装卸机器人的制作方法

1.本实用新型涉及仓储物流设备技术领域，尤其是涉及一种装卸机器人。


背景技术：

2.在仓储物流领域，采用带托盘整垛货物进行装车、卸车，货物不需要拆散，可以显著减少人工并提高作业效率。但目前货垛的装/卸车搬运环节主要由工人开叉车完成，劳动强度大、危险系数高。随着自动化技术的不断发展，为了降低人力劳动成本，提高工作效率，越来越多的工厂车间、仓库等地方使用自动叉车进行搬运货物、装货、卸货等作业。
3.但被用于搬运货垛的agv需要不断转向，以将货垛在车厢和货垛输送线之间运送，然而由于其转弯半径大等原因，因此导致装卸作业效率较低。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种装卸机器人，提高了装卸效率。
5.第一方面，本实用新型提供一种装卸机器人，包括主车架、行走机构、叉取机构和车载输送机构，所述行走机构设置于所述主车架的下部，所述叉取机构设置于所述主车架的前部，所述车载输送机构设置于所述主车架的上部，所述行走机构能够带动所述主车架在货垛输送线和货车的车厢之间来回移动，所述叉取机构能够举升或下降，以叉取所述车厢内的货垛或者将货垛放置在所述车厢内，所述车载输送机构能够带动货垛在所述主车架的前后方向移动，以将货垛在所述叉取机构和所述货垛输送线之间输送。
6.在可选的实施方式中，所述车载输送机构包括车载移动构件、车载驱动件和多个车载输送件，所述车载移动构件设置于所述主车架的上部，各所述车载输送件沿所述主车架的左右方向并列排布在所述车载移动构件上，所述车载驱动件设置于所述车载移动构件上，所述车载移动构件能够带动所述车载驱动件和所述车载输送件沿所述主车架的前后方向移动，所述车载驱动件用于驱动所述车载输送件运转，以使所述车载输送件带动货垛移动。
7.在可选的实施方式中，所述车载移动构件包括移动支架、驱动副和滑动副，所述移动支架通过所述滑动副滑动连接于所述主车架的上部，所述驱动副用于驱动所述移动支架沿所述主车架的前后方向移动。
8.在可选的实施方式中，所述驱动副包括移动驱动源、齿轮和齿条，所述移动驱动源固定于所述主车架，并与所述齿轮传动连接，所述齿条固定于所述移动支架，且与所述齿轮啮合，所述移动驱动源用于驱动所述齿轮转动，以通过所述齿条带动所述移动支架沿所述主车架的前后方向移动。
9.在可选的实施方式中，所述车载输送件包括支撑杆、驱动轮、拖轮以及传送链，所述支撑杆沿所述主车架的前后方向延伸，所述支撑杆的两端分别设置有可转动的所述拖轮，所述驱动轮可转动设置于所述支撑杆的中部，所述传送链绕设于所述驱动轮和所述拖轮，所述驱动件用于驱动所述驱动轮转动，以使所述传送链带动货垛移动。
10.在可选的实施方式中，所述车载驱动件包括车载驱动源和传动轴，所述车载驱动源固定于所述主车架，所述传动轴依次穿设于多个所述驱动轮，所述车载驱动源与所述传动轴传动连接，用于驱动所述传动轴转动，以带动所述驱动轮转动。
11.在可选的实施方式中，所述叉取机构包括货叉和叉取移动器，所述货叉连接于所述叉取移动器，所述叉取移动器连接于所述主车架，且所述叉取移动器能够带动所述货叉举升或下降，还能够带动所述货叉沿左右移动，以及带动所述货叉前后俯仰。
12.在可选的实施方式中，所述行走机构包括橡胶履带结构和两个驱动源，两个所述橡胶履带结构在所述主车架的下部呈左右方向间隔排布，并分别与两个所述驱动源一一对应地传动连接，所述驱动源用于驱动所述橡胶履带结构带动所述主车架移动；
13.和/或，
14.所述主车架的周侧还设有多个万向承重轮。
15.在可选的实施方式中，所述装卸机器人还包括第一检测件，所述第一检测件设置于所述主车架的前部，用于检测所述车厢内货垛相对于所述叉取机构的位置；
16.和/或，所述装卸机器人还包括第二检测件，所述第二检测件设置于所述主车架的后部，用于检测所述货垛输送线相对于所述主车架的位置；
17.和/或，
18.所述装卸机器人还包括第三检测件，所述主车架的左部和右部分别有所述第三检测件，位于所述主车架的左部的所述第三检测件用于检测所述车厢的左侧相对于所述主车架的位置，位于所述主车架的右部的所述第三检测件用于检测所述车厢的右侧相对于所述主车架的位置。
19.在可选的实施方式中，所述装卸机器人还包括第一检测件和升降件，所述升降件设置于所述主车架的前部，所述第一检测件设置于所述升降件，所述升降件能够带动所述第一检测件上升或下降，所述第一检测件用于检测所述车厢内货垛相对于所述叉取机构的位置。
20.本实用新型实施例的有益效果包括：
