存取机器人的制作方法

文档序号:33316943发布日期:2023-03-01 03:19阅读:23来源:国知局
存取机器人的制作方法

1.本实用新型涉及仓储技术领域,尤其是涉及一种存取机器人。


背景技术:

2.目前在立体仓储系统中,有一种既可以在地面行走又可以竖直爬升货架并取放物料的机器人,机器人集成了自动爬升货架、地面水平运输功能。以出库作业为例,该机器人的出库作业过程为:当机器人收到出库任务时,机器人在地面行走至目标货架列,机器人垂直爬升到目标存储位取货,之后机器人从货架按原轨道返回地面,在地面将物料搬运至工作站,完成出库任务。可见这种机器人的出入库作业的工作效率较低。


技术实现要素:

3.本实用新型的目的在于提供一种存取机器人,以提升出入库作业的工作效率。
4.本实用新型实施例提供了一种存取机器人,包括:
5.行走机构,用于带动所述存取机器人沿行走轨道移动;
6.存取机构,用于从货架的不同存储位存取物料;
7.第一升降机构,与所述存取机构连接,用于带动所述存取机构沿第一升降通道升降;
8.取放机构,用于在所述存取机构与物料中转位之间运送物料;
9.第二升降机构,与所述取放机构相连接,用于带动所述取放机构沿第二升降通道升降;
10.所述物料中转位设置在所述货架所在的地面或多排货架的巷道内;所述取放机构具有容纳物料的容纳舱,所述取放机构用于从所述物料中转位或所述存取机构取放物料,以及将物料固定在所述容纳舱内;所述第二升降通道与所述第一升降通道在水平面内无重叠。
11.进一步地,所述存取机构包括第一升降平台和货叉组件;
12.所述第一升降平台与所述第一升降机构连接,通过所述第一升降机构带动所述第一升降平台在所述第一升降通道内升降;所述货叉组件与所述第一升降平台连接,所述货叉组件用于在货架的不同存储位存取物料,所述第一升降平台用于承载物料。
13.进一步地,所述取放机构包括伸缩组件,所述伸缩组件用于带动所述取放机构由所述第二升降通道移动至所述第一升降通道,从所述存取机构上取放物料;
14.所述伸缩组件还用于带动所述取放机构伸缩移动至物料中转位,在物料中转位和所述取放机构的容纳舱之间转运物料。
15.进一步地,所述取放机构还包括第二升降平台、升降组件和用于取放物料的夹抱组件;
16.所述第二升降平台与第二升降机构连接,所述第二升降机构带动所述第二升降平台在所述第二升降通道内升降;
17.所述伸缩组件一方面与所述第二升降平台连接,一方面与所述升降组件连接,所述升降组件还与所述夹抱组件连接;
18.所述伸缩组件带动所述升降组件和所述夹抱组件伸出至物料中转位以取放物料,或带动所述升降组件和所述夹抱组件在所述第二升降通道和所述第一升降通道之间移动,在所述存取机构和所述取放机构之间转运物料,所述升降组件带动所述夹抱组件从物料中转位或所述存取机构上取放物料。
19.进一步地,所述伸缩组件包括伸缩板和驱动机构,所述伸缩板和所述升降组件连接,所述驱动机构配置为丝杆螺母机构,所述丝杆螺母机构的螺母固定连接至所述伸缩板,丝杆通过支撑板设置在所述第二升降平台上;
20.通过设置在所述第二升降平台上的电机和同步带驱动所述丝杆旋转,带动所述伸缩板相对于所述第二升降平台伸缩移动。
21.进一步地,所述伸缩组件还包括导向机构,所述导向机构配置为设置在所述伸缩组件的伸缩板上的导轨和设置在所述第二升降平台上的滑块,或者
22.所述导向机构配置为设置在所述伸缩板上的滑块和设置所述第二升降平台上的导轨;
23.所述导轨和所述滑块配合,用于对所述伸缩组件的伸缩移动进行导向和支撑。
24.进一步地,所述升降组件包括升降板和升降机构,所述升降板与所述夹抱组件连接;
25.所述升降机构配置为,在所述升降板上设有凸轮,在所述伸缩组件的伸缩板上设有腰型槽,所述凸轮与所述腰型槽配合,通过所述凸轮的旋转带动所述升降板升降。
26.进一步地,所述升降组件还包括导向机构,所述导向机构配置为设置在所述升降板上的导向条,以及设置在所述伸缩板上的导向孔;或者
