CN215796177U - 货叉、仓储机器人及仓储系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种货叉、仓储机器人及仓储系统，涉及仓储物流设备技术领域，用于解决仓储机器人在取放高处货物时，货叉朝向与其抓取组件的伸出方向相反的方向倾斜晃动，而导致抓取组件伸缩不到位的技术问题，该货叉包括货叉本体、抓取组件以及限位组件；抓取组件及限位组件设置在货叉本体上，限位组件包括具有自锁功能的限位件；限位件安装在货叉本体上，限位件的一端可穿出货叉本体的后壳，并用于与靠近后壳的货架抵接。本公开提供的货叉、仓储机器人及仓储系统，能够保证抓取组件伸缩到位，避免货物在货架上一侧悬空或者改变其原有位置，从而降低货物的跌落风险。

Description

货叉、仓储机器人及仓储系统

技术领域

本公开涉及仓储物流设备技术领域，尤其涉及一种货叉、仓储机器人及仓储系统。

背景技术

仓储机器人是可以实现智能物流终端进行自动化搬运作业的主要设备之一，通过仓储机器人能够减轻人类繁重的体力劳动，并提高搬运作业的效率；因此仓储机器人成为物流行业的研究热点。

仓储机器人作业时，仓储机器人穿梭于相邻两个货架之间形成的通道内，可对相邻两个货架上的货箱进行取放。一般情况下，为增加仓储空间的利用率，货架的高度较高，使其可以在有限的仓储高度内放置更多的货物。

当仓储机器人取放位于高处的货物时，货叉伸出抓取组件产生的反作用力可导致货叉朝向与其抓取组件的伸出方向相反的方向倾斜晃动；因而使得抓取组件的伸缩不到位，引起货物在货架上一侧悬空或者改变其原有的位置，从而增加货物跌落的风险。

实用新型内容

鉴于上述问题，本公开实施例提供一种货叉、仓储机器人及仓储系统，当仓储机器人在取放高处货物时，能够防止货叉朝向与其抓取组件的伸出方向相反的方向倾斜晃动，从而使得抓取组件伸缩到位，避免货物在货架上一侧悬空或者改变其原有位置，以降低货物跌落的风险。

为了实现上述目的，本公开实施例提供如下技术方案：

本公开实施例的第一方面提供一种货叉，其包括：货叉本体、抓取组件以及限位组件；所述抓取组件及所述限位组件设置在所述货叉本体上，所述限位组件包括具有自锁功能的限位件；所述限位件安装在所述货叉本体上，所述限位件的一端可穿出所述货叉本体的后壳，并用于与靠近所述后壳的货架抵接。

在一种可选的实施例中，所述限位组件还包括用于带动所述限位件相对所述货叉本体移动的驱动机构。

在一种可选的实施例中，所述限位件为滑动安装在所述货叉本体的齿条；所述驱动机构包括与所述齿条啮合的齿轮，以及带动所述齿轮转动的电机。

在一种可选的实施例中，所述货叉本体包括底壳；所述底壳设置有滑槽，所述齿条滑动安装在所述滑槽内。

在一种可选的实施例中，所述底壳设置有滑座，所述滑槽设置于所述滑座上。

在一种可选的实施例中，所述底壳设置有齿轮座，所述齿轮安装在所述齿轮座上，并相对所述齿轮座转动。

在一种可选的实施例中，所述限位件为螺旋丝杆，所述驱动机构包括驱动电机及与所述驱动电机连接的蜗轮蜗杆机构；

所述驱动电机的驱动轴与所述蜗轮蜗杆机构中的蜗杆传动连接，并带动所述蜗杆转动；所述蜗轮套接在所述螺旋丝杆上，并与所述螺旋丝杆螺纹连接；转动所述蜗轮能够使所述螺旋丝杆沿其轴线移动，且所述螺旋丝杆的一端伸出所述后壳外。

在一种可选的实施例中，所述限位件的移动方向与所述抓取组件的伸缩方向平行。

在一种可选的实施例中，所述限位件用于与所述货架抵接一端的端部设置有缓冲垫。

在一种可选的实施例中，所述后壳设置有供所述限位件穿过的通孔。

本公开实施例的第二方面提供一种仓储机器人，包括移动底座、支撑架以及第一方面所述的货叉；所述支撑架的底端安装在所述移动底座上，所述货叉安装在所述支撑架的顶端。

本公开实施例的第三方面提供一种仓储系统，包括至少两个并排设置的货架，以及第二方面所述的仓储机器人；两个所述货架形成供所述仓储机器人行走的通道，且所述货架可与所述仓储机器人的限位件抵接。