21.本实用新型实施例的装卸机器人，包括主车架、行走机构、叉取机构和车载输送机构，所述行走机构设置于所述主车架的下部，所述叉取机构设置于所述主车架的前部，所述车载输送机构设置于所述主车架的上部，所述行走机构能够带动所述主车架在车厢和货垛输送线之间来回移动，所述叉取机构能够举升或下降，以叉取所述车厢内的货垛或者将货垛放置在所述车厢内，所述车载输送机构能够带动货垛在所述主车架的前后方向移动，以将货垛在所述叉取机构和所述货垛输送线之间输送。由此，利用本实施例中的装卸机器人进行装卸车作业时，通过车载输送机构即可将货垛在叉取机构和货垛输送线之间输送，行走机构带动主车架前后来回移动，叉取机构放置货垛即可实现将货垛放置在车厢内或将货垛放在货垛输送线上，不需要频繁转向，同时车载输送机构能够缓存货垛，以减少装卸机器人的前后移动次数，提高了装卸效率。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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
中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。
23.图1为本实用新型实施例装卸机器人的使用状态示意图；
24.图2为本实用新型实施例装卸机器人的立体图；
25.图3为本实用新型实施例装卸机器人的后视图；
26.图4为本实用新型实施例装卸机器人的左视图；
27.图5为本实用新型实施例装卸机器人的前视图；
28.图6为本实用新型实施例装卸机器人的俯视图。
29.图标：100-装卸机器人；110-主车架；112-万向承重轮；114-第一检测件；115-升降件；116-第二检测件；118-第三检测件；130-行走机构；150-叉取机构；152-货叉；154-叉取移动器；170-车载输送机构；172-移动支架；174-驱动副；1741-移动驱动源；1743-齿轮；1745-齿条；176-滑动副；1761-滑块；1763-导轨；178-车载输送件；1781-支撑杆；1783-传送链；179-车载驱动件；1791-车载驱动源；1793-传动轴；190-车载驱动控制机构；300-升降平台；500-货垛输送线；700-车厢；900-激光发射器。
具体实施方式
30.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
31.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
33.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
34.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
35.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理
解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.下面结合附图1至图6，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
37.本实用新型实施例提供了一种装卸机器人100，该装卸机器人100主要应用于装卸车系统，装卸车系统包括升降平台300和货垛输送线500。升降平台300的前侧用于停放货车，货垛输送线500设置于升降平台300的后侧，用于向货车输送货垛或者向仓库输送货垛，装卸机器人100能够在货车的车厢700和升降平台300之间来回移动，从而配合升降平台300的升降运动，以将货车的车厢700内的货垛运送到货垛输送线500上或者将货垛输送线500上的货垛运送到车厢700内。其中，升降平台300不仅具有升降功能，而且还具有左右横移功能，从而在装卸机器人100停在升降平台300上时，保证装卸机器人100与车厢700或者货垛输送线500的前部对准，从而保证货垛的顺利转运。
38.装卸机器人100包括主车架110、行走机构130、叉取机构150和车载输送机构170，行走机构130设置于主车架110的下部，叉取机构150设置于主车架110的前部，车载输送机构170设置于主车架110的上部，行走机构130能够带动主车架110在车厢700和货垛输送线500之间来回移动，叉取机构150能够举升或下降，以叉取车厢700内的货垛或者将货垛放置在车厢700内，车载输送机构170能够带动货垛在主车架110的前后方向移动，以将货垛在叉取机构150和货垛输送线500之间输送。
39.由此，利用本实施例中的装卸机器人100进行装卸车作业时，通过车载输送机构170即可将货垛在叉取机构150和货垛输送线500之间输送，行走机构130带动主车架110前后来回移动，叉取机构150放置货垛即可实现将货垛放置在车厢700内或将货垛放在货垛输送线500上，不需要频繁转向，同时车载输送机构170能够缓存货垛，以减少装卸机器人100的前后移动次数，提高了装卸效率。
