CN220245330U - 场桥式全自动化运输车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种场桥式全自动化运输车，包括车身框架、行进模块、升降机构和抓取模块，行进模块设置于车身框架的底部，升降机构设置于车身框架上，抓取模块设置于升降机构上；行进模块带动车身框架移动，升降机构带动抓取模块上下移动，抓取模块对下方物品进行抓取。本实用新型能快速运输货物，抓取吊装码放物料，降低人工成本，提交运输效率。

Description

场桥式全自动化运输车

技术领域

本实用新型具体涉及一种场桥式全自动化运输车。

背景技术

随着技术发展迅猛，人们生活的联系越来越紧密。同时，网络购物的快速发展使得物流行业也受到了新的挑战。每天有数以千万件的货物需要进行搬运处理，若是采取人工的方式，不仅效率极低，而且极其容易产生差错，雇佣人力进行快递分拣对物流公司来说是一项不小的开支，对公司的运营会产生很大的影响。因此，急需设计一款能快速运输货物的智能物流小车，降低人工成本、提高运输效率，对物流公司乃至整个物流行业来说都具有重要意义。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种场桥式全自动化运输车，能快速运输货物，抓取吊装码放物料，降低人工成本，提交运输效率。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种场桥式全自动化运输车，包括车身框架、行进模块、升降机构和抓取模块，行进模块设置于车身框架的底部，升降机构设置于车身框架上，抓取模块设置于升降机构上；行进模块带动车身框架移动，升降机构带动抓取模块上下移动，抓取模块对下方物品进行抓取。

按照上述技术方案，车身框架上设有安装架，升降机构包括设置于安装架上的卷绳器、滑轮组和升降横梁，安装架上竖直设有滑轨，升降横梁设置于滑轨上，卷绳器通过钢丝绳经滑轮组与升降横梁连接，抓取模块悬挂设置于升降横梁上，卷绳器带动钢丝绳收放，从而带动升降横梁和抓取模块沿滑轨上下移动。

按照上述技术方案，滑轮组包括定滑轮和动滑轮，定滑轮设置于安装架上，动滑轮设置于升降横梁上，钢丝绳的一端与卷绳器连接，另一端依次绕过定滑轮、动滑轮，与安装架连接。

按照上述技术方案，滑轨的个数为两个，分布于升降横梁的两侧；滑轮组的个数为两组，分布置于安装架的两端。

按照上述技术方案，安装架为龙门结构，卷绳器和定滑轮布置于升降横梁的上方；

安装架包括两个竖向布置的槽型管，槽型管下端与车身框架连接，两个槽型管的上端之间连接有横杆，两个滑轨分别布置于槽型管的槽口内。

按照上述技术方案，车身框架上设有识别检测模块，识别检测模块分别与行进模块、抓取模块和升降机构连接，识别检测模块包括前端摄像头和抓取摄像头，前端摄像头设置于车身框架前端，抓取摄像头设置于抓取模块上。

按照上述技术方案，车身框架包括安装平台和四个支脚，四个支脚布置于安装平台的底部，分布于安装平台的四周，相邻两个支脚之间的距离大于抓取物料堆垛宽度或盛放平台的宽度；

车身框架上设有抓取吊装口，抓取吊装口布置于抓取模块的正下方。

按照上述技术方案，行进模块包括四个麦克纳姆轮，布置于车身框架的四角，每个麦克纳姆轮均连接有一个两相混合式步进电机，每个麦克纳姆轮与车身框架之间设有简易悬挂减震装置。

按照上述技术方案，抓取模块包括两个齿轮臂、夹爪、安装板和驱动电机，夹爪包括两个相对布置的单爪，两个齿轮臂设置于安装板上，分别与两个单爪连接，两个齿轮臂上布置有轮齿，驱动电机通过齿轮组与两个齿轮臂上分布的轮齿连接，驱动电机带动两个齿轮臂转动，使夹爪合拢或张开。

按照上述技术方案，单爪为弧形，内侧设有倒刺结构。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型通过行进模块配合升降机构和抓取模块能快速运输货物，抓取吊装码放物料，降低人工成本，提交运输效率。