与相关技术相比，本公开实施例提供的货叉、仓储机器人及仓储系统具有如下技术优点：

本公开实施例中公开的货叉、仓储机器人及仓储系统，其中，货叉在其货叉本体上设置有具有自锁功能的限位件，限位件的一端能够从货叉本体的后壳伸出，并与靠近后壳的货架抵接。

利用本公开实施例提供的仓储机器人取放位于高处的货物时，可将限位件的一端从货叉本体的后壳伸出，并与位于后壳后侧的货架抵接，以消除货叉的抓取组件伸出时产生的反向作用力，防止货叉朝向与抓取组件的伸出方向的相反方向倾斜晃动，可保证抓取组件伸缩到位。

与相关技术相比，本公开实施例提供的货叉、仓储机器人及仓储系统，能够保证抓取组件伸缩到位；当将货物放置于货架上时，能够使货物放置于货架上的指定位置，防止货物一侧悬空，降低货物潜在的跌落风险。

当将货物从货架转移至货叉上时，可避免由于抓取组件伸缩不到位而取不到货物的现象发生，有效降低因取不到货物，而对货物进行拖拽改变货物在货架上的原有位置情况，从而降低货物的跌落风险。

除了上面所描述的本公开实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本公开实施例提供的货叉、仓储机器人及仓储系统所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例提供的仓储系统的整体结构示意图；

图2为本公开实施例提供的仓储机器人的整体结构示意图；

图3为本公开实施例提供的货叉的结构示意图；

图4为本公开实施例提供的限位组件初始状态示意图；

图5为本公开实施例提供的限位组件工作状态示意图；

图6为本公开实施例提供的限位组件与货架的抵接示意图。

附图标记说明：

10-货叉；

11-货叉本体；111-后壳；112-底壳；113-侧壳体；

12-抓取组件；

13-限位组件；131-齿条；132-齿轮；133-齿轮座；134-驱动电机；135-滑座；136-缓冲垫；

20-支撑架；

30-移动底座；

100-仓储机器人；

200-第一货架；

300-第二货架。

具体实施方式

正如背景技术所述，相关技术中的仓储机器人取放高处的货物时，由于货叉距离地面高度较高，其整体重心较高而导致整个货叉不稳定，在货叉受到外部作用力时容易出现晃动。然而，当货叉的抓取组件伸出时，抓取组件产生的反作用力作用于货叉，可导致货叉朝向与其抓取组件的伸出方向的相反的方向倾斜晃动；因而导致抓取组件的伸缩不到位。

在将货物放置于货架上时，由于抓取组件伸缩不到位，使得货物放置不到位，引起货物在货架上一侧悬空，增加货物跌落风险。或者，在将货物从货架上取出时，由于抓取组件伸缩不到位，因而取不到货物，而对货物进行拖拽改变货物在货架上的原有位置，从而增加货物跌落的风险。

针对上述技术问题，本公开实施例提供了一种货叉、仓储机器人及仓储系统，通过在货叉本体上设置有具有自锁功能的限位件，限位件的一端能够从货叉本体的后壳伸出，并与靠近后壳的货架抵接，以消除抓取组件伸出时产生的反向作用力，防止货叉本体出现倾斜晃动，可保证抓取组件伸缩到位，能够避免货物在货架上一侧悬空或者改变货物在货架上的原有位置，降低货物跌落风险。

为了使本公开实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本公开保护的范围。

如图1所示，本公开实施例提供的仓储系统，包括仓储机器人100和至少两个并排设置的货架，为便于描述本实施例，两个货架定义为第一货架200和第二货架300，第一货架200和第二货架300为相邻的两个货架，第一货架200和第二货架300间隔设置，并在第一货架200和第二货架300之间形成供仓储机器人100的行走的通道。

如图2所示，本实施例提供的仓储机器人100包括货叉10、支撑架20和移动底座30；其中，移动底座30朝向地面的一侧设置有行走机构，行走机构可包括多个行走轮及驱动机构，多个行走轮包括主动轮和从动轮，主动轮与驱动机构连接，在驱动机构的驱动下可使移动底座30移动、转向，从而使得仓储机器人100移动至作业位。

支撑架20用于安装货叉10，支撑架20包括两个相对设置的刚性立柱，立柱的底端垂直固定在移动底座30上，货叉10滑动安装在刚性立柱的一侧，并能够沿着立柱的长度方向调整货叉10距离底面的高度。

例如，支撑架20包括滑块及升降机构，滑块设置在立柱的一侧，并与升降机构连接，升降机构可带动滑块沿着立柱上、下移动。滑块与货叉10连接，从而带动整个货叉10沿着支撑架20上、下移动，以调整货叉10的作业高度。

