一种抱叉装置的制作方法

1.本实用新型涉及智能物流技术领域，具体而言，涉及一种抱叉装置。


背景技术：

2.智能物流是利用条形码、射频识别技术、传感器、全球定位系统等先进的物联网技术通过信息处理和网络通信技术平台广泛应用于物流业运输、仓储、配送、包装、装卸等基本活动环节，实现货物运输过程的自动化运作和高效率优化管理，提高物流行业的服务水平，降低成本，减少自然资源和社会资源消耗。物联网为物流业将传统物流技术与智能化系统运作管理相结合提供了一个很好的平台，进而能够更好更快地实现智能物流的信息化、智能化、自动化、透明化、系统的运作模式。智能物流在实施的过程中强调的是物流过程数据智慧化、网络协同化和决策智慧化。
3.料箱自动搬运是智能物流系统中的重要环节，参考公开号为cn109748027a，名称是“一种物料箱自动拣选机器人及其控制方法”的发明专利申请，就公开了一种料箱自动搬运机器人。然而，现有的料箱自动搬运机器人存在以下技术缺陷：(1)机器人的料箱取放机构重量大，运行稳定性差、可靠性差；(2)机器人的升降机构驱动料箱取放机构上升或下降时稳定性差。


技术实现要素：

4.本实用新型就是为了解决现有料箱自动搬运机器人中的料箱取放机构重量大，运行稳定性差、可靠性差，升降机构稳定性差的技术问题，提供一种抱叉装置。
5.本实用新型公开的一种抱叉装置，其包括升降梁、支撑框架、大同步带轮、小同步带轮、第一惰轮、第二惰轮、底板、旋转驱动电机、料箱支撑底板、第一侧板、第二侧板、左侧三级伸缩叉、右侧三级伸缩叉、左侧拨动手指组件、右侧拨动手指组件、立板、推板、伸缩驱动电机、旋转轴、右侧后端同步带轮、右侧前端同步带轮、右同步带、右驱动板、左侧后端同步带轮、左侧前端同步带轮、左同步带和左驱动板，支撑框架与升降梁固定连接，大同步带轮与支撑框架转动连接，底板与大同步带轮的顶部固定连接，旋转驱动电机与底板连接，小同步带轮与旋转驱动电机的输出轴连接，第一惰轮、第二惰轮分别与底板的底面连接，大同步带轮和小同步带轮之间通过同步带连接，大同步带轮和小同步带轮之间的同步带绕过第一惰轮、第二惰轮，料箱支撑底板与底板固定连接，第一侧板、第二侧板分别与料箱支撑底板的两侧固定连接，立板与料箱支撑底板固定连接；右侧三级伸缩叉包括右侧一级伸缩板、右侧二级伸缩板、右侧三级伸缩板、右侧第1同步带、右侧第1齿板、右侧第1同步带轮、右侧第2同步带轮、右侧第2齿板、右侧第3齿板、右侧第2同步带、右侧第3同步带轮、右侧第4同步带轮、右侧第4齿板，右侧第1同步带轮与右侧一级伸缩板的后端连接，右侧第2同步带轮与右侧一级伸缩板的前端连接，右侧第1同步带连接于右侧第1同步带轮和右侧第2同步带轮之间，右侧第1同步带通过右侧第1齿板与第二侧板固定连接，右侧二级伸缩板通过右侧第2齿板与右侧第1同步带固定连接，右侧第3同步带轮与右侧二级伸缩板的后端连接，右侧第4
同步带轮与右侧二级伸缩板的前端连接，右侧第2同步带连接于右侧第3同步带轮和右侧第4同步带轮之间，右侧第2同步带通过右侧第3齿板与右侧一级伸缩板固定连接，右侧三级伸缩板通过右侧第4齿板与右侧第2同步带固定连接；右侧拨动手指组件包括右侧手指、右侧舵机安装架、右侧手指连接块、右侧联轴器、右侧转轴、右侧舵机，右侧舵机与右侧舵机安装架固定连接，右侧转轴与右侧手指连接块转动连接，右侧舵机的输出端通过右侧联轴器与右侧转轴的一端连接，右侧手指与右侧转轴的另一端连接，右侧手指连接块和右侧舵机安装架分别与右侧三级伸缩板的前端固定连接；推板的一端与右侧三级伸缩板的后部固定连接，伸缩驱动电机与立板固定连接，旋转轴转动地连接于第一侧板和第二侧板之间，伸缩驱动电机的输出轴通过传动机构与旋转轴连接，右侧后端同步带轮与旋转轴的一端连接，右侧前端同步带轮与第二侧板连接，右同步带连接于右侧前端同步带轮和右侧后端同步带轮之间，右驱动板的下端通过齿板与右同步带固定连接，右驱动板的上端与右侧一级伸缩板固定连接；升降梁的一端与第一定位轮连接板固定连接，升降梁的另一端与第二定位轮连接板固定连接；
