防撞保护装置及具有其的搬运机器人的制作方法

本实用新型涉及搬运设备技术领域，特别是涉及一种防撞保护装置及具有其的搬运机器人。

背景技术：

对于智能托盘搬运车而言，其前端通常需要设置安全防护装置，当智能托盘搬运车与障碍物碰撞时，安全防护装置可以起到防护作用，避免智能托盘搬运车以及障碍物损坏，保证货物搬运的安全性。

目前，智能托盘车采用安全触边实现防撞功能，安全触边可以做成各种形状，安装比较灵活。但是，安全触边的两个电极间的距离比较短，导致托盘搬运车遇到紧急情况时刹车后的缓冲距离不足，防撞效果差，影响智能托盘搬运车的可靠运行。

技术实现要素：

基于此，有必要针对目前托盘搬运车刹车后缓冲距离不足的问题，提供一种可以增加缓冲距离的防撞保护装置及具有其的搬运机器人。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种防撞保护装置，包括：

安装座组件，安装于被保护装置；

限位组件，设置于所述安装座组件；所述限位组件包括限位柱，所述限位柱沿竖直方向设置于所述安装座组件；

滑动保险杠，可滑动地设置于所述安装座组件，并围设于所述安装座组件朝向所述被保护装置的一侧；以及

导向组件，包括导向板，所述导向板与所述滑动保险杠连接，并位于所述滑动保险杠朝向所述被保护装置的一侧，所述导向板可随所述滑动保险杠滑动；所述导向板具有扇形的限位槽，所述限位槽的弧形内壁靠近所述滑动保险杠，所述限位槽供所述限位柱穿过，所述限位槽的弧形内壁能够与所述限位柱抵接，用于限制所述滑动保险杠的滑动位移。

在其中一个实施例中，所述限位槽的扇形角度范围为30°～180°。

在其中一个实施例中，所述限位组件还包括弹性件，所述弹性件的一端与所述导向板连接，所述弹性件的另一端与所述安装座组件连接，所述弹性件用于使所述滑动保险杠复位。

在其中一个实施例中，所述限位组件还包括上支架以及位于所述上支架下方的下支架，所述上支架与所述下支架均设置于所述安装座组件，所述上支架与所述下支架之间用于供所述导向板可滑动穿过。

在其中一个实施例中，所述限位组件还包括可转动设置于所述上支架的上滚动件以及可转动设置于所述下支架的下滚动件，所述上滚动件与所述下滚动件在竖直方向上存在预设间距，用于供所述导向板可滑动穿过。

在其中一个实施例中，所述上滚动件与所述下滚动件正对设置，或者，所述上滚动件与所述下滚动件至少部分相对。

在其中一个实施例中，所述防撞保护装置还包括行程开关，所述行程开关设置于所述安装座组件，所述行程开关还与外部供电电源连接；

所述导向组件还包括压板，所述压板与所述导向板连接，所述滑动保险杠带动所述导向板及所述压板滑动时，所述压板能够与所述行程开关抵接，使所述行程开关断开所述供电电源。

在其中一个实施例中，所述行程开关为双行程开关。

在其中一个实施例中，所述导向组件的数量为多个，多个所述导向组件沿所述滑动保险杠的延伸方向布置；

所述限位组件的数量与所述导向组件的数量相同，并对应所述导向组件设置。

在其中一个实施例中，所述导向组件的数量为多个，多个所述导向组件沿所述滑动保险杠的延伸方向布置；

所述限位组件的数量与所述导向组件的数量相同，并对应所述导向组件设置；

所述行程开关的数量与所述导向组件的数量相同，并对应所述导向组件的所述压板设置。

在其中一个实施例中，所述安装座组件包括上板、位于所述上板下方的下板、支撑所述上板与所述下板的连接板以及支撑所述上板与所述下板的立板，所述连接板还用于将所述防撞保护装置安装于搬运机器人的搬运车主体。

在其中一个实施例中，所述滑动保险杠包括顶板、位于所述顶板下方的底板、连接所述顶板与底板的碰撞板、安装板以及支撑所述顶板与所述底板的立筋，所述安装板的一端与所述碰撞板连接，所述安装板的另一端与所述导向板连接。

