货箱搬运装置及搬运机器人的制作方法

1.本实用新型涉及货箱搬运的技术领域，尤其涉及一种货箱搬运装置及搬运机器人。


背景技术：

2.货箱的搬运在仓储系统中是非常重要的环节，尤其是在大型货仓内可能存在多个用于存储货箱的货架，因此如何快速准确地对货箱进行搬运，在仓储系统中就显得极为重要。
3.现有技术中，货箱搬运机器人包括用于夹取货箱的夹爪、用于驱动夹爪伸缩的气缸以及用于放置货箱的承托板。在夹取货箱时，就利用伸缩气缸来驱动夹爪伸出以夹取货箱并拉动夹爪收缩，以将货箱放置于承托板上，完成货箱的搬运。
4.但是，气缸驱动夹爪移动的距离是一定的，当需要夹取存储在不同深度的货箱时，就需要使用不同行程的气缸来驱动夹爪移动，使得仓储系统中需要安装多种不同类型的搬运机器人，导致仓储系统整体建设成本增加。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种货箱搬运装置及搬运机器人，解决了或改善了现有技术中在货箱的夹取搬运过程中应对不同深度的货箱需要使用不同行程的气缸来驱动夹爪移动，导致仓储系统整体的建设成本增加的问题。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种货箱搬运装置，其包括：搬运架、安装板、剪叉、吸附组件、驱动组件以及传动组件。搬运架具有放置货箱的空腔；安装板滑动连接在所述搬运架上；剪叉设置在所述安装板上，所述剪叉可相对于所述安装板伸出或收缩；吸附组件设置在所述剪叉远离所述安装板的一侧以用于吸附或推动货箱；驱动组件设置在所述搬运架上并与所述剪叉相连接，所述驱动组件用于驱动所述剪叉以第一速度伸出或收缩。传动组件设置在所述搬运架上并与所述驱动组件及所述安装板相连接，所述传动组件用于驱动所述安装板以第二速度移动，所述第二速度小于所述第一速度。
8.可选地，所述驱动组件包括：驱动件，设置在所述搬运架上；传动轴，转动连接在所述搬运架上并与所述驱动件相连接；第一传动链轮，固定在所述传动轴上；第一从动链轮，转动连接在所述搬运架上；以及第一传动链条，套设在所述第一传动链轮和所述第一从动链轮上，所述剪叉与所述第一传动链条固定连接。
9.可选地，所述传动组件包括：第二传动链轮，固定在所述传动轴上且所述第二传动链轮的直径小于所述第一传动链轮的直径；第二从动链轮，转动连接在所述搬运架上；以及第二传动链条，套设在所述第二传动链轮及所述第二从动链轮上并与所述安装板固定连接。
10.可选地，所述驱动组件还包括：主动轮，与所述驱动件相连接；从动轮，同轴固定在
所述传动轴上；以及驱动链条，套设在所述主动轮和所述从动轮上。
11.可选地，所述货箱搬运装置还包括：第一滑轨，固定在所述搬运架上，所述剪叉与所述第一滑轨滑动连接；以及两个第二滑轨，固定在所述搬运架上且所述安装板位于两个所述第二滑轨之间，所述安装板的两侧均设有与所述第二滑轨滑动连接的滑块。
12.可选地，所述货箱搬运装置还包括：连接部，固定在所述剪叉上并与所述驱动组件相连接。
13.可选地，所述货箱搬运装置还包括：拉板，固定在所述安装板上并与所述传动组件相连接。
14.可选地，所述吸附组件包括：吸附板，固定在所述剪叉远离所述安装板的一侧；吸盘，固定在所述吸附板的侧面上用于吸附所述货箱；以及推块，固定在所述吸附板的侧面上用于推动所述货箱。
15.本实用新型还提供一种搬运机器人，其包括：移动装置；以及如上述中任一项所述的货箱搬运装置，设置在所述移动装置上。
16.可选地，所述移动装置包括：机架，所述货箱搬运装置的搬运架设置在所述机架上；移动组件，设置在所述机架上用于带动机架移动；以及转向组件，设置在所述机架上并与所述搬运架连接以驱动所述搬运架转动。
17.本实用新型的有益效果：
