CN219468996U - 具有料箱到位检测功能的料箱抓取机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种具有料箱到位检测功能的料箱抓取机构，包括可升降的抓手平台以及安装在所述抓手平台上的抓手、对位机构，所述抓手用于抓取或释放料箱，所述对位机构包括设置在所述抓手平台周向的多个对位件，每一所述对位件上设有传感器组，多个所述传感器组用于共同检测所述抓手抓取的所述料箱是否到位。若抓取的料箱已到位，则多个传感器组均能感测到有料，若抓取的料箱未到位，则至少有一个传感器组未能检测到有料。也即，只要有一个传感器组感测到无料，则料箱未到位，当所有传感器组都感测到有料，则表示料箱已到位。

Description

具有料箱到位检测功能的料箱抓取机构

技术领域

本实用新型涉及一种自动仓库装置，特别是涉及一种具有料箱到位检测功能的料箱抓取机构。

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。然而，在一些情景下，取箱机器人抓取料箱时不可避免地会出现料箱位置不正或者倾斜、甚至未成功抓取到料箱等情况，而取箱机器人又无法判断料箱是否抓取到位。此时，若取箱机器人贸然释放料箱，将导致位置不正或倾斜的料箱无法以设计好的竖直方向堆叠的方式放置在下层料箱上，甚至可能出现因上层料箱放置不稳而跌落等情况，导致料箱及箱内物品损坏。

因此，如何实现取箱机器人能够准确判断抓取的料箱是否抓取到位是本领域技术人员亟待解决的问题之一。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提出一种具有料箱到位检测功能的料箱抓取机构，通过设置传感器可准确判断料箱抓取机构抓取的料箱是否抓取到位。

本申请提供的一种具有料箱到位检测功能的料箱抓取机构，包括可升降的抓手平台以及安装在所述抓手平台上的抓手、对位机构，所述抓手用于抓取或释放料箱，所述对位机构包括设置在所述抓手平台周向的多个对位件，每一所述对位件上设有传感器组，多个所述传感器组用于共同检测所述抓手抓取的所述料箱是否到位。

在一实施例中，当所述抓手已抓取所述料箱时，所述料箱的各个角部分别贴靠对应的所述对位件的内表面。

在一实施例中，所述对位件形成有对应所述料箱位置的感测区，所述传感器组设于所述感测区。

在一实施例中，所述传感器组设于所述感测区的底部位置。

在一实施例中，每一所述对位件包括垂直延伸部，所述垂直延伸部包括相对垂直连接的第一对位板和第二对位板，所述传感器组包括相互配合的第一传感器和第二传感器，所述第一传感器设于所述第一对位板上，所述第二传感器设于所述第二对位板上。

在一实施例中，所述第一传感器和所述第二传感器均为光传感器，所述第一传感器为用于发射光信号的发射传感器，所述第二传感器为用于接收光信号的接收传感器。

在一实施例中，所述第一对位板上设有第一通孔，所述第二对位板上设有第二通孔，所述第一传感器设于所述第一通孔外，所述第二传感器设于所述第二通孔外，使得所述第一传感器与所述第二传感器可通过所述第一通孔和所述第二通孔实现信号互通。

在一实施例中，所述对位机构还包括固定件，所述固定件固设于所述垂直延伸部的外侧，所述第一传感器和所述第二传感器分别固定连接至所述固定件。

在一实施例中，所述对位件还包括遮盖件，所述遮盖件遮盖于所述传感器组外并与所述垂直延伸部连接固定。

在一实施例中，所述对位机构包括四个所述的对位件，分别对应所述料箱的四个角设置。

综上所述，本申请提供一种具有料箱到位检测功能的料箱抓取机构，设有对位机构，对位机构包括多个对位件，每个对位件配置一传感器组，多个传感器组用于共同检测抓手抓取的料箱是否到位。若抓取的料箱已到位，则多个传感器组均能感测到有料，若抓取的料箱未到位，则至少有一个传感器组未能检测到有料。也即，只要有一个传感器组感测到无料，则料箱未到位，当所有传感器组都感测到有料，则表示料箱已到位。本申请通过在每一对位件上设置传感器组，使得料箱抓取机构能够准确判断所抓取的料箱是否到位，并根据判断情况按照设定程序进行下一步合理操作，降低操作失误率。

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1中料箱抓取机构的部分结构的分解示意图。

图4为图1中对位件部分的分解示意图。

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。

本申请公开了一种具有料箱到位检测功能的料箱抓取机构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手抓取。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装置。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。通过内部的驱动装置带动行走滚轮，行走机构即可沿着导轨在纵向上移动。