6.左侧三级伸缩叉包括左侧一级伸缩板、左侧二级伸缩板、左侧三级伸缩板、左侧第1同步带、左侧第1齿板、左侧第1同步带轮、左侧第2同步带轮、左侧第2齿板、左侧第3齿板、左侧第2同步带、左侧第3同步带轮、左侧第4同步带轮、左侧第4齿板；左侧拨动手指组件包括左侧手指、左侧舵机安装架、左侧手指连接块、左侧联轴器、左侧转轴、左侧舵机；左侧手指连接块和左侧舵机安装架分别与左侧三级伸缩板的前端固定连接；左侧后端同步带轮与旋转轴的另一端连接，左侧前端同步带轮与第一侧板连接，左同步带连接于左侧前端同步带轮和左侧后端同步带轮之间，左驱动板的下端通过齿板与左同步带固定连接，左驱动板的上端与左侧一级伸缩板固定连接；
7.右侧一级伸缩板与第二侧板之间连接有滑轨，右侧二级伸缩板与右侧一级伸缩板之间连接有滑轨，右侧三级伸缩板与右侧二级伸缩板之间连接有滑轨；
8.左侧二级伸缩板和左侧一级伸缩板之间连接有滑轨，左侧三级伸缩板与左侧二级伸缩板之间连接有滑轨，左侧一级伸缩板与第一侧板之间连接有滑轨。
9.优选地，伸缩驱动电机的输出轴和旋转轴之间的传动机构是小同步带轮、大同步带带轮和同步带。
10.优选地，第一侧板的顶部和第二侧板的顶部连接有盖板，连接旋转驱动电机位于盖板的下方。
11.本实用新型的有益效果是，整个抱叉装置结构紧凑，重量轻，运动稳定、可靠；旋转时震动小。机器人结构紧凑，设计巧妙。
12.本实用新型进一步的特征和方面，将在以下参考附图的具体实施方式的描述中，得以清楚地记载。
附图说明
13.图1是agv搬运机器人的轴测图；
14.图2是agv搬运机器人的主视图；
15.图3是agv搬运机器人的左视图；
16.图4是抱叉装置的结构示意图；
17.图5是图4所示结构的俯视图；
18.图6是图4所示结构的侧视图；
19.图7是抱叉装置中，支撑框架与升降梁连接，底板通过大同步带轮与支撑框架连接的结构示意图；
20.图8是图7所示结构的主视图；
21.图9是大同步带轮和小同步带轮之间通过同步带连接的结构示意图；
22.图10是右侧三级伸缩叉的结构示意图；
23.图11是图10所示结构的主视图；
24.图12是图10所示结构的俯视图；
25.图13是右侧拨动手指组件的结构示意图；
26.图14是图13所示右侧拨动手指组件的主视图；
27.图15是右侧拨动手指组件安装在右侧三级伸缩叉的末端的结构示意图；
28.图16是用于驱动右侧三级伸缩叉的驱动机构示意图；
29.图17是图16所示结构另一视角的视图；
30.图18是抱叉装置的料箱支撑底板转动90
°
后，左侧三级伸缩叉和右侧三级伸缩叉正对货架的示意图；
31.图19是左侧三级伸缩叉和右侧三级伸缩叉伸出状态，且两个手指扣在料箱后端面的示意图。
32.图中符号说明：
33.100.agv底盘；200.升降装置，300.抱叉装置，301.升降梁，302.支撑框架，303.大同步带轮，304.小同步带轮，305.第一惰轮，306.第二惰轮，307.底板，308.旋转驱动电机，309.同步带，310.料箱支撑底板，311.第一侧板，312.第二侧板，313.盖板，314.左侧三级伸缩叉，315.右侧三级伸缩叉，315-1.右侧一级伸缩板，315-2.右侧二级伸缩板，315-3.右侧三级伸缩板，315-4.右侧第1同步带，315-5.右侧第1齿板，315-6.右侧第1同步带轮，315-7.右侧第2同步带轮，315-8.右侧第2齿板，315-9.