18.1、通过驱动组件和传动组件的配合，在搬运货箱时，驱动组件能够带动剪叉以第一速度伸出，而传动组件则能够带动安装板以第二速度伸出，由于第一速度更快，剪叉就能够相对于安装板伸出，从而推动吸附组件靠近并吸附货箱，以将货箱拉入搬运架的空腔内存放。以此就能够将吸附组件伸出至更深的空间内来完成对货箱的搬运，使得货箱搬运装置能够对不同深度的货箱进行搬运，有效减少了货箱搬运装置的类型，能够大幅减少仓储系统整体的建设成本。同时，通过吸附组件对货箱吸附来实现与货箱的连接，相比于现有技术中通过夹爪等结构夹抱货箱，需要在货箱存放时预留出充足的间隙，导致仓储系统内单位面积的货箱密度降低，而吸附组件吸附货箱，则不需要在货箱存放时预留间隙，使得仓储系统内单位面积的货箱密度提高，提高了对仓储系统中空间的利用率。
19.2、通过设置货箱搬运装置，使得该搬运机器人能够针对不同深度的货箱进行搬运，从而能够减少搬运机器人的种类，以有效减少仓储系统整体的建设成本。
附图说明
20.图1所示为本实用新型一些实施例中货箱搬运装置的结构示意图。
21.图2所示为本实用新型一些实施例中货箱搬运装置中隐藏u形架的结构示意图。
22.图3所示为本实用新型一些实施例中货箱搬运装置中驱动组件的剖视图。
23.图4所示为本实用新型一些实施例中货箱搬运装置中传动组件的剖视图。
24.图5所示为本实用新型一些实施例中货箱搬运装置中吸附组件和承托板的结构示意图。
25.图6所示为图5所示的实现方式中的a部放大图。
26.图中：
27.100、搬运架；101、空腔；110、底板；111、耳座；120、u形架；130、第一滑轨；140、第二
滑轨；150、连接部；160、承托板；170、挡料杆；180、承托架；181、承托辊；200、安装板；210、滑块；220、拉板；300、剪叉；400、吸附组件；410、吸附板；420、吸盘；430、推块；500、驱动组件；510、驱动件；520、传动轴；530、第一传动链轮；540、第一从动链轮；550、第一传动链条；560、主动轮；570、从动轮；580、驱动链条；600、传动组件；610、第二传动链轮；620、第二从动链轮；630、第二传动链条。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
29.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。
30.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之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
31.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
32.本实用新型提供一种货箱搬运装置及搬运机器人
33.图1所示为本实用新型一些实施例中货箱搬运装置的结构示意图。图2所示为本实用新型一些实施例中货箱搬运装置中隐藏u形架的结构示意图。参照图1和图2所示，该货箱搬运装置包括：搬运架100、安装板200、剪叉300、吸附组件400、驱动组件500以及传动组件600。搬运架100具有放置货箱的空腔101；安装板200滑动连接在搬运架100上；剪叉300设置在安装板200上，剪叉300可相对于安装板200伸出或收缩；吸附组件400设置在剪叉300远离安装板200的一侧以用于吸附或推动货箱；驱动组件500设置在搬运架100上并与剪叉300相连接，驱动组件500用于驱动剪叉300以第一速度伸出或收缩。传动组件600设置在搬运架100上并与驱动组件500及安装板200相连接，传动组件600用于驱动安装板200以第二速度移动，第二速度小于第一速度。
34.具体地，搬运架100可以包括底板110和u形架120，u形架120设置在底板110上，底板110的顶壁与u形架120围合出用于放置货箱的空腔101。安装板200滑动连接在底板110上，剪叉300设置在安装板200的侧面上，剪叉300可以由多个可折叠的伸缩单元构成，每个伸缩单元均由多个交叉设置的杆构成，多个伸缩单元依次连接。在本实施例中，伸缩单元设
置三个。
