CN219258836U - 料箱抓取机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种料箱抓取机构，包括可升降的抓手平台以及安装在所述抓手平台上至少一相对两侧的抓手机构，每一所述抓手机构包括抓钩及用于驱动所述抓钩相对所述抓手平台平移的驱动装置，使得所述抓钩抓取或释放料箱。本申请为每一抓钩配置一驱动装置，实现多个抓钩由多个电机带动，驱动装置驱动对应的抓钩相对抓手平台进行平移运动，以实现抓钩抓取或释放料箱。驱动装置可以采用曲柄滑块机构，电机可连续旋转，不会出现过载情况，避免电机烧坏。且多个抓钩可被控制进行同步地向外扩张或向内收缩，提升了控制精度，进而提升了料箱抓取机构抓取料箱的稳定性及成功率。

Description

料箱抓取机构

技术领域

本实用新型涉及一种自动仓库装置，特别是涉及一种自动仓库装置的料箱抓取机构。

背景技术

现有的自动密集仓库装置，为了提升仓库的空间利用率，需要将料箱分成多层并堆叠放置，利用取箱机器人实现取放料箱的动作。由于多个料箱直接在竖直方向上堆叠在一起，需要保持上面和下面的料箱在竖直方向上对正，以便于取箱机器人取放料箱。现有的取箱机器人是通过单电机同时控制左右夹爪运动，左右夹爪分别通过曲柄摇杆结构与电机的驱动轴连接，使得夹爪被摇杆带动在一定角度方位内进行摆动，从而实现左右夹爪抓取或释放料箱。然而，这样的控制机构存在诸多问题，例如，单电机同时控制两个夹爪的控制精度不够高，存在某一夹爪未到位、另一夹爪到位过载的问题，会导致夹爪状态不同步，夹爪机构反复重试，使得电机过载烧坏。

实用新型内容

有鉴于此，本文提出一种可有效解决上述问题的料箱抓取机构。

本申请提供的一种料箱抓取机构，包括可升降的抓手平台以及安装在所述抓手平台上至少一相对两侧的抓手机构，每一所述抓手机构包括抓钩及用于驱动所述抓钩相对所述抓手平台平移的驱动装置，使得所述抓钩抓取或释放料箱。

在一实施例中，所述驱动装置包括电机、第一转动连接件、第二转动连接件、连杆和固定连接件，所述第一转动连接件与所述电机驱动连接以被所述电机驱动而转动，所述连杆的一端可转动连接于所述第一转动连接件上偏离其轴心的部位，另一端可转动连接于所述第二转动连接件的一端，所述第二转动连接件的另一端可转动连接于所述固定连接件的一端，所述固定连接件的另一端与所述抓钩固定连接。

在一实施例中，所述第一转动连接件沿第一转动轴向转动，所述第二转动连接件具有位于两端的两个相互平行的第二转动轴向，且所述第一转动轴向和所述第二转动轴向均与所述连杆平行，所述连杆垂直于所述固定连接件的移动方向。

在一实施例中，所述抓钩的底端钩部凸伸于所述抓手平台的底侧区域。

在一实施例中，所述抓手平台上固设有导向座和多个位置传感器，所述导向座上可滑动设有导向柱，所述导向柱一端与所述抓钩连接固定，另一端连接有与所述位置传感器配合的挡板。

