TW202227342A - 能將貨物卸載在貨櫃內的立體卸載系統及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露一種能將貨物卸載在貨櫃內的立體卸載系統及其控制方法，系統包括：分揀平台；自導航小車；包裹識別裝置；定位裝置；貨架，設置有一隻以上，貨架由多個貨櫃組成，每個貨櫃能儲存貨物，貨架安裝在接近卸貨出口的位置；輸送裝置，其固定有輸送架；卸載裝置，其固定在輸送架上，卸載裝置在輸送裝置的驅動下能移動至卸貨出口承接自導航小車卸載的貨物，之後，移動至接近預定的貨櫃，將貨物卸載在該貨櫃內；伺服器，其通過無線連接自導航小車的控制器，通過有線或無線連接包裹識別裝置、輸送裝置的控制器和卸載裝置的控制器。

Description

能將貨物卸載在貨櫃內的立體卸載系統及其控制方法
本發明關於一種機器人卸貨系統及其控制方法。
通過自導航小車即機器人分揀貨物卸載貨物已獲得了廣泛的應用，先前技術中，貨物通常根據需要卸載在某個預定的出口內，例如將包裹根據地域劃分將其卸載在不同的出口內，再將同一個出口內的包裹進行打包運送。有一種需求是把貨物卸載在貨架上預定的某個貨櫃內，由於一個貨架可以設置很多個貨櫃，只要將貨架運送到打包處，就能將所有的貨物方便地運送到打包處打包，如何將機器人分揀後的貨物卸載在貨架上預定的某個貨櫃內是本發明需要解決的問題。
本發明根據以上需求，提供了一種能將貨物卸載在貨櫃內的立體卸載系統及其控制方法。
本發明的技術方案是： 一種能將貨物卸載在貨櫃內的立體卸載系統，包括： 分揀平台，其設置有裝貨入口和卸貨出口； 自導航小車，設置有多輛，其能在分揀平台上行駛且能將其承載的貨物在卸貨出口卸載； 包裹識別裝置，其安裝在分揀平台的裝貨入口處，能對放置到自導航小車上的貨物進行識別； 定位裝置，其用於自導航小車行駛時定位； 還包括： 貨架，設置有一個以上，貨架由多個貨櫃組成，每個貨櫃能儲存貨物，貨架安裝在接近卸貨出口的位置； 輸送裝置，其固定有輸送架； 卸載裝置，其固定在輸送架上，卸載裝置在輸送裝置的驅動下能移動至卸貨出口承接自導航小車卸載的貨物，之後，移動至接近預定的貨櫃，將貨物卸載在該貨櫃內； 伺服器，其通過無線連接自導航小車的控制器，通過有線或無線連接包裹識別裝置、輸送裝置的控制器和卸載裝置的控制器。
進一步地，所述卸載裝置包括： 第一卸載傳動輪和第二卸載傳動輪，其軸芯分別與輸送架可轉動聯接； 傳送帶，其聯接第一卸載傳動輪和第二卸載傳動輪，傳送帶能用於承載所述的貨物； 卸載馬達，其殼體與輸送架固定、轉軸與第一卸載傳動輪的軸芯或第二卸載傳動輪的軸芯固定，卸載馬達電連接所述的卸載裝置的控制器，卸載馬達轉動時，能卸載所述貨物。
進一步地，所述卸載裝置包括： 第一減速器； 翻轉馬達，其殼體與第一減速器的殼體固定、轉軸與第一減速器的輸入軸固定，翻轉馬達電連接所述卸載裝置的控制器； 翻轉支架，其與第一減速器的輸出軸固定； 翻轉盤，其與翻轉支架固定，翻轉盤能用於盛裝所述的貨物； 第二減速器，其殼體與所述的輸送架固定； 擺動馬達，其殼體與第二減速器的殼體固定、轉軸與第二減速器的輸入軸固定，擺動馬達電連接卸載裝置的控制器； 擺動桿，其一端與第二減速器的輸出軸固定、另一端與第一減速器的殼體固定； 擺動馬達轉動能帶動翻轉盤擺動至預定的貨櫃上方，翻轉馬達轉動能將貨物卸載在該貨櫃內。