35.吸附组件400固定在剪叉300上，吸附组件400能够通过负压吸附而固定货箱。吸附组件400上还可以设置推杆等结构，以推动货箱移动。驱动组件500可以采用链轮链条等结构来带动剪叉300移动，传动组件600也可以采用链轮链条，其链轮的直径可以小于驱动组件500的链轮，从而使得第二速度小于第一速度。应当理解的是，传动组件600也可以采用其他结构，使得第二速度小于第一速度即可，比如减速齿轮传动机构等，具体可以根据实际的安装空间、生产成本以及运行稳定性等方面考虑。
36.在吸附货箱时，先通过驱动组件500和传动组件600的配合，驱动组件500能够带动剪叉300以第一速度伸出，而传动组件600则能够带动安装板200以第二速度伸出，由于第一速度更快，剪叉300的各个伸缩单元就能够展开，使得剪叉300相对于安装板200伸出，从而推动吸附组件400靠近并吸附货箱。当吸附组件400吸牢货箱后，驱动组件500反向运行从而拉动剪叉300折叠，同时通过传动组件600带动安装板200复位，以将货箱拉入搬运架100的空腔101内存放。以此通过驱动安装板200的移动，就能够将吸附组件400伸出至更深的空间内来完成对货箱的搬运，使得货箱搬运装置能够对不同深度的货箱进行搬运，提高了对环境的适应性，有效减少了货箱搬运装置的类型，能够大幅减少仓储系统整体的建设成本。同时，通过吸附组件400对货箱吸附来实现与货箱的连接，相比于现有技术中通过夹爪等结构夹抱货箱，需要在货箱存放时预留出充足的间隙，导致仓储系统内单位面积的货箱密度降低，而吸附组件400吸附货箱，则不需要在货箱存放时预留间隙，使得仓储系统内单位面积的货箱密度提高，提高了对仓储系统中空间的利用率。
37.图3所示为本实用新型一些实施例中货箱搬运装置中驱动组件的剖视图。参照图2和图3所示，在本实用新型一些实施例中，驱动组件500包括驱动件510、传动轴520、第一传动链轮530、第一从动链轮540以及第一传动链条550。驱动件510设置在搬运架100上。传动轴520转动连接在搬运架100上并与驱动件510相连接。第一传动链轮530固定在传动轴520上。第一从动链轮540转动连接在搬运架100上。第一传动链条550套设在第一传动链轮530和第一从动链轮540上，剪叉300与第一传动链条550固定连接。
38.具体地，驱动件510可以为电机，其可以直接固定在底板110上，也可以在底板110与电机之间设置相应的减震垫等减震结构。电机的电机轴与传动轴520的一端连接，电机与传动轴520之间可以设置减速箱、减速齿轮或者链条传动机构等，以驱动传动轴520转动。在底板110上可以固定两个耳座111，传动轴520的两端分别穿过两个耳座111并与耳座111转动连接。第一传动链轮530同轴固定在传动轴520上，在底板110上且远离传动轴520的一侧设置一个耳座111，第一从动链轮540转动连接在该耳座111上以与第一传动链轮530相对应。剪叉300的底壁上可以设置固定块，固定块的底壁与第一传动链轮530的顶壁固定连接。应当理解的是，固定块的形状可以根据实际的安装空间来设计，本实用新型不做限定。
39.在驱动剪叉300和安装板200移动时，就可以启动驱动件510，驱动件510就会带动传动轴520转动，传动轴520带动第一传动链轮530同步转动，第一传动链轮530就会带动第一传动链条550和第一从动链轮540转动，第一传动链轮530就可以带动剪叉300移动，从而将剪叉300的伸缩单元展开。
40.图4所示为本实用新型一些实施例中货箱搬运装置中传动组件的剖视图。参照图4所示，在本实用新型一些实施例中，传动组件600包括第二传动链轮610、第二从动链轮620
以及第二传动链条630。第二传动链轮610固定在传动轴520上且第二传动链轮610的直径小于第一传动链轮530的直径。第二从动链轮620转动连接在搬运架100上。第二传动链条630套设在第二传动链轮610及第二从动链轮620上并与安装板200固定连接。
