冲杆用于保护所述吸盘和所述物料箱。

8.根据权利要求1所述的一种掏箱机器人，其特征在于：定位装置包括设置在所述导向辊筒段的前端的测距传感器和辅助定位装置，用于测量掏箱距离自动停位；

所述吸附装置上设置有视觉捕捉装置和激光线辅助定位装置，方便进入集装箱内抓取物料箱。

9.根据权利要求1所述的一种掏箱机器人，其特征在于：所述动力装置包括液压站和吸盘动力组，所述吸盘动力组被设置为所述吸附装置吸取物料箱提供动力。

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