CN217866229U - 一种取物机械手用物品转运结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种取物机械手用物品转运结构，属于机械手领域，取物机械手用物品转运结构包括用于运送待取物品的置物云台以及云梯托座，所述置物云台位于所述云梯托座上，所述云梯托座包括托板及位移框以及横向驱动器，所述位移框与所述置物云台的底部相连，所述位移框位于所述托板上，所述横向驱动器的动力输出端与所述位移框相连。本公开的取物机械手用物品转运结构通过类似“云梯”的方式能够将餐食等待取物品放置在桌台或凳子等指定对象上，不仅能够横向伸缩还能够纵向位移，送物效率极高。

Description

一种取物机械手用物品转运结构

技术领域

本实用新型涉及机械手领域，尤其涉及一种取物机械手用物品转运结构。

背景技术

现有的送餐机器人送餐过程中仅仅能够将物品运送至指定位置，然后通过取餐人员自己取餐，但很多场景需要机器人自己将物品放置在指定的桌台或者凳子等物体上，这时候就需要机器人不仅需要将物品运送至指定位置，而且还需要通过机械手将物品放置在送至指定对象上，例如：放置在桌台或凳子上，从而避免要求取物人员必须在场或者适配一些取物人员无法到场的场景。

中国专利文献公开号CN108015779A公开了一种智能送餐服务机器人，其结构包括送餐机器人主体、送餐机器人手臂、送餐机器人头部、声环境感应器、红外视觉感应器、托盘，送餐机器人主体的上部的左右两边设有送餐机器人手臂，送餐机器人手臂的前部通过卡槽与托盘配合，送餐机器人主体的顶部设有送餐机器人头部，送餐机器人头部的前部设有红外视觉感应器，可以等待客人将空盘子放置好之后按下按钮才开始运动，有效的防止盘子未放好就开始运动导致的盘子掉落的问题。从上述方案可知，上述智能送餐服务机器人仅仅能够将物品送至指定位置，而运动到指定位置后需要服务员或者用户进行取餐。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题在于提出一种取物机械手用物品转运结构，能够将餐食等待取物品放置在桌台或凳子等指定对象上，不仅能够横向伸缩还能够纵向位移，送物效率极高。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供的取物机械手用物品转运结构，包括用于运送待取物品的置物云台以及云梯托座，所述置物云台位于所述云梯托座上，所述云梯托座包括托板及位移框以及横向驱动器，所述位移框与所述置物云台的底部相连，所述位移框位于所述托板上，所述横向驱动器的动力输出端与所述位移框相连。

本实用新型进一步地技术方案在于，所述横向驱动器包括至少一条的位移轨道及至少一个的第一滑块，至少一条的位移轨道固定在所述托板上，至少一个的所述第一滑块固定在所述位移框的底部，所述第一滑块的滑槽与所述位移轨道相适配，所述第一滑块与所述位移轨道滑动配合。

本实用新型进一步地技术方案在于，所述横向驱动器还包括横向电机、齿轮及齿条，所述横向电机固定在所述位移框上，所述齿轮固定在所述横向电机的输出轴上，所述齿轮与所述齿条的相啮合，所述齿条安装在所述托板上，所述齿条的延伸方向与所述位移轨道的延伸方向一致。

本实用新型进一步地技术方案在于，所述位移框固定在所述置物云台底部的一端，所述托板的端部设置有支撑架，所述支撑架的顶部与所述置物云台的底板滑动配合，所述支撑架靠近所述位移轨道的尾端。

本实用新型进一步地技术方案在于，所述支撑架包括支架本体及至少一个的滚轮，至少一个的所述滚轮安装所述支架本体上，并与所述支架本体可转动连接，至少一个的所述滚轮的顶部均与所述底板相接触。

