码垛机器人的制作方法

1.本公开涉及仓储物流设备技术领域，尤其涉及一种码垛机器人。


背景技术：

2.码垛机器人包括移动底座、升降架及货叉，码垛机器人能够将多个料箱堆垛在移动底座上，从而一次性搬运多个料箱，能够提升搬运作业的效率；因此码垛机器人成为物流行业的研究热点之一。
3.目前码垛机器人利用货叉将多个料箱堆垛在移动底座上，然而，堆垛在移动底座上的多个料箱中的部分料箱出现偏移或者倾倒现象，导致料箱容易从移动底座上跌落。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本公开实施例提供一种码垛机器人，其能够使各料箱在移动底座上堆垛整齐，避免料箱出现偏移及倾倒现象，降低料箱从移动底座上跌落的风险。
5.为了实现上述目的，本公开实施例提供如下技术方案：
6.本公开实施例提供了一种码垛机器人，其包括移动底座、升降架、货叉和限位装置；所述移动底座具有相邻设置的料箱放置区和升降架安装区；所述升降架固定在所述升降架安装区，所述货叉滑动安装在所述升降架上，且所述货叉在所述升降架上的高度可调；所述限位装置设置在所述料箱放置区的周向边缘处，所述限位装置具有料箱限位空间，所述料箱限位空间的顶部具有料箱取放口，并且所述料箱限位空间的底部与所述料箱放置区相通。
7.在一种可选的实施例中，所述限位装置包括多个限位臂，多个所述限位臂沿所述料箱放置区的边缘周向设置。
8.在一种可选的实施例中，所述移动底座设置有用于安装所述限位装置的安装槽；沿料箱堆垛的高度方向，所述限位臂的第一端固定在所述安装槽内，所述限位臂的第二端凸伸至所述料箱放置区的上方。
9.在一种可选的实施例中，所述限位臂为伸缩臂，其包括多个依次滑动连接的限位板；沿料箱堆垛的高度方向，多个所述限位板的伸缩高度可调。
10.在一种可选的实施例中，所述限位臂的第二端可收纳至所述安装槽内。
11.在一种可选的实施例中，所述料箱限位空间内可呈一列堆垛多个料箱；所述限位装置包括四个所述限位臂，相邻两个所述限位臂之间具有间隙。
12.在一种可选的实施例中，所述限位臂与所述料箱的侧壁的外侧抵接。
13.在一种可选的实施例中，还包括码垛装置；所述码垛装置及所述货叉分别设置在所述升降架的两侧；所述码垛装置位于所述限位装置的上方，所述码垛装置配置为将所述料箱从所述料箱限位空间内取出，或者将所述料箱放入所述料箱限位空间内。
14.在一种可选的实施例中，所述码垛装置包括导向框和抓取框；所述导向框设置在所述升降架上，并相对所述升降架横向移动；所述抓取框设置于所述导向框内，并相对所述
升降架垂向移动；所述抓取框位于所述限位装置的上方，且所述抓取框配置为其能够伸至所述间隙内，并与所述料箱卡接。
15.在一种可选的实施例中，所述导向框的底端设置有供所述抓取框滑出的第一开口；所述导向框靠近所述升降架的一侧设置有滑动机构，所述滑动机构包括第一安装板和第二安装板；所述第一安装板固定在所述升降架上，所述第二安装板滑动设置在所述第一安装板上，且所述第二安装板与所述导向框连接。
16.在一种可选的实施例中，所述抓取框底端设置有第二开口；所述第二开口与所述料箱配合设置，所述第二开口与所述料箱卡接。
17.在一种可选的实施例中，所述抓取框靠近所述第二开口设置有定位槽；所述料箱的顶部设置有定位缘，所述定位缘位于所述料箱的侧面上，并能够卡入所述定位槽内。
18.在一种可选的实施例中，所述货叉包括可伸缩的抓取臂；所述抓取臂可相对所述升降架双向伸缩，且所述抓取臂的端部可伸至所述抓取框的下方。
19.与相关技术相比，本公开实施例提供的码垛机器人，具有以下优点：
20.本公开实施例提供的码垛机器人，其在移动底座设置有用于堆放料箱的料箱放置区；料箱放置区的周向边缘围设有限位装置，限位装置内部形成料箱限位空间，且料箱限位空间的顶部具有料箱取放口，料箱从料箱取放口投放至料箱放置区，从而达到对码放至移动底座上的多个料箱进行限位的目的。
21.与相关技术中料箱任意码放在移动底座上相比，本公开实施例将料箱限制在限位装置形成的料箱限位空间内，从而可使料箱在移动底座上码放整齐，防止料箱出现偏移或倾倒的现象发生，从而降低料箱从移动底座上跌落的风险，提升料箱运输过程的安全性。