27.所述导向机构配置为设置在所述升降板上的导向孔和设置在所述伸缩板上的导向条,所述导向条和所述导向孔配合,用于对所述升降板的升降进行导向。
28.进一步地,所述夹抱组件包括夹抱杆和驱动机构,所述驱动机构配置为双向丝杆螺母机构,所述双向丝杆螺母机构的丝杆通过同步带轮和同步带连接至所述升降组件的升降板,所述夹抱杆配置为与所述丝杆螺母机构的螺母固定连接,沿物料的两侧对物料进行取放。
29.进一步地,所述夹抱组件还包括导向机构,所述导向机构配置为设置在所述升降板上的导轨和设置在所述夹抱杆上的滑块,所述导轨和所述滑块配合,用于对所述夹抱杆取放物料进行导向。
30.本实用新型实施例提供的存取机器人,通过存取机构、第一升降机构、取放机构和第二升降机构的配合,可以实现将物料从货架上取出后快速的转运到物料中转位,该物料中转位设置在货架所在的地面或多排货架的巷道内,或者将物料从物料中转位抓取后快速的转运到货架上,实现货架上任意层或者任意高度的物料取放货作业,取放货效率较高;且存取机构升降时所处的第一升降通道与取放机构升降时所处的第二升降通道在水平面内无重叠,使得存取机构的升降和取放机构的升降互不干涉,二者可以同时进行物料的存取或运送,进一步提升了取放货效率,从而提升了出入库作业的工作效率。
附图说明
31.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。
32.图1为本实用新型实施例提供的一种存取机器人的正视图;
33.图2为本实用新型实施例提供的一种存取机器人在某一状态下的立体图;
34.图3为本实用新型实施例提供的一种存取机器人在另一状态下的立体图;
35.图4为本实用新型实施例提供的存取机器人在某一状态下的一种应用场景示意图;
36.图5为本实用新型实施例提供的存取机器人在另一状态下的一种应用场景示意图;
37.图6为本实用新型实施例提供的一种存取机器人中存取机构的正视图;
38.图7为本实用新型实施例提供的一种存取机器人中存取机构的货叉组件在伸出状态下的单侧结构图;
39.图8为本实用新型实施例提供的一种存取机器人中存取机构的货叉组件在缩回状态下的侧视图;
40.图9为本实用新型实施例提供的一种存取机器人中存取机构在伸出状态下的立体图;
41.图10为本实用新型实施例提供的一种存取机器人中取放机构某一视角的立体图;
42.图11为本实用新型实施例提供的一种存取机器人中取放机构另一视角的立体图;
43.图12为本实用新型实施例提供的一种存取机器人中取放机构另一视角的立体图;
44.图13为本实用新型实施例提供的一种存取机器人中取放机构的正视图;
45.图14为本实用新型实施例提供的一种存取机器人中取放机构另一视角的立体图。
46.图标:100-机器人框架;101-驱动行走轮;102-辅助行走轮;200-存取机构;210-第一升降平台;211-框架板;220-货叉组件;221-齿板;222-链轮;223-链条;224-第一支撑板;225-内侧板;226-皮带轮;227-皮带;228-拨杆;229-伺服电机;230-第一夹紧装置;240-第一导向轮;300-第一升降机构;400-取放机构;410-第二升降平台;420-伸缩组件;421-伸缩板;422-第一螺母;423-第一丝杆;424-第二支撑板;425-电机;426-第一同步带;427-第一导轨;430-升降组件;431-升降板;432-凸轮;433-腰型槽;434-导向条;440-夹抱组件;441-夹抱杆;442-第二丝杆;443-同步带轮;444-第二同步带;445-第二导轨;446-第二滑块;450-第二夹紧装置;460-第二导向轮;500-第二升降机构;10-存取机器人;20-货架;30-搬运机器人。
具体实施方式
47.下面将结合实施例对本实用新型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。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
48.下面对本实用新型实施例提供的一种存取机器人进行详细介绍。