在驱动装置的驱动下，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1-4所示，料箱抓取机构10包括抓手平台28、抓手30以及对位机构。

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装置。提升条的上端与提升驱动装置连接，提升条的下端固定在抓手平台28上。通过提升驱动装置向上提拉或向下放下提升条，可以实现抓手平台28的升降。提升驱动装置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。

抓手30设置在抓手平台28侧边，用以抓住料箱12的抓持位24。在所示的实施例中，抓手30设置两个，分别位于抓手平台28相对的两侧边，分别用于抓住料箱12的两个抓持位24。抓手平台28上还设有抓手驱动装置，用于驱动抓手30在抓取位置和释放位置之间绕转动轴转动。

对位机构包括设置在抓手平台28转角位置的若干对位件32，每一对位件32配置一驱动机构34，驱动机构34用于驱动对应的对位件32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32的数量为四个，分别对应料箱12的四个角。对应地，驱动机构34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。

当料箱12出现不正或倾斜时，可通过驱动机构34控制一个或多个对位件32向外张开，然后向内聚拢，以导正料箱12。或者，当需要抓取不同尺寸的料箱12时，可通过驱动机构34同时控制所有的对位件32向外张开、向内聚拢以得到适配的对位尺寸，以适应不同尺寸的料箱12。

本申请中，在每一对位件32上设置传感器组，多个传感器组用于共同检测抓手30抓取的料箱12是否到位。本实施例中，传感器组设置四个，分别设于四个对位件32上。当抓手30已抓取料箱12时，料箱12的各个角部外表面分别贴靠对应的对位件32的内表面。每一对位件32形成有对应料箱12所在区域的感测区36，当料箱12被抓取时，对位件32的底端与料箱12的底部之间具有一间隔区域，该间隔区域为非感测区。传感器组设于感测区36，以用于检测料箱12的各个角部是否到位，从而判断料箱12整体是否到位。优选地，传感器组设于感测区36的底部位置，可进一步提升料箱到位检测的精确性。

若抓取的料箱12已到位，则多个传感器组均能感测到有料，若抓取的料箱未到位，则至少有一个传感器组未能检测到有料。也即，只要有一个传感器组感测到无料，则料箱未到位，当所有传感器组都感测到有料，则表示料箱已到位。

具体地，每个对位件32包括垂直向下延伸的垂直延伸部58、从垂直延伸部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32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，进一步提升料箱抓取机构10的对位效果。

在所示的实施例中，每个对位件32的垂直延伸部58包括第一对位板38和第二对位板40。第一对位板38和第二对位板40相互垂直，使得对位件32平行于水平面的横截面呈L形。第一对位板38和第二对位板40用于贴靠被抓取的料箱12的两相邻侧壁的外表面，即形成其中一个角部的两相邻侧壁的外表面。相应地，对位斜面60包括从第一对位板38的底端向下并向外延伸的第一对位斜面42和从第二对位板40的底端向下并向外延伸的第二对位斜面44。

每个对位件32的第一对位斜面42与第二对位斜面44相交或者之间存在较小的缝隙(可以视为相交)。对于每一对位件32，其第一对位板38和第二对位板40具有第一相交线，其第一对位斜面42和第二对位斜面44具有第二相交线，第一相交线和第二相交线位于同一竖直平面内。如此，利用第一对位斜面42与第二对位斜面44可顺利地矫正上下两个料箱12的相对位置。

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，第二对位板40与固定部62之间还设有滑条64，滑条64上设有滑轨，滑轨可实施为滑槽66，固定部62上沿竖直方向设有若干滑轮68，若干滑轮68可滚动装设于滑槽66内，使得固定部62与垂直延伸部58滑动配合，使得对位件32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。

每一传感器组包括相互配合的第一传感器46和第二传感器48，第一传感器46设于第一对位板38上，第二传感器48设于第二对位板40上。本实施例中，第一传感器46和第二传感器48均为光传感器，例如，第一传感器46为用于发射光信号的发射传感器，第二传感器48为用于接收第一传感器46所发出的光信号的接收传感器。第一对位板38上设有第一通孔50，第二对位板40上设有第二通孔52，第一传感器46以适宜倾斜角度设于第一通孔50外，第二传感器48以适宜倾斜角度设于第二通孔52外，使得第一传感器46与第二传感器48可通过第一通孔50和第二通孔52实现光信号互通。当第一传感器46发射出的光信号穿过第一通孔50和第二通孔52被第二传感器48接收到，此时第二传感器48有感应，该传感器组检测到其所在的对位件32无料。当第一传感器46发射了光信号，而第二传感器48未接收到第一传感器46发射出的光信号，此时第二传感器48无感应，该传感器组检测到其所在的对位件32有料，也即料箱12被抓取后料箱12的角部遮挡在第一传感器46和第二传感器48之间，从而挡住光信号以阻碍了光信号的传播。