22.除了上面所描述的本公开实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本公开实施例提供的码垛机器人所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。
附图说明
23.为了更清楚地说明本公开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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本公开实施例提供的码垛机器人的轴侧视图；
25.图2为本公开实施例提供的码垛机器人的侧视图；
26.图3为本公开实施例提供的料箱在移动底座上的堆垛示意图；
27.图4为本公开实施例提供的限位装置在移动底座上的布置示意图；
28.图5为本公开实施例提供的码垛装置的结构示意图。
29.附图标记说明：
30.10-移动底座；
31.11-行走轮；12-料箱放置区；13-升降架安装区；
32.20-升降架；
33.21-立柱；22-连接梁；
34.30-货叉；
35.31-抓取臂；
36.311-固定段；312-第一伸缩段；313-第二伸缩段；
37.40-限位臂；
38.41-限位板；42-间隙；
39.50-码垛装置；
40.51-导向框；511-第一开口；512-第一安装板；513-第二安装板；52-抓取框；521-第二开口；
41.100-码垛机器人；
42.200-料箱。
具体实施方式
43.正如背景技术所述，码垛机器人可一次性搬运多个料箱，并将多个料箱码放在移动底座上，然而堆垛在移动底座上的多个料箱中的部分料箱出现偏移或者倾倒现象，导致料箱容易从移动底座上跌落。
44.针对上述技术问题，本公开实施例提供了一种码垛机器人，其移动底座上设置有码放料箱的料箱放置区，并且沿料箱放置区的周向边缘设置有限位装置，限位装置的内部形成料箱限位空间，多个料箱可从位于料箱限位空间顶部的料箱取放口投放至料箱限位空间内，从而达到对码放至移动底座上的多个料箱进行限位的目的，可防止料箱出现偏移或倾倒的现象发生，从而降低料箱从移动底座上跌落的风险。
45.为了使本公开实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本公开保护的范围。
46.如图1至图3所示，本公开实施例提供了一种码垛机器人100，包括移动底座10、升降架20、货叉30和限位装置(图中未示出)。其中，移动底座10为整个码垛机器人100的移动单元和承载单元，货叉30安装在升降架20上，且升降架20及限位装置安装在移动底座10上。
47.具体地，移动底座10的底部设置有行走机构，行走机构带动移动底座10移动，行走机构包括多个行走轮11及驱动装置，驱动装置与至少一个行走轮11连接，并为行走轮11提供驱动力，能够使得移动底座10前进、后退以及转向等；进而码垛机器人100能够随着移动底座10移动至货架或者其他作业位置，从而完成货物(料箱200)的转移。
48.移动底座10的顶部具有承载面，其承载面可以是水平面。承载面根据其功能不同，移动底座10的顶部可划分为升降架安装区13和料箱放置区12，升降架安装区13和料箱放置区12相邻设置。其中，升降架安装区13用于安装升降架20，料箱放置区12用于码放料箱200。
49.升降架20包括两个立柱21及连接梁22，两个立柱21相对设置，且两个立柱21之间具有间隔，连接梁22设置于立柱21的顶部，并将两个立柱21连接在一起。各立柱21的底端分别安装在升降架安装区13，升降架安装区13设置有用于插装立柱21的安装孔，从而将升降
架20的底端安装在升降架安装区13内。
50.货叉30滑动安装在升降架20上，例如沿移动底座10的前进方向，货叉30可安装在升降架20的一侧，并可沿升降架20的高度方向上、下移动，能够根据料箱200的高度调整货叉30的作业高度，并能够将料箱200码放至移动底座10的料箱放置区12。
