專(zhuān)利名稱(chēng)：一種物流系統(tǒng)成套設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種物流系統(tǒng)成套設(shè)備S^領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及物流機(jī)器人、輸送機(jī)、倉(cāng)庫(kù)等設(shè)備，屬于機(jī)器人和物流自動(dòng)化領(lǐng)域。背景S^自動(dòng)化技術(shù)對(duì)搬運(yùn)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展起了重要的 作用。50年代末和60年代，相 繼研制和采用了自動(dòng)導(dǎo)引小車(chē)(AVG)、自動(dòng)貨架、自動(dòng)艇機(jī)器人、自動(dòng)識(shí)另,自動(dòng)分揀等系統(tǒng)。 70年代和80年代，旋轉(zhuǎn)式貨架、移動(dòng)式貨架、巷道式堆垛機(jī)和其他^g設(shè)備都加入了自動(dòng)控制的 行列，但這時(shí)只是M設(shè)備的局部自動(dòng)化并各自獨(dú)立應(yīng)用，被稱(chēng)為"自動(dòng)化孤島"。從70年代末和80年代起，自動(dòng)化技術(shù)被M^越多地用到生產(chǎn)和分配領(lǐng)域，顯然，"自動(dòng)化 孤島"需要集成化，于是便形成了 "集成系統(tǒng)"的概念。在集成化系統(tǒng)中，整個(gè)系統(tǒng)的有機(jī)協(xié)作， 使總體效益和生產(chǎn)的應(yīng)變能力大大超過(guò)各部分獨(dú)立效益的總和。物流系統(tǒng)自動(dòng)化是近年來(lái)的一個(gè)熱門(mén)研究課題，在機(jī)場(chǎng)、碼頭、倉(cāng)庫(kù)、食品、煙草等眾多行 業(yè)都有成功應(yīng)用的實(shí)例，也出現(xiàn)了各種自動(dòng)化物流系統(tǒng)。隨著大規(guī)模物流業(yè)的發(fā)展，對(duì)倉(cāng)庫(kù)利用率要求的不斷提高，以及對(duì)解放人的勞動(dòng)的要求，因jtb(寸自動(dòng)化物流集成的要求就日益突出。而現(xiàn)有的物流系統(tǒng)通常由一臺(tái)堆垛機(jī)、貨架和一個(gè)帶式輸送機(jī)組成，功能較為單一，設(shè)備的開(kāi)放性 較低，不成套，也達(dá)不到"集成"的要求，碼垛、拆垛纖i成度漫，此外，傳統(tǒng)的關(guān)節(jié)機(jī)器人 其關(guān)節(jié)臂由于多采用連桿結(jié)構(gòu)，不僅因手臂各段只能繞其關(guān)節(jié)副旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致機(jī)器A^端執(zhí)行器運(yùn) 動(dòng)控制的非線性，使其位置控制算法十分復(fù)雜，而且，由于連桿臂有時(shí)太長(zhǎng)，在狹窄的空間，例 如較窄的巷道倉(cāng)庫(kù)內(nèi)就難以4頓，這與提高物流倉(cāng)庫(kù)的禾U用率是互相矛盾的，特別是一些不太規(guī) 整的老倉(cāng)庫(kù)，難以做到充分利用。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的，在于克服傳統(tǒng)關(guān)節(jié)型機(jī)器A^端執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)控帝啲非緣性， 其位置控制算法十分復(fù)雜的不足，掛共一種由帶式輸送機(jī)或自動(dòng)導(dǎo)向小車(chē)、關(guān)節(jié)型搬運(yùn)機(jī)器人、移動(dòng)式巷道倉(cāng)庫(kù)、巷道倉(cāng)庫(kù)堆垛機(jī)器人、移動(dòng)式圓柱倉(cāng)庫(kù)、m柱倉(cāng)庫(kù)堆垛機(jī)器人組成成套的集成自動(dòng)化物流系統(tǒng)設(shè)備，并對(duì)傳統(tǒng)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)加以改進(jìn)，以適應(yīng)提高物流倉(cāng)庫(kù)的利用率、提高物 ^il度的要求。本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)本貨物物流系統(tǒng)成套設(shè)備主要由物流倉(cāng)庫(kù)、貨 送設(shè)備、i^機(jī)器人組成。