41.具体地，第二传动链轮610同轴固定在传动轴520上，且位于传动轴520远离第一传动链轮530的一端。第二传动链轮610的直径直接决定了第二传动链轮610的周长，而第二传动链轮610转过的周长等于第二传动链条630移动的距离。因此当第二传动链轮610的直径小于第一传动链轮530的直径时，单位时间内第二传动链条630的移动距离就会小于第一传动链条550移动的距离，也就使得第一传动链条550的移动速度较快。应当理解的是，具体第一速度和第二速度的差值可以根据整体剪叉300相对于安装板200的移动距离等因素来设计，本实用新型不做具体限定。
42.在驱动件510带动传动轴520转动时，传动轴520会同时带动第一传动链轮530和第二传动链轮610转动，使得二者转动的时间和角度相同，而第二传动链轮610的直径较小，则使得第二传动链条630只能以较慢的第二速度移动，第一传动链轮530则使得第一传动链条550以第一速度移动，以此就能够顺利使得剪叉300相对于安装板200伸出，同时安装板200也能够推动剪叉300伸入摆放货箱的位置。
43.参照图3所示，在本实用新型一些实施例中，驱动组件500还包括：主动轮560、从动轮570以及驱动链条580。主动轮560与驱动件510相连接。从动轮570同轴固定在传动轴520上。驱动链条580套设在主动轮560和从动轮570上。
44.具体地，驱动件510可以采用减速电机，主动轮560通过联轴器固定在该减速电机的电机轴上，从动轮570则同轴固定在传动轴520上，主动轮560与从动轮570的直径可以相同，也可以不同，具体可能根据传动轴520需要满足的转速及减速电机的输出转速来设计，本实用新型不做限定。在需要驱动传动轴520转动时，就可以启动驱动件510带动主动轮560转动，主动轮560通过驱动链条580带动从动轮570转动，从动轮570就能够顺利带动传动轴520转动。
45.图5所示为本实用新型一些实施例中货箱搬运装置中吸附组件和承托板的结构示意图。参照图5所示，在本实用新型一些实施例中，货箱搬运装置还包括第一滑轨130和第二滑轨140。第一滑轨130固定在搬运架100上，剪叉300与第一滑轨130滑动连接。两个第二滑轨140固定在搬运架100上且安装板200位于两个第二滑轨140之间，安装板200的两侧均设有与第二滑轨140滑动连接的滑块210。
46.具体地，第一滑轨130和第二滑轨140均沿剪叉300的伸缩方向延伸设置，第一滑轨130位于底板110的中间位置处并位于剪叉300的正下方，剪叉300的底壁设有与第一滑轨130滑动配合的滑动块。而滑块210的形状则可以根据安装板200与滑轨之间的距离和相对位置来设计，其可以为长条形结构也可以为弯折状结构，本实用新型不做限定。
47.在第一传动链条550和第二传动链条630移动时，就会分别带动剪叉300和安装板200移动时，第一滑轨130能够有效限制剪叉300的移动方向，使得剪叉300能够沿第一滑轨130的方向伸出。第二滑轨140则能够从安装板200的两侧限制安装板200的移动方向，以确保安装板200移动过程中的稳定性，从而顺利推动剪叉300伸出。
48.参照图2所示，在本实用新型一些实施例中，货箱搬运装置还包括连接部150和拉板220。连接部150固定在剪叉300上并与驱动组件500相连接。拉板220固定在安装板200上
并与传动组件600相连接。
49.具体地，连接板呈倒“t”形，其竖臂与剪叉300的底壁固定连接，其横臂的底壁固定设置滑动块，固定方式可以为焊接或者螺栓连接，滑动块就与第一滑轨130滑动连接。拉板220可以呈直角梯形，其沿竖直方向设置，拉板220的长边与安装板200的底壁固定连接，拉板220的短边则可以与第二传动链条630的顶部固定连接，以此可以增大安装板200与第二传动链条630的连接面积，以便于提高第二传动链条630与安装板200的连接强度。
50.当第一传动链条550和第二传动链条630随着传动轴520的转动而移动时，第一传动链条550通过连接部150带动剪叉300移动，第二传动链条630则通过拉板220带动安装板200移动，以此来顺利驱动剪叉300和安装板200移动。
