一种货物存取平台及其夹取装置的制作方法

本发明涉及物流运输技术领域，更具体地说，涉及一种夹取装置。此外，本发明还涉及一种包括上述夹取装置的货物存取平台。

背景技术：

近年来快递行业飞速发展，但货物的装卸、分发、扫描、投递仍然主要依靠人力来实现。尤其对于偏远的地区，路途遥远，交通不便，人力不足，快递件的投送还存在很多不足与不便之处。

近年来，快递领域开始尝试使用无人机运送快递，也获得了技术上的突破。但是，快递的装卸分拣等都是通过人力所为。另外，外国存在类似平台，用于对药物的分拣和安放在不同的空间位置，实现对轻小药物盒的安置。但上述平台只能利用在服务货物较轻的场所，如其能分拣的货物大多为箱药物包装盒，为了方便物品的分拣和搬运，通常需要设计多个执行机构，其设计相对复杂，花费相对较大。

综上所述，如何提供一种能够实现便捷搬运的快递柜夹取装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种夹取装置，该夹取装置能够用于基于无人机的货物柜上，方便货物柜收取货物。

本发明的另一目的是提供一种包括上述夹取装置的货物存取平台。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种夹取装置，包括控制装置、底座平台和设置在所述底座平台上的能够沿X轴移动的X轴移动平台，所述X轴移动平台上设有用于推动货物的限位板，所述X轴移动平台上设有与X轴垂直的垂直X轴导轨，所述X轴导轨上相对设有两个可移动的夹取勾手，所述控制装置控制两个所述夹取勾手异向移动以夹取或放开货物；所述X轴移动平台与所述夹取勾手均与用于控制二者移动的所述控制装置连接。

优选的，还包括：

用于获取货物高度的距离传感器，所述距离传感器通过支撑支架设置在所述X轴移动平台上，所述距离传感器与所述控制装置连接；

用于获取所述货物的货物信息的信息采集系统，所述信息采集系统安装在所述支撑支架上，并与所述控制装置连接。

优选的，所述信息采集系统为用于扫描货物上条码的扫码装置，所述信息采集系统的供电接口与所述控制装置连接。

优选的，所述底座平台上设有两个平行光轴，所述平行光轴上设有直线滑块，所述X轴移动平台设置在所述直线滑块上；

所述X轴移动平台上设有第一减速电机，所述第一减速电机的输出端连接齿轮，所述齿轮与设在所述底座平台上的齿条)啮合传动，所述齿条沿X轴方向延伸设置。

优选的，还包括用于感应所述夹取勾手对货物的夹取压力的压力传感器，所述压力传感器与所述控制装置连接。

优选的，两个所述夹取勾手分别通过舵机设于所述垂直X轴导轨上，所述舵机的舵机固定架通过螺杆法兰与正反牙螺杆传动连接，所述正反牙螺杆设有对称螺牙；

所述X轴移动平台上设有第二减速电机，所述第二减速电机与同步轮连接，所述同步轮与正反牙螺杆传动连接。

优选的，所述夹取勾手通过舵盘设置在所述舵机上，所述舵机具有使所述夹取勾手旋转以垂直于所述X轴移动平台的旋转部。

优选的，所述夹取勾手为L形勾手，两个所述夹取勾手的夹取部相互平行，两个所述夹取勾手的推拉部共线。

一种货物存取平台，包括平台和设置在所述平台上的夹取装置，所述夹取装置为上述任意一项所述的夹取装置。

优选的，所述平台上设置有配合连接的Y轴移动导轨和Z轴移动导轨，所述夹取装置设置在所述Y轴移动导轨或Z轴移动导轨上。

本发明提供的夹取装置能够通过控制装置的控制实现X轴移动平台在底座平台上的移动，设置在X轴移动平台上的限位板能够跟随X轴移动平台的移动实现对货物的推动，并通过设置在X轴移动平台上的异向移动的夹取勾手实现对货物的夹取，上述过程均可以由控制装置进行控制实现，以便协助无人机智能货物柜完成自动的货物装卸、分拣、装箱和领取等工作。