在一实施例中，所述导向柱沿所述抓钩的移动方向延伸，多个所述位置传感器沿所述抓钩的移动方向间隔排布。

在一实施例中，所述抓手平台上固设有固定板，所述固定板上设有电机安装座，所述电机安装在所述电机安装座上，所述第一转动连接件可转动连接于所述电机安装座上。

在一实施例中，所述抓手平台对应所述抓手机构的侧边上设有避让缺口。

在一实施例中，多个所述抓手机构构造成可进行同步运动，使得多个所述抓钩可相对于所述抓手平台同步地向外扩张或向内收缩。

在一实施例中，所述抓手平台呈方形，所述抓手机构设置两个，两个所述抓手机构分别设于所述抓手平台长度方向上的相对两侧，并使得所述抓钩沿所述抓手平台的长度方向移动。

综上所述，本申请提供一种料箱抓取机构，为每一抓钩配置一驱动装置，实现多个抓钩由多个电机带动，驱动装置驱动对应的抓钩相对抓手平台进行平移运动，以实现抓钩抓取或释放料箱。驱动装置可以采用曲柄滑块机构，电机可连续旋转，不会出现过载情况，避免电机烧坏。且多个抓钩可被控制进行同步地向外扩张或向内收缩，提升了控制精度，进而提升了料箱抓取机构抓取料箱的稳定性及成功率。

附图说明

图1为本申请的料箱抓取机构与料箱配合的立体示意图。

图2为图1中料箱抓取机构和料箱的分解示意图。

图3为图2中料箱抓取机构的抓手机构部分的立体示意图。

具体实施方式

在详细描述实施例之前，应该理解的是，本实用新型不限于本申请中下文或附图中所描述的详细结构或元件排布。本实用新型可为其它方式实现的实施例。而且，应当理解，本文所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途，不应作限定性解释。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等类似措辞意为包含其后所列出之事项、其等同物及其它附加事项。特别是，当描述“一个某元件”时，本实用新型并不限定该元件的数量为一个，也可以包括多个。

本申请公开了一种料箱抓取机构10，该料箱抓取机构10可用于仓储系统，该仓储系统包括：若干料箱12、轨道组件、取箱机器人及拣选机器人，若干个料箱12位于仓储区，每个料箱12用于容纳商品，轨道组件安装在料箱12上方。取箱机器人可滑动地安装在轨道组件上并位于料箱12上方，取箱机器人用于将订单商品所在的料箱从仓储区搬运至出库台。拣选机器人用于从位于出库台上的料箱12中拣选订单商品。

具体地，若干料箱12在三维方向密集排列形成立体仓库，无需设置货架，料箱12直接相互堆叠，进一步提升料箱密度。具体而言，仓储区在水平面上具有多个以二维坐标定义的料箱位置，而在每个料箱位置上有多个料箱12在竖直方向上堆叠。因此，每个料箱12可以根据三维坐标(横向坐标、长度方向坐标、高度坐标)加以识别。更具体而言，若干料箱12在横向上分为三列，在长度方向上分为四行，同时在高度方向上有四层，因此可以根据料箱12所在的列数，行数和层数加以识别。

料箱12包括四个侧壁和一个底壁，侧壁和底壁围成一个用于容纳商品的容纳空间18，料箱12上端形成一正对底壁的开口20。底壁的底面形成一凸台22，该凸台22的形状与开口20的形状一致，当多个料箱12竖直方向堆叠时，上一个料箱12的凸台22收容在紧挨着的下一个料箱12的开口20中。由于凸台22与开口20的形状一致，因此，一旦凸台22容纳在开口20中，堆叠的料箱12在水平面上就不会发生相对移动，可以保证竖直方向上堆叠地非常整齐。所示的料箱12呈长方体形状，从上往下看，具有四个角，开口20和凸台22都呈矩形。但应当理解的是，所示的形状只是一种举例，还可以采用其他合适的形状。

料箱12的其中两相对的侧壁上各设有一抓持位24，用于供取箱机器人的抓钩抓取。在所示的实施例中，料箱12的其中两相对的短边侧壁上分别设有凹槽26，凹槽26的顶壁形成抓持位24。

为了使取箱机器人能够准确的取到料箱12或放置料箱12到准确的位置，出库位上设有料箱定位机构，料箱定位机构分别用于在横向和纵向上定位料箱12在出库位上的位置。

取箱机器人包括行走机构和悬吊在行走机构下方并可相对于行走机构升降的料箱抓取机构10。行走机构可滑动地安装在轨道组件上以沿轨道组件水平移动从而带动料箱抓取机构10水平移动。行走机构两侧设有行走滚轮和导向轮，内部设有驱动行走滚轮滚动的驱动设备。四个行走滚轮分设在行走机构两侧，每侧两个。其中一侧的两个行走滚轮行走在轨道单元的其中一导轨的底边上，另一侧的两个行走滚轮行走在轨道单元的另一导轨的底边上。而两侧的导向轮行走在两个导轨的侧壁上。通过内部的驱动设备带动行走滚轮，行走机构即可沿着导轨在纵向上移动。

