一种装车机器人的制作方法

专利名称:一种装车机器人的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种装车机器人，其特征在于，包括一主体框架，用以固定各机构和其他零部件；一上料平台；一机械抓手；一输送带机构，用于将货物从上料平台输送至所述机械抓手处；一上下移动机构，用以带动机械抓手上下移动；一前后移动导轨，安装在主体框架两侧下端的地面；一动力组，包括控制机械抓手进行转动的转动伺服电机、控制机械抓手开合的气缸、以及驱动主体框架前后移动的前后移动电机；一感应控制装置，包括货物位置感应器、落料感应器以及车辆位置感应器，分别安装在主体框架的不同位置，用以控制机械抓手运行。本实用新型所述装车机器人实现装车的无人化、从而节约了人力，装车效率大大提高，装车规范整齐。
【专利说明】一种装车机器人

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及货物装卸【技术领域】，尤其涉及一种装车机器人。

【背景技术】
[0002]目前固体物料的流通分为两种形式:散装和袋装。散装这种形式在发达国家应用比较广泛，它主要应用在流通性比较好的固体物料，能节省大量的包装费用和装卸的人力费用，省时、省力、省钱。缺点是局限性较强，必须适用于流通性较强的物料，如:小麦、玉米等。同时它对陆路运输的也要求较高，必须是厢式车或集装箱运输，必须有装卸散装货物的设备。
[0003]袋装这种方式比较灵活，装卸运输比较方便。缺点是要消耗大量的包装费用和装卸的人力费用。国外由于人工费用比较昂贵，所以袋装货物绝大多数采用托盘承载运输，物料用码垛机械在托盘上码垛，然后用叉车等装卸设备装卸。托盘装载运输的最大缺点是在产品销售时，连同托盘一同计入产品成本，使产品成本加高。只有在人力成本较高或粗、笨活劳动力奇缺的发达国家采用较多，我国托盘装载运输的应用较少。
[0004]随着我国经济的快速发展以及人们生活水平的提高，近年来我国也逐步出现了劳动力短缺的现象，特别是粗、笨活劳动力更是短缺。原来那种单靠人力装载的情况将逐步被装卸机械所取代，我国装卸作业发展到现在，采用最多的是产品在托盘上码垛，产品销售时再把产品从托盘上卸掉，装车。这种方式虽然仍然消耗大量的人力，但相比传统的全人工装车，已省时、省力不少，也比发达国家连同托盘一同销售的情况节省不少费用。所以在我国目前有条件的企业，已逐步采用这种方式即:产品在托盘上码垛，叉车在仓库内堆放，产品从托盘上卸掉装车。
[0005]在袋装货物装车领域，目前国内绝大多数采取的是借助输送机的方式:人工把产品从托盘或推料车上卸下，放入输送机输送到车厢上面，工人再在输送机的另一端，把输送机输送过来的产品在车厢内摆放。
[0006]目前国内输送机有:可移动式输送机，伸缩式输送机，厢式车输送机等。但是不管哪一种输送机只是方便人工移动，都不能完成自动装车，都需要人工在输送机的另一端接料、摆放。在水泥行业出现一种造价不菲的装车机，但它实际上也是一种可移动式的输送机，只是把输送机吊在了车的上面，方便输送机上下前后移动，比一般的输送机在装车方面更进一步，然而同样需要人工来操作、摆放，不能完成装车的自动化，同时人工借助输送设备的装车，在摆放时由于不能精确到位，所以容易造成袋装货物包与包之间互相叠加的现象,给卸车造成一定的困难。