51.本公开实施例中的移动底座10上设置有限位装置，限位装置沿料箱放置区12的周向边缘设置，限位装置具有料箱200限位空间，料箱200限位空间用于容纳至少一个料箱200。料箱200限位空间的顶部具有料箱取放口，料箱200限位空间的底部与料箱放置区12连通，即料箱限位空间内的料箱200可与移动底座10的料箱放置区12接触。
52.本公开实施例中的码垛机器人100，其在移动底座10的料箱放置区12设置有具有料箱限位空间的限位装置，以使需码放至移动底座10的料箱200能够投放至限位装置内，通过限位装置对料箱200进行限位，以使料箱200在移动底座10上码放整齐，可防止料箱200出现偏移或倾倒的现象发生，从而降低料箱200从移动底座10上跌落的风险。
53.如图4所示，本实施例提供的限位装置包括多个限位臂40，多个限位臂40沿料箱放置区12的边缘周向布置，限位臂40的第一端与移动底座10连接，沿料箱200码垛的高度方向，限位臂40的第二端凸出于料箱放置区12，并可垂直延伸至料箱放置区12的上方，以在料箱放置区12形成料箱限位空间。
54.进一步地，移动底座10设置有用于安装限位装置的安装槽，安装槽可沿料箱放置区12的边缘周向布置，以使每个限位臂40均可插接至安装槽内。例如，限位臂40第一端安装在安装槽内，沿料箱200的堆垛高度方向，限位臂40的第二端可垂直于料箱放置区12向上延伸，限位臂40的第二端可位于料箱放置区12的上方，各限位臂40的第二端围成料箱限位空间的料箱取放口。
55.需要说明的是，上述各限位臂40凸伸至料箱放置区12上方的高度不变，即限位臂40的长度固定，即限位装置形成的料箱限位空间容纳料箱200的数量确定。
56.例如，料箱200可呈一列堆垛在料箱限位空间内，堆垛在限位装置内的料箱200的数量可以是一个、二个等，其余的料箱200位于限位装置外，即限位装置可仅对多个堆垛料箱200中位于底部的数个料箱200进行限位，以实现对多个料箱200形成的料箱堆垛进行限位的目的。
57.在一些实施例中，为提升对多个料箱200形成的料箱堆垛的限位效果，限位臂40凸伸至料箱放置区12上方的高度可变，并根据所需的限位高度进行调整。具体地，本实施例提供的限位臂40为伸缩臂，限位臂40包括多个依次滑动连接的限位板41，并且沿料箱200堆垛的高度方向，多个限位板41的伸缩高度可调。
58.例如，每个限位臂40包括依次滑动连接的第一限位板、第二限位板、第三限位板，其中，第一限位板靠近料箱放置区12设置，第一限位板的一端安装在料箱放置区12的安装槽内，第一限位板的另一端与第二限位板滑动连接，且第二限位板与第三限位板滑动连接。
59.当限位臂40处于初始状态时，第二限位板收纳至第一限位板内，第三限位板收纳至第二限位板内，此时限位臂40的第二端伸出高度为第一限位板的凸出于料箱放置区12的高度。当需要对限位臂40的限位高度进行调整时，此时第二限位板从第一限位板伸出，接着第三限位板从第二限位板伸出，待调整完毕后，再通过各限位板41之间的锁定装置进行锁定。
60.可以理解的是，上述锁定装置可以是弹性限位柱及与其配合的限位槽，限位槽设置在弹性限位柱的滑动的滑道内，弹性限位柱可伸缩设置在一个限位板41上，滑道设置在另一个相邻的限位板41内。
61.例如，第一限位板朝向第二限位板的侧面上设置有滑道，滑道的端部设置有与弹性限位柱的配合的限位槽，第二限位板朝向第一限位板的一侧设置有弹性限位柱，当第二限位板滑动至第一限位板的端部时，弹性限位柱插入限位槽内，以使第一限位板和第二限位板锁定。
62.在上述实施的基础上，上述限位臂40为伸缩臂，其处于初始状态时，限位臂40可收缩并改变其限位高度，收缩后的限位臂40的第二端仍然凸出于料箱限位区12的承载面，此时限位臂40具有一定的限位高度。
63.在另一实施方式中，当限位臂40处于初始状态时，限位臂40可完全收缩至安装槽内，限位臂40的第二端与料箱放置区12的承载面平齐，或者第二端收缩至安装槽内，此时限位臂40不具有限位高度，并隐藏至安装槽内，当料箱200需要进行限位时，再将限位臂40伸出至料箱放置区12的上方；如此设置，可提升码垛机器人100的外观。