在驱动设备的驱动下，使4个行走滚轮同步获得动力在轨道内运动，取箱机器人的负重比较均匀的分散到4个行走滚轮。由于行走滚轮在轨道内运动，可能发生滚轮与导轨侧壁的接触，为此，导向轮可以解决此问题，在导向轮的作用下，行走滚轮与导轨的侧壁保持稳定的距离，而且可以减小和控制车身的抖动，增加车身的平稳性，避免料箱12在取箱机器人下面发生不利的晃动。

如图1-3所示，料箱抓取机构10包括抓手平台28、对位机构及安装在抓手平台28上至少一相对两侧的抓手机构，抓手平台28例如为长方形。

其中，抓手平台28与行走机构之间设有升降机构，用于升降抓手平台28。升降机构例如可包括提升条以及提升驱动设备。提升条的上端与提升驱动设备连接，提升条的下端固定在抓手平台28上。通过提升驱动设备向上提拉或向下放下提升条，可以实现抓手平台28的升降。提升驱动设备可设置在行走机构内，包括驱动电机和与驱动电机连接的卷绕器，提升条的上端卷绕在卷绕器上，卷绕器在驱动电机的驱动下进行卷绕动作，从而实现提升条的提拉和放下动作。提升条可以为柔性的钢条或钢绳等。

本实施例中，抓手机构设置两个，两个抓手机构分别设于抓手平台28长度方向上的相对两侧边。应当理解的是，在另一些实施例中，抓手机构也可以设置四个，分别设置在抓手平台28的长度方向上和宽度方向上的相对两侧，或者根据抓手平台28的形状，抓手机构也可以设置为其他数量，本申请不对抓手机构的数量进行限定。

每一抓手机构包括抓钩14及用于驱动抓钩14相对抓手平台28平移的驱动装置16，使得抓钩14抓取或释放料箱12。本实施例中，抓钩14包括侧板及自侧板的上下两端朝向一侧垂直延伸的顶端固定部和底端钩部，其中顶端固定部用于与驱动装置16连接固定，底端钩部用于伸入凹槽26钩住抓持位24或退出凹槽26释放抓持位24，以实现抓取或释放料箱12。在其他实施例中，抓钩14也可以有其他结构设计。

进一步地，多个抓手机构构造成可进行同步运动，也即多个抓钩14可相对于抓手平台28同步地向外扩张或向内收缩，从而实现抓钩14抓取或释放料箱12的动作，提升了控制精度，进而提升了料箱抓取机构抓取料箱12的稳定性及成功率。在所示的实施例中，两个抓钩14被各自的驱动装置16驱动而同步地沿抓手平台28的长度方向来回移动，且抓钩14整体凸伸出抓手平台28的侧边外侧，抓钩14的底端钩部向下延伸至抓手平台28的底侧区域，分别用于抓住料箱12的两个抓持位24。

优选地，抓手平台28上对应抓手机构的侧边上设有避让缺口30，避让缺口30用于避让抓钩14，避免对抓钩14的来回移动造成影响。或者当所要抓取的料箱尺寸较小时，此时抓钩14需要尽可能地向内收缩，设置避让缺口30可以增加抓钩14向内收缩的距离，以扩大料箱抓取机构10的应用范围。

