码垛、拆垛机器人的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于物流设备技术领域，特别涉及码垛、拆垛机器人，其包括控制装置、设置有驱动机构的车体、设置于车体的机械臂，机械臂的工作端设置有夹具；车体设置有测距传感器，测距传感器电连接于PID运算组件；驱动机构、机械臂、夹具和PID运算组件均电连接于控制装置。驱动机构驱动车体进入货车的车厢，车体上的测距传感器测量车体与车厢壁的相对位置，并将测量的结果实时传送给PID运算组件，PID运算组件通过PID运算，将运算结果传送给控制装置，控制装置根据PID运算结果对车体的位置进行实时闭环调节，使车体能一直在车厢内的预设路径上运动。该种码垛、拆垛机器人可大大减小了人工劳动力，降低企业的综合成本。
【专利说明】
码垛、拆垛机器人
技术领域
[0001 ]本实用新型属于物流设备技术领域，特别涉及码垛、拆垛机器人。
【背景技术】
[0002]随着社会的进步，企业的发展，使用货车对物品进行运输与周转的情况越来越多，这也使得在运输与周转的过程中，装卸货的工作越来越多。传统的装卸货是采用人工装卸货，但是现在用人成本高、招工难、管理难等问题日益严重，另外货车车厢内空气不流通，内部环境闷热，工人需要在车厢内整齐码垛货物，这使得工人的工作强度大、工作效率低，因此，如何高效地对货车进行装卸货成为了企业一直寻求解决的问题。
[0003]随着自动化的不断发展，现在已有使用机器人对仓库内的货物进行码垛的实例，机器人将货物在仓库内码垛整齐，能减少工人的劳动强度的同时也合理地利用了空间。但是这类机器人大多固定在车间的特定地方，以便机械手准确定位。而货车的车厢位置是随机的，现有的机器人难以在货车的车厢内准确定位，也不可能把机器人一直固定在货车的车厢内，因此现在货车车的厢内的装卸货还是需要依靠人工完成。
[0004]针对现有技术所存在的问题，有必要研发一种适用于货车的车厢内工作的装卸货机器人。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种能够在货车的车厢内作业的码垛、拆垛机器人。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0007]码垛、拆垛机器人，包括控制装置、设置有驱动机构的车体、设置于车体的机械臂，机械臂的工作端设置有夹具；车体设置有用于测量车体相对于车厢壁的位置的测距传感器，测距传感器电连接PID运算组件;驱动机构、机械臂、夹具和PID运算组件均连接控制装置。
[0008]其中，夹具包括托底和设置于托底的固定板，托底的托持面上设有推板，推板与固定板之间设置有折叠机构;折叠机构伸展带动推板沿着托持面朝远离固定板的方向运动。
[0009]其中，推板与物品接触的侧面设置有真空吸盘。
[0010]其中，折叠机构设置有伸缩件，伸缩件伸缩带动折叠机构伸缩。
[0011]其中，驱动机构为设置于车体底部的两侧的驱动履带或驱动轮，各驱动履带或各驱动轮分别被不同的伺服电机驱动。
[0012]其中，车体设置有把物品从车厢外传送至机械臂抓取物品之处的传送机构，传送机构电连接控制装置。
[0013]其中，传送机构包括设置于车体的传送带和滑动连接于车体的滚筒架，滚筒架设置于传送带的下方，物品从传送带传送到滚筒架的伸出端;滚筒架装载物品往远离传送带的方向滑出，机械臂从滚筒架的伸出端把物品抓取。
[0014]其中，滚筒架与车体之间设置有丝杆机构，丝杆机构带动滚筒架运动。
[0015]其中，滚筒架沿其自身运动方向上远离传送带的一端设置有防止物品掉下的阻挡结构。
[0016]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0017]本实用新型的码垛、拆垛机器人，驱动机构驱动车体进入货车的车厢，车体上的测距传感器测量车体与车厢壁的相对位置，并将测量的结果实时传送给PID运算组件，PID运算组件通过PID运算，将运算结果传送给控制装置，控制装置根据PID运算结果对车体的位置进行实时闭环调节，使车体能一直在车厢内的预设路径上运动。车体运动到进行装卸货的位置后，机械臂动作，夹具对物品进行码垛或拆垛。该种码垛、拆垛机器人可实现全自动式的装卸货，快速将物品装柜或卸柜，大大减小了人工劳动力，降低企业的综合成本。