進一步地，所述輸送裝置包括： 豎向移動裝置，其設置有： 中空桿，其相對於地面豎直固定，中空桿設置有開口端，中空桿的兩個外側面開設有凹槽； 第一同步帶輪和第二同步帶輪，其分別可轉動地固定在中空桿內的兩端； 同步帶，其聯接第一同步帶輪和第二同步帶輪； 伺服馬達，其殼體與中空桿固定、轉軸與第一同步帶輪的中心軸或第二同步帶輪的中心軸固定，伺服馬達電連接所述輸送裝置的控制器； 滑塊，其設置有凸塊和兩個滑軌，凸塊能嵌入中空桿的開口端且與同步帶固定，滑軌僅能沿著凹槽來回移動，滑塊與所述的輸送架固定。
進一步地，所述輸送裝置還包括： 橫向移動裝置，其結構與豎向移動裝置的結構相同且橫向移動裝置的中空桿經支架與地面水平固定，豎向移動裝置中的中空桿與橫向移動裝置中的滑塊固定，橫向移動裝置中的伺服馬達與所述輸送裝置的控制器電連接。
當所述的自導航小車卸載貨物時，所述卸載裝置移動至接近貨物，貨物剛剛觸及到卸載裝置時，卸載裝置緩慢下移，直至貨物完全滑落到卸載裝置上。
進一步地，所述分揀平台設置有多層，每層分揀平台上均有自導航小車運貨和卸貨，每層分揀平台配置包裹識別裝置和定位裝置。
進一步地，所述貨架為可移動貨架。
所述貨架每層設置有平行的兩根橫檔，所述的貨櫃設置有對應的兩個翻邊，貨櫃的兩個翻邊能壓在兩根橫檔上。
進一步地，所述貨架的貨櫃按矩陣排列。
進一步地，所述定位裝置包括： 位置地標，設置有多個，其安裝在分揀平台上，能被自導航小車的感測器識別，位置地標包括二維碼、顏色塊標記、圖形大小標記或圖形數量標記，相應的感測器為攝像頭。
一種能將貨物卸載在貨櫃內的立體卸載系統的控制方法，包括如下步驟： 步驟S1 輸送裝置將卸載裝置移動至接近卸貨出口的自導航小車上的貨物，自導航小車開始將貨物卸下； 步驟S2 當貨物觸及卸載裝置時，卸載裝置緩慢下降，直至貨物完全滑落到卸載裝置上； 步驟S3 輸送裝置恢復常速，將卸載裝置輸送到接近預定的貨櫃卸貨。
本發明的優點是，能將貨物分揀後直接卸載在貨架上預定的某個貨櫃內；貨架上的貨櫃緊密排列，比先前技術的出貨口密度大大增加，提高了空間利用率，也提高了卸載速度；自導航小車卸載貨物時，卸載裝置緩慢承接貨物，能有效減少貨物衝擊力，減少貨物碰撞受損。
本發明具有結構緊湊、空間利用率高、卸載速度快、減少貨物受損的有益效果。
現結合圖式對本發明作進一步的說明： 如圖1所示，一種能將貨物卸載在貨櫃內的立體卸載系統，包括： 分揀平台12，其設置有裝貨入口和卸貨出口13； 自導航小車11，設置有多輛，其能在分揀平台12上行駛且能將其承載的貨物5在卸貨出口13卸載； 包裹識別裝置，其安裝在分揀平台12的裝貨入口處，能對人工或機器人安裝到自導航小車11上的貨物5進行識別； 定位裝置，其用於自導航小車11行駛時定位； 貨架2，設置有一個以上，貨架2由多個貨櫃21組成，每個貨櫃21能儲存貨物5，貨架2安裝在接近卸貨出口13的位置，通常為了提高空間利用率和卸載效率，貨架2按立式設置多個貨櫃21，多個貨櫃21按矩陣進行排列，較佳地，貨架2設置兩個，兩個貨架2分別位於輸送裝置4的兩側，以縮短裝貨的距離；所述貨架2較佳可移動貨架，貨架2上的貨櫃21較佳可拆卸的結構，即貨櫃21可單獨移動； 輸送裝置4，其固定有輸送架； 卸載裝置3，其固定在輸送架上，卸載裝置3在輸送裝置4的驅動下能移動至卸貨出口13承接自導航小車11卸載的貨物5，之後，移動至接近預定的貨櫃21，將貨物5卸載該貨櫃21內； 伺服器，其通過無線連接自導航小車11的控制器，通過有線或無線連接包裹識別裝置、輸送裝置4的控制器和卸載裝置3的控制器。