本实施例中，驱动装置16采用曲柄滑块机构实现控制抓钩14在抓手平台28的长度方向上来回移动，使得电机可连续旋转，不会出现过载情况，避免电机烧坏。具体地，驱动装置16包括电机32、第一转动连接件34、第二转动连接件36、连杆38和固定连接件40。其中，第一转动连接件34与电机32驱动连接以被电机32驱动而转动，连杆38的一端可转动连接于第一转动连接件34上偏离其轴心的部位，另一端可转动连接于第二转动连接件36的一端，第二转动连接件36的另一端可转动连接于固定连接件40的一端，固定连接件40的另一端与抓钩14固定连接，例如固定连接件40的另一端固定连接至抓钩14的顶端部分上。当电机32运转时驱动第一转动连接件34转动，第一转动连接件34转动通过连杆38带动第二转动连接件36转动，第二转动连接件36转动带动固定连接件40在抓手平台28的长度方向上来回移动，进而带动抓钩14在抓手平台28的长度方向上来回移动，以达到抓取或释放料箱12的目的。

更具体地，第一转动连接件34沿第一转动轴向转动，第二转动连接件36具有位于两端的两个相互平行的第二转动轴向，且第一转动轴向和第二转动轴向均与连杆38平行，连杆38垂直于固定连接件40或抓钩14的移动方向。

抓手机构还包括固设在抓手平台28上的导向座46和多个位置传感器48，导向座46例如通过螺丝固定在抓手平台28上，导向座46上可滑动设有导向柱50，例如，导向座46上设有贯穿的滑孔，导向柱50可滑动穿设于滑孔。导向柱50一端与抓钩14或固定连接件40固定，例如通过螺丝固定，另一端连接有固定块，固定块的一端设有与位置传感器48配合的挡板52。在所示的实施例中，导向柱50设置两根，两根导向柱50沿水平方向间隔排布，且导向柱50沿抓手平台28的长度方向延伸。多个位置传感器48沿抓手平台28的长度方向间隔排布。本实施例中，位置传感器48设置两个，当驱动装置16驱动固定连接件40及抓钩14移动时带动导向柱50沿抓手平台28的长度方向滑动。抓钩14可被驱动装置16驱动在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置时，抓钩14勾持在抓持位24上以抓住料箱12，挡板52遮挡住远离抓钩14一侧的位置传感器48，在第二位置时，抓钩14远离抓持位24以释放料箱12，挡板52遮挡住靠近抓钩14一侧的位置传感器48，从而利用位置传感器48检测出抓钩14的当前位置。如图1-3所示，抓钩14位于第二位置。

更具体地，挡板52沿水平方向放置，位置传感器48朝向挡板52的一侧设有遮挡槽，且遮挡槽位于挡板52的移动路径上，当抓钩14位于第一位置时，挡板52正好位于远离抓钩14一侧的位置传感器48的遮挡槽内，当抓钩14位于第二位置时，挡板52正好位于靠近抓钩14一侧的位置传感器48的遮挡槽内。

在所示的实施例中，抓手平台28上固设有固定板54，固定板54上设有电机安装座56，电机32安装在电机安装座56上，第一转动连接件34可转动连接于电机安装座56一侧，例如第一转动连接件34与电机32的驱动轴驱动连接。

对位机构包括设置在抓手平台28转角位置的若干对位件42，每一对位件42配置一驱动机构44，驱动机构44用于驱动对应的对位件42沿其所处转角的角平分线方向移动。在所示的实施例中，对位件42的数量为四个，分别对应料箱12的四个角。对应地，驱动机构44也设置四个，每一驱动机构34设置在抓手平台28上的一角部位置。

具体地，每个对位件42包括垂直向下延伸的垂直延伸部58、从所述垂直延伸部58的底端向下并向外延伸的对位斜面60及连接于垂直延伸部58外侧的固定部62。当料箱抓取机构10抓住一个料箱12后，所有对位件42的垂直延伸部58都与料箱12的侧壁外表面贴靠，且垂直延伸部58向下延伸的长度设置成对位斜面60全部位于被抓住的料箱12的底部下方。在将被抓住的料箱12堆叠在一个下方料箱12的过程中，如果被抓住的料箱12和下方料箱12没有正对，则被抓住的料箱12的凸台22将与下方料箱12的开口20错位，无法实现正常的堆叠。此时，对位斜面60会与下方料箱12的侧壁上缘滑动接触，从而在水平面上微调上面的料箱12的位置，从而使被抓住的料箱12与下方料箱12对正，提升料箱抓取机构10的对位效果。