49.如图1至图3所示,本实用新型实施例提供了一种存取机器人,包括:
50.行走机构,用于带动存取机器人沿行走轨道移动;
51.存取机构200,用于从货架的不同存储位存取物料;
52.第一升降机构300,与存取机构200连接,用于带动存取机构200沿第一升降通道升降;
53.取放机构400,用于在存取机构200与物料中转位之间运送物料;
54.第二升降机构500,与取放机构400相连接,用于带动取放机构400沿第二升降通道升降;
55.上述物料中转位设置在货架所在的地面和/或多排货架的巷道内;取放机构400具有容纳物料的容纳舱,取放机构400用于从物料中转位或存取机构200取放物料,以及将物料固定在容纳舱内。
56.上述存取机构200可以实现将物料存放到货架上,或者从货架上将物料取出。存取机构200与第一升降机构300固定连接,第一升降机构300可以带动存取机构200在竖直方向(即笛卡尔坐标系的z轴方向)进行升降,即带动存取机构200沿竖直方向延伸的第一升降通道升降。
57.上述取放机构400可以实现将存取机构200从货架上取出的物料,转运到物料中转位,或者将物料中转位的物料抓取后,转运到存取机构200上。取放机构400与第二升降机构500固定连接,第二升降机构500可以带动取放机构400在竖直方向上进行升降,即带动取放机构400沿竖直方向延伸的第二升降通道升降。
58.如图1和图2所示,取放机构400可以移动至第一升降通道内,从存取机构200上取放物料;如图3所示,取放机构400也可以在第二升降通道内升降,从物料中转位取放物料,以及将物料固定在容纳舱内。其中,物料可以是料箱。
59.该存取机器人通过存取机构200、第一升降机构300、取放机构400和第二升降机构500的配合,可以实现将物料从货架上取出后快速的转运到物料中转位,或者将物料从物料中转位抓取后快速的转运到货架上,实现货架上任意层或者任意高度的物料取放货作业,取放货效率较高,提升了出入库作业的工作效率。
60.上述物料中转位设置在货架所在的地面或多排货架的巷道内,取放机构400具有容纳物料的容纳舱,如此取放机构400可以实现从货架所在的地面或多排货架的巷道接收物料到容纳舱内,以及将容纳舱内固定的物料放至货架所在的地面或多排货架的巷道内的功能。
61.上述第二升降通道与第一升降通道在水平面内无重叠,二者是相互独立的两个通道,使得存取机构200的升降和取放机构400的升降互不干涉,可以同时进行货架上物料的存取和物料中转位上物料的取放,进一步提升了取放货效率,从而提升了出入库作业的工作效率。
62.优选地,如图1至图3所示,上述存取机器人还包括机器人框架100,行走机构、存取机构200、第一升降机构300、取放机构400和第二升降机构500均安装在机器人框架100上。
63.在一种可能的实现方式中,如图1至图3所示,第一升降机构300和第二升降机构500可以采用如下相同的结构:包括电机、同步带轮、从动轮和同步带,同步带设置在同步带
轮和从动轮上,电机驱动同步带轮旋转,进而带动同步带升降,通过同步带带动相应机构(存取机构200或取放机构400)在竖直方向上移动。另外,根据同步带轮与从动轮之间的位置关系,在同步带轮与从动轮之间还可以设置一个或多个中间传动轮,同步带轮和同步带也可以替换为驱动轮和钢丝绳等。为了确保存取机构200和取放机构400可以在高速运动中稳定运行,存取机构200会沿着机器人框架100上设置的、位于第一升降通道内的多个导轨做往复运动,取放机构400会沿着机器人框架100上设置的、位于第二升降通道内的多个导轨做往复运动。
64.在另一种可能的实现方式中,第一升降机构300和第二升降机构500可以采用如下相同的结构:包括电机、齿条和齿轮,齿条竖直安装在机器人框架100上,齿轮和电机安装在相应机构(存取机构200或取放机构400)上,电机带动齿轮转动时,齿轮沿齿条升降,同时相应结构也会升降;为保证升降稳定性,齿轮和齿条均设置四个,相应机构均可以布置一对齿轮和齿条。