需要說明的是，自導航小車11通過分揀平台12將貨物卸載在卸貨出口13、包裹識別裝置和定位裝置均為先前技術，本發明主要增加了輸送裝置4、卸載裝置3和貨架2。
相比先前技術，本發明的優點是，貨物5卸載在貨架2上的貨櫃21內後，能方便地將貨架2移動到打包處打包，能滿足一些特定的需求，同時，貨架2上的貨櫃21可以緊密排列，比先前技術的出貨口密度大大增加，提高了空間利用率，也提高了卸載速度。
還需要說明的是，每個貨櫃21都有編號，每個貨櫃21可以安裝一個以上的貨物5，其對應某個貨主或區域等等，舉例說，某個買主訂購的兩件商品；某個省市買主訂購的一批貨物等等。
作為實施例之一，如圖1和圖4所示，卸載裝置3包括： 第一卸載傳動輪32和第二卸載傳動輪34，其軸芯分別與輸送架可轉動聯接，本實施例中輸送架為水平板41，兩側邊有彎成90度的折邊33，折邊33能用於安裝軸芯； 傳送帶35，其聯接第一卸載傳動輪32和第二卸載傳動輪34，傳送帶35能用於承載貨物5； 卸載馬達31，其殼體與折邊33固定、轉軸與第一卸載傳動輪32的軸芯或第二卸載傳動輪34的軸芯固定，卸載馬達31電連接卸載裝置3的控制器，卸載馬達31轉動時，能卸載貨物5。
通常，卸載馬達31可以選用減速馬達，還可增加多個承載輪，用於支撐傳送帶35的中部以增加貨物5的承載重量。
本實施例卸貨時，通過卸載馬達31的正轉或反轉，能將貨物5卸載在左側或右側的貨架2中。
作為實施例之二，如圖6、圖7和圖8所示，卸載裝置3包括： 第一減速器64； 翻轉馬達62，其殼體與第一減速器64的殼體固定、轉軸與第一減速器64的輸入軸固定，翻轉馬達62電連接卸載裝置3的控制器； 翻轉支架63，對稱地設置有兩個，其與第一減速器64的輸出軸固定； 翻轉盤60，其與翻轉支架63固定，翻轉盤60能用於盛裝貨物5； 第二減速器66，其殼體與輸送架固定；本實施例中輸送架為豎直板61； 擺動馬達67，其殼體與第二減速器66的殼體固定、轉軸與第二減速器66的輸入軸固定，擺動馬達67電連接卸載裝置3的控制器； 擺動桿65，其一端與第二減速器66的輸出軸固定、另一端與第一減速器64的殼體固定，為了增加強度，擺動桿65設置有兩個； 擺動馬達67轉動能帶動翻轉盤60擺動至預定的貨櫃21上方，翻轉馬達62轉動能將貨物5卸載在該貨櫃21內。
本實施例，只能配置一側的貨架2。
進一步地，作為實施例之一，如圖4、圖5所示，輸送裝置4包括： 豎向移動裝置42，其設置有： 中空桿422，其相對於地面豎直固定，中空桿422設置有開口端4222，中空桿422的兩個外側面開設有凹槽4221，本實施例中的中空桿422可以直接固定在地面上； 第一同步帶輪424和第二同步帶輪，其分別可轉動地固定在中空桿422內的兩端； 同步帶423，其聯接第一同步帶輪424和第二同步帶輪； 伺服馬達421，其殼體與中空桿422固定、轉軸與第一同步帶輪424的中心軸或第二同步帶輪的中心軸固定，伺服馬達421電連接輸送裝置4的控制器；伺服馬達421可以選用帶減速機構的伺服馬達。