如图3所示，货叉10用于暂存货物(例如料箱)，货叉10包括货叉本体11及抓取组件12，抓取组件12安装在货叉本体11上，抓取组件12包括托盘及位于托盘两侧的抓取臂；抓取组件12可从货叉本体11的前端伸出，即货叉本体11的前端设置有敞口结构，以供抓取组件12伸出。

货叉本体11包括后壳111、底壳112以及位于底壳112左、右两侧的侧壳体113，上述托盘可滑动设置在底壳112上，抓取臂可分别滑动安装在侧壳体113上，后壳111位于货叉本体11的后端，并用于将侧壳体113及底壳112连接在一起，即后壳111、两侧的侧壳体113均围设在底壳112上，并形成前端敞口、顶部敞口的壳体结构，以便于将料箱放置于货叉本体11上。

参阅图1，当利用本实施例中的仓储机器人100取放料箱时，此过程包括将位于货叉10内的料箱放置于货架上，需要抓取组件12伸缩到位，以使料箱准确放置于货架上，防止料箱在货架上一侧悬空。或者，将货架上的料箱取回至货叉10内，同样的需抓取组件12伸缩到位，以使抓取组件12可以抓取到料箱，避免抓取组件伸缩不到位而取不到料箱，而对料箱进行拖拽并改变料箱在货架上的原有位置。

例如，仓储机器人100将料箱放置于第一货架200较高位置时，仓储机器人100的货叉10前端正对第一货架200，其抓取组件12朝向第一货架200伸出，用于将料箱取放至第一货架200上。货叉10的后壳111与第二货架300相对，调整货叉10的角度，也可以将料箱取放至第二货架300上。本实施例以仓储机器人100将料箱取放至第一货架200上为例，对本实施例的实施方案进行说明。

为防止仓储机器人100取放料箱过程中货叉出现晃动，使得抓取组件12伸缩到位，本公开实施例在货叉本体11上设置有限位组件12，限位组件12靠近货叉本体11的后壳111设置，部分限位组件12可位于托盘的下方，并可被托盘所覆盖；或者，限位组件12位于托盘的一侧，限位组件12未被托盘所覆盖，并呈裸露状态。

限位组件12包括具有自锁功能的限位件，限位件安装在货叉本体11上，并且限位件可相对货叉本体11移动；限位件可以是限位杆或者限位条，限位件的一端靠近后壳111设置，后壳111设置有供限位件穿过的通孔，通孔的大小可与限位件的外轮廓相配合，以使限位件靠近后壳111的一端可穿过后壳111。

当货叉10的抓取组件收缩在货叉本体11内，此时限位组件处于初始状态时，限位件的两端可均位于货叉本体11内。当货叉10的抓取组件12伸出时，相应的，限位组件处于工作状态，限位件在货叉本体11上移动，且限位件靠近后壳111的一端可伸出后壳111外，并与靠近后壳111的第二货架300进行抵接。当限位件的一端与第二货架300抵接时，可将限位件进行锁定，使限位件与第二货架300保持抵接状态。

本公开实施例中货叉10在其抓取组件12伸出时，限位件的一端可与位于货叉10后端的第二货架300抵接，用以消除货叉10的抓取组件12伸出时产生的反向作用力，防止货叉本体11朝向第二货架300倾斜晃动，可保证抓取组件12伸缩到位，从而能够避免货物在第一货架200上一侧悬空或者改变货物在第一货架200上的原有位置，降低货物跌落风险。

在上述实施例的基础上，本实施例中的限位件的移动方向与货叉10的抓取组件12的伸缩方向一致；或者说，限位件在货叉本体11上的移动方向与抓取组件12在货叉本体11的伸缩方向平行。如此设置，当限位件的一端与第二货架300抵接时，其产生的抵接力能够与抓取组件12在伸出时产生的反向作用力完全抵消，提升限位件的对货叉10的限位作用，防止货叉10朝向第二货架300倾斜晃动。

如图4至图6所示，在一种可能的实施例中，本公开实施例提供的限位件为齿条131，齿条131包括齿条本体及位于齿条本体顶面的多个传动齿，齿条本体可滑动设置在货叉本体11上。

其中，齿条131可滑动安装在货叉本体11上的滑槽内。具体实施如下：在一种可能的实施方式中，货叉本体11的底壳112设置有滑槽，滑槽与齿条本体配合，即货叉本体11的底壳112具有一定厚度，滑槽可直接形成在底壳112上，齿条本体部分嵌设在滑槽内，并可沿滑槽滑动。