【附图说明】
[0018]附图用来提供对本实用新型的进一步理解，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。
[0019]图1是本实用新型的码垛、拆垛机器人进入货车车厢内工作时的示意图。
[0020]图2是本实用新型的码垛、拆垛机器人的结构示意图。
[0021]图3是驱动机构的结构示意图。
[0022]图4是夹具的结构示意图。
[0023]图5是机械臂正装于车体时的结构示意图。
[0024]附图标记包括:
[0025]I 码操、拆操机器人；
[0026]11——车体；
[0027]12--驱动机构、121--驱动履带、122--伺服电机；
[0028]13一一机械臂；
[0029]14——夹具、141——托底、142——固定板、143——推板、144——折叠机构、145—一伸缩件；
[0030]15——顶板；
[0031]16——传送带；
[0032]17——滚筒架、171——第一工位、172——第二工位、173——挡板；
[0033]2--车厢；
[0034]3——物品。
【具体实施方式】
[0035]以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0036]本实用新型的码垛、拆垛机器人I，如图1和图2所示，包括控制装置、设置有驱动机构12的车体11、设置于车体11的机械臂13，机械臂13的工作端设置有夹具14;车体11的一侧设置有两个测距传感器(图中未画出)，测距传感器电连接于PID运算组件;驱动机构12、机械臂13、夹具14和PID运算组件均电连接于控制装置(其中，控制装置可设置于车体11内或车体11外，因此图中并未画出)。具体地，该控制装置为PLC可编程控制器，而相关的PID运算组件的程序命令存储在PLC可编程控制器中。具体地，如图2和图3所示，驱动机构12包括设置于车体11底部的两侧的驱动履带121，各驱动履带121分别被不同的伺服电机122驱动，不同的伺服电机122各自运行可实现车体11的前进、后退或者调整方向，使用驱动履带121是为了使该机器人在货车车厢2内行驶时更加平稳，防止货车车厢2的地面凹凸阻碍机器人的正常工作，当然，也可采用驱动轮驱动车体11。具体地，机械臂13可正装或倒装在车体11上，在本实施例中，车体11设置有顶板15，机械臂13倒装于顶板15，采用倒装的方式，可使得机械臂13的安装点较高，使其工作端的活动范围更大，而且在码垛或拆垛货车车厢2顶部的物品3时，采用倒装的方式使得机械臂13更容易到达工位。当然，也可如图5所示，机械臂13正装于车体11，这样机械臂13工作时的稳定性高，使码垛、拆垛机器人I的精度较高。
[0037]本实用新型保证了机器人在货车车厢2内按照正确的方向行进，这样才能保证码垛和拆垛时，机械臂13的工作端的位置准确。为了达到上述目的，本实用新型的工作方式如下:通过装设在车体11的同一旁侧的两个测距传感器测量车体11的一侧面与车厢2壁面的相对位置，并实时把位置数据发送给PLC控制器，PLC控制器通过PID运算后把位置调整命令及位置调整数据传递到伺服控制器，由伺服控制器控制伺服电机122调整位置。伺服电机122的动作信号也实时反馈给PLC控制器，由PLC控制器汇总伺服电机122的动作信号和测距传感器的信号，PLC控制器不断做“测量-计算-运动”的循环工作，直到车体11同一旁侧的两个视觉传感器所分别测得的车体11的一旁侧距离车厢2壁面的距离一致时，即表明车体11已平行于车厢壁。车体11位置正确后，将进行车体11的前后移动，这时根据作业的具体需要，PLC控制器控制车体11运动，当车体11到达工作位置时，PLC控制器控制机械臂13进行码垛工作。而在车体11移动过程中，PID运算持续进行，保证车体11的方向正确。另外，也可在车体11的前侧增加视觉传感器，用于测量车体11相对于车厢2前部的距离。另外，还可在车体11的左右两侧均设置两个视觉传感器，车体11进入不同大小的车厢2后，通过分布于车体11左右的四个视觉传感器，可测量出车厢2的实际宽度，并把该宽度数据传递给PLC控制器，PLC控制器根据该车厢2的宽度来计算物品3的码垛方式。