本实用新型进一步地技术方案在于，还包括行程开关，所述行程开关固定在所述托板上。

本实用新型进一步地技术方案在于，所述云梯托座的至少一端设置有用于驱动所述云梯托座上下运动的纵向位移器，至少一个的所述纵向位移器的动力输出端与所述云梯托座的端部相连。

本实用新型进一步地技术方案在于，所述纵向位移器包括导向轨道及转向架，所述转向架包括滑动部及与所述滑动部相连的托举部，所述滑动部内设有第二滑块，所述第二滑块与所述导向轨道滑动配合，所述滑动部通过所述托举部与所述云梯托座的端部相连。

本实用新型进一步地技术方案在于，所述纵向位移器还包括纵向电机或同步驱动器、同步带及带轮，所述纵向电机或同步驱动器固定在所述导向轨道的一端，所述带轮固定在所述纵向电机或所述同步驱动器的输出轴上，所述带轮与所述同步带相啮合，所述同步带的运动方向与所述导向轨道的延伸方向一致，所述滑动部固定在所述同步带上。

本实用新型进一步地技术方案在于，所述同步驱动器包括同步电机、变速器以及同步轴，所述同步电机的动力输出轴与所述变速器相连，所述变速器与所述同步轴相连，所述同步轴的一端与一个所述纵向位移器的带轮相连，所述同步轴的另一端与另一个所述纵向位移器的带轮相连。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的取物机械手用物品转运结构设置有云梯托座及置物云台，置物云台可在云梯托座的作用下进行伸缩运动，从而使得置物云台整体能够移动直至其伸向桌台或凳子等指定对象，然后再通过置物云台上推物器的作用使得待取物品被推向指定对象，从而实现待取物品的放置。本申请提供的取物机械手用物品转运结构结合下文中的纵向位移器，可以通过横向及纵向位移来实现将置物云台运动至桌台或凳子等指定对象一侧的目的，从而方便推物器将物品推送至指定对象的上方，例如：推送至桌台或凳子上。此外，由于这种取物机械手用物品转运结构动作相对精简，从而相较于多自由度机械手其工作效率更高且成本更低。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式中提供的物品转运结构的第一立体图；

图2是本实用新型具体实施方式中提供的图1的局部示意图；

图3是本实用新型具体实施方式中提供的物品转运结构的第二立体图；

图4是本实用新型具体实施方式中提供的图3上部分的局部示意图；

图5是本实用新型具体实施方式中提供的图3的A局部示意图；

图6是本实用新型具体实施方式中提供的图3的B局部示意图；

图7是本实用新型具体实施方式中提供的物品转运结构的俯视图；

图8是本实用新型具体实施方式中提供的云梯托座的立体图；

图9是本实用新型具体实施方式中提供的智能送物柜的立体图。

图中：

1、置物云台；2、云梯托座；21、托板；22、位移框；23、横向驱动器；231、位移轨道；232、第一滑块；233、横向电机；234、齿轮；235、齿条；24、支撑架；11、底板；241、支架本体；242、滚轮；3、行程开关；4、纵向位移器；41、导向轨道；42、转向架；421、滑动部；422、托举部；423、第二滑块；45、同步带；46、带轮；441、同步电机；442、变速器；443、同步轴；12、限位板；13、辊轴；14、推物器；141、推板；142、推物同步带；143、推板电机；15、取物口；16、送物口；5、储物格；6、物品输送带；10、待取物品。