所述物流倉(cāng)庫(kù)為可移動(dòng)式,倉(cāng)辭n可移動(dòng)式圓柱倉(cāng)庫(kù)，所述貨物輸送設(shè) 備為帶式輸送機(jī)，戶;M^i機(jī)器人為關(guān)節(jié)型i^機(jī)器人、巷道倉(cāng) 垛機(jī)器人及圓柱倉(cāng)庫(kù)堆哚機(jī)器人，由，設(shè)備按倉(cāng)庫(kù)空間利用率最大化的方式進(jìn)行集成。所述可移動(dòng)式皿倉(cāng)庫(kù)由可移動(dòng)的矩形自動(dòng)貨架組成；所述可移動(dòng)式圓柱倉(cāng)庫(kù)由可移動(dòng)的弧型自動(dòng)貨架組成。所述關(guān)節(jié)型鵬幾器人包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、編碼器、鵬幾器人底座7、機(jī)架、鵬幾器人機(jī)架旋 轉(zhuǎn)平臺(tái)8、平衡彈簧、鋼繩、手腕回轉(zhuǎn)軸26、艇機(jī)器人手爪20，本鵬機(jī)器人還包括蝸輪蝸桿 副、齒盤(pán)、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；其中，所述機(jī)架為具有3 —5個(gè)關(guān)節(jié)的多關(guān)節(jié)機(jī)架，每一個(gè)關(guān)節(jié)有一 個(gè)關(guān)節(jié)臂， 一個(gè)關(guān)節(jié)臂回轉(zhuǎn)軸；所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)為驅(qū)動(dòng)各關(guān)節(jié)臂的伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)手腕回轉(zhuǎn)軸的步 進(jìn)電機(jī)17;所述編碼器、蝸輪蝸桿副、齒盤(pán)、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其數(shù)量均與關(guān)節(jié)的數(shù)量相同；所述 手臂自重平衡彈簧及鋼索，其數(shù)量為每一關(guān)節(jié)臂兩個(gè)；其連接關(guān)系為,機(jī)器人機(jī)架旋轉(zhuǎn)平臺(tái)8 與機(jī)架剛性連接并置于艇機(jī)器人底座7上；搬運(yùn)機(jī)器人機(jī)架旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)經(jīng)軸連接第一級(jí)蝸輪 蝸桿副24，通過(guò)第一級(jí)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與搬運(yùn)機(jī)器人機(jī)架旋轉(zhuǎn)平臺(tái)8連接；搬運(yùn)機(jī)器人機(jī)架由各節(jié) 關(guān)節(jié)臂通過(guò)其底部的齒盤(pán)與前一節(jié)關(guān)節(jié)臂末端的關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸相連接；各節(jié)關(guān)節(jié)臂的伺服電機(jī)經(jīng)軸 與蝸輪蝸桿副連接，并通過(guò)與蝸輪同軸的驅(qū)動(dòng)齒驅(qū)動(dòng)齒盤(pán)，各齒盤(pán)與同節(jié)的編碼器同軸相連；第 二節(jié)關(guān)節(jié)臂11的手臂自重平衡彈簧25 —端固定于搬運(yùn)機(jī)器人機(jī)架旋轉(zhuǎn)平臺(tái)8上，另一端與鋼繩 連接，鋼繩繞在帶槽齒盤(pán)21上的鋼繩槽內(nèi)，鋼繩端頭穿過(guò)鋼繩槽上的小 L固定在帶槽齒盤(pán)21上， 其余每一節(jié)關(guān)節(jié)臂的手臂自重平衡彈簧一端固定于前一節(jié)關(guān)節(jié)臂旋轉(zhuǎn)軸上，另一端的連接方法與 第一節(jié)關(guān)節(jié)臂的相同；末節(jié)關(guān)節(jié)臂鄉(xiāng)a節(jié)關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸、末節(jié)傳動(dòng)齒輪、末節(jié)蝸輪蝸桿副與步進(jìn)電 機(jī)17—端相連，步進(jìn)電機(jī)17另一端經(jīng)軸與手腕回轉(zhuǎn)軸26相連，手腕回轉(zhuǎn)軸26與^W搬運(yùn)機(jī)器 人手爪伺服電機(jī)19的電機(jī)架18剛性連接;MiS機(jī)器人手爪伺服電機(jī)19經(jīng)軸與搬運(yùn)機(jī)器人手爪20 連接。所述巷道倉(cāng)庫(kù)碼垛機(jī)器人由碼垛執(zhí)行部分和平移部分組成。所述執(zhí)行部分主要包括巷道機(jī)器