一种搬运机器人，包括搬运车主体以及如上述任一技术特征所述的防撞保护装置，所述搬运车主体为被保护装置，所述防撞保护装置安装于所述搬运车主体的至少一侧。

在其中一个实施例中，所述搬运机器人还包括激光防撞装置、红外防撞装置或超声波防撞装置中的一种或多种。

采用上述技术方案后，本实用新型至少具有如下技术效果：

本实用新型的防撞保护装置及具有其的搬运机器人，当碰到障碍时，滑动保险杠与障碍抵接，并朝向被保护装置所在的方向滑动，进而滑动保险杠带动导向板一同朝向远离障碍的方向运动。此时，导向板相对于限位柱运动，限位槽沿限位柱运动，当限位槽的内壁与限位柱抵接时，滑动保险杠停止滑动。采用扇形的限位槽与限位柱配合对滑动保险杠的缓冲距离进行限位，有效的解决目前托盘搬运车刹车后缓冲距离不足的问题，增加滑动保险杠碰到障碍后的缓冲距离，使得防撞保护装置的防撞保护安全可靠，进而保证搬运机器人可靠运行。同时，本实用新型的防撞保护装置的加工制造简单，成本低，方便使用。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的搬运机器人的示意图；

图2为图1所示的搬运机器人中防撞保护装置的立体图；

图3为图2所示的防撞保护装置的俯视图；

图4为图2所示的防撞保护装置从另一角度看的立体图；

图5为图2所示的防撞保护装置中安装座组件的立体图；

图6为图2所示的防撞保护装置中滑动保险杠的立体图；

图7为图2所示的防撞保护装置中导向板的立体图。

其中：

100-防撞保护装置；

110-安装座组件；

111-上板；

112-下板；

113-连接板；

114-立板；

115-限位座；

120-限位组件；

121-限位柱；

122-弹性件；

123-上支架；

124-下支架；

125-上滚动件；

126-下滚动件；

130-滑动保险杠；

131-顶板；

132-底板；

133-碰撞板；

134-立筋；

135-安装板；

140-导向组件；

141-导向板；1411-限位槽；

142-压板；

150-行程开关；

200-搬运车主体。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本实用新型的防撞保护装置及具有其的搬运机器人进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参见图1和图2，本实用新型一种防撞保护装置100。该防撞保护装置100安装于被保护装置。示例性地，被保护装置可以为搬运机器人的搬运车主体200，用于提高搬运机器人的防撞性能，保证搬运机器人安全可靠运行。示例性地，搬运车主体200可以为托盘搬运车，该搬运车主体200包括两个货叉，可以将货叉插入托盘的货叉孔中以搬运托盘及其上面的货物。当然，在本实用新型的其他实施方式中，防撞保护装置100也可应用于其他需要防撞保护的设备与结构。本实用新型的防撞保护装置100可以增加碰到障碍后的缓冲距离，使得防撞保护装置100的防撞保护安全可靠，进而保证搬运机器人可靠运行。可以理解的，这里的障碍包括障碍物或行人等。

参见图2至图4，在一实施例中，防撞保护装置100包括安装座组件110、限位组件120、滑动保险杠130以及导向组件140。

安装座组件110安装于被保护装置，如本实施例中的搬运车主体200。限位组件120设置于安装座组件110。限位组件120包括限位柱121，限位柱121沿竖直方向设置于安装座组件110。滑动保险杠130可滑动的设置于安装座组件110，并围设于安装座组件110远离被保护装置的一侧。导向组件140包括导向板141，导向板141与滑动保险杠130连接，并位于滑动保险杠130朝向被保护装置的一侧。导向板141可随滑动保险杠130滑动。导向板141具有扇形的限位槽1411，限位槽1411的弧形内壁靠近滑动保险杠130，限位槽1411供限位柱121穿过，限位槽1411的内壁能够与限位柱121抵接，用于限制滑动保险杠130的滑动位移。