[0038]在本实施例中，如图4所示，夹具14包括托底141和设置于托底141的固定板142，使用托底141托持方式抓取物品3，可使夹具14能够抓起质量较大的物品3。在托底141的托持面上设有推板143，推板143与物品3接触的一面设置有真空吸盘(图中未示出)，通过真空吸盘可把物品3吸紧于推板143 ；推板143与固定板142之间设置有折叠机构144 ；折叠机构144通过伸缩件145(具体可为气缸)驱动伸缩，伸缩件145伸缩同时带动折叠机构144伸缩。折叠机构144收缩，推板143吸着物品3沿着托底141朝靠近固定板142的方向运动，S卩抓取物品3;折叠机构144伸展，推板143把物品3沿着托底朝远离固定板142的方向运动推出，即放下物品3。该种夹具14结构简单，且运行可靠。
[0039]在本实施例中，如图2所示，车体11安装有用于把物品3从车厢2外传送到机械臂13抓取物品之处的传送机构，物品在传送机构上排列成排，等待机械臂13抓取。传送机构具体包括设置于车体11的传送带16和滑动连接于车体11的滚筒架17，滚筒架17设置于传送带16的下方;物品3从车厢2外传送到传送带16，之后经传送带16传送到滚筒架17上。滚筒架17与车体11之间设置有丝杆机构，丝杆机构带动滚筒架17在第一工位171和第二工位172之间运动，即滚筒架17能在传送带16的底下滑进和滑出，但总有留出一段伸出端用以承载并排列物品3。当机械臂13运动到准备抓取物品3的位置时，滚筒架17伸出到第二工位172，机械臂13把物品3从滚筒架17拿起;机械臂13把物品3拿起后，为了不妨碍机械臂13的正常运动，滚筒架17滑动回到第一工位171，承载新传送来的物品3并等待下一次伸出命令。滚筒架17在其自身运动方向上的远离传送带16的一端设置有防止物品3掉下的阻挡结构，在本实施例中具体为挡板173;另外滚筒架17上的滚筒采用单向轴承连接于滚筒架17，使物品3进入滚筒架17后只能单向向前运动。
[0040]通过上述结构，本实用新型的码垛、拆垛机器人可实现全自动式的装卸货，快速将物品装柜或卸柜，大大减小了人工劳动力，降低企业的综合成本。
[0041]最后应说明的是:以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.码垛、拆垛机器人，其特征在于:包括控制装置、设置有驱动机构的车体、设置于所述车体的机械臂，所述机械臂的工作端设置有夹具;所述车体设置有用于测量车体相对于车厢壁的位置的测距传感器，所述测距传感器电连接PID运算组件;所述驱动机构、机械臂、夹具和PID运算组件均连接所述控制装置。2.根据权利要求1所述的码垛、拆垛机器人，其特征在于:所述夹具包括托底和设置于所述托底的固定板，所述托底的托持面上设有推板，所述推板与所述固定板之间设置有折叠机构;所述折叠机构伸展带动所述推板沿着托持面朝远离所述固定板的方向运动。3.根据权利要求2所述的码垛、拆垛机器人，其特征在于:所述推板与物品接触的侧面设置有真空吸盘。4.根据权利要求2所述的码垛、拆垛机器人，其特征在于:所述折叠机构设置有伸缩件，伸缩件伸缩带动所述折叠机构伸缩。5.根据权利要求1所述的码垛、拆垛机器人，其特征在于:所述驱动机构为设置于所述车体底部的两侧的驱动履带或驱动轮，各驱动履带或各驱动轮分别被不同的伺服电机驱动。6.根据权利要求1所述的码垛、拆垛机器人，其特征在于:所述车体设置有把物品从车厢外传送至所述机械臂抓取物品之处的传送机构，所述传送机构电连接所述控制装置。7.根据权利要求6所述的码垛、拆垛机器人，其特征在于:所述传送机构包括设置于所述车体的传送带和滑动连接于所述车体的滚筒架，所述滚筒架设置于所述传送带的下方，物品从所述传送带传送到所述滚筒架的伸出端;所述滚筒架装载物品往远离所述传送带的方向滑出，所述机械臂从所述滚筒架的伸出端把物品抓取。8.根据权利要求7所述的码垛、拆垛机器人，其特征在于:所述滚筒架与所述车体之间设置有丝杆机构，丝杆机构带动所述滚筒架运动。9.根据权利要求8所述的码垛、拆垛机器人，其特征在于:所述滚筒架沿其自身运动方向上远离所述传送带的一端设置有防止物品掉下的阻挡结构。
【文档编号】B65G61/00GK205555541SQ201620201328
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年3月16日
【发明人】毛亚英, 李海军, 龙高峰
【申请人】广州圣益龙自动控制技术有限公司