右侧第3齿板，315-10.右侧第2同步带，315-11.右侧第3同步带轮，315-12.右侧第4同步带轮，315-13.右侧第4齿板，316.右侧拨动手指组件，316-1.右侧手指，316-2.右侧舵机安装架，316-2-1.螺纹孔，316-3.右侧手指连接块，316-3-1.螺纹孔，316-4.右侧联轴器，316-5.右侧转轴，316-6.右侧舵机，317.立板，318.推板，319.伸缩驱动电机，320.小同步带轮，321.大同步带带轮，322.同步带，323.旋转轴，324.右侧后端同步带轮，325.右侧前端同步带轮，326.右同步带，327.齿板，328.右驱动板；400.托板，500.料箱。
具体实施方式
34.以下参照附图，以具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
35.如图1-3所示，agv搬运机器人包括agv底盘100、升降装置200、抱叉装置300、托板400。agv底盘100用于按照预设的路线移动，从而使整个机器人移动到需要取放料箱的位置。抱叉装置300用于取放货架上的料箱。升降装置200与agv底盘100连接，升降装置200采用现有技术常用的结构即可。抱叉装置300安装在与升降装置200上，托板400与升降装置200的两个立柱固定连接，多个托板400沿竖直方向分布，图中显示有五个托板从而形成五
层结构。
36.如图4-14所示，抱叉装置300包括升降梁301、支撑框架302、大同步带轮303、小同步带轮304、第一惰轮305、第二惰轮306、底板307、旋转驱动电机308、同步带309、料箱支撑底板310、第一侧板311、第二侧板312、盖板313、左侧三级伸缩叉314、右侧三级伸缩叉315、左侧拨动手指组件、右侧拨动手指组件316、立板317、推板318、伸缩驱动电机319、小同步带轮320、大同步带带轮321、同步带322、旋转轴323、右侧后端同步带轮324、右侧前端同步带轮325、右同步带326、齿板327、右驱动板328、左侧后端同步带轮、左侧前端同步带轮、左同步带、左驱动板，支撑框架302与升降梁301固定连接，大同步带轮303与支撑框架302转动连接，底板307与大同步带轮303的顶部固定连接，旋转驱动电机308固定安装在底板307上，小同步带轮304与旋转驱动电机308的输出轴连接，第一惰轮305、第二惰轮306分别与底板307的底面连接，同步带309连接于大同步带轮303和小同步带轮304之间，同步带309绕过第一惰轮305，同步带309绕过第二惰轮306，旋转驱动电机308动作通过小同步带轮304、同步带309使大同步带轮303转动，大同步带轮303带动底板307转动(同步带传动噪声小，震动轻微，两个惰轮起到张紧的作用，两个惰轮能够增大小同步带轮304的包角，增大包角能够提高传动的稳定性，减少抱叉装置在旋转过程中的震动。)。料箱支撑底板310与底板307固定连接，第一侧板311、第二侧板312分别与料箱支撑底板310的两侧固定连接，立板317与料箱支撑底板310固定连接，盖板313的一端与第一侧板311的顶部连接，盖板313的另一端与第二侧板312的顶部连接，旋转驱动电机308位于盖板313的下方。