安装座组件110为防撞保护装置100的安装主体，用于承载防撞保护装置100的各个零部件，并且，防撞保护装置100通过安装座组件110安装于搬运机器人的搬运车主体200。可以理解的，安装座组件110的一侧面安装于搬运车主体200，安装座组件110的其余侧面被滑动保险杠130包裹。这样，滑动保险杠130一侧的障碍无论什么方位都可以与滑动保险杠130接触。导向组件140可以随滑动保险杠130同步滑动，并由限位组件120限位，以限制滑动保险杠130的滑动位移，以避免搬运车主体200撞上障碍，保证运行安全。

滑动保险杠130碰到障碍时，滑动保险杠130会并朝向搬运车主体200所在的一侧滑动，滑动保险杠130带动导向组件140的导向板141同步滑动。同时，导向板141通过其上的限位槽1411与限位柱121的配合，对滑动保险杠130的滑动位移进行限定，使得滑动保险杠130不能继续朝向搬运车主体200所在的一侧滑动。具体的，滑动保险杠130带动导向板141朝向搬运车主体200所在的一侧滑动时，限位槽1411可以沿限位柱121滑动。当限位槽1411的内壁与限位柱121抵接时，限位柱121阻挡导向板141的滑动趋势，滑动保险杠130不能继续滑动。

采用扇形的限位槽1411与限位柱121的配合后，滑动保险杠130可以在扇形的限位槽1411所限定的区域内自由滑动，可以增加滑动保险杠130的缓冲位移。这样，搬运机器人遇到障碍刹车后，可以由足够的缓冲距离，避免搬运车主体200撞上障碍。有效的解决目前托盘搬运车刹车后缓冲距离不足的问题，增加滑动保险杠130碰到障碍后的缓冲距离，使得防撞保护装置100的防撞保护安全可靠，进而保证搬运机器人可靠运行。同时，本实用新型的防撞保护装置100的加工制造简单，成本低，方便使用。

可以理解的，采用扇形的限位槽1411与限位柱121的配合可以增加滑动保险杠130的缓冲位移。较长的缓冲位移可以使得搬运车主体200上的某个部件如传感器等或者操作人员反应过来，及时控制搬运机器人停机。这样，可以保证搬运机器人搬运过程的安全性。当然，限位槽1411与限位柱121增加滑动保险杠130的缓冲位移后，可以与行程开关配合使用，实现搬运机器人的自动停机，这一点在下文详述。

在一实施例中，限位槽1411的扇形角度范围为30°～180°。这样可以增加滑动保险杠130的滑动方向，以实现对各个方位的障碍进行缓冲，实现多方位碰撞保护。当然，限位槽1411的半径尺寸也可以根据实际进行调整，以调节滑动保险杠130的滑动位移，满足不同缓冲位移的使用需求。

参见图2和图5，在一实施例中，安装座组件110包括上板111、位于上板111下方的下板112、支撑上板111与下板112的连接板113以及支撑上板111与下板112的立板114，连接板113还用于将防撞保护装置100安装于搬运机器人的搬运车主体200。上板111与下板112围设成中空的框架结构，这样，滑动保险杠130安装到安装座组件110后，中空的框架结构可以提供避位空间，使得滑动保险杠130可以在安装座组件110中滑动，避免安装座组件110与滑动保险杠130之间发生干涉，保证滑动保险杠130的滑动运动平稳。

连接板113连接上板111与下板112的端部，并支撑上板111与下板112，使得上板111与下板112之间存在一定的间距，以用于容纳滑动保险杠130。立板114用于支撑并加强上板111与下板112，保证上板111与下板112的相对位置关系固定。可选地，上板111、下板112、立板114以及连接板113通过焊接、螺纹件等机械固定方式进行连接固定。示例性地，上板111、下板112、立板114以及连接板113通过焊接方式固定。并且，安装座组件110安装于搬运车主体200是通过连接板113实现的，连接板113通过螺纹件固定于搬运车主体200。可以理解的，本实用新型中的上下前后左右的范围关系如图2和图5所示。

可选地，安装座组件110还包括限位座115，限位座115沿竖直方向设置于安装座组件110的下板112，限位座115可以通过焊接、螺纹件等机械固定方式进行连接固定。限位座115用于安装限位柱121，使得限位柱121可靠的固定于安装座组件110。进一步地，限位柱121的端部具有螺纹，可以通过螺纹旋接方式与限位座115连接。当然，在本实用新型的其他实施方式中，限位柱121也可直接固定于安装座组件110的下板112。