人手臂41、離機(jī)器人手臂升降伺服電機(jī)27、巷道機(jī)器人手臂升降伺服電機(jī)y腿箱28、巷道機(jī)器 人手臂升降絲桿29、巷道機(jī)器人雜升降絲桿螺母43、巷道機(jī)器人垂直滑塊42、巷道機(jī)器人垂直 導(dǎo)軌44、巷道機(jī)器人手爪30、離機(jī)器人手爪伸縮伺服電機(jī)47、離機(jī)器人手爪伸縮伺服電機(jī)減 速箱46、離機(jī)器人手爪伸縮絲桿48、巷道機(jī)器人手爪伸縮絲桿螺母49、巷道機(jī)器人機(jī)架45、 巷道機(jī)器人回轉(zhuǎn)軸36、巷道機(jī)器人回轉(zhuǎn)軸伺服電機(jī)、巷道機(jī)器人回轉(zhuǎn)軸伺服電機(jī)減速器、齒輪傳 動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述平移部分主要包括巷道機(jī)器人底座68、底板38、左、右支撐板39、 33、水平導(dǎo)軌 40、 7X平滑塊35、底座平移絲桿37、底座平移絲桿螺母34、底座平移絲桿伺服電機(jī)31、底座平 移絲桿伺服電機(jī)減速箱32;其連接關(guān)系為底板38、左支撐板39、右支撐板33固接為底部框架， 底座平移絲桿37和兩+fcR平導(dǎo)軌40平行地安裝在左支撐板39和右支撐板33之間，且兩底座水 平導(dǎo)軌40與底板38間等距，，平移絲桿37由底座平移絲桿伺服電機(jī)31經(jīng)底座平移絲桿伺月艮 電機(jī)減速箱32軸連驅(qū)動(dòng)；巷道機(jī)器人底座68通過(guò)水平滑塊35安裝在7K平導(dǎo)軌40上，并與底座 平移絲桿37上的底座平移絲桿螺母34剛性連接；巷道機(jī)器人機(jī)架45與巷道機(jī)器人回轉(zhuǎn)軸36剛 性相連；巷道機(jī)器人垂直導(dǎo)軌44和巷道機(jī)器人手臂升降絲桿29豎直地安裝于巷道機(jī)器人機(jī)架45 的上、下底之間，巷道機(jī)器人手臂升降絲桿29由巷道機(jī)器人手臂升P爭(zhēng)伺服電機(jī)27經(jīng)巷道機(jī)器人 手臂升降伺服電機(jī)減速箱28軸連驅(qū)動(dòng)；巷道機(jī)器人手臂41經(jīng)巷道機(jī)器人垂直滑塊42安裝于^it 機(jī)器人垂直導(dǎo)軌44上并與巷道機(jī)器人手臂升降絲桿螺母43剛性連接；巷道機(jī)器人手爪30安裝在 手臂上，并與，機(jī)器人手爪伸縮絲桿螺母49剛性連接。所述圓柱倉(cāng)庫(kù)碼垛機(jī)器人包括圓柱倉(cāng)庫(kù)機(jī)器人底座69、圓柱倉(cāng)庫(kù)機(jī)器人機(jī)身回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、圓柱 倉(cāng)庫(kù)機(jī)器人手臂升降機(jī)構(gòu)、圓柱倉(cāng))^幾器人手爪伸縮機(jī)構(gòu)；所述圓柱倉(cāng)庫(kù)機(jī)器人機(jī)身回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包 括圓柱機(jī)器人機(jī)架67、圓柱機(jī)器人回轉(zhuǎn)軸64、圓柱機(jī)器人機(jī)架回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)61、圓柱機(jī)器人機(jī)架 回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)減速箱60、旋轉(zhuǎn)編碼器63、主動(dòng)齒59、從動(dòng)齒62;所述圓柱倉(cāng)庫(kù)機(jī)器人手臂升降 機(jī)構(gòu)包括圓柱機(jī)器人手臂58、圓柱機(jī)器人手臂升降伺服電機(jī)50、圓柱機(jī)器人手臂升降伺服電機(jī)減 速箱51、圓柱機(jī)器人手臂升降絲桿52、圓柱機(jī)器人手臂升降絲桿螺母53、圓柱機(jī)器人手臂升降導(dǎo) 軌66、圓柱機(jī)器人手臂升降滑塊65、所述圓柱倉(cāng)庫(kù)機(jī)器人手爪伸縮機(jī)構(gòu)包括圓柱機(jī)器人手爪伸縮