65.上述存取机器人可能的应用场景如图4和图5所示,该存取机器人能够应用于仓储系统中,该仓储系统包括存取机器人10、货架20和搬运机器人30,货架20上设置有多个存储位,存取机器人10沿行走轨道移动,用于在货架20的不同存储位存取物料,若货架20为多排,则存取机器人10可以设置在各排货架20的巷道内,其行走轨道沿巷道延伸方向设置在巷道的两侧或者巷道的任意一侧;或者,行走轨道设置在货架20上;搬运机器人30可以在物料中转位与出入库对接位置之间进行物料的运送,其可以在诸如货架所在的地面或巷道的地面等行走面上行走。
66.存取机器人10可以与搬运机器人30配合完成出入库作业,在出库时,存取机器人10将货架20存储位上的物料取出并放至物料中转位缓存,之后经由搬运机器人30将物料中转位缓存的物料运出至出库对接位置;入库时,经由搬运机器人30将物料放至物料中转位缓存,之后存取机器人10将物料中转位上缓存的物料存放至货架20的指定存储位上。
67.如图4所示,若当前为出库作业,则存取机器人10的存取机构200已将物料从货架20上取出,取放机构400已由第二升降通道移动至第一升降通道内存取机构200的上方,准备从存取机构200上将物料取出并在第二升降通道内将物料运送至物料中转位;若当前为入库作业,则取放机构400已将物料中转位的物料运送至存取机构200上,存取机构200正在等待取放机构400缩回至第二升降通道,并由第一升降机构300带动存取机构200在第一升降通道内升降,将物料存放至货架20的指定存储位。
68.如图5所示,若当前为出库作业,则存取机器人10的存取机构200已将物料从货架20上取出,等待取放机构400将该物料运送至其物料中转位,取放机构400正在将另一物料放至其物料中转位;若当前为入库作业,则存取机构200上已有取放机构400运送的物料,准备将该物料存放至货架20的指定存储位,取放机构400已从物料中转位抓取到另一物料,准备将该物料运送至存取机构200上。
69.优选地,存取机器人10的机器人框架100高于地面架空布置,可以通过尺寸设计使得搬运机器人30低于机器人框架100和货架20的底面,使得搬运机器人30带着物料可以在存取机器人10下方、货架20下方、货架20的巷道自由行驶,因此出入库作业的工作效率较高。
70.上述存取机器人10沿行走轨道移动,行走轨道设置在货架上,并从货架20的一端
延伸至另一端,使存取机器人10能够存取货架20上任意存储位的物料,若存取机器人10设置在各排货架20的巷道内时,行走轨道在巷道内延伸设置。后续均以存取机器人10设置在多排货架20的巷道内,物料中转位设置在多排货架20的巷道内为例进行说明。
71.存取机器人10移动所需的行走轨道例如可以为两条,两条行走轨道可以位于货架或巷道内某一特定高度位置。在一种可能的实现方式中,行走轨道可以直接安装在货架20的横梁上。
72.在另一种可能的实现方式中,行走轨道可以安装在一个高于地面架空布置的主体框架上,该主体框架可以采用模块化的工厂预装模式,即主体框架为设置有行走轨道的预装结构。存取机器人10安装于主体框架中,后续均以行走轨道安装在主体框架上为例进行说明。
73.上述主体框架高于地面架空布置,施工时只需要将主体框架与货架20做相对固定(例如主体框架可以与货架20的立柱固定连接)即可,方便现场施工,安装调试简单;且主体框架采用设置有行走轨道的预装结构,存取机器人10的运行可以不依赖货架20的横梁,从而使货架的制造难度降低,或者可以直接使用现有货架,无需改造,从而实现货架成本的最优化,降低了货架的制造成本和现场安装调试成本。
74.优选地,如图1至图3所示,上述行走机构包括设置在机器人框架100底部的驱动行走轮101,驱动行走轮101用于沿行走轨道移动。
75.上述驱动行走轮101可以成对设置,成对的驱动行走轮101可以对称设置在机器人框架100底部的两侧。驱动行走轮101的数量可以根据实际需求设置,这里不做限定。驱动行走轮101可以采用聚氨酯材质,每个驱动行走轮101分别连接有电机,通过电机驱动这些驱动行走轮101移动,实现整个存取机器人的移动。
