CN217920243U - 一种取料卸货设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及物流生产技术领域，特别涉及一种取料卸货设备。该设备包括设备框架、机器臂机构、可摆动的流水线机构、获取待取目标物位置及轮廓的视觉定位机构，机器臂机构、流水线机构均连接在设备框架上，视觉定位机构连接在设备框架和/或机器臂机构上，流水线机构的进料端摆动至待取目标物所在的位置，机器臂机构获取目标物并拖曳至流水线机构的进料端。采用侧面拖拽+流水线摆动承接的方式，可将提起货物改为拖动货物的抓取方式，仅需克服货物摩擦力，从而使搬运货物的重量得到大幅提升。

Description

一种取料卸货设备

技术领域

本实用新型涉及物流生产技术领域，特别涉及一种取料卸货设备。

背景技术

随着现代物流行业发展得越来越高效，自动化设备在物流的装卸货过程中也开始普遍被应用。现有的自动化装卸设备需要集成货物抓取、货物输送等部件，整机的体积较大，对于在一些物流作业面积不大的地方，大型的装卸设备在作业和移动时会受到空间的限制，不利于设备的高效作业。

而且现有的装卸过程是通过抓臂将货物抓取后，提起货物移动一段距离后放置到对应的传送带上，这一来回摆动的动作会增加装卸一次货物的时间，而且当货物重量较大时，采用提起货物的抓物方式，需要更大体积或重量的抓臂来与其匹配，这样间接地造成了整机体积变大，最终也不利于高效作业。

实用新型内容

本实用新型提供一种取料卸货设备，旨在解决现有装卸货设备体积大，采用提起货物的抓取方式不利于高效作业的问题。

本实用新型提供一种取料卸货设备，包括设备框架、机器臂机构、可摆动的流水线机构、获取待取目标物位置及轮廓的视觉定位机构，所述机器臂机构、流水线机构均连接在设备框架上，所述视觉定位机构连接在设备框架和/或机器臂机构上，所述流水线机构的进料端摆动至待取目标物所在的位置，所述机器臂机构获取目标物并拖曳至流水线机构的进料端。

作为本实用新型的进一步改进，所述视觉定位机构包括粗定位模组和精定位模组，所述粗定位模组连接在设备框架上，所述精定位模组连接在机器臂机构的取料端，所述粗定位模组获取目标物的空间坐标，所述精定位模组获取目标物的精确位置坐标及物体轮廓。

作为本实用新型的进一步改进，所述粗定位模组包括扫描并形成3D成像的雷达和获取2D图像的2D相机。

作为本实用新型的进一步改进，所述精定位模组包括3D结构光相机。

作为本实用新型的进一步改进，所述流水线机构包括主传送带、第一驱动组件，所述第一驱动组件一端固定在设备框架上、另一端连接主传送带，所述主传送带一端铰接在设备框架上、另一端对接待取目标物，所述第一驱动组件带动主传送带绕铰接位上下摆动。

作为本实用新型的进一步改进，所述流水线机构还包括副传送带、第二驱动组件，所述副传送带铰接在主传送带对接待取目标物的一端，所述副传送带的输送方向朝向主传送带，所述第二驱动组件的一端固定在主传送带上、另一端连接副传送带，所述第二驱动组件带动副传送带折叠或放平。

作为本实用新型的进一步改进，所述机器臂机构包括机器臂、升降平台、取料组件，所述升降平台一端连接在设备框架上、其另一端连接在机器臂底部，所述取料组件连接在机器臂的末端，所述流水线机构位于机器臂的摆动范围内。

作为本实用新型的进一步改进，所述流水线机构还包括支撑座，所述支撑座一端固定在主传送带上、另一端向副传送带的方向延伸，放平时所述副传送带底部连接在支撑座上。

作为本实用新型的进一步改进，所述取料组件为用于获取目标物的夹具或吸具。

作为本实用新型的进一步改进，该取料卸货设备还包括移动机构，所述移动机构连接在设备框架底部，所述移动机构包括移动底座、滚轮、平衡板、平衡转轴、角度调节电机，所述平衡板通过平衡转轴与移动底座连接，所述滚轮连接在平衡板上或移动底座上，所述角度调节电机连接在滚轮的转向轴上，所述角度调节电机带动滚轮转向。

本实用新型的有益效果是：

（1）负载能力：采用侧面拖拽+流水线摆动承接的方式，可将“提起货物”改为“拖动货物”的抓取方式，仅需克服货物摩擦力，从而使搬运货物的重量得到大幅提升。

（2）货物规格适应性强：简化结构，使流水线尽量宽，提升通过率，同时配合超大视野的视觉相机，可识别各种规格的货物。

（3）自动装卸：无需提前编程，仅需人工将AGV遥控至货柜入口，视觉即可自动拍照获取货物位置，引导机器人完成取放动作，装/卸完某一截面的货物后AGV自动前进/后退，进行下一截面的货物装卸。