参见图2和图6，在一实施例中，滑动保险杠130包括顶板131、位于顶板131下方的底板132、连接顶板131与底板132的碰撞板133、安装板135以及支撑顶板131与底板132的立筋134，安装板135的一端与碰撞板133连接，安装板的另一端与导向板141连接。滑动保险杠130通过碰撞板133与障碍接触。顶板131与底板132相对设置形成中空的框架结构，碰撞板133安装于框架结构的前侧，也就是说，安装于顶板131与底板132远离安装座组件110的一侧。这样，滑动保险杠130安装于安装座组件110后，搬运机器人与前方的障碍发生碰撞时，碰撞板133可以首先与障碍接触，实现缓冲功能。立筋134可以支撑顶板131与底板132，保证滑动保险杠130的强度。安装板135朝向安装座组件110所在的一侧伸出，导向板141的一端通过螺纹件固定于安装板135，保证连接可靠。

参见图2至图4，在一实施例中，限位组件120还包括弹性件122，弹性件122的一端与导向板141连接，弹性件122的另一端与安装座组件110连接，弹性件122用于使滑动保险杠130复位。当滑动保险杠130脱离障碍后，弹性件122可以使滑动保险杠130恢复到初始位置，以便于对下一障碍进行防撞保护。可选地，弹性件122包括但不限于弹性柱、压簧、拉簧等，还可以为其他能够实现复位的弹性体。示例性地，弹性件122为拉簧。

进一步地，限位组件120还包括连接座，连接座设置于安装座组件110，具体的，连接座设置于安装座组件110的下板112。拉簧的一端与导向板141连接，拉簧的另一端与连接座连接。再进一步地，导向板141与连接座上还设置拉簧螺钉，拉簧的一端与导向板141的拉簧螺钉连接，拉簧的另一端与连接座的拉簧螺钉连接。

在一实施例中，限位组件120还包括上支架123以及位于上支架123下方的下支架124，上支架123与下支架124均设置于安装座组件110，上支架123与下支架124之间用于供导向板141可滑动穿过。上支架123与下支架124能够对导向板141的滑动进行限位，使得导向板141只能在上支架123与下支架124围设的空间内滑动，避免导向板141发生偏斜而影响滑动保险杠130的缓冲位移，保证滑动保险杠130的缓冲效果。

在一实施例中，限位组件120还包括可转动设置于上支架123的上滚动件125以及可转动设置于下支架124的下滚动件126，上滚动件125与下滚动件126在竖直方向上存在预设间距，用于供导向板141可滑动穿过。导向板141在上滚动件125与下滚动件126之间滑动时，上滚动件125可以与导向板141的上表面接触，下滚动件126可以与导向板141的下表面接触。这样，上滚动件125与下滚动件126可以支撑导向板141，限制导向板141的上下窜动，使得导向板141的滑动为水平的直线运动，同时，上滚动件125与下滚动件126还可以减小导向板141受到的摩擦力，使得导向板141滑动自如，便于滑动保险杠130对障碍的缓冲。示例性地，上滚动件125为滚珠、滚轮等可滚动零件，下滚动件126为滚珠、滚轮等可滚动零件。

在一实施例中，上滚动件125与下滚动件126正对设置，或者，上滚动件125与下滚动件126至少部分相对。这样可以支撑限位导向板141的同时，保证导向板141自如滑动。示例性地，上滚动件125与下滚动件126正对设置。

在一实施例中，防撞保护装置100还包括行程开关150，行程开关150设置于安装座组件110，行程开关150还与外部供电电源连接。导向组件140还包括压板142，压板142与导向板141连接，滑动保险杠130带动导向板141及压板142滑动时，压板142能够与行程开关150抵接，使行程开关150断开供电电源。也就是说，滑动保险杠130碰到障碍后，滑动保险杠130带动导向板141以及压板142朝向搬运车主体200滑动，滑动过程中，压板142触及行程开关150，行程开关150断开搬运机器人的供电电源，搬运机器人停机。