具体实施方式

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

如图1至图9所示，本实施例中提供的取物机械手用物品转运结构包括用于运送待取物品10的置物云台1及云梯托座2，置物云台1位于云梯托座2上，云梯托座2包括托板21及位移框22以及横向驱动器23，位移框22与置物云台1的底部相连，位移框22位于托板21上，横向驱动器23的动力输出端与位移框22相连，通常现有技术常常采用置物云台1本身的同步带直接运送待取物品10，这时现实中容易遇到一个问题，送物机器人很难将机器人延伸至桌台或凳子等指定对象的一侧，从而方便置物云台1卸下物品，为了克服上述缺陷，本申请设置了可驱动置物云台1进行横向往复运动的云梯托座2，通过横向驱动器23可驱动位移框22往复伸缩，进而带动与位移框22相连的整个置物云台1进行往复伸缩，从而实现整个置物云台1的横向往复运动。置物云台1包括底板11、限位板12、多根辊轴13以及推物器14，限位板12垂直于底板11并固定在底板11的边缘处从而组成半包围结构，多根辊轴13置于半包围结构内，使得置物云台1具有取物口15及送物口16，推物器14位于两根辊轴13之间，推物器14包括至少一个的推板141、推物同步带142以及推板电机143，推板电机143驱动推物同步带142旋转，至少一个的推板141固定在推物同步带142上，推物同步带142沿置物云台1的长度方向延伸，通常会在推物同步带142设置两个推板141即可，这样一个推板141推完后，另外一个推板141正在处于准备位置，推物同步带142通常由推板电机143来驱动。另外，本申请提供的取物机械手用物品转运结构结合下文中的纵向位移器4，可以通过横向及纵向位移来实现将置物云台运动至桌台或凳子等指定对象一侧的目的，从而方便推物器将物品推送至指定对象的上方，例如：推送至桌台或凳子上。此外，由于这种取物机械手用物品转运结构动作相对精简，从而相较于现有技术中多自由度机械手其工作效率更高且成本更低，因此实用性更强。

在进一步地实施例中，横向驱动器23包括至少一条的位移轨道231及至少一个的第一滑块232，至少一条的位移轨道231固定在托板21上，至少一个的第一滑块232固定在位移框22的底部，第一滑块232的滑槽与位移轨道231相适配，第一滑块232与位移轨道231滑动配合，为了保持位移框22移动过程中的稳定性，通常采用两根或者两根以上的位移轨道231来保障位移框22移动的稳定性，相应地，至少设置两块以上的第一滑块232配合两根位移轨道231进行移动，横向驱动器23驱动位移框22使得置物云台1实现横向往复运动。进一步优选地，为了给位移框22的横向运动提供动力，横向驱动器23还包括横向电机233、齿轮234及齿条235，横向电机233固定在位移框22上，齿轮234固定在横向电机233的输出轴上，齿轮234与齿条235的相啮合，齿条235安装在托板21上，齿条235的延伸方向与位移轨道231的延伸方向一致，当横向电机233驱动齿轮234相对于齿条235直线运动时，会带动与横向电机233固定连接的位移框22进行直线运动，从而使得位移框22沿位移轨道231的长度方向进行往复运动，故需要保证齿条235与位移轨道231的延伸方向一致。

为了提升对置物云台1的托举能力且进一步加强置物云台1伸缩运动的平顺性及稳定性，进一步地，位移框22固定在置物云台1底部的一端，托板21的端部设置有支撑架24，支撑架24的顶部与置物云台1的底板11滑动配合，支撑架24靠近位移轨道231的尾端，为了提升置物云台1伸缩距离，通常将位移框22设置在置物云台1的端部，这样就容易因重力而产生扭矩，而在位移轨道231的尾端设置支撑架24能够对移动的置物云台1进行托举，从而提升置物云台1伸缩运动的平顺性及稳定性，进而提升置物云台1托举负载的能力。为了降低支撑架24与置物云台1之间相对运动的摩擦力，进一步优选地，支撑架24包括支架本体241及至少一个的滚轮242，至少一个的滚轮242安装支架本体241上，优选地，通常设置一对滚轮242对称的安装在支架本体241上，并与支架本体241可转动连接，至少一个的滚轮242的顶部均与底板11相接触，从而达到实现托举的同时尽量减少置物云台1伸缩过程的摩擦阻力。进一步优选地，本实施例中提供的取物机械手用物品转运结构还包括行程开关3，行程开关3固定在托板21上，行程开关3的设置能够对位移框22运动的极限位置进行预警，从而防止位移框22的行程过大或者脱离位移轨道231。