滑塊425，其設置有凸塊4252和兩個滑軌4251，凸塊4252能嵌入中空桿422的開口端4222且與同步帶423固定，滑軌4251僅能沿著凹槽4221來回移動，滑塊425與輸送架固定。
只有豎向移動裝置42的輸送裝置4，只能將貨物5卸載在同一列不同高度的貨櫃21內，進一步地，為了覆蓋多列的貨櫃21，在有豎向移動裝置42的基礎上，如圖4所示，輸送裝置4還包括： 橫向移動裝置43，其結構與豎向移動裝置42的結構相同且橫向移動裝置43的中空桿432經支架與地面水平固定，豎向移動裝置42中的中空桿422與橫向移動裝置43中的滑塊435固定，橫向移動裝置43中的伺服馬達431與輸送裝置4的控制器電連接。
橫向移動裝置43和豎向移動裝置42的結構相同能降低成本，方便管理，同時能實現三維立體卸載。
進一步地，如圖8所示，橫向移動裝置43設置有兩套，豎向移動裝置42設置有一套，豎向移動裝置42的上部與下部分別與兩套橫向移動裝置43中的滑塊435固定，該結構的平穩性能比較好。
進一步地，當自導航小車11卸載貨物5時，卸載裝置3中的傳送帶35或翻轉盤60移動至接近貨物5，貨物5剛剛觸及到卸載裝置3時，傳送帶35或翻轉盤60緩慢下移，直至貨物5完全滑落到傳送帶35或翻轉盤60上。
需要說明的是，先前技術中，自導航小車11卸載貨物時，通常將貨物5直接卸載在出口處，該出口離自導航小車11有一定的高度，如果貨物5是易碎品，則由可能在衝擊力的作用下受損，本發明的該卸貨方法能有效減少貨物5衝擊力，減少貨物受損。
為了提高空間利用率，分揀平台12設置有多層，每層分揀平台12上均有自導航小車11運貨和卸貨，每層分揀平台12配置包裹識別裝置和定位裝置。
本發明貨架2為可移動貨架，能通過人工或機器人移動。
進一步地，為了提貨方便，貨架2每層設置有平行的兩根橫檔22，所述的貨櫃21設置有對應的兩個翻邊，貨櫃21的兩個翻邊能壓在兩根橫檔22上。
定位裝置包括： 位置地標，設置有多個，其安裝在分揀平台12上，能被自導航小車11的感測器識別，位置地標包括二維碼、顏色塊標記、圖形大小標記或圖形數量標記，相應的感測器為攝像頭，該部分為先前技術。
一種能將貨物卸載在貨櫃內的立體卸載系統的控制方法，包括如下步驟： 步驟S1. 輸送裝置4將卸載裝置3移動至接近卸貨出口13的自導航小車11上的貨物5，自導航小車11開始將貨物5卸下； 步驟S2. 當貨物5觸及卸載裝置3時，卸載裝置3緩慢下降，直至貨物5完全滑落到卸載裝置3上； 步驟S3. 輸送裝置4恢復常速，將卸載裝置3輸送到接近預定的貨櫃21卸貨。
2:貨架 3:卸載裝置 4:輸送裝置 5:貨物 11:自導航小車 12:分揀平台 13:卸貨出口 21:貨櫃 22:橫檔 31:卸載馬達 32:第一卸載傳動輪 33:折邊 34:第二卸載傳動輪 35:傳送帶 41:水平板 42:豎向移動裝置 43:橫向移動裝置 60:翻轉盤 61:豎直板 62:翻轉馬達 63:翻轉支架 64:第一減速器 65:擺動桿 66:第二減速器 67:擺動馬達 421:伺服馬達 422:豎向移動裝置的中空桿 423:同步帶 424:第一同步帶輪 425:豎向移動裝置的滑塊 431:伺服馬達 432:橫向移動裝置的中空桿 435:橫向移動裝置的滑塊 4221:凹槽 4222:開口端 4251:滑軌 4252:凸塊