76.优选地,为了保证存取机器人运行稳定,上述主体框架的顶部设置有辅助轨道;如图1至图3所示,行走机构还包括设置在机器人框架100顶部的辅助行走轮102,辅助行走轮102用于沿辅助轨道移动。
77.上述辅助行走轮102可以成对设置,成对的辅助行走轮102可以对称设置在机器人框架100顶部的两侧。辅助行走轮102的数量可以根据实际需求设置,这里不做限定。辅助行走轮102可以采用聚氨酯材质。辅助行走轮102没有动力,因此辅助行走轮102不与电机连接。
78.需要说明的是,上述驱动行走轮101和辅助行走轮102的位置可以互换,辅助行走轮102也可以全部或部分替换为驱动行走轮101。
79.优选地,如图6所示,上述存取机构200包括第一升降平台210和货叉组件220;第一升降平台210与第一升降机构300连接,通过第一升降机构300带动第一升降平台210在第一升降通道内升降;货叉组件220与第一升降平台210连接,货叉组件220用于在货架的不同存储位存取物料,第一升降平台210用于承载物料。
80.货叉组件220可以相对于第一升降平台210,朝向货架的存储位伸出,以及缩回至第一升降平台210内,以在货架的存储位取放物料。货叉组件220可以单向取放物料,也可以双向取放物料。货叉组件220可以采用一级伸缩结构,也可以采用二级伸缩结构,其中,二级伸缩结构的行程更长,可以适应不同尺寸的物料,也可以实现货架上多深位的物料存取。需要说明的是,一级伸缩结构的行程受限于第一升降平台210的长度,若第一升降平台210的
长度足够容纳两个物料,那么一级伸缩结构也可以适应不同尺寸的物料,以及实现多深位的物料存取。
81.本实施例提供了一种夹抱式双向伸缩结构的货叉组件220,如图7所示,第一升降平台210的两侧分别设置有框架板211,货叉组件220包括内伸缩组件和外伸缩组件,内伸缩组件包括齿板221,外伸缩组件包括内侧板225和多个拨杆228;齿板221的两个面分别与框架板211和内侧板225滑动连接,滑动方向即为存取机构200的取放货方向;多个拨杆228设置在内侧板225的两端,拨杆228在推放及钩取物料时处于水平状态(即水平位),在不推放或不钩取物料时处于竖直状态(即竖直位)。图7中,货叉组件220相对于第一升降平台210伸出,拨杆228处于竖直状态。
82.具体地,内伸缩组件和外伸缩组件均设置有导向机构,导向机构配置为相配合的导轨和滑块。以内伸缩组件的导向机构为例,对导向机构进行介绍:导向机构配置为设置在框架板211上的导轨和设置在齿板221上的滑块,或者,导向机构配置为设置在框架板211上的滑块和设置在齿板221上的导轨;导轨与滑块配合,用于对齿板221的伸缩移动进行导向。
83.上述货叉组件220的伸缩驱动方式如下:
84.如图8和图9所示,货叉组件220还包括链轮222和链条223,通过齿板221和链条223配合,使齿板221相对于第一升降平台210伸缩移动。具体地,链轮222和链条223安装在第一升降平台210的框架板211上,链轮222的链轮轴连接有电机,电机可以设置在第一升降平台210内部,通过电机驱动链轮222转动,带动链条223在齿板221上运动,从而使齿板221相对于第一升降平台210伸缩移动。
85.货叉组件220还包括多个皮带轮226和皮带227,第一升降平台210的框架板211上和内侧板225上分别固定有一个皮带轮226,皮带227设置在所有皮带轮226上;当链轮222转动带动链条223移动时,齿板221相对于第一升降平台210伸缩移动,继而带动皮带227移动,使内侧板225实现两倍距离运动。
86.优选地,如图8所示,框架板211上还设置有第一支撑板224,第一支撑板224靠近齿板221的齿处设置,第一支撑板224用于将链条223抬高,以避免链条223带动齿板221运动的过程中,链条223和齿板221的配合与链轮222产生干涉,使链条223和齿板221上的齿更好的配合。
87.进一步优选地,如图9所示,上述拨杆228例如可以为四个,每个拨杆228均设置一个伺服电机229,伺服电机229可以驱动相应拨杆228在水平状态和竖直状态之间进行转换。优选地,四个拨杆228同时动作,以更好地固定物料。