本实施例中提供的取物机械手用物品转运结构能够适配多种类型的智能送物柜，通常智能送物柜包括多层储物格5及上述的取物机械手用物品转运结构，每层储物格5均设置有至少一个的盛放待取物品10的物品输送带6，为了使得云梯托座2能够多层储物格5进行取物，云梯托座2的至少一端设置有用于驱动云梯托座2上下运动的纵向位移器4，至少一个的纵向位移器4的动力输出端与云梯托座2的端部相连，纵向位移器4的运送方向与多层储物格5的高度方向一致，从而达到沿多层储物格5的高度方向运动的目的，从而取不同储物格5的待取物品10。进一步地，纵向位移器4包括导向轨道41及转向架42，转向架42包括滑动部421及与滑动部421相连的托举部422，滑动部421内设有第二滑块423，第二滑块423与导向轨道41滑动配合，滑动部421通过托举部422与云梯托座2的端部相连。转向架42呈“L”型，也即滑动部421与托举部422相互垂直，转向架42的滑动部421需要与导向轨道41滑动配合，其托举部422则需要与云梯托座2相连，滑动部421与托举部422相互垂直这样就实现了转向架42这一连接件的转向，使得沿水平方向放置的云梯托座2能够与沿垂直方向运动的导向轨道41进行上下升降运动，优选地，支撑架24固定在托举部422上，托举部422可设置为角铁状用于安放支撑架24的底部。进一步优选地，为了驱动转向架42沿导向轨道41滑动，纵向位移器4还包括纵向电机、同步带45及带轮46，纵向电机固定在导向轨道41的一端，带轮46固定在纵向电机的输出轴上，带轮46与同步带45相啮合，同步带45的运动方向与导向轨道41的延伸方向一致，滑动部421固定在同步带45上，纵向电机通过带轮46驱动同步带45转动，从而带动固定在同步带45上的滑动部421进行升降，滑动部421又与云梯托座2相连，从而就带动云梯托座2进行上下运动。当需要多个纵向位移器4驱动升降时，可以相应数量的多个纵向电机分别驱动，实际使用时，考虑到成本及升降运动稳定性高等因素通常仅设置两个对称的纵向位移器4，故此时需要两个对应的纵向电机分别驱动两个纵向位移器4。

实施例二

如图4所示，本实施例中提供的取物机械手用物品转运结构包括用于运送待取物品10的置物云台1及云梯托座2，置物云台1位于云梯托座2上，云梯托座2包括托板21及位移框22以及横向驱动器23，位移框22与置物云台1的底部相连，位移框22位于托板21上，横向驱动器23的动力输出端与位移框22相连。实施例二与实施例一的不同之处在于：

纵向位移器4还包括同步驱动器、同步带45及带轮46，同步驱动器固定在导向轨道41的一端，带轮46固定在纵向电机或同步驱动器的输出轴上，带轮46与同步带45相啮合，同步带45的运动方向与导向轨道41的延伸方向一致。云梯托座2的两端对称设置有纵向位移器4，同步驱动器包括同步电机441、变速器442以及同步轴443，同步电机441的动力输出轴与变速器442相连，同步轴443与变速器442相连，同步轴443的一端与一个纵向位移器4的带轮46相连，同步轴443的另一端与另一个纵向位移器4的带轮46相连。也即采用同步驱动器同时驱动两个纵向位移器4的带轮46，以使得两个纵向位移器4同步动作，这种方式更够保证纵向位移器4升降动作一致性。

本实用新型是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.一种取物机械手用物品转运结构，其特征在于，包括：

用于运送待取物品的置物云台(1)；

云梯托座(2)，所述置物云台(1)位于所述云梯托座(2)上，所述云梯托座(2)包括托板(21)及位移框(22)以及横向驱动器(23)，所述位移框(22)与所述置物云台(1)的底部相连，所述位移框(22)位于所述托板(21)上，所述横向驱动器(23)的动力输出端与所述位移框(22)相连。