40.例如，在进行装车作业时，叉取机构150举升至与车载输送机构170齐平，车载输送机构170承接由货垛输送线500送来的货垛，并将该货垛运送至叉取机构150上，然后行走机构130带动主车架110由升降平台300上驶向车厢700，叉取机构150下降以将货垛放置在车厢700内。
41.在进行卸车作业时，行走机构130带动主车架110驶移动并配合叉取机构150以叉取车厢700内的货垛，然后行走机构130带动主车架110退到升降平台300上，叉取机构150将货垛举升，车载输送机构170承接叉取机构150上的货垛并将该货垛输送至货垛输送线500。
42.在本实施例中，行走机构130包括橡胶履带结构和两个驱动源，驱动源可以是驱动电机，两个橡胶履带结构在主车架110的下部呈左右方向间隔排布，并分别与两个驱动源一一对应地传动连接，驱动源用于驱动橡胶履带结构带动主车架110移动。
43.由此，橡胶履带结构承载位于其之上的主车架110以及在主车架110上的零部件、货垛等，负载大，前后移动更加稳定，而且不会损伤车厢700的底板，此外，由两个驱动源独立控制的两个橡胶履带结构能够差速运行，以实现对装卸机器人100在行走和停止时的方向角度进行微调整的功能。
44.在本实施例中，主车架110的周侧还设有多个万向承重轮112，从而可以分担负载，使得装卸机器人100在行走时更加稳定。
45.具体来说，由于橡胶履带结构位于主车架110下方的前半部分，尾部悬空，因此可
以在主车架110的后半部分的左右两侧分别设置至少两个万向承重轮112，以均匀分担负载。
46.在本实施例中，叉取机构150包括货叉152和叉取移动器154，货叉152连接于叉取移动器154，叉取移动器154连接于主车架110，且叉取移动器154能够带动货叉152举升或下降，还能够带动货叉152沿左右移动，以对准货垛，还带动货叉152前后俯仰，以保持货叉152叉取及放置货垛的稳定性。
47.需要说明的是，在货叉152上还可以布置拉绳传感器、激光测距传感器等测距装置，以辅助叉取移动器154准确移动货叉152，从而提高作业精度。
48.此外，装卸机器人100包括至少两个叉取机构150，各叉取机构150在主车架110的前部呈左右方向并列设置，各货叉152可以独立控制和移动，以实现同时叉取以及搬运两个以上货垛的目的，进一步提高装卸斜率。
49.在本实施例中，装卸机器人100还包括第一检测件114，第一检测件114设置于主车架110的前部，用于检测车厢700内货垛相对于叉取机构150位置，从而便于叉取机构150调节自身位置，使得叉取机构150能够在车厢700内更为精准地叉取或者放置货垛。
50.例如，该第一检测件114用于检测车厢700内货垛相对于货叉152的位置，从而便于叉取移动器154带动货叉152调节位置，以便于货叉152插进用于承载货垛的托盘的叉取孔。其中，该第一检测件114还可以准确识别货垛托盘的叉取孔，从而得到货叉152与叉取孔的相对位置。
51.具体来说，第一检测件114可以是深度视觉相机，其能够采集货垛托盘和货垛的图像及深度信息，对托盘的叉取孔进行识别与定位，由此准确得到叉取孔相对于叉取机构150的位置。当然，深度视觉相机还能够测量得到装卸机器人与前部车厢壁面距离。
52.第一检测件114也可以与叉取移动器154通讯连接，以使叉取移动器154能够根据第一检测件114的检测结果来移动货叉152，从而使得货叉152对准货垛叉取孔。第一检测件114也可以直接设置在移动驱动器上，从而在检测到货叉152未对准叉取孔时发出信号，叉取移动器154依据第一检测件114的检测结果带动货叉152移动，直至第一检测件114检测到货叉152与叉取孔对准为止。
53.当然，在其他实施例中，也可以是用激光雷达等元件作为第一检测件114对货垛叉取孔进行检测识别与定位，即激光雷达采集托盘和货垛的三维数据信息以得到叉取孔的位置。
54.另外，在本实施例中，装卸机器人100还包括升降件115，该升降件115设置于主车架110的前部，第一检测件114设置于升降件115，升降件115能够带动第一检测件114上升或下降，从而通过升降件115调整第一检测件114的不同高度，以获得更多的数据信息，并可以检测出车厢700内多层码放的货垛，以便于叉取机构150灵活应对，提高装卸机器人100的卸车作业能力。
55.在本实施例中，装卸机器人100还包括第二检测件116，第二检测件116设置于主车架110的后部，且与所述主车架110的中轴线同轴，用于检测货垛输送线500相对于主车架110的位置，从而便于行走机构130和叉取机构150调节自身位置，使得叉取机构150能够在车厢700内更为精准地叉取或者放置货垛。
56.第二检测件116可以是布置在主车架110后部的图像识别装置，其能够与固定在输