在搬运机器人向前行驶的过程中，前方出现障碍。当搬运机器人的主动避障设备不能使搬运机器人及时做出有效避让或者停车，位于搬运机器人前端的防撞保护装置100的滑动保险杠130首先会与障碍发生接触，在碰撞力的作用下，滑动保险杠130带动与滑动保险杠130连接的导向板141向搬运车主体200所在方向滑动。与导向板141相连接的压板142会触发行程开关150，切断搬运机器人的供电电源，从而使搬运机器人的驱动电机停止运行，搬运机器人停车制动。同时发出故障警报，等待操作人员排除故障，为搬运机器人或者行人提供安全防护功能。当作用在滑动保险杠130上的外力解除后，在弹性件122的作用下，滑动保险杠130连同导向板141(同时复位。搬运机器人返回到待机状态，等待下一步的指令。

可以理解的，主动避障设备不能使搬运机器人及时做出有效避让或者停车是指，主动避障设备故障或主动避障设备处于盲区。主动避障设备具体在下文描述。

可选地，行程开关150为双行程开关。这样，可以防止单开关损坏时防撞保护装置100失灵造成意外事故，进一步提高防撞保护装置100运行的安全性。又可选地，压板142与行程开关150抵接的端部向上翘起，便于压板142与行程开关150的配合。

在一实施例中，导向组件140的数量为多个，多个导向组件140沿滑动保险杠130的延伸方向布置。限位组件120的数量与导向组件140的数量相同，并对应导向组件140设置。这样可以使滑动保险杠130在任一位置能通过导向组件140滑动，便于滑动保险杠130的触动，保证防撞保护的可靠性。可选的，各导向组件140可并排间隔布置，也可呈轴对称方式布置。示例性地，导向组件140的数量为两个。进一步，两个导向组件140轴对称设置于滑动保险杠130。这样，滑动保险杠130前侧所有方位如a处的正前方、b处的左前方、c处的右前方等的障碍都可以触动滑动保险杠130。

进一步地，行程开关150的数量与导向组件140的数量相同，并对应导向组件140的压板142设置。为了保证可能来自搬运车主体200前侧各个方位的碰撞都能够有效的触发行程开关150，实现搬运机器人的制动，在对应导向组件140的压板142的位置对应设置行程开关150。可以理解的，只要其中一个导向组件140的压板142与行程开关150配合，就能够使搬运机器人停机。示例性地，行程开关150的数量为两个，并对应两个导向组件140的压板142设置。

参见图1和图2，本实用新型还提供一种搬运机器人，包括搬运车主体200以及上述任一实施例中的防撞保护装置100，防撞保护装置100安装于搬运车主体200的至少一侧。如防撞保护装置100可以设置于搬运车主体200的前侧和/或后侧等。示例性地，防撞保护装置100设置于搬运车主体200的前侧。搬运车主体200的作用是承载货物、安装必要的升降机构和驱动总成以及附属装置等等。本实用新型的搬运机器人采用上述的防撞保护装置100后，可增加滑动保险杠130碰到障碍后的缓冲距离，使得防撞保护装置100的防撞保护安全可靠，进而保证搬运机器人可靠运行。

在一实施例中，搬运机器人还包括激光防撞装置、红外防撞装置或超声波防撞装置中的一种或多种。也就是说搬运机器人还具有激光防撞装置、红外防撞装置或超声波防撞装置中的一种或多种作为主动避障设备。当搬运机器人的主动避障设备发生故障时，主动避障设备不能使搬运机器人及时做出有效避让或者停车，防撞保护装置100与障碍发生接触后，防撞保护装置100能够切断供电电源，使搬运机器人停车制动，为搬运机器人或者行人提供安全功能。激光防撞装置、红外防撞装置或超声波防撞装置的具体结构为现有的避障结构，在此不一一赘述。

可以理解的，本实用新型的防撞保护放置为二级防护件，主动避障设备为一级防护件。当搬运机器人碰到障碍后，主动避障设备起到避障作用，使得搬运机器人可以避开障碍。当主动避障设备出现故障或者处于避障盲区时，搬运机器人无法自动避开障碍，此时，通过防撞保护装置100作为最后一层防护，一旦防撞保护装置100碰到障碍，防撞保护装置100会立即切断搬运机器人的供电电源，保证搬运机器人安全可靠运行。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书的记载范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。