64.继续参阅图4，限位装置包括四个限位臂40，每个限位臂40分别与矩形料箱200的每个侧面的外侧相抵接。上述多个料箱200形成一列布置在料箱限位空间内，可利用上述限位装置对料箱200的各侧壁进行限位，以使多个料箱200在移动底座10上码放整齐。
65.上述四个限位臂40依次连接可围成一个矩形框，或者四个限位臂40中相邻两个限位臂40之间具有间隙42，以使料箱200部分区域从间隙42中露出，便于将料箱200从限位装置中取出，或者将料箱200放置于限位装置内。
66.示例性地，限位装置包括的四个限位臂40，在四个限位臂40中，两个限位臂40可分为一组，在同一组限位臂40中，两个限位臂40可相对设置，且两个限位臂40分别与料箱200的两侧壁分别抵接。两个相邻的限位臂40之间具有沿高度方向延伸的间隙42，以使料箱200各侧面形成的棱边从间隙42中露出，以便于码垛装置50抓取各料箱200。
67.如图5所示，并结合图2，沿码垛机器人100的前进方向，码垛装置50及货叉30分别设置在升降架20的左、右两侧，码垛装置50可位于限位装置的上方，并与其正对设置。
68.具体地，货叉30滑动安装在升降架20的一侧，货叉30包括两个相对设置抓取臂31，沿码垛机器人100的前进方向，抓取臂31的第一端安装在升降架20上，其第二端可朝向前端延伸并位于升降架20的一侧，并且两个抓取臂31可夹持在料箱200的两侧。
69.本实施例提供的抓取臂31为伸缩臂，其包括固定段311、第一伸缩段312及第二伸缩段313，其中，固定段311固定在升降架20上，第一伸缩段312滑动安装在固定段311，第二伸缩段313滑动安装在第一伸缩段312上；当需要夹取料箱200时，第一伸缩段312、第二伸缩段313可依次从固定段311内滑出，并夹抱料箱200。
70.进一步地，本实施例中的抓取臂31可相对升降架20双向伸缩，即抓取臂31的第一伸缩段312和第二伸缩段313可反向伸缩，并延伸至码垛装置50的下方。例如，当抓取臂31夹持料箱200后，抓取臂31的第一伸缩段312、第二伸缩段313开始沿着固定段311反向滑动，并且第一伸缩段312、第二伸缩段313可滑动至升降架20的另一侧，并使料箱200位于码垛装置50的下方。
71.码垛装置50用于接收来自货叉30的料箱200，并对料箱200进行转移，以使料箱200
可从限位装置的料箱投放口码放至料箱限位空间内；以及码垛装置50可抓取位于限位装置内的料箱200，并将料箱200转移至码垛机器人100的一侧，以将移动底座10上的料箱200码放至指定区域。
72.码垛装置50包括导向框51和安装在导向框51上的抓取框52，其中导向框51安装在升降架20上，并能够相对升降架20横向移动，即导向框51的一侧可凸伸于升降架20的一侧，以使抓取框52移动至升降架20的一侧。
73.抓取框52滑动安装在导向框51上，并能够相对升降架20垂向移动。抓取框52设置于限位装置的上方，当抓取框52沿着升降架20向下移动时，抓取框52的底端可伸至限位装置的间隙42中，以使得抓取框52与料箱200卡接，从而利用抓取框52可将料箱200从限位装置中取出。
74.进一步地，导向框51及抓取框52均为矩形框，导向框51和抓取框52均包括四个插接柱体，以及连接各插接柱体的连接柱。可理解的是，抓取框52的四个插接柱体围成的矩形框的截面尺寸小于导向框51的截面尺寸，以使抓取框52可安装在导向框51内。
75.本实施例中导向框51朝向升降架20的一侧设置有滑动机构，以使导向框51相对升降架20横向滑动。滑动机构包括第一安装板512和第二安装板513，其中第一安装板512固定在升降架20的立柱21上，第二安装板513滑动安装在第一安装板512上，且第二安装板513与导向框51连接在一起，在外力作用下，第二安装板513可相对第一安装板512滑动，从而可调整抓取框52相对升降架20的位置，以便于在移动底座10及作业位置之间转移料箱200。