2、通过识别检测模块能快速准确检测货物位置，配合抓取模块进行准确的抓取。

附图说明

图1是本实用新型实施例中场桥式全自动化运输车的主视图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的仰视图；

图4是本实用新型实施例中场桥式全自动化运输车的立体图；

图中，1-车身框架，2-安装架，3-定滑轮，4-动滑轮，5-钢丝绳，6-卷绳器，7-麦克纳姆轮，8-抓取模块，9-前端摄像头，10-抓取摄像头，11-齿轮臂，12-单爪，13-安装板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

参照图1～图4所示，本实用新型提供的一种实施例1中一种场桥式全自动化运输车，包括车身框架1、行进模块、升降机构和抓取模块8，行进模块设置于车身框架1的底部，升降机构设置于车身框架1上，抓取模块8设置于升降机构上；行进模块带动车身框架1移动，升降机构带动抓取模块8上下移动，抓取模块8对下方物品进行抓取。

实施例2

如图1所示，在实施例1的基础上对升降机构进行限定，限定后的实施例2的性能更加优良。

车身框架1上设有安装架2，升降机构包括设置于安装架2上的卷绳器6、滑轮组和升降横梁，安装架2上竖直设有滑轨，升降横梁设置于滑轨上，卷绳器6通过钢丝绳5经滑轮组与升降横梁连接，抓取模块8悬挂设置于升降横梁上，卷绳器6带动钢丝绳5收放，从而带动升降横梁和抓取模块8沿滑轨上下移动。

进一步地，滑轮组包括定滑轮3和动滑轮4，定滑轮3设置于安装架2上，动滑轮4设置于升降横梁上，钢丝绳5的一端与卷绳器6连接，另一端依次绕过定滑轮3、动滑轮4，与安装架2连接。

卷绳器6和定滑轮3之间设有导向柱，导向柱设置于安装架2上，钢丝绳从卷绳器6经导向柱绕过定滑轮3，导向柱可选择为螺钉。

进一步地，滑轨的个数为两个，分布于升降横梁的两侧；形成垂直双轨动滑轮4升降机构模块；

滑轮组的个数为两组，分布置于安装架2的两端，每个滑轮组对应设置一根钢丝绳，形成两根钢丝绳，亦或将两根钢丝绳连接成一根长钢丝绳。

进一步地，两个动滑轮4布置于升降横梁的两端，两个定滑轮3分别布置于两个动滑轮4上方。

进一步地，安装架2为龙门结构，卷绳器6和定滑轮3布置于升降横梁的上方。

进一步地，安装架2包括两个竖向布置的槽型管，槽型管下端与车身框架1连接，两个槽型管的上端之间连接有横杆，滑轨布置于槽型管的槽口内。

进一步地，车身框架1包括安装平台和四个支脚，四个支脚布置于安装平台的底部，分布于安装平台的四周，安装平台由四个型管(型管为型材管料)依次连接而成，相邻两个支脚之间的距离大于抓取物堆垛宽度或盛放平台的宽度；

车身框架1上设有抓取吊装口，抓取吊装口布置于抓取模块8的正下方。

进一步地，行进模块包括四个麦克纳姆轮7，布置于车身框架1的四角，每个麦克纳姆轮7均连接有一个两相混合式步进电机，每个麦克纳姆轮7与车身框架1之间设有简易悬挂减震装置。

进一步地，简易悬挂减震装置包括减振弹簧。

四个麦克纳姆轮7分别设置于四个支脚上。

实施例3

如图2和4所示，在实施例1和2的基础上对抓取模块8进行限定，限定后的实施例3的性能更加优良，图4中为方便观看抓取模块8，去掉了一个麦克纳姆轮7。

抓取模块8包括两个齿轮臂11、夹爪、安装板13和驱动电机，夹爪包括两个相对布置的单爪12，两个齿轮臂11设置于安装板13上，分别与两个单爪12连接，两个齿轮臂11上布置有轮齿，驱动电机通过齿轮组与两个齿轮臂11上分布的轮齿连接，驱动电机带动两个齿轮臂11转动，使夹爪合拢或张开。