本发明的技术可以结合无人机技术的发展，无人机货物行业的发展具有较好的前景，设置有上述夹取装置的货物存取平台能作为中间运输平台，极大地使货物无人机、智能货物柜有机地形成一条货物运输链。

本发明还提供了一种包括上述夹取装置的货物存取平台。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种夹取装置的结构示意图；

图2为本发明所提供的一种夹取装置的俯视图。

图1-2中：

底座平台1、光轴支架2、平行光轴3、直线滑块4、X轴移动平台5、支撑件6、正反牙螺杆7、电机支撑座8、第二减速电机9、同步轮10；

螺杆法兰11、皮带12、舵机13、压力传感器14、舵机固定架15、垂直X轴导轨16、连接导柱17、限位板18、L型勾手19、连接法兰20；

信息采集系统21、螺杆22、齿条23、齿轮24、距离传感器25、支撑支架26、第一减速电机27。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种夹取装置，该夹取装置能够用于基于无人机的货物柜上，方便货物柜收取货物。

本发明的另一核心是提供一种包括上述夹取装置的货物存取平台。

请参考图1和图2，图1为本发明所提供的一种夹取装置的结构示意图；图2为本发明所提供的一种夹取装置的俯视图。

本发明所提供的一种夹取装置，主要用于货物存取平台上，为货物的自动化存取过程提供便利控制。夹取装置在结构上包括控制装置、底座平台1和设置在底座平台1上的能够沿X轴移动的X轴移动平台5，X轴移动平台5上设有用于推动货物的限位板18，X轴移动平台5上设有与X轴垂直的垂直X轴导轨16，X轴导轨16上相对设有两个可移动的夹取勾手，控制装置控制两个夹取勾手异向移动以夹取或放开货物；X轴移动平台5与夹取勾手均与用于控制二者移动的控制装置连接。

需要说明的是，上述夹取装置中能够通过控制装置的控制实现X轴移动平台5在底座平台1上的移动，设置在X轴移动平台5上的限位板18能够跟随X轴移动平台5的移动实现对货物的推动，并通过设置在X轴移动平台5上的异向移动的夹取勾手实现对货物的夹取，上述过程均可以由控制装置进行控制实现，以便协助无人机智能货物柜完成自动的货物装卸、分拣、装箱和领取等工作。

本发明的技术可以结合无人机技术的发展，无人机货物行业的发展具有较好的前景，设置有上述夹取装置的货物存取平台能作为中间运输平台，极大地使货物无人机、智能货物柜有机地形成一条货物运输链。

在上述实施例的基础之上，上述夹取装置还包括距离传感器25和信息采集系统21。

距离传感器25用于获取货物高度，距离传感器25通过支撑支架26设置在X轴移动平台5上，距离传感器25与控制装置连接；距离传感器25将获取到的货物高度发送给控制装置，以便于控制装置为该货物分配合适的存放空间。请参考图1，在底座平台1上，可以利用支撑支架26安装在整个平台上的距离传感器25，通过距离传感器25识别到距离货物不同的距离，进而获取每个货物箱的实际高度，再通过将实际高度发送给控制装置，给货物安排相匹配的货物柜箱子。

信息采集系统21用于获取货物的货物信息，信息采集系统21安装在支撑支架26上，并与控制装置连接。信息采集系统21用于将获取得到的货物信息发送给控制装置，在收到货物信息后，控制装置将其存储并用于货物的提取和整体工作中。

本实施例中通过使用距离传感器25实现对货物的高度的读取，利用获得的高度值对货物进行按高度进行分拣及装箱等全自动过程，有效地提高智能货物柜的空间利用率。

另外，本实施例中设有信息采集系统21，能对货物的信息进行读取、保存，实现协助智能货物柜通自助领取的功能。

在上述实施例的基础之上，信息采集系统21为用于扫描货物上条码的扫码装置，信息采集系统21的供电接口与控制装置连接。

可选的，信息采集系统21通过除扫码外的其他途径获取货物上的相关信息，为后面货物的领取做基础。

在上述任意一个实施例的基础之上，底座平台1上设有两个平行光轴3，平行光轴3上设有直线滑块4，X轴移动平台5设置在直线滑块4上；X轴移动平台5上设有第一减速电机27，第一减速电机27的输出端连接齿轮24，齿轮24与设在底座平台1上的齿条23啮合传动，齿条23沿X轴方向延伸设置。