76.抓取框52滑动安装在导向框51内，导向框51的底端设置有供抓取框52滑出的第一开口511，当需要将限位装置内的料箱200取出时，抓取框52的底端从第一开口511处滑出，并插入至限位装置的间隙42内。
77.抓取框52的底端设置有第二开口521，第二开口521与料箱200配合设置，第二开口521处的插接柱体可插接至限位装置的间隙42内，并且插接柱体与料箱200卡接。
78.例如，抓取框52靠近第二开口521处设置有定位槽，定位槽位于插接柱体朝向料箱200的一侧；料箱200的顶部或底部设置有定位缘，定位缘与定位槽配合。当插接柱体插接至限位装置的间隙42内时，插接柱体的定位槽与料箱200的定位缘卡合，从而可实现抓取框52与料箱200的卡接。
79.利用本实施例提供的码垛机器人100转移料箱200时，抓取臂31的第一伸缩段312、第二伸缩段313朝向远离码垛装置50的一侧延伸，并对待码垛的料箱200进行夹取。待料箱200被夹取后，抓取臂的第一伸缩段312、第二伸缩段313反向滑动，并使得第一伸缩段312、第二伸缩313延伸至升降架20朝向码垛装置的一侧，料箱200可位于抓取框52的下方，使得料箱200放置于抓取框52的第二开口521处。
80.抓取框52抓取料箱200后，并沿导向框51向下移动，以将料箱200通过料箱投放口码放至限位装置内，并随移动底座10转移至指定区域。码垛机器人100将料箱200转移至指定区域后，抓取框52沿导向框51下降并使得抓取框52的底端插入限位装置的间隙42内，并将多个料箱200一并夹起；夹取多个料箱200后，抓取框52上升一定高度后，导向框51带着抓取框52朝向升降架20的一侧移动，以使抓取框52位于指定区域的上方，并将抓取框52上的多个料箱200码放至指定区域。
81.本公开实施例中的码垛机器人100，其在移动底座10上设置有具有料箱限位空间
的限位装置，以使料箱200能够投放至限位装置内，通过限位装置对料箱200进行限位，以使料箱200在移动底座10上码放整齐，可防止料箱200出现偏移或倾倒的现象发生，从而降低料箱200从移动底座10上跌落的风险。
82.本说明书中各实施例或实施方式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相互参见即可。
83.应当指出，在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语未必是指同一实施例。此外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合明确或未明确描述的其他实施例实现这样的特征、结构或特性处于本领域技术人员的知识范围之内。
84.一般而言，应当至少部分地由语境下的使用来理解术语。例如，至少部分地根据语境，文中使用的术语“一个或多个”可以用于描述单数的意义的任何特征、结构或特性，或者可以用于描述复数的意义的特征、结构或特性的组合。类似地，至少部分地根据语境，还可以将诸如“一”或“所述”的术语理解为传达单数用法或者传达复数用法。
85.应当容易地理解，应当按照最宽的方式解释本公开中的“在
……
上”、“在
……
以上”和“在
……
之上”，以使得“在
……
上”不仅意味着“直接处于某物上”，还包括“在某物上”且其间具有中间特征或层的含义，并且“在
……
以上”或者“在
……
之上”不仅包括“在某物以上”或“之上”的含义，还可以包括“在某物以上”或“之上”且其间没有中间特征或层(即，直接处于某物上)的含义。
86.此外，文中为了便于说明可以使用空间相对术语，例如，“下面”、“以下”、“下方”、“以上”、“上方”等，以描述一个元件或特征相对于其他元件或特征的如图所示的关系。空间相对术语意在包含除了附图所示的取向之外的处于使用或操作中的器件的不同取向。装置可以具有其他取向(旋转90度或者处于其他取向上)，并且文中使用的空间相对描述词可以同样被相应地解释。
87.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的范围。