圖1為本發明的整體結構示意圖。
圖2為本發明卸載貨物時，卸載裝置移動至接近貨物的結構示意圖。
圖3為本發明貨物剛剛觸及到卸載裝置時，卸載裝置緩慢下移的結構示意圖。
圖4為本發明輸送裝置和卸載裝置的結構示意圖。
圖5為本發明豎向移動裝置的俯視圖。
圖6、圖7、圖8為本發明卸載裝置採用翻轉盤相關結構的示意圖。
2:貨架
3:卸載裝置
4:輸送裝置
11:自導航小車
12:分揀平台
13:卸貨出口
21:貨櫃
41:水平板

Claims (10)

  1. 一種能將貨物卸載在貨櫃內的立體卸載系統，包括： 分揀平台（12），其設置有裝貨入口和卸貨出口（13）； 自導航小車（11），設置有多輛，其能在所述分揀平台（12）上行駛且能將其承載的貨物（5）在所述卸貨出口（13）卸載； 包裹識別裝置，其安裝在所述分揀平台（12）的所述裝貨入口處，能對放置到所述自導航小車（11）上的所述貨物（5）進行識別； 定位裝置，其用於所述自導航小車（11）行駛時定位； 其特徵在於，所述立體卸載系統還包括： 貨架（2），設置有一個以上，所述貨架（2）由多個貨櫃（21）組成，每個所述貨櫃（21）能儲存所述貨物（5），所述貨架（2）安裝在接近所述卸貨出口（13）的位置； 輸送裝置（4），其固定有輸送架； 卸載裝置（3），其固定在所述輸送架上，所述卸載裝置（3）在所述輸送裝置（4）的驅動下能移動至所述卸貨出口（13）承接所述自導航小車（11）卸載的所述貨物（5），之後，移動至接近預定的所述貨櫃（21），將所述貨物（5）卸載在所述貨櫃（21）內； 伺服器，其通過無線連接所述自導航小車（11）的控制器，通過有線或無線連接所述包裹識別裝置、所述輸送裝置（4）的控制器和所述卸載裝置（3）的控制器。
  2. 如請求項1所述之能將貨物卸載在貨櫃內的立體卸載系統，其中，所述卸載裝置（3）包括： 第一卸載傳動輪（32）和第二卸載傳動輪（34），其軸芯分別與所述輸送架可轉動聯接； 傳送帶（35），其聯接所述第一卸載傳動輪（32）和所述第二卸載傳動輪（34），所述傳送帶（35）能用於承載所述貨物（5）； 卸載馬達（31），其殼體與所述輸送架固定、轉軸與所述第一卸載傳動輪（32）的軸芯或所述第二卸載傳動輪（34）的軸芯固定，所述卸載馬達（31）電連接所述卸載裝置（3）的控制器，所述卸載馬達（31）轉動時，能卸載所述貨物（5）。
  3. 如請求項1所述之能將貨物卸載在貨櫃內的立體卸載系統，其中，所述卸載裝置（3）包括： 第一減速器（64）； 翻轉馬達（62），其殼體與所述第一減速器（64）的殼體固定、轉軸與所述第一減速器（64）的輸入軸固定，所述翻轉馬達（62）電連接所述卸載裝置（3）的控制器； 翻轉支架（63），其與所述第一減速器（64）的輸出軸固定； 翻轉盤（60），其與所述翻轉支架（63）固定，所述翻轉盤（60）能用於盛裝所述貨物（5）； 第二減速器（66），其殼體與所述輸送架固定； 擺動馬達（67），其殼體與所述第二減速器（66）的殼體固定、轉軸與所述第二減速器（66）的輸入軸固定，所述擺動馬達（67）電連接所述卸載裝置（3）的控制器； 擺動桿（65），其一端與所述第二減速器（66）的輸出軸固定、另一端與所述第一減速器（64）的殼體固定； 所述擺動馬達（67）轉動能帶動所述翻轉盤（60）擺動至預定的所述貨櫃（21）上方，所述翻轉馬達（62）轉動能將所述貨物（5）卸載在所述貨櫃（21）內。