【发明内容】

[0007]本实用新型的目的是提供在于提出一种装车机器人，实现了装车的无人化、全自动，从而节约了人力，装车效率大大提高，装车更规范、整齐，更易于以后的卸车。
[0008]为实现上述实用新型目的，本实用新型采用了如下技术方案:
[0009]一种装车机器人，其特征在于，包括
[0010]一主体框架，用以固定各机构和其他零部件；
[0011]一上料平台，用于承载需要装车的货物；
[0012]一机械抓手，用以抓取货物进行装车；
[0013]一输送带机构，两端分别连接所述上料平台和机械抓手，用于将货物从上料平台输送至所述机械抓手处；
[0014]一上下移动机构，用以带动机械抓手上下移动；
[0015]一前后移动导轨，安装在主体框架两侧下端的地面；
[0016]一动力组，包括控制机械抓手进行转动的伺服电机、控制机械抓手开合的气缸、以及驱动主体框架前后移动的前后移动电机；
[0017]一感应控制装置，包括货物位置感应器、落料感应器以及车辆位置感应器、行程开关、接近开关、光电开关以及电磁阀感应控制器，分别安装在主体框架的不同位置，用以控制机械抓手运行。
[0018]接近开关和行程开关安装在上下移动导轨一侧，作用是感应控制机械抓手回零。
[0019]第一光电开关安装在机械抓手转动手指处，作用是感应到货物到达正确指定位置。
[0020]第二光电开关安装在主体框架中部，作用是感应到车辆停放到正确的位置。
[0021]作为优选方案之一，所述上下移动机构包括钢丝绳、滚轮、上下移动电机和上下移动导轨，其中，所述钢丝绳设置于主体框架上端，两端分别连接于滚轮和所述机械抓手和输送带机构，所述上下移动电机和滚轮安装在主体框架侧面，所述上下移动电机用于驱动滚轮转动，所述上下移动导轨通过滑块连接于机械抓手和输送带机构。
[0022]作为优选方案之一，所述输送带机构包括平面输送带和斜坡输送带，所述平面输送带的方向与所述前后移动导轨的方向垂直，所述平面输送带一端平行连接于所述机械抓手，另一端垂直连接于斜坡输送带，所述斜坡输送带的另一端连接于上料平台；在平面输送带和斜坡输送带的连接处还设有让物料改变运行方向的转向轮。
[0023]作为优选方案之一，所述上料平台底部四角还装有四个用以带动上料平台移动的上料平台运动轮。
[0024]作为优选方案之一，还包括设置在所述机械抓手下端的抓手手指带动轮，所述抓手手指带动轮通过所述伺服电机驱动带动所述机械抓手的手指进行转动使得货物能够进入抓手。
[0025]作为优选方案之一，所述主体框架底部装有运动轮，所述运动轮放置于所述前后移动导轨中带动主体框架沿前后移动导轨前后移动。
[0026]作为优选方案之一，所述主体框架为龙门吊架式结构。
[0027]采用了本实用新型的技术方案，装车机器人可实现每小时1500多包的取料速度，完全取代目前的人工操作。按目前人工装车能力，在借助输送机械的情况下，每人每班8小时平均最大装车2400包计算(装车工人由于其劳动强度大，不能像机器一样实现8小时不停歇运转，其必须是休息与劳动相结合的间歇式劳动)，能代替6?12个拆跺工人(装车机器人可实现连续的24小时不停歇运转)。在目前人工人短缺，劳动力成本日益增高的情况下，其经济效益和社会效益是巨大的。
[0028]有益效果:
[0029]本实用新型所述装车机器人实现了装车的无人化、全自动，从而节约了人力，装车效率大大提高，装车更规范、整齐，更易于以后的卸车。

【附图说明】

[0030]图1为本实用新型所述装车机器人的结构示意图；
[0031]图2为本实用新型所述装车机器人的后视图；
[0032]其中，1、滚轮、2、上下移动电机；3、钢丝绳；4、主体框架；5、上料平台；6、输送带机构；7、机械抓手；8、气缸；9、上下移动导轨；10、前后移动导轨；11、主体框架运动轮，12、上料平台运动轮，13、接近开关，14、行程开关，15、第一光电开关，16、抓手手指带动轮，17、机械抓手转动手指，18、第二光电开关，19、转向轮，20、前后移动电机，61、平面输送带，62、斜坡输送带。