具体地，X轴移动平台5通过两根平行光轴3设置于底座平台1，两根平行光轴3共由四个光轴支架2设置在底座平台1上，且平行光轴3上分别设置了一个直线滑块4，X轴移动平台5就设置在直线滑块4上。X轴移动平台5利用电机支撑座8固定第一减速电机27，第一减速电机能够带动其上的齿轮24转动。齿轮24与齿条23啮合传动，齿条固定在底座平台1上，从而使X轴移动平台5移动；齿条23利用螺杆22安装在底座平台1，安装过程中，通过对两根螺杆22的安装调节使齿条23与齿轮24啮合，X轴移动平台5的移动使用齿轮齿条啮合传动，第一减速电机27带动齿轮24转动，从而使X轴移动平台5相对于底座平台1移动。

工作过程中，第一减速电机27正转，平台向外移动，从而实现通过限位板18把放在底座平台1的货物向前推进。

第一减速电机27反转，X轴移动平台5向里返回到原处，从而通过夹取勾手把货物从箱子或者无人机降落平台勾回到底座平台1上，进而实行下一步操作。

需要说明的是，齿条23与齿轮24为模数、压力角应当相等，或者齿轮24与齿条23具有准确啮合的结构关系，且二者确保标准安装。

在上述任意一个实施例的基础之上，还包括用于感应夹取勾手对货物的夹取压力的压力传感器14，压力传感器14与控制装置连接。需要说明的是，通过两根夹取勾手的同步运动及压力传感器的作用，能使货物居中对齐且不会压坏。

在上述任意一个实施例的基础之上，两个夹取勾手分别通过舵机13设于垂直X轴导轨16上，舵机13的舵机固定架15通过螺杆法兰11与正反牙螺杆传动连接，正反牙螺杆7设有对称螺牙。X轴移动平台5上设有第二减速电机9，第二减速电机9与同步轮10连接，同步轮10与正反牙螺杆传动连接。

在上述任意一个实施例的基础之上，夹取勾手通过舵盘设置在舵机13上，舵机13具有使夹取勾手旋转以垂直于X轴移动平台5的旋转部。

具体地，舵机13固定在舵机固定架15上，舵机固定架15一方面依靠螺杆法兰11与正反牙螺杆7连接，一方面与垂直X轴导轨16配合，垂直X轴导轨16通过螺钉固定在底座平台1上。第二减速电机9利用电机支撑座8固定在X轴移动平台5上，第二减速电机9带动同步轮10转动，通过皮带12带动与另一同步轮10同轴连接的正反牙螺杆7相对转动从而能使两个舵机13相向或背向水平移动，使得货物能够居中对齐，解决货物放置不平齐的问题。

当货物平齐时，压力传感器14反馈信息给控制装置，驱动第二减速电机9反向转动，使两个舵机13异向移动相远离。两个夹取勾手通过舵盘安装在两个舵机13上，两个舵机13工作能使夹取勾手19沿轴转动90度，使夹取勾手19存在垂直于底座平台1与水平于底座平台1两种状态形式，当X轴移动平台5通过限位板18把货物向前推进时，夹取勾手立起，使得夹取勾手不妨碍货物的移动，当整个平台拉动货物时，夹取勾手先垂直立起，当夹取勾手到达货物正后方时，再水平放下，进而把货物勾拉回底座平台1。

本发明提供的实施例中具有使货物自动摆正的功能，通过使用通过电机转动的正反牙螺杆，是安装在正反牙螺杆上的舵机同步正向或反向运动，进而使装在舵机当得两根X型勾手靠近或者远离。通过舵机13的工作，能实现两个夹取勾手的勾子的垂直立起与水平放置两种状态。