在所示的实施例中，固定部62与抓手平台28固定连接，例如通过螺丝固定，垂直延伸部58与固定部62之间还设有滑条，滑条上设有滑轨，滑轨可实施为滑槽，固定部62上沿竖直方向设有若干滑轮，若干滑轮可滚动装设于滑槽内，使得固定部62与垂直延伸部58滑动配合，进而使得对位件42可在平台或地面反作用力的作用下而向上滑动，让料箱12缓慢落地。

综上所述，本申请提供一种料箱抓取机构，为每一抓钩配置一驱动装置，实现多个抓钩由多个电机带动，驱动装置驱动对应的抓钩相对抓手平台进行平移运动，以实现抓钩抓取或释放料箱。驱动装置可以采用曲柄滑块机构，电机可连续旋转，不会出现过载情况，避免电机烧坏。且多个抓钩可被控制进行同步地向外扩张或向内收缩，提升了控制精度，进而提升了料箱抓取机构抓取料箱的稳定性及成功率。

本文所描述的概念在不偏离其精神和特性的情况下可以实施成其它形式。所公开的具体实施例应被视为例示性而不是限制性的。因此，本实用新型的范围是由所附的权利要求，而不是根据之前的这些描述进行确定。在权利要求的字面意义及等同范围内的任何改变都应属于这些权利要求的范围。

Claims (10)

1.一种料箱抓取机构，其特征在于，包括可升降的抓手平台以及安装在所述抓手平台上至少一相对两侧的抓手机构，每一所述抓手机构包括抓钩及用于驱动所述抓钩相对所述抓手平台平移的驱动装置，使得所述抓钩抓取或释放料箱。

2.如权利要求1所述的料箱抓取机构，其特征在于，所述驱动装置包括电机、第一转动连接件、第二转动连接件、连杆和固定连接件，所述第一转动连接件与所述电机驱动连接以被所述电机驱动而转动，所述连杆的一端可转动连接于所述第一转动连接件上偏离其轴心的部位，另一端可转动连接于所述第二转动连接件的一端，所述第二转动连接件的另一端可转动连接于所述固定连接件的一端，所述固定连接件的另一端与所述抓钩固定连接。

3.如权利要求2所述的料箱抓取机构，其特征在于，所述第一转动连接件沿第一转动轴向转动，所述第二转动连接件具有位于两端的两个相互平行的第二转动轴向，且所述第一转动轴向和所述第二转动轴向均与所述连杆平行，所述连杆垂直于所述固定连接件的移动方向。

4.如权利要求2所述的料箱抓取机构，其特征在于，所述抓钩的底端钩部凸伸于所述抓手平台的底侧区域。

5.如权利要求2所述的料箱抓取机构，其特征在于，所述抓手平台上固设有导向座和多个位置传感器，所述导向座上可滑动设有导向柱，所述导向柱一端与所述抓钩连接固定，另一端连接有与所述位置传感器配合的挡板。

6.如权利要求5所述的料箱抓取机构，其特征在于，所述导向柱沿所述抓钩的移动方向延伸，多个所述位置传感器沿所述抓钩的移动方向间隔排布。

7.如权利要求5所述的料箱抓取机构，其特征在于，所述抓手平台上固设有固定板，所述固定板上设有电机安装座，所述电机安装在所述电机安装座上，所述第一转动连接件可转动连接于所述电机安装座上。

8.如权利要求1所述的料箱抓取机构，其特征在于，所述抓手平台对应所述抓手机构的侧边上设有避让缺口。

9.如权利要求1所述的料箱抓取机构，其特征在于，多个所述抓手机构构造成可进行同步运动，使得多个所述抓钩可相对于所述抓手平台同步地向外扩张或向内收缩。

10.如权利要求1-9中任一项所述的料箱抓取机构，其特征在于，所述抓手平台呈方形，所述抓手机构设置两个，两个所述抓手机构分别设于所述抓手平台长度方向上的相对两侧，并使得所述抓钩沿所述抓手平台的长度方向移动。

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