【具体实施方式】
[0033]以下结合附图及一优选实施例对本实用新型的技术方案作进一步的说明。
[0034]实施例:
[0035]如图1?图2所示:本实施例所揭示的一种装车机器人，包括
[0036]一主体框架4，用以固定各机构和其他零部件；
[0037]一上料平台5，用于承载需要装车的货物；
[0038]一机械抓手7，用以抓取货物进行装车；
[0039]一输送带机构6，两端分别连接所述上料平台5和机械抓手7，用于将货物从上料平台5输送至所述机械抓手7处；
[0040]一上下移动机构，用以带动机械抓手7上下移动；
[0041]一前后移动导轨10，安装在主体框架4两侧下端的地面；
[0042]一动力组，包括控制机械抓手7进行转动的伺服电机、控制机械抓手7开合的气缸8、以及驱动主体框架4前后移动的前后移动电机20 ；
[0043]一感应控制装置，包括货物位置感应器、落料感应器以及车辆位置感应器、行程开关、接近开关、光电开关以及电磁阀感应控制器，分别安装在主体框架的不同位置，用以控制机械抓手运行。
[0044]接近开关13和行程开关14安装在上下移动导轨9 一侧，作用是感应控制机械抓手7回零。
[0045]第一光电开关15安装在机械抓手转动手指17处，作用是感应到货物到达正确指定位置。
[0046]第二光电开关18安装在主体框架4中部，作用是感应到车辆停放到正确的位置。
[0047]作为优选方案之一，所述上下移动机构包括钢丝绳3、滚轮1、上下移动电机2和上下移动导轨9，其中，所述钢丝绳3设置于主体框架4上端，两端分别连接于滚轮I和所述机械抓手7和输送带机构6，所述上下移动电机2和滚轮I安装在主体框架4侧面，所述上下移动电机2用于驱动滚轮I转动，所述上下移动导轨9通过滑块连接于机械抓手7和输送带机构6。
[0048]作为优选方案之一,所述输送带机构6包括平面输送带61和斜坡输送带62,所述平面输送带61的方向与所述前后移动导轨10的方向垂直，所述平面输送带61 —端平行连接于所述机械抓手7，另一端垂直连接于斜坡输送带62，所述斜坡输送带62的另一端连接于上料平台5 ;在平面输送带61和斜坡输送带62的连接处还设有让物料改变运行方向的转向轮19。
[0049]作为优选方案之一，所述上料平台5底部四角还装有四个用以带动上料平台5移动的上料平台运动轮12。
[0050]作为优选方案之一，还包括设置在所述机械抓手7下端的抓手手指带动轮16，所述抓手手指带动轮16通过所述伺服电机驱动带动所述机械抓手7的手指进行转动使得货物能够进入机械抓手7。
[0051]作为优选方案之一，所述主体框架4底部装有运动轮11，所述主体框架运动轮11放置于所述前后移动导轨10中带动主体框架4沿前后移动导轨10前后移动。
[0052]作为优选方案之一，所述主体框架4为龙门吊架式结构。
[0053]装车机器人工作原理及步骤:
[0054]装车机器人的动作过程包括以下步骤:
[0055]装车机器人在初始状态下各部件自动归位，上下移动机构带动机械抓手7移动到设定的最高点的位置。
[0056]将装货车辆停靠在装车机器人的前方固定的区域。
[0057]设置参数，输入装货车辆的车厢宽度、装车排数和层数。
[0058]叉车司机将袋装或箱装物料放到上料平台5上，操作手将物料放到输送带上，按动启动按钮，装车机器人进入自动化运行状态。
[0059]机械抓手7接到感应器通知后，由电机及感应设备控制运动至车辆放料上方，气缸8工作打开抓手7，气缸工作关闭抓手，上下移动电机2控制钢丝绳3将机械抓手7上升到位置后，气缸8工作，打开机械抓手7，放下物料。