絲桿55、圓柱機(jī)器人手爪伸縮絲桿螺母56、帶減速箱的圓柱機(jī)器人手爪伸縮絲桿伺服電機(jī)54、圓 柱機(jī)器人手爪57。其連接關(guān)系為與圓柱機(jī)器人機(jī)架67剛性相連的圓柱機(jī)器人回轉(zhuǎn)軸64穿過(guò)圓 柱機(jī)器A/^69的上底，并與，腔體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)編碼器63相連接，旋轉(zhuǎn)編碼器63置于底座的下 底上；圓柱機(jī)器人回轉(zhuǎn)軸64與從動(dòng)齒62中心 L緊配合；與從動(dòng)齒62嚙合的主動(dòng)齒59經(jīng)軸與圓 柱機(jī)器人機(jī)架回轉(zhuǎn)軸伺服電機(jī)減速箱60和機(jī)架回轉(zhuǎn)軸伺服電機(jī)61相連接；圓柱機(jī)器人手臂升降 導(dǎo)軌66兩端分別與機(jī)架的上、下底豎直固接；圓柱機(jī)器人手臂升降絲桿52豎直安裝，其下端安 裝于機(jī)架下底，上端穿過(guò)機(jī)架上底后與圓柱機(jī)器人手臂升降伺服電機(jī)減速箱51及圓柱機(jī)器人手臂 升降伺服電機(jī)50相連接；圓柱機(jī)器人手臂58通過(guò)圓柱機(jī)器人手臂升降滑±央65安裝在圓柱機(jī)器人 手臂升降導(dǎo)軌66上，并與圓柱機(jī)器人手臂升降絲桿螺母53剛性連提帶減速箱的圓柱機(jī)器人手 爪伸縮絲桿伺服電機(jī)54安裝固定在圓柱機(jī)器人機(jī)架67側(cè)壁上，并經(jīng)軸與圓柱機(jī)器人手爪伸縮絲 桿55相連接，圓柱機(jī)器人手爪伸縮絲桿55底部置于圓柱機(jī)器人手臂58上并可沿手臂滑行，圓柱 機(jī)器人手爪57與圓柱機(jī)器人手爪伸縮絲桿螺母56剛性連接。本實(shí)用新型還可以由以下方案實(shí)現(xiàn)所述的帶式輸送機(jī)由自動(dòng)導(dǎo)向小車(chē)替代，其他的關(guān)節(jié)型 搬運(yùn)機(jī)器人、移動(dòng)式巷道式倉(cāng)庫(kù)、^il倉(cāng)庫(kù)堆垛機(jī)器人、移動(dòng)式圓柱倉(cāng)庫(kù)、圓柱倉(cāng)庫(kù)堆垛機(jī)器人 保持不變。本實(shí)用新型的有益效果是由于各機(jī)器人未采用連桿結(jié)構(gòu)式的傳統(tǒng)關(guān)節(jié)機(jī)器人結(jié)構(gòu)，克月艮了 其末端執(zhí)行^^立置控制的非線性因而位置控制算法復(fù)雜的缺陷，使其算法變得簡(jiǎn)單；并且各機(jī)器 人的結(jié)構(gòu)也較簡(jiǎn)單、靈活，其體積較傳統(tǒng)關(guān)節(jié)型機(jī)器人的體積大為縮小，在較狹窄的空間中也能 方便',:tiki4行碼垛和拆垛，提高了工作效率。由于采用了上述由矩形自動(dòng)貨架和弧形自動(dòng)貨架 組成的可移動(dòng)式巷道倉(cāng)庫(kù)和可移動(dòng)式圓柱倉(cāng)庫(kù)，故可隨時(shí)根據(jù)要求對(duì)倉(cāng)庫(kù)的貨物堆放結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào) 整，以達(dá)到倉(cāng)庫(kù)利用率最大化，使得物流倉(cāng)庫(kù)的空間，特別是一些結(jié)構(gòu)不十分規(guī)整的老倉(cāng)庫(kù)的空 間得至陏效而充分地利用。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的一種^it機(jī)器人的結(jié)構(gòu)圖，即實(shí)施例1中關(guān)節(jié)型^M機(jī)器人的結(jié)構(gòu)圖， 本實(shí)施例中，本機(jī)器人具有四個(gè)關(guān)節(jié)，自搬運(yùn)機(jī)器人機(jī)架旋轉(zhuǎn)平臺(tái)向上依次為第一至第四關(guān)節(jié)。圖3是附圖2的部分放大圖，圖中去除了第一關(guān)節(jié)臂的部分以清楚反映蝸輪蝸桿和平衡彈簧 的位置和連接關(guān)系。圖4是本實(shí)用新型巷道倉(cāng)庫(kù)碼i朵機(jī)器人的結(jié)構(gòu)圖。圖5是本實(shí)用新型圓柱倉(cāng)庫(kù)碼垛機(jī)器人的結(jié)構(gòu)圖。 圖1中，1: !^t機(jī)器人；2:離倉(cāng)庫(kù)堆垛機(jī)器人；3:圓柱倉(cāng)庫(kù)堆垛機(jī)器人；4:可 移動(dòng)式巷道倉(cāng)庫(kù) 5:可移動(dòng)式圓柱倉(cāng)庫(kù)；6:帶式輸送機(jī)。