2.根据权利要求1所述的取物机械手用物品转运结构，其特征在于：

所述横向驱动器(23)包括至少一条的位移轨道(231)及至少一个的第一滑块(232)；

至少一条的位移轨道(231)固定在所述托板(21)上，至少一个的所述第一滑块(232)固定在所述位移框(22)的底部，所述第一滑块(232)的滑槽与所述位移轨道(231)相适配，所述第一滑块(232)与所述位移轨道(231)滑动配合。

3.根据权利要求2所述的取物机械手用物品转运结构，其特征在于：

所述横向驱动器(23)还包括横向电机(233)、齿轮(234)及齿条(235)；

所述横向电机(233)固定在所述位移框(22)上，所述齿轮(234)固定在所述横向电机(233)的输出轴上，所述齿轮(234)与所述齿条(235)的相啮合，所述齿条(235)安装在所述托板(21)上，所述齿条(235)的延伸方向与所述位移轨道(231)的延伸方向一致。

4.根据权利要求2所述的取物机械手用物品转运结构，其特征在于：

所述位移框(22)固定在所述置物云台(1)底部的一端；

所述托板(21)的端部设置有支撑架(24)，所述支撑架(24)的顶部与所述置物云台(1)的底板(11)滑动配合，所述支撑架(24)靠近所述位移轨道(231)的尾端。

5.根据权利要求4所述的取物机械手用物品转运结构，其特征在于：

所述支撑架(24)包括支架本体(241)及至少一个的滚轮(242)；

至少一个的所述滚轮(242)安装所述支架本体(241)上，并与所述支架本体(241)可转动连接，至少一个的所述滚轮(242)的顶部均与所述底板(11)相接触。

6.根据权利要求1至5任一项所述的取物机械手用物品转运结构，其特征在于：

还包括行程开关(3)；

所述行程开关(3)固定在所述托板(21)上。

7.根据权利要求1所述的取物机械手用物品转运结构，其特征在于：

所述云梯托座(2)的至少一端设置有用于驱动所述云梯托座(2)上下运动的纵向位移器(4)，至少一个的所述纵向位移器(4)的动力输出端与所述云梯托座(2)的端部相连。

8.根据权利要求7所述的取物机械手用物品转运结构，其特征在于：

所述纵向位移器(4)包括导向轨道(41)及转向架(42)；

所述转向架(42)包括滑动部(421)及与所述滑动部(421)相连的托举部(422)，所述滑动部(421)内设有第二滑块(423)，所述第二滑块(423)与所述导向轨道(41)滑动配合，所述滑动部(421)通过所述托举部(422)与所述云梯托座(2)的端部相连。

9.根据权利要求8所述的取物机械手用物品转运结构，其特征在于：

所述纵向位移器(4)还包括纵向电机或同步驱动器、同步带(45)及带轮(46)；

所述纵向电机或同步驱动器固定在所述导向轨道(41)的一端，所述带轮(46)固定在所述纵向电机或所述同步驱动器的输出轴上，所述带轮(46)与所述同步带(45)相啮合，所述同步带(45)的运动方向与所述导向轨道(41)的延伸方向一致，所述滑动部(421)固定在所述同步带(45)上。

10.根据权利要求9所述的取物机械手用物品转运结构，其特征在于：

所述云梯托座(2)的两端对称设置有所述纵向位移器(4)；

所述同步驱动器包括同步电机(441)、变速器(442)以及同步轴(443)，所述同步电机(441)的动力输出轴与所述变速器(442)相连，所述变速器(442)与所述同步轴(443)相连，所述同步轴(443)的一端与一个所述纵向位移器(4)的带轮(46)相连，所述同步轴(443)的另一端与另一个所述纵向位移器(4)的带轮(46)相连。

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