[0060]机械抓手7按照感应设备及控制程序的安排，在车厢内进行物料的码放工作，当物料码放到一定高度后，主体框架4 (龙门吊架)和上料平台5由前后移动电机20带动往后运动到相应位置，机械抓手7继续抓取码放工作。
[0061]当设定的层数摆放完毕后，设备回归到初始状态。
[0062]如果该装货车辆继续装货，则车辆前行到适当位置，继续装料。
[0063]根据车辆装货情况，在设定参数时，可以设定装车的排数、层数、车厢的宽度。
[0064]输送带、伺服电机、机械抓手、气缸及其之间的动作配合，是本实用新型【具体实施方式】的精髓所在，使物料能够精确的摆放在恰当的位置上。
[0065]因此该种机器的装车方式，能使装车最大限度的提高效率，减少车辆的移动频率，节省人力，提高效率，增加企业的效益。
[0066]需要指出的是，以上所述者仅为用以解释本实用新型之较佳实施例，并非企图据以对本实用新型作任何形式上之限制，是以，凡有在相同之实用新型精神下所作有关本实用新型之任何修饰或变更，皆仍应包括在本实用新型意图保护之范畴。
【权利要求】
1.一种装车机器人，其特征在于，包括 一主体框架，用以固定各机构和其他零部件； 一上料平台，用于承载需要装车的货物； 一机械抓手，用以抓取货物进行装车； 一输送带机构，两端分别连接所述上料平台和机械抓手，用于将货物从上料平台输送至所述机械抓手处； 一上下移动机构，用以带动机械抓手上下移动； 一前后移动导轨，安装在主体框架两侧下端的地面； 一动力组，包括控制机械抓手进行转动的转动伺服电机、控制机械抓手开合的气缸、以及驱动主体框架前后移动的前后移动电机； 一感应控制装置，包括货物位置感应器、落料感应器以及车辆位置感应器、行程开关、接近开关、光电开关以及电磁阀感应控制器，分别安装在主体框架的不同位置，用以控制机械抓手运行。2.根据权利要求1所述的装车机器人，其特征在于，所述上下移动机构包括钢丝绳、滚轮、上下移动电机和上下移动导轨，其中，所述钢丝绳设置于主体框架上端，两端分别连接于滚轮和所述机械抓手和输送带机构，所述上下移动电机和滚轮安装在主体框架侧面，所述上下移动电机用于驱动滚轮转动，所述上下移动导轨通过滑块连接于机械抓手和输送带机构。3.根据权利要求1所述的装车机器人，其特征在于，所述输送带机构包括平面输送带和斜坡输送带，所述平面输送带的方向与所述前后移动导轨的方向垂直，所述平面输送带一端平行连接于所述机械抓手，另一端垂直连接于斜坡输送带，所述斜坡输送带的另一端连接于上料平台；在平面输送带和斜坡输送带的连接处还设有让物料改变运行方向的转向轮。4.根据权利要求1所述的装车机器人，其特征在于，所述上料平台底部四角还装有四个用以带动上料平台移动的上料平台运动轮。5.根据权利要求1所述的装车机器人，其特征在于，还包括设置在所述机械抓手下端的抓手手指带动轮，所述抓手手指带动轮通过所述伺服电机驱动带动所述机械抓手的手指进行转动使得货物能够进入抓手。6.根据权利要求2所述的装车机器人，其特征在于，所述主体框架底部装有运动轮，所述运动轮放置于所述前后移动导轨中带动主体框架沿前后移动导轨前后移动。7.根据权利要求6所述的装车机器人，其特征在于，所述主体框架为龙门吊架式结构。
【文档编号】B65G67-10GK204265030SQ201420297393
【发明者】张永波 [申请人]青岛德和丰科贸有限公司