进一步地，单爪为弧形，内侧设有倒刺结构。

实施例4

如图2所示，在实施例1-3的基础上新增了识别检测模块的限定，限定后的实施例4的性能更加优良。

进一步地，车身框架1上设有识别检测模块，识别检测模块分别与行进模块、抓取模块8和升降机构连接，识别检测模块包括前端摄像头9和抓取摄像头10，前端摄像头9设置于车身框架1前端，用于查看行进路线上的障碍物，抓取摄像头10设置于抓取模块8的安装板13上，抓取摄像头10朝下布置于两个单爪之间，抓取摄像头10用于捕捉抓取物品位置；通过机器视觉识别检测，对固定取物区的货物进行识别定位，通过全程有序、精准的控制方式将物品从取物区按通行规则搬运到堆码区，遵守精准放置的要求，通过对现有场桥式运输和放置货物的研究分析，创造性地运用动滑轮4单电机滑轨轨道，提高工作效率，创新性地开发了该新型场桥式全自动化运输车，场桥式全自动化运输车也可连接遥控器，通过远程控制。

本实用新型的工作原理：该场桥式全自动化运输车主要有四大功能模块。

1.车身框架

如图1，整体框架采用25×30厚2mm的空心铝方管、25×25厚2mm的角铝以及31×30厚3mm的U型槽铝方管。共由四根0.16m的铝方管、两根0.5m和0.6m的角铝以及两根0.29m的U型槽铝方管拼接而成，形成一个轻便稳固的框架。

整个车身形态俯视呈类正方形的矩形，并且四腿间距大、底盘高，可以自由地从横竖任一方向穿过叠起的两箱牛奶(货物)，行动灵活自由。

2.行进模块

如图2，此模块主要由四个两相混合式步进电机(57BYG250B)、四个麦克纳姆轮7、四个简易悬挂减震装置和四根同步带组成。两相混合式步进电机相较于普通有刷、无刷电机，其运转没有累积误差，所以可以对电机精准调速。混合式相比永磁和电磁式，其运转更稳定，且输出扭矩更大。并且该电机配备了细分的驱动器，可以完全消除低频振荡，减小步距角，进一步电机控制的精准性，使四轮高效协调工作。

四轮间距最大程度上接近，使麦克纳姆轮7安装方式趋向于最理想、最稳定的O-正方形，转动力矩和横移效率得到显著提升。另一方面，为传统普通麦克纳姆轮7底盘加装简易悬挂减震装置，可以改善麦克纳姆轮7底盘由于各轮和地面接触不均衡导致的跑偏现象，并可以有效抵消由于场地不平整带来的影响。两者结合可以更加充分发挥麦克纳姆轮7在场地上实现任意方向的移动和原地旋转的强大机动性。

3.垂直双轨动滑轮升降机构模块

如图3，此模块搭建了适配动滑轮的垂直双轨，主要由U型槽铝方管框架、步进电机、钢丝绳5卷绳器6和动滑轮4定滑轮3组成。U型槽铝方管通过螺钉连接在作为支撑杆的铝方管上，既充当了升降架垂直运动的滑轨，又给升降架两端的动滑轮4和绕轮钢丝绳5提供了相对封闭的空间，确保其运动不受影响。

整个升降过程用到的滑轮组由一对定滑轮3和一对动滑轮4组成，动滑轮4固定在小车上方横梁与竖直支撑架的夹角内侧，铝制方形连接件将三者固连，从钢丝绳5卷绳器6上放出的钢丝绳5绕过定滑轮3连接至升降架两端的动滑轮4，再绕其向上缠绕在铝制方形连接件内侧固定。由于定滑轮3和卷绳器6不在一个平面转动，所以在定滑轮3靠中间一侧旋入表面光滑的导向柱，以此改善定滑轮3和卷绳器6的受力方向。