圖2、圖3中，7:艇機(jī)器人底座；8:船機(jī)器人機(jī)架旋轉(zhuǎn)平臺(tái)；9:第一節(jié)關(guān)節(jié)臂；10: 第二節(jié)關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸；11:第二節(jié)關(guān)節(jié)臂；12:第三節(jié)關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸；13:第三節(jié)關(guān)節(jié)臂；14:第 四節(jié)關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸；15:齒輪；16:第四節(jié)關(guān)節(jié)臂；17:歩進(jìn)電機(jī)；18:電機(jī)架；19:搬運(yùn)機(jī) 器人手爪伺服電機(jī)；20:搬運(yùn)機(jī)器人手爪；21:帶槽齒盤(pán)；22:驅(qū)動(dòng)齒；23:搬運(yùn)機(jī)器人第二 關(guān)節(jié)臂旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)；24:渦輪蝸桿副；25:平衡彈簧；26:手腕回轉(zhuǎn)軸。圖4中，27:巷道機(jī)器人手臂升降伺服電機(jī)；28:巷道機(jī)器人手臂升降伺服電機(jī)減速箱；29: 巷道機(jī)器人手臂升降絲桿；30:巷道機(jī)器人手爪；31:底座平移絲桿伺服電機(jī)；32:底座平移絲 桿伺服電機(jī)減速箱；33:右支撐板；34:底座平移絲桿螺母；35:水平滑塊；36:巷道機(jī)器人回 轉(zhuǎn)軸；37:底座平移絲桿38:底板；39:左支撐板；40:水平導(dǎo)軌；41:髓機(jī)器人手臂；42: 巷道機(jī)器人垂直滑i央；43:巷道機(jī)器人手臂升降絲桿螺母；44:巷道機(jī)器人垂直導(dǎo)軌；45:巷道 機(jī)器人機(jī)架；46:巷道機(jī)器人手爪伸縮伺服電機(jī)減速衝47:巷道機(jī)器人手爪伸縮伺服電機(jī)；48: 巷道機(jī)器人手爪伸縮絲桿；49:巷道機(jī)器人手爪伸縮絲桿螺母；68:繊機(jī)器人底座。圖5中，50:圓柱機(jī)器人手臂升降伺服電機(jī)；51:圓柱機(jī)器人手臂升降伺服電機(jī)減速箱；52: 圓柱機(jī)器人手臂升降絲桿；53:圓柱機(jī)器人手臂升降絲桿螺母；54:圓柱機(jī)器人手爪伸縮伺服電 機(jī)及減速箱；55:圓柱機(jī)器人手爪伸縮絲桿；56:圓柱機(jī)器人手爪伸縮絲桿螺母；57:圓柱機(jī)器 人手爪；58:圓柱機(jī)器人手臂；59:主動(dòng)齒；60:圓柱機(jī)器人機(jī)架回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)減速新61:圓
柱機(jī)器人機(jī)架回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)；62:從動(dòng)齒；63:旋轉(zhuǎn)編碼器；64:圓柱機(jī)器人回轉(zhuǎn)軸；65:圓柱 機(jī)器人手臂升降滑塊；66:圓柱機(jī)器人手臂升降導(dǎo)軌；67:圓柱機(jī)器人機(jī)架；69:圓柱機(jī)器人底座o具體實(shí)駄式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，但它們不是對(duì)本實(shí)用新型的限定。實(shí)施例l:如圖1所示，本實(shí)用新型采用三臺(tái)帶式輸送機(jī)6、 一臺(tái)具有四個(gè)關(guān)節(jié)的搬運(yùn)機(jī)器人1、 一個(gè)移動(dòng)式巷道倉(cāng)庫(kù)4、 一臺(tái)^I倉(cāng)庫(kù)堆垛機(jī)器人2、 一個(gè)移動(dòng)式圓柱倉(cāng)庫(kù)5、 一臺(tái)圓柱倉(cāng)庫(kù)堆 垛機(jī)器人3組成的物流系統(tǒng)成套設(shè)備，三臺(tái)帶式輸送機(jī)a^t行，可根據(jù)物流倉(cāng)庫(kù)利用率最大化 的要微行擺放。貨物經(jīng)中間的帶式輸送機(jī)輸送至IJ物流倉(cāng)庫(kù)，由艇機(jī)器人按要求分別放在左、 右?guī)捷斔蜋C(jī)上，分別送入移動(dòng)式圓柱倉(cāng)庫(kù)和移動(dòng)式巷道倉(cāng)庫(kù)'再由圓柱倉(cāng)庫(kù)碼垛機(jī)器人和巷道 倉(cāng)庫(kù)碼垛機(jī)器人各自按設(shè)計(jì)程序堆碼入圓柱倉(cāng)庫(kù)和巷道倉(cāng)庫(kù)。帶式輸送機(jī)如附圖1所示，伺服電tlM減速箱驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輥，通過(guò)調(diào)節(jié)張緊輥固定螺栓可以調(diào) 節(jié)輸送帶張緊程度；巷道倉(cāng)庫(kù)由對(duì)面放置的兩個(gè)貨架構(gòu)成。