在另一种实施方式中，货叉本体11的底壳112上设置有滑座135，滑座135整体呈钣金结构，可采用金属板进行折弯形成。滑座135包括中间部分及位于两侧的安装部，滑座135通过其两侧的安装部固定在货叉本体11上，其中间部分的横向截面呈倒“几”字形，以在中间部分形成滑槽，齿条本体嵌设在滑槽内，并能够沿滑座135滑动。

当齿条131处于初始位置时，齿条131的第一端和第二端均位于货叉本体11内，且其第二端可靠近货叉本体11的后壳111，并与后壳111的通孔正对设置。当齿条131在外力驱动下，齿条131可沿货叉本体11滑动，并改变其初始位置；齿条131的第二端朝向第二货架300的方向移动，并从通孔内穿出且能够与第二货架300抵接。

本实施例中的限位组件12还包括驱动机构，驱动机构部不仅为上述齿条131提供驱动力，还能够将齿条131进行锁定。驱动机构包括驱动电机134及与驱动电机134连接的齿轮132，齿轮132与齿条131上的传动齿啮合，驱动电机134驱动齿轮132转动，能够将驱动力传输至齿条131，使齿条131在货叉本体11上滑动。

进一步地，本实施例中底壳112在靠近后壳111的位置设置有齿轮座133，齿轮座133与驱动电机134分别设置在齿条131的两侧；齿轮座133固定在底壳112上，齿轮132转动连接在齿轮座133上，并且齿轮132位于齿条131的正上方并与齿条131啮合。驱动电机134的驱动轴与齿轮132连接，并可带动齿轮132顺时针转动或者逆时针转动。

当齿条131的第二端与第二货架300抵接时，驱动电机134开启自锁功能，可防止驱动电机134的驱动轴转动，此时齿轮132与齿条131啮合，在齿条131的第二端受力时，齿条131也无法驱动齿轮132回转，因而齿条131相对货叉本体11无相对滑动，可使齿条131的第二端与第二货架300保持抵接状态。

例如，当货叉10取放料箱，抓取组件12伸出时，可使齿轮132逆时针转动，并带动齿条131的第二端朝向第二货架300的方向移动，齿条131的第二端可移动至第二货架300并与第二货架300抵接。此时驱动电机134断电自锁，驱动电机134的刹车片抱死其驱动轴，以防止驱动电机134的驱动轴回转，从而可防止齿轮132顺时针转动；即防止齿条131的第二端受力而带动齿轮132旋转，以使齿条131在货叉本体11上移动，避免齿条131的第二端与第二货架300脱离。

当货叉10完成取放料箱，抓取组件12收缩时，可使齿轮132顺时针转动，并带动齿条131的第二端朝向远离第二货架300的方向移动，此时齿条131的第二端与第二货架300脱离，继续移动以使齿条131恢复至初始位置。

在另一种可能的实施方式中，本实施例提供的限位件可以螺旋丝杆(图中未示出)，螺旋丝杆沿着货叉本体11的前端至后端方向延伸。螺旋丝杆处于初始位置时，其朝向第二货架300的一端位于货叉本体11内，当螺旋丝杆移动时，螺旋丝杆能够直线进给，并且螺旋丝杆的进给方向与抓取组件12的伸缩方向一致，螺旋丝杆靠近第二货架300的一端可穿出后壳111并与第二货架300抵接。

具体地，本公开实施例为螺旋丝杆提供驱动力的驱动机构包括驱动电机和蜗轮蜗杆机构；其中，驱动电机的驱动轴与蜗杆传动连接，蜗轮的外周壁设置有传动齿并与蜗杆传动连接，在驱动电机的转动下，蜗杆能够转动，蜗轮能够随着蜗杆一并转动。

蜗轮的中心孔设置有内螺纹，此内螺纹与螺旋丝杆的外螺纹配合，蜗轮套接在螺旋丝杆上，并与螺旋丝杆螺纹连接；随着蜗轮的转动能够带动螺旋丝杆沿其轴线左、右移动，且螺旋丝杆的一端伸出后壳111外。

例如，当货叉10取放料箱，抓取组件12伸出时，可使驱动电机正向转动，进而螺旋丝杆靠近第二货架300的一端可移动至第二货架300，并与第二货架300抵接。此时驱动电机断电，由于螺旋丝杆与蜗轮螺纹连接，螺旋丝杆受到来自第二货架300的抵接力时，也不会相对货叉本体11移动，避免螺旋丝杆与第二货架300脱离。