（4）设备体积和灵活性：简化结构布局，设备体积小，使用AGV小车，可灵活前进后退。

（5）卸车效率：仅需拖出货物，可大幅提升卸车效率。

附图说明

图1是本实用新型中取料卸货设备的整体结构图；

图2是本实用新型中取料卸货设备的结构侧视图；

图3是本实用新型中流水线机构的第一状态结构图；

图4是本实用新型中流水线机构的第二状态结构图；

图5是本实用新型中移动机构的结构俯视图；

图6是本实用新型中移动机构的结构侧视图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

如图1至图2所示，本实用新型的一种取料卸货设备，包括设备框架1、机器臂机构2、可摆动的流水线机构3、获取待取目标物位置及轮廓的视觉定位机构4，所述机器臂机构2、流水线机构3均连接在设备框架1上，视觉定位机构4连接在设备框架1和/或机器臂机构2上，流水线机构3的进料端摆动至待取目标物所在的位置，机器臂机构2获取目标物并拖曳至流水线机构3的进料端。

视觉定位机构4包括粗定位模组41和精定位模组42，粗定位模组41连接在设备框架1上，精定位模组42连接在机器臂机构2的取料端，粗定位模组41获取目标物的空间坐标，精定位模组42获取目标物的精确位置坐标及物体轮廓。通过粗定位模组41配合精定位模组42的综合使用，可实现在大视野内自动识别目标物体并进行精定位的功能。

粗定位模组41包括扫描并形成3D成像的雷达和获取2D图像的2D相机。雷达扫描形成目标物体的3D成像，同时结合相机的2D图像，可识别出单个目标物品的3D位置分布。精定位模组42包括3D结构光相机。3D结构光相机拍照，因其各个方向的精度高，可识别目标物品的精确轮廓及距离，输出更为准确的取料三维坐标。

如图3所示，流水线机构3包括主传送带31、第一驱动组件32，第一驱动组件32一端固定在设备框架1上、另一端连接主传送带31，主传送带31一端铰接在设备框架1上、另一端对接待取目标物，第一驱动组件32带动主传送带31绕铰接位上下摆动。结构简单，可实现流水线大角度摆动，方便承接货物。第一驱动组件32优选为伸缩动力装置，当要取指定高度的货物时，伸缩动力装置带动主传送带31的接料端举升或下降到目标货物处，此主传送带31的接料端会与货物底部平齐或略低与货物底部，这样机器臂21只需将目标货物从码垛的货物中拖出到主传送带31上即可，减少了机器臂21的移动距离，而且拖曳的方式只需要克服货物之间的摩擦力，不用克服货物本身的重力，使得机器臂21可以抓取拖曳体积或重量更大的货物，从而满足更多场合的卸货作业。

如图4所示，流水线机构3还包括副传送带33、第二驱动组件34，副传送带33铰接在主传送带31接待取目标物的一端，副传送带33的输送方向朝向主传送带31，第二驱动组件34的一端固定在主传送带31上、另一端连接副传送带33，第二驱动组件34带动副传送带33折叠或放平。

副传送带33可以设置在主传送带31的侧边，副传送带33的传输方向为朝向主传送带31的方向，因此当获取被拖曳到副传送带33后可以被输送到主传送带31上进行统一卸货。在副传送带33上还可以设置侧挡板，侧挡板向主传送带31方向延伸并设有倒角，侧挡板可以防止货物拖曳到副传送带33时被甩出，还可以对货物移动时起到导向的作用。

流水线机构3还包括支撑座35，支撑座35一端固定在主传送带31上、另一端向副传送带33的方向延伸，放平时副传送带33底部连接在支撑座35上。

第二驱动组件34优选为伸缩动力装置，可以为但不限于电缸、电机或气缸，通过伸缩动力装置及支撑座35，可在不影响流水线输送承重的前提下，非工作时使侧边的副传送带33向上折叠，从而减少整机设备移动时的整体宽度，提高移动的灵活性。

如图2所示，机器臂机构2包括机器臂21、升降平台22、取料组件23，升降平台22一端连接在设备框架1上、其另一端连接在机器臂21底部，取料组件23连接在机器臂21的末端，流水线机构3位于机器臂21的摆动范围内。机器臂21优选为标准的多轴机器人。取料组件23为用于获取目标物的夹具或吸具，优选为设有多个吸头的吸盘结构，但不限于吸盘结构，可以为其他形式的夹具。