在所示的实施例中，对位机构还包括固定件54，固定件54固设于垂直延伸部58的外侧，例如通过螺丝固定连接，第一传感器46和第二传感器48分别固定连接至固定件54。具体而言，固定件54包括一体弯折的第一部分56和第二部分70，第一部分56贴设于第一对位板38的外表面上并位于第一传感器46的底侧，第二部分70贴设于第二对位板40的外表面上并位于第二传感器48的底侧。第一部分56的顶面向上延伸形成第一固定板72，第一固定板72位于第一传感器46背离第一通孔50的一侧，第一传感器46固定连接于第一固定板72上，例如通过螺丝固定；第二部分70的顶面向上延伸形成第二固定板74，第二固定板74位于第二传感器48背离第二通孔52的一侧，第二传感器48固定连接于第二固定板74上，例如通过螺丝固定。

优选地，对位件32还包括遮盖件76，遮盖件76遮盖于传感器组外并与垂直延伸部58连接固定，例如通过螺丝固定，以同时遮盖住传感器组及固定件54等结构，避免外露而影响产品美观。

综上所述，本申请提供一种具有料箱到位检测功能的料箱抓取机构，设有对位机构，对位机构包括多个对位件，每个对位件配置一传感器组，多个传感器组用于共同检测抓手抓取的料箱是否到位。若抓取的料箱已到位，则多个传感器组均能感测到有料，若抓取的料箱未到位，则至少有一个传感器组未能检测到有料。也即，只要有一个传感器组感测到无料，则料箱未到位，当所有传感器组都感测到有料，则表示料箱已到位。本申请通过在每一对位件上设置传感器组，使得料箱抓取机构能够准确判断所抓取的料箱是否到位，并根据判断情况按照设定程序进行下一步合理操作，降低操作失误率。

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)

1.一种具有料箱到位检测功能的料箱抓取机构，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的抓手、对位机构，所述抓手用于抓取或释放料箱，所述对位机构包括设置在所述抓手平台周向的多个对位件，每一所述对位件上设有传感器组，多个所述传感器组用于共同检测所述抓手抓取的所述料箱是否到位。

2.如权利要求1所述的具有料箱到位检测功能的料箱抓取机构，其特征在于，当所述抓手已抓取所述料箱时，所述料箱的各个角部分别贴靠对应的所述对位件的内表面。

3.如权利要求2所述的具有料箱到位检测功能的料箱抓取机构，其特征在于，所述对位件形成有对应所述料箱位置的感测区，所述传感器组设于所述感测区。

4.如权利要求3所述的具有料箱到位检测功能的料箱抓取机构，其特征在于，所述传感器组设于所述感测区的底部位置。

5.如权利要求1-4中任一项所述的具有料箱到位检测功能的料箱抓取机构，其特征在于，每一所述对位件包括垂直延伸部，所述垂直延伸部包括相对垂直连接的第一对位板和第二对位板，所述传感器组包括相互配合的第一传感器和第二传感器，所述第一传感器设于所述第一对位板上，所述第二传感器设于所述第二对位板上。

6.如权利要求5所述的具有料箱到位检测功能的料箱抓取机构，其特征在于，所述第一传感器和所述第二传感器均为光传感器，所述第一传感器为用于发射光信号的发射传感器，所述第二传感器为用于接收光信号的接收传感器。

7.如权利要求6所述的具有料箱到位检测功能的料箱抓取机构，其特征在于，所述第一对位板上设有第一通孔，所述第二对位板上设有第二通孔，所述第一传感器设于所述第一通孔外，所述第二传感器设于所述第二通孔外，使得所述第一传感器与所述第二传感器可通过所述第一通孔和所述第二通孔实现信号互通。

8.如权利要求7所述的具有料箱到位检测功能的料箱抓取机构，其特征在于，所述对位机构还包括固定件，所述固定件固设于所述垂直延伸部的外侧，所述第一传感器和所述第二传感器分别固定连接至所述固定件。

9.如权利要求5所述的具有料箱到位检测功能的料箱抓取机构，其特征在于，所述对位件还包括遮盖件，所述遮盖件遮盖于所述传感器组外并与所述垂直延伸部连接固定。

10.如权利要求5所述的具有料箱到位检测功能的料箱抓取机构，其特征在于，所述对位机构包括四个所述的对位件，分别对应所述料箱的四个角设置。