88.需要说明的是,可以根据实际需求,将内伸缩组件和外伸缩组件合并为一个伸缩组件。
89.进一步优选地,如图6和图9所示,第一升降平台210上设有第一夹紧装置230,第一夹紧装置230与第一升降机构300的同步带固定连接,从而第一升降平台210可以在第一升降机构300的同步带的带动下在第一升降通道内升降。
90.进一步优选地,如图6和图9所示,第一升降平台210的四周可设有第一导向轮240,第一导向轮240可以沿机器人框架100上设置的、位于第一升降通道内的相应导轨移动,第一导向轮240在第一升降平台210的升降过程中起导向作用,以确保存取机构200在升降过程中稳定运行。
91.进一步优选地,为了保证物料落在第一升降平台210的正中间,上述第一升降平台210的上台面还设置有辅助导向条。
92.上述存取机构200集成有伸缩式的货叉组件220和导向结构(辅助导向条),实现沿取放货方向的取放货动作,存取机构200的取放货方向即为货叉组件220伸出至指定的存储位及缩回至第一升降平台210执行取放货操作的方向,取放货方向例如垂直于巷道的延伸方向。
93.当需要取货的时候,存取机器人沿行走轨道移动,第一升降平台210在第一升降通道内升降,带动存取机构200移动至指定的存储位,位于两侧的货叉组件220可以沿着物料的侧边伸出至物料后方,到达指定位置后通过将内侧板225两端的拨杆228转动至水平位来拉动物料,然后货叉组件220退回,将物料取放到第一升降平台210上,其中辅助导向条可以保证物料落在第一升降平台210的中间位置。当需要放货时,货叉组件220通过处于水平位的拨杆228,将物料由第一升降平台210推放至货架的指定存储位,然后拨杆228被置于竖直位,货叉组件220退回至第一升降平台210。
94.优选地,如图10所示,取放机构400包括伸缩组件420,伸缩组件420用于带动取放机构400由第二升降通道移动至第一升降通道,从存取机构200上取放物料;伸缩组件420还用于带动取放机构400伸缩移动至物料中转位,在物料中转位和取放机构400的容纳舱之间转运物料。
95.进一步优选地,如图10至图12所示,取放机构400还包括第二升降平台410、升降组件430和用于取放物料的夹抱组件440;第二升降平台410与第二升降机构500连接,第二升降机构500带动第二升降平台410在第二升降通道内升降;伸缩组件420一方面与第二升降平台410连接,一方面与升降组件430连接,升降组件430还与夹抱组件440连接。
96.具体地,伸缩组件420带动升降组件430和夹抱组件440伸出至物料中转位以取放物料,或带动升降组件430和夹抱组件440在第二升降通道和第一升降通道之间移动,在存取机构200和取放机构400之间转运物料,升降组件430带动夹抱组件440从物料中转位或存取机构200上取放物料。
97.优选地,如图10所示,伸缩组件420包括伸缩板421和驱动机构,伸缩板421和升降组件430连接,驱动机构配置为丝杆螺母机构,丝杆螺母机构的第一螺母422固定连接至伸缩板421,第一丝杆423通过第二支撑板424设置在第二升降平台410上;通过设置在第二升降平台410上的电机425和第一同步带426驱动第一丝杆423旋转,带动伸缩板421相对于第二升降平台410伸缩移动。
98.具体地,电机425连接有同步带轮,第一丝杆423在靠近第二支撑板424的端部设置有同步带轮,第一同步带426设置在这两个同步带轮上;电机425回转驱使其所连接的同步带轮转动,带动第一同步带426移动,第一同步带426带动第一丝杆423与电机425同方向回转运动;第一螺母422通过第一丝杆423的回转运动实现直线运动,继而带动伸缩板421相对于第二升降平台410伸缩移动。电机425的正反转方向即可控制伸缩板421的伸缩移动方向。