送机构的激光发射器900配合，激光发射器900向图像识别装置发射激光束，图像识别装置通过判断激光图像相对于自身的偏移，检测出主车架110相对于激光发射器900即货垛输送线500的偏移量，从而行走机构130可以根据第二检测件116的检测结果进行移动，使得主车架110的中轴线与车厢700的中轴线近乎重合。
57.第二检测件116也可以是在检测到主车架110相对于货垛输送线500具有偏移时能够发出信号的传感器，如测距传感器等，行走机构130能够根据第二检测件116的检测结果进行移动，直至主车架110相对于货垛输送线500的偏移量为接近于零时为止。
58.在本实施例中，装卸机器人100还包括第三检测件118，主车架110的左部和右部分别有第三检测件118，位于主车架110的左部的第三检测件118用于检测车厢700的左侧相对于主车架110的位置，位于主车架110的右部的第三检测件118用于检测车厢700的右侧相对于主车架110的位置，从而行走机构130能够根据各第三检测件118的检测结果来带动主车架110移动，以修正装卸机器人100行驶时的位姿。
59.第三检测件118可以是激光雷达，在主车架110的左部和右部分别有两个，从而可以配合第一检测件114的检测结果，行走机构130带动主车架110移动来共同修正装卸机器人100的位姿。
60.车载输送机构170包括车载移动构件、车载驱动件179和多个车载输送件178，车载移动构件设置于主车架110的上部，各车载输送件178沿主车架110的左右方向并列排布在车载移动构件上，车载驱动件179设置于车载移动构件上，车载移动构件能够带动车载驱动件179和车载输送件178沿主车架110的前后方向移动，车载驱动件179用于驱动车载输送件178运转，以使车载输送件178带动货垛移动。
61.例如，在装车作业时，车载移动构件先带动车载输送件178在主车架110上后移，以与货垛输送线500对准，车载驱动件179驱动车载输送件178运转，以接取并将货垛向前侧输送，同时，叉取机构150的叉取移动器154带动货叉152上升至与多个输送件构成的运载平面齐平，车载移动构件带动车载输送件178前移，从而将货垛放置货叉152上。
62.在卸车作业时，则是货叉152戴着货垛举升后，车载移动构件先带动车载输送件178前移，车载驱动件179驱动车载输送件178运转，以承接货叉152上的货垛，并将该货垛向后移动，然后车载移动构件后移以对准货垛输送线500，从而将货垛输送至货垛输送线500上。
63.车载移动构件包括移动支架172、驱动副174和滑动副176，移动支架172通过滑动副176滑动连接于主车架110的上部，驱动副174用于驱动移动支架172沿主车架110的前后方向移动。
64.进一步的，驱动副174包括移动驱动源1741、齿轮1743和齿条1745，移动驱动源1741固定于主车架110，并与齿轮1743传动连接，齿条1745沿着主车架110的前后方向延伸，其固定于移动支架172，且与齿轮1743啮合，移动驱动源1741用于驱动齿轮1743转动，以通过齿条1745带动移动支架172沿主车架110的前后方向移动。其中，移动驱动源1741可以是电机，其可以通过减速机与齿轮1743连接，从而驱动齿轮1743转动。
65.滑动副176则是滑动配合的滑块1761和导轨1763，导轨1763沿主车架110的前后方向延伸，固定在主车架110上，滑块1761则与移动支架172固定连接。
66.车载输送件178可以是链条输送机，其包括支撑杆1781、驱动轮、拖轮以及传送链
1783，支撑杆1781沿主车架110的前后方向延伸，支撑杆1781的两端分别设置有可转动的拖轮，驱动轮可转动设置于支撑杆1781的中部，传送链1783绕设于驱动轮和拖轮，驱动件用于驱动驱动轮转动，以使传送链1783带动货垛移动。
67.具体的，车载驱动件179包括车载驱动源1791和传动轴1793，车载驱动源1791可以是电机，其固定于主车架110，传动轴1793依次穿设于多个驱动轮，车载驱动源1791与传动轴1793可以通过减速机实现传动连接，从而车载驱动源1791能够驱动传动轴1793转动，以带动驱动轮转动，进而使得传送链1783绕着支撑杆1781转动。
68.需要说明的是，车载链条输送线分两侧、前后四段独立驱动，用于实现货垛的定位与调整控制。车载链条输送线同时作为缓存输送线使用，即根据需要可将四个货垛缓存在车载链条输送线上，同时货叉152上再叉运两个货垛，一次运输六个货垛，大大提高搬运与装卸效率。
69.在本实施例中，装卸机器人100还包括车载驱动控制机构190，该车载驱动机构设置与主车架110后部，为装卸机器人的驱动控制中枢，用于控制叉取机构150、行走机构130和车载输送机构170进行协同工作。
70.综上，本实用新型实施例的装卸机器人100，进行装卸车作业时，不需要频繁转向，因此提高了装卸效率。
71.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的范围。