在上述任意一个实施例的基础之上，夹取勾手为L形夹取件，两个夹取勾手的夹取部相互平行，两个夹取勾手的推拉部共线。

利用齿条齿轮传动，使X轴移动平台5移动，进而进行对货物的推拉。退的时候依靠限位板，拉的时候依靠两个水平放置的L型勾手19。

上述任意一个实施例所提供的控制装置均可以安装在底座平台或者地面上，与整个平台的电机、传感器、舵机及信息采集系统连接起来，控制平台的所有操作，达到货物自动装卸、分拣、装箱及领取等工作效果。

上述任意一个实施例的使用过程包括以下若干个操作过程。

当货物存取平台控制无人机降落在某一平台上时，无人机把货物降落，此时平台把货物推到一指定位置上。安装在Y/Z移动导轨上的无人机货物存取平台的对心偏正调整双臂夹取装置通过系统控制中心在Y和Z轴的移动，到达指定位置的正前方。此时货物与底座平台1处于水平位置，同时平台的限位板与指定位置见间无空隙，保证货物能勾拉到底座平台。

当平台的位置确认无误后，第二减速电机9开始转动，带动正反牙螺杆7转动，进而使连在上面的两个舵机13相向而行到达极限位置。

当减速电机停止后，舵机13开始工作，使靠舵盘安装在舵机13的L型夹取勾手从水平位置转动90度到达垂直状态，并且一直保持该状态。装在X轴移动平台5的第一减速电机27开始转动，带动齿轮24转动，齿轮24进而相对固定在底座平台1的齿条23移动。进而达到X轴移动平台5移动，此时X轴移动平台5慢慢接近货物，并且移动到极限值。当到极限值时，第一减速电机27停止转动，继而X轴移动平台5也停止移动，此时，L型勾手19已经到达货物箱的正后方，两舵机13开始工作，把相连的L型勾手19回复到原来位置(即水平平行于底座平台1的位置)。第二减速电机9开始工作，此时第二减速电机9反转，使两个舵机13靠近，即使两L型勾手19靠近从而水平推动货物，勾手压到货物，并把货物对齐之后，压力传感器14受到力的挤压，立即断开第二减速电机9，使勾手停止向中间靠拢，防止损坏物品。同时控制第一减速电机27反向转动，使X轴移动平台5退回，并把货物勾拉回底座平台，从而实现货物的自动装卸过程。

进一步地，货物被拉到底座平台上，信息采集系统21收集货物的信息，保存在控制装置，同时距离传感器25测量该货物的高度，系统自动匹配一个相应的货物柜箱子，平台移动到相应货物柜箱子正前面，此时，控制第二减速电机9和舵机13把L型勾手19拉远且垂直立起，第一减速电机27转动，使X轴移动平台5向外移动，利用限位板18把货物缓慢推进货物柜箱子里，保存好货物，等待买家领取。

进一步地，当有买家前来货物箱领取货物时，系统匹配信息，确认某个货物后，平台再次来到该货物存放的箱子前面。与货物从无人机降落平台时的操作一致，把货物拉到底座平台上。移动整个平台，使平台移动到货物安全出口出，此时把货物从底座平台推到出口处，即可完成货物的卸载，分拣，装箱，领取的全自动功能。

使用上述传感技术和机械控制技术实现了平台运作的全智能化和自动化。减少人力物力，提高效率。另外，该发明能够适用在交通不方便的与及较为偏远的地方，使货物行业覆盖于更大地区。

除了上述各个实施例中所提供的夹取装置的主要结构，本发明还提供一种包括上述实施例公开的夹取装置的货物存取平台，该货物存取平台包括平台和设置在平台上的夹取装置，其中夹取装置为上述任意一个实施例所提供的夹取装置，或为任意个实施例所提供的夹取装置的组合。

可选的，平台上设置有配合连接的Y轴移动导轨和Z轴移动导轨，夹取装置设置在Y轴移动导轨或Z轴移动导轨上。

底座平台1主要安装在同它匹配的Y/Z轴移动导轨上，实现货物空间三轴移动；底座平台1用于其他机构的固定和货物的托举。

该货物存取平台的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的夹取装置及具有该夹取装置的货物存取平台进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。