99.优选地,伸缩组件420还包括导向机构,导向机构配置为设置在伸缩板421上的第一滑块和设置第二升降平台410上的第一导轨;或者,如图11和图12所示,导向机构配置为设置在伸缩板421上的第一导轨427和设置在第二升降平台410上的第一滑块;第一导轨427和第一滑块配合,用于对伸缩组件420的伸缩移动进行导向和支撑。
100.优选地,伸缩板421的左右两侧可以分别设置一套导向机构,在伸缩组件420的伸缩移动过程中,第一导轨427和第一滑块配合实现导向功能;当伸缩组件420带动升降组件430和夹抱组件440伸出至存取机构200上方时,第一导轨427和第一滑块配合来提供支撑。
101.优选地,如图12所示,上述升降组件430包括升降板431和升降机构,升降板431与夹抱组件440连接;升降机构配置为,在升降板431上设有凸轮432,在伸缩组件420的伸缩板421上设有腰型槽433,凸轮432与腰型槽433配合,通过凸轮432的旋转带动升降板431升降,升降板431带动夹抱组件440取放物料。
102.具体实现时,伸缩板421可以包括顶板和侧板,顶板和侧板可以是一体化成型的,也可以采用固定连接,腰型槽433开设在该侧板上。升降板431可以包括底板和连接板,底板和连接板可以是一体化成型的,也可以采用固定连接,凸轮432设置在连接板上。凸轮432的凸轮轴连接有电机,通过电机带动凸轮432在腰型槽433内运动,从而带动升降板431升降,凸轮432上下运动的行程即为升降板431的升降高度。
103.考虑到凸轮432的旋转会导致升降板431左右运动,上述升降组件430还包括导向机构,导向机构配置为设置在升降板431上的导向孔和设置在伸缩板421上的导向条;或者,如图12所示,导向机构配置为设置在升降板431上的导向条434,以及设置在伸缩板421上的导向孔;导向条434和导向孔配合,用于对升降板431的升降进行导向。
104.优选地,上述导向条434配置为导柱,该导柱与升降板431固定连接,与设置在伸缩板421上的导柱座配合,导向孔设置于导柱座中。导向条434的数量可以根据实际需求设置,例如,导向条434可以为4个。导向条434可以防止升降板431升降过程中相对于伸缩板421左右移动或晃动,保证升降板431只沿z轴方向升降运动。
105.优选地,如图10、图13和图14所示,夹抱组件440包括夹抱杆441和驱动机构,驱动机构配置为双向丝杆螺母机构,双向丝杆螺母机构的第二丝杆442通过同步带轮443和第二同步带444连接至升降组件430的升降板431,夹抱杆441配置为与丝杆螺母机构的第二螺母固定连接,沿物料的两侧对物料进行取放。
106.具体实现时,两个夹抱杆441分别通过第二螺母与第二丝杆442的两端固定连接,第二丝杆442通过丝杆支撑板固定至升降板431,并通过设置于该第二丝杆442上的同步带从动轮与第二同步带444配合,同步带轮443作为主动轮通过支撑板设置于升降板431的另一侧,并连接有电机,通过电机驱动该同步带轮443转动,从而由第二同步带444带动第二丝杆442转动,使得两个夹抱杆441相互靠近或远离,即实现两个夹抱杆441的开与合,从而取放机构400可以通过可活动的两个夹抱杆441夹起或放下物料。
107.优选地,如图10、图13和图14所示,上述夹抱组件440还包括导向机构,导向机构配置为设置在升降板431上的第二导轨445和设置在夹抱杆441上的第二滑块446,第二导轨445和第二滑块446配合,用于对夹抱杆441取放物料进行导向。
108.上述第二导轨445可以为直线导轨,升降板431的下表面固定两个第二导轨445,两个第二导轨445平行布置在第二丝杆442的两侧;两个夹抱杆441安装在一套可沿z轴方向垂直升降的升降板431下方,每个夹抱杆441的两端分别通过第二滑块446和两个第二导轨445配合,两个第二导轨445为夹抱杆441的移动作导向、支撑。
109.上述取放机构400可以通过可活动的两个夹抱杆441,将物料从存取机构200的上方搬离第一升降平台210。伸缩组件420带动升降组件430和夹抱组件440,从第二升降通道