右侧三级伸缩叉315包括右侧一级伸缩板315-1、右侧二级伸缩板315-2、右侧三级伸缩板315-3、右侧第1同步带315-4、右侧第1齿板315-5、右侧第1同步带轮315-6、右侧第2同步带轮315-7、右侧第2齿板315-8、右侧第3齿板315-9、右侧第2同步带315-10、右侧第3同步带轮315-11、右侧第4同步带轮315-12、右侧第4齿板315-13，右侧第1同步带轮315-6与右侧一级伸缩板315-1的后端连接，右侧第2同步带轮315-7与右侧一级伸缩板315-1的前端连接，右侧第1同步带315-4连接于右侧第1同步带轮315-6和右侧第2同步带轮315-7之间，右侧第1同步带315-4通过右侧第1齿板315-5与第二侧板312固定连接，右侧二级伸缩板315-2通过右侧第2齿板315-8与右侧第1同步带315-4固定连接，右侧第3同步带轮315-11与右侧二级伸缩板315-2的后端连接，右侧第4同步带轮315-12与右侧二级伸缩板315-2的前端连接，右侧第2同步带315-10连接于右侧第3同步带轮315-11和右侧第4同步带轮315-12之间，右侧第2同步带315-10通过右侧第3齿板315-9与右侧一级伸缩板315-1固定连接，右侧三级伸缩板315-3通过右侧第4齿板315-13与右侧第2同步带315-10固定连接。右侧一级伸缩板315-1与第二侧板312之间连接有滑轨，右侧二级伸缩板315-2与右侧一级伸缩板315-1之间连接有滑轨，右侧三级伸缩板315-3与右侧二级伸缩板315-2之间连接有滑轨。
37.右侧拨动手指组件316包括右侧手指316-1、右侧舵机安装架316-2、右侧手指连接块316-3、右侧联轴器316-4、右侧转轴316-5、右侧舵机316-6，右侧舵机316-6固定安装在右侧舵机安装架316-2上，右侧转轴316-5与右侧手指连接块316-3转动连接，右侧舵机316-6的输出端通过右侧联轴器316-4与右侧转轴316-5的一端连接，右侧手指316-1与右侧转轴316-5的另一端连接。右侧手指连接块316-3设有螺纹孔316-3-1，右侧舵机安装架316-2设有螺纹孔316-2-1。右侧三级伸缩板315-3的前端设有螺钉孔315-3-1、螺钉孔315-3-2，用螺钉穿过螺钉孔315-3-1后与螺纹孔316-3-1连接实现右侧手指连接块316-3的固定安装，用
螺钉穿过螺钉孔315-3-2后与螺纹孔316-2-1连接实现右侧舵机安装架316-2的固定安装，整个右侧拨动手指组件316固定安装在右侧三级伸缩板315-3的前端。
38.推板318的一端与右侧三级伸缩板315-3的后部固定连接，伸缩驱动电机319固定安装在立板317上，小同步带轮320与伸缩驱动电机319的输出轴连接，同步带322连接于大同步带带轮321和小同步带轮320之间，旋转轴323转动地连接于第一侧板311和第二侧板312之间，大同步带带轮321与旋转轴323的中部固定连接，右侧后端同步带轮324与旋转轴323的一端连接，右侧前端同步带轮325与第二侧板312连接，右同步带326连接于右侧前端同步带轮325和右侧后端同步带轮324之间，右驱动板328的下端通过齿板327与右同步带326固定连接，右驱动板328的上端与右侧一级伸缩板315-1固定连接。当伸缩驱动电机319工作时通过旋转轴带动右侧后端同步带轮324旋转，从而带动右同步带326转动，右同步带326带动右驱动板328平移，右驱动板328带动右侧一级伸缩板315-1向前运动或向右运动。右侧一级伸缩板315-1向前运动时，右侧二级伸缩板315-2、右侧三级伸缩板315-3同步向前运动，整个右侧三级伸缩叉315向前伸出，由于推板318固定安装在右侧三级伸缩板315-3上，所以，右侧三级伸缩板315-3随着右侧三级伸缩板315-3向前运动。当整个右侧三级伸缩叉315向后缩回时，右侧一级伸缩板315-1向后运动，右侧二级伸缩板315-2、右侧三级伸缩板315-3同步向后运动。
39.升降梁301的一端升降装置200中的上下运动部位固定连接，升降梁301的另一端与升降装置200中的上下运动部位固定连接。