每個(gè)貨架有三層，每層6個(gè)貨位。圓 柱倉(cāng)庫(kù)有三層，每層六個(gè)貨位。搬運(yùn)機(jī)器人結(jié)構(gòu)如附圖2和附圖3所示，機(jī)架第一關(guān)節(jié)臂9與搬運(yùn)機(jī)器人機(jī)架旋轉(zhuǎn)平臺(tái)8剛性連接，m機(jī)器人機(jī)架旋轉(zhuǎn)軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿副，ffiJi齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)平臺(tái)8，實(shí)現(xiàn)機(jī)架的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；搬運(yùn)機(jī)器人第二關(guān)節(jié)臂旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)23驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿副24，艦齒輪傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)使固定在齒盤(pán)21上的第二節(jié)關(guān)節(jié)臂11繞第二節(jié)關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸10旋轉(zhuǎn)，利用蝸輪蝸桿副24的自 鎖能力使第二節(jié)關(guān)節(jié)臂11靜止時(shí)能保持其位置，通過(guò)與第二節(jié)關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸10同軸安裝的編碼器 可以控制關(guān)節(jié)臂旋轉(zhuǎn)角度，手臂自重平衡彈簧25 —端固定于旋轉(zhuǎn)平臺(tái)8上，另一端與鋼繩連接， 鋼繩繞在齒盤(pán)21上的鋼繩槽內(nèi)，鋼繩端頭穿過(guò)鋼繩槽上的小孔固定在齒盤(pán)21上，手臂自重平衡 彈簧的張力可以調(diào)節(jié)，用以平衡由于手臂自重而作用于手臂回轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)矩。各關(guān)節(jié)臂旋轉(zhuǎn)軸處 的結(jié)構(gòu)均與第一關(guān)節(jié)臂旋轉(zhuǎn)軸處的結(jié)構(gòu)相同，^關(guān)節(jié)臂上設(shè)置兩個(gè)手臂自重平衡彈簧，關(guān)節(jié)臂 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， 一個(gè)彈簧張緊，起到平衡作用，而另一個(gè)彈簧放松，這樣保證關(guān)節(jié)臂兩個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)都 有平衡作用，這樣使得驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)臂旋轉(zhuǎn)的伺服電機(jī)功率顯著降低，并提高了關(guān)節(jié)臂的動(dòng)作速度； 步進(jìn)電IIM減速箱驅(qū)動(dòng)手腕回轉(zhuǎn)軸，使固定于手腕回轉(zhuǎn)軸上的手腕回轉(zhuǎn)，利用步進(jìn)電機(jī)停止時(shí)具 有保持轉(zhuǎn)矩的憐性使手腕的靜止位置得以保持，與手腕回轉(zhuǎn)軸同軸安裝的編碼器可以控制手腕旋 轉(zhuǎn)角度。搬運(yùn)機(jī)器人擺放位置可以任意調(diào)整，可以用作上下貨的 機(jī)器人，也可以用作輸送帶間的 貨物^IM和分流機(jī)器人。其手/1^動(dòng)車(chē) 可以通過(guò)編程任意設(shè)定。