  4. 如請求項1所述之能將貨物卸載在貨櫃內的立體卸載系統，其中，所述輸送裝置（4）包括： 豎向移動裝置（42），其設置有： 中空桿（422），其相對於地面豎直固定，所述中空桿（422）設置有開口端（4222），所述中空桿（422）的兩個外側面開設有凹槽（4221）； 第一同步帶輪（424）和第二同步帶輪，其分別可轉動地固定在所述中空桿（422）內的兩端； 同步帶（423），其聯接所述第一同步帶輪（424）和所述第二同步帶輪； 伺服馬達（421），其殼體與所述中空桿（422）固定、轉軸與所述第一同步帶輪（424）的中心軸或所述第二同步帶輪的中心軸固定，所述伺服馬達（421）電連接所述輸送裝置（4）的控制器； 滑塊（425），其設置有凸塊（4252）和兩個滑軌（4251），所述凸塊（4252）能嵌入所述中空桿（422）的所述開口端（4222）且與所述同步帶（423）固定，所述滑軌（4251）僅能沿著所述凹槽（4221）來回移動，所述滑塊（425）與所述輸送架固定。
  5. 如請求項4所述之能將貨物卸載在貨櫃內的立體卸載系統，其中，所述輸送裝置（4）還包括： 橫向移動裝置（43），其結構與所述豎向移動裝置（42）的結構相同且所述橫向移動裝置（43）的中空桿（432）經支架與地面水平固定，所述豎向移動裝置（42）中的所述中空桿（422）與所述橫向移動裝置（43）中的滑塊（435）固定，所述橫向移動裝置（43）中的伺服馬達（431）與所述輸送裝置（4）的控制器電連接。
  6. 如請求項1至5中任一項所述之能將貨物卸載在貨櫃內的立體卸載系統，其中，當所述自導航小車（11）卸載所述貨物（5）時，所述卸載裝置（3）移動至接近所述貨物（5），所述貨物（5）剛剛觸及到所述卸載裝置（3）時，所述卸載裝置（3）緩慢下移，直至所述貨物（5）完全滑落到所述卸載裝置（3）上。
  7. 如請求項6所述之能將貨物卸載在貨櫃內的立體卸載系統，其中，所述分揀平台（12）設置有多層，每層所述分揀平台（12）上均有所述自導航小車（11）運貨和卸貨，每層所述分揀平台（12）配置所述包裹識別裝置和所述定位裝置。
  8. 如請求項1至5中任一項所述之能將貨物卸載在貨櫃內的立體卸載系統，其中，所述貨架（2）為可移動貨架，所述貨架（2）上的所述貨櫃（21）可拆卸。
  9. 如請求項8所述之能將貨物卸載在貨櫃內的立體卸載系統，其中，所述貨架（2）每層設置有平行的兩根橫檔（22），所述貨櫃（21）設置有對應的兩個翻邊，所述貨櫃（21）的兩個所述翻邊能壓在兩根所述橫檔（22）上。
  10. 一種能將貨物卸載在貨櫃內的立體卸載系統的控制方法，包括以下步驟： 步驟S1 輸送裝置（4）將卸載裝置（3）移動至接近卸貨出口（13）的自導航小車（11）上的貨物（5），所述自導航小車（11）開始將所述貨物（5）卸下； 步驟S2 當所述貨物（5）觸及所述卸載裝置（3）時，所述卸載裝置（3）緩慢下降，直至所述貨物（5）完全滑落到所述卸載裝置（3）上；及 步驟S3 所述輸送裝置（4）恢復常速，將所述卸載裝置（3）輸送到接近預定的貨櫃（21）卸貨。
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