40.左侧拨动手指组件的结构与右侧拨动手指组件316的结构相同，左侧拨动手指组件包括左侧手指、左侧舵机安装架、左侧手指连接块、左侧联轴器、左侧转轴、左侧舵机，左侧舵机固定安装在左侧舵机安装架上，左侧转轴与左侧手指连接块转动连接，左侧舵机的输出端通过左侧联轴器与左侧转轴的一端连接，左侧手指与左侧转轴的另一端连接。左侧手指连接块与左侧三级伸缩板的前端固定连接，左侧舵机安装架与左侧三级伸缩板的前端固定连接，整个左侧拨动手指组件固定安装在左侧三级伸缩板的前端。
41.左侧三级伸缩叉314与右侧三级伸缩叉315的结构相同，左侧三级伸缩叉314包括左侧一级伸缩板、左侧二级伸缩板、左侧三级伸缩板、左侧第1同步带、左侧第1齿板、左侧第1同步带轮、左侧第2同步带轮、左侧第2齿板、左侧第3齿板、左侧第2同步带、左侧第3同步带轮、左侧第4同步带轮、左侧第4齿板，左侧第1同步带轮与左侧一级伸缩板的后端连接，左侧第2同步带轮与左侧一级伸缩板的前端连接，左侧第1同步带连接于左侧第1同步带轮和左侧第2同步带轮之间，左侧第1同步带通过左侧第1齿板与第一侧板311固定连接，左侧二级伸缩板通过左侧第2齿板与左侧第1同步带固定连接，左侧第3同步带轮与左侧二级伸缩板的后端连接，左侧第4同步带轮与左侧二级伸缩板的前端连接，左侧第2同步带连接于左侧第3同步带轮和左侧第4同步带轮之间，左侧第2同步带通过左侧第3齿板与左侧一级伸缩板固定连接，左侧三级伸缩板通过左侧第4齿板与左侧第2同步带固定连接。左侧二级伸缩板和左侧一级伸缩板之间可以连接滑轨来提高稳定性，左侧三级伸缩板与左侧二级伸缩板之间可以连接滑轨来提高稳定性，左侧一级伸缩板与第一侧板311之间可以连接滑轨来提高稳定性。
42.左侧后端同步带轮与旋转轴323的另一端连接，左侧前端同步带轮与第一侧板311连接，左同步带连接于左侧前端同步带轮和左侧后端同步带轮之间，左驱动板的下端通过
齿板与左同步带固定连接，左驱动板的上端与左侧一级伸缩板固定连接。
43.整个抱叉装置结构紧凑，重量轻，运动稳定、可靠。
44.初始状态下，机器人处于图1所示的初始状态，当控制器控制agv搬运机器人搬运料箱时，旋转驱动电机308动作使料箱支撑底板310转动90
°
(如图18所示)，左侧三级伸缩叉314、右侧三级伸缩叉315的前端正对货架上的料箱；下一步使左侧三级伸缩叉314、右侧三级伸缩叉315向正前方伸出，然后右侧拨动手指组件316的右侧手指316-1向内转动90
°
，左侧拨动手指组件的左侧手指向内转动90
°
，如图19所示，两个手指靠近料箱500的后端面；再下一步，使左侧三级伸缩叉314、右侧三级伸缩叉315缩回，右侧手指316-1和左侧手指同时拨动料箱500从而将料箱500平移到料箱支撑底板310上，实现料箱从货架取出动作；再下一步，旋转驱动电机308反向旋转90
°
使料箱支撑底板310返回到图1所示的初始状态，右侧手指316-1和左侧手指转动90
°
返回到竖直初始状态，然后左侧三级伸缩叉314、右侧三级伸缩叉315向正前方伸出，推板318推动料箱至托板400上，然后左侧三级伸缩叉314和右侧三级伸缩叉315缩回，料箱暂存在托板400上；再下一步，需要将托板400上暂存的料箱取出时，左侧三级伸缩叉314、右侧三级伸缩叉315伸出再缩回将料箱取出，取出后可以再利用堆板318将料箱移动到目标货架上。
45.过程中，大同步带轮303、小同步带轮304、第一惰轮305、第二惰轮306和同步带309传递动力使底板307旋转，底板307带动料箱支撑底板310、第一侧板311、第二侧板312以及两组三级伸缩叉稳定、可靠地旋转。大同步带轮303、小同步带轮304和同步带309组成的传动机构重量轻，能够尽可能的减轻整个抱叉装置的重量。