巷道倉(cāng)庫(kù)堆垛機(jī)器人如附圖4所示，帶減速箱32的，平移絲桿伺服電機(jī)31 i!3l軸連驅(qū)動(dòng) 底座平移絲桿37， j^平移絲桿螺母34則使巷道機(jī)器人底座68實(shí)現(xiàn)水平直線運(yùn)動(dòng)；帶減速箱的 伺服電豐iUI過(guò)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)巷道機(jī)器人回轉(zhuǎn)軸36，實(shí)現(xiàn)巷道機(jī)器人機(jī)架45的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；帶減 速箱28的巷道機(jī)器人手臂升降伺服電機(jī)27經(jīng)軸連驅(qū)動(dòng)巷道手臂升降絲桿29，使固定于手臂升降 絲桿螺母43上的巷道機(jī)器人手臂41實(shí)現(xiàn)上升或下降；帶減速箱46的 機(jī)器人手爪伸縮伺服電 機(jī)47經(jīng)軸連驅(qū)動(dòng)巷道機(jī)器人手爪伸縮絲桿48，使固定于手爪伸縮絲桿螺母49上的^it機(jī)器人手 爪30實(shí)現(xiàn)伸出或縮回。其功能是將輸送帶上的貨物放到要求的貨位上或者將某貨位上的貨物放到 輸送帶上。 ,圓柱倉(cāng)庫(kù)碼±朵機(jī)器人如附圖5所示，帶減速箱60的圓柱機(jī)器人機(jī)架回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)61 i!3l齒 輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)59、 62驅(qū)動(dòng)圓柱機(jī)器人回轉(zhuǎn)軸64，實(shí)現(xiàn)圓柱機(jī)器人機(jī)架67的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；帶減速箱51 的圓柱機(jī)器人手臂升降伺服電機(jī)50經(jīng)軸連驅(qū)動(dòng)圓柱機(jī)器人拷升降絲桿52，使固定于手臂升降絲 桿螺母53上的圓柱機(jī)器人手臂58實(shí)現(xiàn)上升或下降；帶減速箱的圓柱機(jī)器人手爪伺服電機(jī)54經(jīng)軸 連驅(qū)動(dòng)圓柱機(jī)器人手爪伸縮絲桿55，使固定于手爪伸縮絲桿螺母上的圓柱機(jī)器人手爪57實(shí)現(xiàn)伸出 或縮回。實(shí)施例2，本實(shí)用新型的貨物輸送系統(tǒng)由自動(dòng)導(dǎo)向小車(chē)替代實(shí)施例l中的帶式輸送機(jī)，其它 設(shè)備與實(shí)施例l相同。
權(quán)利要求1、一種物流系統(tǒng)成套設(shè)備，主要由物流倉(cāng)庫(kù)、貨物輸送設(shè)備、搬運(yùn)機(jī)器人組成，其特征在于所述物流倉(cāng)庫(kù)為可移動(dòng)式巷道倉(cāng)庫(kù)(4)和可移動(dòng)式圓柱倉(cāng)庫(kù)(5)，所述貨物輸送設(shè)備為帶式輸送機(jī)(6)，所述搬運(yùn)機(jī)器人為關(guān)節(jié)型搬運(yùn)機(jī)器人(1)、巷道倉(cāng)庫(kù)堆垛機(jī)器人(2)及圓柱倉(cāng)庫(kù)堆垛機(jī)器人(3)，由上述設(shè)備按倉(cāng)庫(kù)空間利用率最大化的方式進(jìn)行集成；所述可移動(dòng)式巷道倉(cāng)庫(kù)(4)由可移動(dòng)的矩形自動(dòng)貨架組成；所述可移動(dòng)式圓柱倉(cāng)庫(kù)(5)由可移動(dòng)的弧型自動(dòng)貨架組成；所述關(guān)節(jié)型搬運(yùn)機(jī)器人包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、編碼器、搬運(yùn)機(jī)器人底座(7)、機(jī)架、搬運(yùn)機(jī)器人機(jī)架旋轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)、平衡彈簧、鋼繩、手腕回轉(zhuǎn)軸(26)、搬運(yùn)機(jī)器人手爪(20)，本搬運(yùn)機(jī)器人還包括蝸輪蝸桿副、齒盤(pán)、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；其中，所述機(jī)架為具有3—5個(gè)關(guān)節(jié)的多關(guān)節(jié)機(jī)架，每一個(gè)關(guān)節(jié)有一個(gè)關(guān)節(jié)臂，一個(gè)關(guān)節(jié)臂回轉(zhuǎn)軸；所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)為驅(qū)動(dòng)各關(guān)節(jié)臂的伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)手腕回轉(zhuǎn)軸的步進(jìn)電機(jī)(17)；所述編碼器、蝸輪蝸桿副、齒盤(pán)、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