当货叉10完成取放料箱，抓取组件12收缩时，可使驱动电机反向转动，并带动螺旋丝杆朝向远离第二货架300的方向移动，此时螺旋丝杆与第二货架300脱离，继续移动以使螺旋丝杆恢复至初始位置。

在上述实施例的基础上，无论上述限位件采用何种结构，限位件朝向后壳111的一端均设置有缓冲垫136。具体地，限位件可以是齿条或者螺旋丝杆，在齿条或者螺旋丝杆朝向第二货架的一端分别设置有缓冲垫136，缓冲垫136可以是弹性橡胶垫。如此设置，当限位件的端部与第二货架300抵接时，可对限位件和/或第二货架300进行保护，防止结构损坏。

本说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。

应当指出，在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语未必是指同一实施例。此外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合明确或未明确描述的其他实施例实现这样的特征、结构或特性处于本领域技术人员的知识范围之内。

一般而言，应当至少部分地由语境下的使用来理解术语。例如，至少部分地根据语境，文中使用的术语“一个或多个”可以用于描述单数的意义的任何特征、结构或特性，或者可以用于描述复数的意义的特征、结构或特性的组合。类似地，至少部分地根据语境，还可以将诸如“一”或“所述”的术语理解为传达单数用法或者传达复数用法。

应当容易地理解，应当按照最宽的方式解释本公开中的“在……上”、“在……以上”和“在……之上”，以使得“在……上”不仅意味着“直接处于某物上”，还包括“在某物上”且其间具有中间特征或层的含义，并且“在……以上”或者“在……之上”不仅包括“在某物以上”或“之上”的含义，还可以包括“在某物以上”或“之上”且其间没有中间特征或层(即，直接处于某物上)的含义。

此外，文中为了便于说明可以使用空间相对术语，例如，“下面”、“以下”、“下方”、“以上”、“上方”等，以描述一个元件或特征相对于其他元件或特征的如图所示的关系。空间相对术语意在包含除了附图所示的取向之外的处于使用或操作中的器件的不同取向。装置可以具有其他取向(旋转90度或者处于其他取向上)，并且文中使用的空间相对描述词可以同样被相应地解释。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本公开进行了详细的说明，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公开各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种货叉，其特征在于，其包括货叉本体、抓取组件以及限位组件；

所述抓取组件及所述限位组件设置在所述货叉本体上，所述限位组件包括具有自锁功能的限位件；

所述限位件安装在所述货叉本体上，所述限位件的一端可穿出所述货叉本体的后壳，并用于与靠近所述后壳的货架抵接。

2.根据权利要求1所述的货叉，其特征在于，所述限位组件还包括用于带动所述限位件相对所述货叉本体移动的驱动机构。

3.根据权利要求2所述的货叉，其特征在于，所述限位件为滑动安装在所述货叉本体的齿条；

所述驱动机构包括与所述齿条啮合的齿轮，以及带动所述齿轮转动的驱动电机。

4.根据权利要求3所述的货叉，其特征在于，所述货叉本体包括底壳；

所述底壳设置有滑槽，所述齿条滑动安装在所述滑槽内。

5.根据权利要求4所述的货叉，其特征在于，所述底壳设置有滑座，所述滑槽设置于所述滑座上。

6.根据权利要求4所述的货叉，其特征在于，所述底壳设置有齿轮座，所述齿轮安装在所述齿轮座上，并相对所述齿轮座转动。

7.根据权利要求2所述的货叉，其特征在于，所述限位件为螺旋丝杆，所述驱动机构包括驱动电机及与所述驱动电机连接的蜗轮蜗杆机构；

所述驱动电机的驱动轴与所述蜗轮蜗杆机构中的蜗杆传动连接，并带动所述蜗杆转动；

所述蜗轮套接在所述螺旋丝杆上，并与所述螺旋丝杆螺纹连接；转动所述蜗轮能够使所述螺旋丝杆沿其轴线移动。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的货叉，其特征在于，所述限位件的移动方向与所述抓取组件的伸缩方向平行。

9.根据权利要求8所述的货叉，其特征在于，所述限位件用于与所述货架抵接的一端的端部设置有缓冲垫。

10.根据权利要求8所述的货叉，其特征在于，所述后壳设置有供所述限位件穿过的通孔。

11.一种仓储机器人，其特征在于，包括移动底座、支撑架以及权利要求1至10中任一项所述的货叉；

所述支撑架的底端安装在所述移动底座上，所述货叉安装在所述支撑架的顶端。

12.一种仓储系统，其特征在于，包括至少两个并排设置的货架，以及权利要求11所述的仓储机器人；

两个所述货架形成供所述仓储机器人行走的通道，且所述货架可与所述仓储机器人的限位件抵接。

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