在标准多轴机器人的基础上，在机器人的云台底部增加可升降的平台，可以拓展为机器人的另一个新增轴，可大幅拓展标准多轴机器人的行程覆盖范围，设备无需使用大行程机器人，从而缩小设备体积，提高设备在封闭空间内的作业灵活性。取料组件23可以是吸盘结构，也可以是夹具结构，也可以是其他起到抓取货物作用的取料载具。

如图5和6所示，取料卸货设备还包括移动机构5，移动机构5连接在设备框架1底部，移动机构5包括移动底座51、滚轮52、平衡板53、平衡转轴54、角度调节电机55，平衡板53通过平衡转轴54与移动底座51连接，滚轮52连接在平衡板53上或移动底座51上，角度调节电机55连接在滚轮52的转向轴上，角度调节电机55带动滚轮52转向。

移动机构5作为AGV小车，使整机设备的移动更加可控。具体的，滚轮52的转向轴上固定有从动齿轮57，角度调节电机55连接一个主动齿轮56，主动齿轮56和从动齿轮57啮合，角度调节电机55通过驱动主动齿轮56，进而通过从动齿轮57的作用是滚轮52可以在转向上做出微调。本实施例中，采用四轮移动的结构，滚轮52可连接在移动底座51和/或平衡板53上，平衡板53通过简单的平衡转轴54摆动机构，可使四轮机构自适应复杂的地面状况。通过不平整地面时，平衡板53绕转轴摆动，使滚轮52始终着地，保持整体设备的抓地力。

本取料卸货设备的工作流程为：

雷达和2D相机先采集待取目标物的图像数据，将目标物划分为多个工作区，并输出单个工作区内目标物的空间位置，机器臂21携带3D结构光相机移动到单个工作区处，获取工作区内目标物的图像数据，并获取目标物的轮廓及位置，同时传送带摆动至待取目标物所在的位置；取料组件23抓取获取，机器臂21以拖曳的方式将目标物拖出放置到主传送带31或副传送带33上，传送带将货物送走完成一次卸货，机器臂21和传送带摆动到下一个工作区，完成下一次卸货作业。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种取料卸货设备，其特征在于，包括设备框架、机器臂机构、可摆动的流水线机构、获取待取目标物位置及轮廓的视觉定位机构，所述机器臂机构、流水线机构均连接在设备框架上，所述视觉定位机构连接在设备框架和/或机器臂机构上，所述流水线机构的进料端摆动至待取目标物所在的位置，所述机器臂机构获取目标物并拖曳至流水线机构的进料端。

2.根据权利要求1所述的取料卸货设备，其特征在于，所述视觉定位机构包括粗定位模组和精定位模组，所述粗定位模组连接在设备框架上，所述精定位模组连接在机器臂机构的取料端，所述粗定位模组获取目标物的空间坐标，所述精定位模组获取目标物的精确位置坐标及物体轮廓。

3.根据权利要求2所述的取料卸货设备，其特征在于，所述粗定位模组包括扫描并形成3D成像的雷达和获取2D图像的2D相机。

4.根据权利要求2所述的取料卸货设备，其特征在于，所述精定位模组包括3D结构光相机。

5.根据权利要求1所述的取料卸货设备，其特征在于，所述流水线机构包括主传送带、第一驱动组件，所述第一驱动组件一端固定在设备框架上、另一端连接主传送带，所述主传送带一端铰接在设备框架上、另一端对接待取目标物，所述第一驱动组件带动主传送带绕铰接位上下摆动。

6.根据权利要求5所述的取料卸货设备，其特征在于，所述流水线机构还包括副传送带、第二驱动组件，所述副传送带铰接在主传送带对接待取目标物的一端，所述副传送带的输送方向朝向主传送带，所述第二驱动组件的一端固定在主传送带上、另一端连接副传送带，所述第二驱动组件带动副传送带折叠或放平。

7.根据权利要求6所述的取料卸货设备，其特征在于，所述流水线机构还包括支撑座，所述支撑座一端固定在主传送带上、另一端向副传送带的方向延伸，放平时所述副传送带底部连接在支撑座上。

8.根据权利要求1所述的取料卸货设备，其特征在于，所述机器臂机构包括机器臂、升降平台、取料组件，所述升降平台一端连接在设备框架上、其另一端连接在机器臂底部，所述取料组件连接在机器臂的末端，所述流水线机构位于机器臂的摆动范围内。

9.根据权利要求8所述的取料卸货设备，其特征在于，所述取料组件为用于获取目标物的夹具或吸具。

10.根据权利要求1所述的取料卸货设备，其特征在于，还包括移动机构，所述移动机构连接在设备框架底部，所述移动机构包括移动底座、滚轮、平衡板、平衡转轴、角度调节电机，所述平衡板通过平衡转轴与移动底座连接，所述滚轮连接在平衡板上或移动底座上，所述角度调节电机连接在滚轮的转向轴上，所述角度调节电机带动滚轮转向。

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