51.图6所示为图5所示的实现方式中的a部放大图。参照图6所示，在本实用新型一些实施例中，连接部150的横臂还可以与底板110上滑动连接的承托组件连接，承托组件可以为两个长条形承托板160，承托板160就位于第一滑轨130和第二滑轨140之间。在底板110上还可以转动连接有挡料杆170，其可以呈l形，挡料杆170位于承托板160远离传动轴520的一端，挡料杆170的顶壁高于承托板160的顶壁。承托板160在被推出时，就可以推动挡料杆170倒下，当承托板160复位后，挡料杆170可以随着承托板160的复位而复位，以将货箱滞留在挡料板上。
52.底板110上还可以设置两个承托架180，两个承托架180位于两个第二滑轨140之间，且两个承托板160位于两个承托架180之间，承托架180内可以设置间隔分布的承托辊181，承托辊181的顶部可以高于承托板160的顶壁，承托辊181上还可以设置摩擦垫等结构，以此在拉动货箱进入空腔101内时，货箱的底壁会先与承托辊181接触，继续拉动货箱时，货箱就会带动承托辊181转动，以此减少货箱移动时的摩擦阻力，以便于快速将货箱拉入空腔101内。
53.参照图5所示，在本实用新型一些实施例中，吸附组件400包括：吸附板410、吸盘420以及推块430。吸附板410固定在剪叉300远离安装板200的一侧。吸盘420固定在吸附板410的侧面上用于吸附货箱。推块430固定在吸附板410的侧面上用于推动货箱。
54.具体地，吸附板410可以与安装板200相对设置，二者的截面均呈矩形。吸附板410可以采用硬塑料构成，以满足一定的硬度要求同时还能够有效减轻吸附板410的重量。吸盘420就固定在吸附板410远离安装板200的一侧，吸盘420可以设置两个，也可以设置一个或者三个或者其他数量，本实用新型不做限定。推块430可以焊接在吸附板410的侧面上，推块430的侧面可以与吸盘420的侧面齐平，以便于推动货箱移动。
55.在剪叉300和安装板200移动时，会推动吸附板410移动，使得吸附板410带动吸盘420靠近货箱，当吸盘420与货箱的侧面贴紧后就可以通过负压吸附的方式固定货箱，以使得吸附板410复位时能够将货箱拉出。而推动货箱移动时则利用推块430与货箱的侧面抵接，从而推动货箱至指定位置处。以此吸盘420和推块430只需要与货箱的侧面接触就能够实现对货箱的搬运，则货箱在摆放时就不需要与相邻货箱之间预留间隙，从而使得整体货架上货箱的密集度提高，有效提高了空间的利用率。
56.本实用新型还提供一种搬运机器人，该搬运机器人包括：移动装置和如上述任一实施例中的货箱搬运装置。货箱搬运装置设置在移动装置上。
57.具体地，移动装置包括机架、移动组件及转向组件。货箱搬运装置的搬运架100设
置在机架上。机架可以呈长条形的框架结构并沿竖直方向设置，货箱搬运装置可以滑动连接在机架上，机架上可以设置由电机和链条配合组成的升降机构来驱动货箱搬运装置升降，机架上还可以设置存放板以便于暂时存放货箱，存放板可以沿竖直方向间隔分布若干个。
58.转向组件设置在机架上并与搬运架100连接以驱动搬运架100转动。机架上可以设置一个连接板，货箱搬运装置设置在该连接板上，连接板上转动连接有与搬运架100的底板110固定连接转轴，转向组件可以为用于驱动转轴旋转的电机皮带机构，以驱动底板110转动，使得货箱搬运装置能够朝向不同的方向，以方便对货箱的搬运和推送。
59.移动组件设置在机架的底部用于带动机架移动，移动方向可以为前后左右四个方向。移动组件可以采用电机驱动转轮来实现，也可以通过在地面上铺设纵横交错的轨道，使得移动组件在轨道上移动来实现，具体可以根据实际的应用场景来设计，本实用新型不做限定。
60.该搬运机器人在搬运和推送货箱时，通过设置货箱搬运装置，使得该搬运机器人能够针对不同深度的货箱进行搬运，从而能够减少搬运机器人的种类，以有效减少仓储系统整体的建设成本。
61.上述搬运机器人具有上述货箱搬运装置的全部技术特征，因为上述搬运机器人具有上述货箱搬运装置的全部技术效果，在此不再赘述。
62.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。