升降架的驱动采用相对简单的卷绳起升，由步进电机直接带动卷绳器6转动，而动滑轮4的使用使得钢丝绳5上拉的力大大减小，减小了电机的运转负担，同时把两端的钢丝绳5通过定滑轮3牵引至横梁中间，就能一台电机实现两端钢丝绳5的收放，确保了两侧运动长度的同步，也提高了电机的利用效率，减轻了整车重量。与丝杆滑台、齿轮齿条驱动相比，能保持一个升降速度、结构稳定和模块重量的相对平衡。

4.抓取模块

此模块主要由两个舵机和一只宽重合面的夹爪组成。夹爪不仅在夹紧时重合面大，而且每片单爪12内侧设有类倒刺结构，可以进一步增大闭合时对牛奶提手的摩擦，提高升降物品的稳定性。并且抓钩张开角度可达90°，抓取范围大，定位在一定误差范围内都可以成功抓取。两个舵机一个通过齿轮控制夹爪的转向，一个直接控制夹爪的开闭，相互工作独立，可以同步运行，提高抓取效率。

以上的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等效变化，仍属本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种场桥式全自动化运输车，其特征在于，包括车身框架、行进模块、升降机构和抓取模块，行进模块设置于车身框架的底部，升降机构设置于车身框架上，抓取模块设置于升降机构上；行进模块带动车身框架移动，升降机构带动抓取模块上下移动，抓取模块对下方物品进行抓取。

2.根据权利要求1所述的场桥式全自动化运输车，其特征在于，车身框架上设有安装架，升降机构包括设置于安装架上的卷绳器、滑轮组和升降横梁，安装架上竖直设有滑轨，升降横梁设置于滑轨上，卷绳器通过钢丝绳经滑轮组与升降横梁连接，抓取模块悬挂设置于升降横梁上，卷绳器带动钢丝绳收放，从而带动升降横梁和抓取模块沿滑轨上下移动。

3.根据权利要求2所述的场桥式全自动化运输车，其特征在于，滑轮组包括定滑轮和动滑轮，定滑轮设置于安装架上，动滑轮设置于升降横梁上，钢丝绳的一端与卷绳器连接，另一端依次绕过定滑轮、动滑轮，与安装架连接。

4.根据权利要求2所述的场桥式全自动化运输车，其特征在于，滑轨的个数为两个，分布于升降横梁的两侧；滑轮组的个数为两组，分布置于安装架的两端。

5.根据权利要求4所述的场桥式全自动化运输车，其特征在于，安装架为龙门结构，卷绳器和定滑轮布置于升降横梁的上方；

安装架包括两个竖向布置的槽型管，槽型管下端与车身框架连接，两个槽型管的上端之间连接有横杆，两个滑轨分别布置于槽型管的槽口内。

6.根据权利要求1所述的场桥式全自动化运输车，其特征在于，车身框架上设有识别检测模块，识别检测模块分别与行进模块、抓取模块和升降机构连接，识别检测模块包括前端摄像头和抓取摄像头，前端摄像头设置于车身框架前端，抓取摄像头设置于抓取模块上。

7.根据权利要求1所述的场桥式全自动化运输车，其特征在于，车身框架包括安装平台和四个支脚，四个支脚布置于安装平台的底部，分布于安装平台的四周，相邻两个支脚之间的距离大于抓取物料堆垛宽度或盛放平台的宽度；

车身框架上设有抓取吊装口，抓取吊装口布置于抓取模块的正下方。

8.根据权利要求1所述的场桥式全自动化运输车，其特征在于，行进模块包括四个麦克纳姆轮，布置于车身框架的四角，每个麦克纳姆轮均连接有一个两相混合式步进电机，每个麦克纳姆轮与车身框架之间设有简易悬挂减震装置。

9.根据权利要求1所述的场桥式全自动化运输车，其特征在于，抓取模块包括两个齿轮臂、夹爪、安装板和驱动电机，夹爪包括两个相对布置的单爪，两个齿轮臂设置于安装板上，分别与两个单爪连接，两个齿轮臂上布置有轮齿，驱动电机通过齿轮组与两个齿轮臂上分布的轮齿连接，驱动电机带动两个齿轮臂转动，使夹爪合拢或张开。

10.根据权利要求9所述的场桥式全自动化运输车，其特征在于，单爪为弧形，内侧设有倒刺结构。