移动至第一升降通道内存取机构200的上方,通过夹抱组件440抓取到第一升降平台210上的物料后垂直抬升,物料脱离存取机构200后,伸缩组件420复位,由夹抱组件440将物料固定在取放机构400的容纳舱内,第二升降机构500带动取放机构400升降至物料中转位,升降组件430带动携带有物料的夹抱组件440升降移动,使物料到达物料中转位,夹抱组件440的两个夹抱杆441打开,将物料平稳放置在巷道的物料中转位,完成放货;或者,当物料中转位不位于取放机构400的正下方时,第二升降机构500带动取放机构400升降至最下方,由伸缩组件420带动夹抱组件440将物料移动至物料中转位放货。本实用新型的存取机器人,可通过行走机构在行走轨道上行驶至物料中转位或物料中转位附近使取放机构400能够取放货的位置。进一步,取放机构400也可以从巷道的物料中转位夹取物料后,将物料运送至存取机构200的第一升降平台210上,通过存取机构200推放至货架的指定存储位。夹抱组件440中夹抱杆441的具体形状设计,可以匹配物料形状来做定制。
110.进一步地,如图10至图12所示,第二升降平台410上设有第二夹紧装置450,第二夹紧装置450与第二升降机构500的同步带固定连接,从而第二升降平台410可以在第二升降机构500的同步带的带动下在第二升降通道内升降。
111.进一步地,如图10至图12所示,第二升降平台410的四周可设有第二导向轮460,第二导向轮460可以沿机器人框架100上设置的、位于第二升降通道内的相应导轨移动,第二导向轮460在第二升降平台410的升降过程中起导向作用,以确保取放机构400在升降过程中稳定运行。
112.优选地,上述存取机器人还包括两套定位机构,两套定位机构分别用于货架上存储位的定位和地面上物料中转位的定位。
113.优选地,针对货架上存储位的定位,可以采用视觉定位机构或者光电定位机构来实现定位。
114.优选地,上述视觉定位机构可以包括摄像设备和定位码,摄像设备设置在存取机器人上,定位码设置在行走轨道上和货架的每个存储位处,行走轨道的每个定位码对应一列存储位的位置。摄像设备可以是相机,定位码可以是二维码或条形码等。在一种可能的实现方式中,视觉定位机构采用二维码加相机的模式,在行走轨道上和货架上贴二维码,存取机器人安装有相机来拍摄这些二维码,同时需要结合编码器来收集驱动行走轮101旋转的圈数来换算行走的距离,以实现定位。
115.优选地,上述光电定位机构可以包括光电传感器和定位孔,光电传感器设置在存取机器人上,定位孔开设在行走轨道上和货架的每个存储位处,行走轨道的每个定位孔对应一列存储位的位置。光电定位机构可以是在行走轨道上开设定位孔,通过光电传感器发射的光照射这些定位孔,向相应的plc反馈电平信号(例如,有定位孔的位置无反射光,光电传感器产生低电平信号;无定位孔的位置有反射光,光电传感器产生高电平信号),并且需要结合编码器来收集驱动行走轮101旋转的圈数来换算行走的距离,以实现定位。
116.针对地面上物料中转位的定位,同样也可以选用摄像设备和定位码,摄像设备设置在存取机器人上,定位码间隔贴在地面上,利用摄像设备拍摄地面上设置的定位码进行物料中转位的定位识别。
117.上述存取机器人还包括供电系统,供电系统用于为存取机器人提供动力,确保存取机器人在运行中可以稳定地运作。供电系统可采用集成在存取机器人内部的锂电池,也
可以采用集成在主体框架上的滑触线(集电轨),让存取机器人可以实现巷道内货架上任意层或者任意高度的物料取放货作业。供电系统可以通过滑触线来直接取电,也可以通过使用锂电池加动能回收装置实现存取机器人的供电。如果存取机器人采用锂电池供电,可以在每条巷道的固定位置布置一套充电装置。
118.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。
119.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。
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