其數(shù)量均與關(guān)節(jié)的數(shù)量相同；所述手臂自重平衡彈簧及鋼索，其數(shù)量為每一關(guān)節(jié)臂兩個(gè)；其連接關(guān)系為搬運(yùn)機(jī)器人機(jī)架旋轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)與機(jī)架剛性連接并置于搬運(yùn)機(jī)器人底座(7)上；搬運(yùn)機(jī)器人機(jī)架旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)經(jīng)軸連接第一級(jí)蝸輪蝸桿副(24)，通過(guò)第一級(jí)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與搬運(yùn)機(jī)器人機(jī)架旋轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)連接；搬運(yùn)機(jī)器人機(jī)架由各節(jié)關(guān)節(jié)臂通過(guò)其底部的齒盤(pán)與前一節(jié)關(guān)節(jié)臂末端的關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸相連接；各節(jié)關(guān)節(jié)臂的伺服電機(jī)經(jīng)軸與蝸輪蝸桿副連接，并通過(guò)與蝸輪同軸的驅(qū)動(dòng)齒驅(qū)動(dòng)齒盤(pán)，各齒盤(pán)與同節(jié)的編碼器同軸相連；第二節(jié)關(guān)節(jié)臂(11)的手臂自重平衡彈簧(25)一端固定于搬運(yùn)機(jī)器人機(jī)架旋轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)上，另一端與鋼繩連接，鋼繩繞在帶槽齒盤(pán)(21)上的鋼繩槽內(nèi)，鋼繩端頭穿過(guò)鋼繩槽上的小孔固定在帶槽齒盤(pán)(21)上，其余每一節(jié)關(guān)節(jié)臂的手臂自重平衡彈簧一端固定于前一節(jié)關(guān)節(jié)臂旋轉(zhuǎn)軸上，另一端的連接方法與第一節(jié)關(guān)節(jié)臂的相同；末節(jié)關(guān)節(jié)臂經(jīng)末節(jié)關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸、末節(jié)傳動(dòng)齒輪、末節(jié)蝸輪蝸桿副與步進(jìn)電機(jī)(17)一端相連，步進(jìn)電機(jī)(17)另一端經(jīng)軸與手腕回轉(zhuǎn)軸(26)相連，手腕回轉(zhuǎn)軸(26)與裝有搬運(yùn)機(jī)器人手爪伺服電機(jī)(19)的電機(jī)架(18)剛性連接；搬運(yùn)機(jī)器人手爪伺服電機(jī)(19)經(jīng)軸與搬運(yùn)機(jī)器人手爪(20)連接；所述巷道倉(cāng)庫(kù)碼垛機(jī)器人由碼垛執(zhí)行部分和平移部分組成，所述執(zhí)行部分主要包括巷道機(jī)器人手臂(41)、巷道機(jī)器人手臂升降伺服電機(jī)(27)、巷道機(jī)器人手臂升降伺服電機(jī)減速箱(28)、巷道機(jī)器人手臂升降絲桿(29)、巷道機(jī)器人手臂升降絲桿螺母(43)、巷道機(jī)器人垂直滑塊(42)、巷道機(jī)器人垂直導(dǎo)軌(44)、巷道機(jī)器人手爪(30)、巷道機(jī)器人手爪伸縮伺服電機(jī)(47)、巷道機(jī)器人手爪伸縮伺服電機(jī)減速箱(46)、巷道機(jī)器人手爪伸縮絲桿(48)、巷道機(jī)器人手爪伸縮絲桿螺母(49)、巷道機(jī)器人機(jī)架(45)、巷道機(jī)器人回轉(zhuǎn)軸(36)、巷道機(jī)器人回轉(zhuǎn)軸伺服電機(jī)、巷道機(jī)器人回轉(zhuǎn)軸伺服電機(jī)減速器、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述平移部分主要包括巷道機(jī)器人底座(68)、底板(38)、左、右支撐板(39)、(33)、水平導(dǎo)軌(40)、水平滑塊(35)、底座平移絲桿(37)、底座平移絲桿螺母(34)、底座平移絲桿伺服電機(jī)(31)、底座平移絲桿伺服電機(jī)減速箱(32)；其連接關(guān)系為底板(38)、左支撐板(39)、右支撐板(33)固接為底部框架，底座平移絲桿(37)和兩根水平導(dǎo)軌(40)平行地安裝在左支撐板(39)和右支撐板(33)之間，且兩底座水平導(dǎo)軌(40)與底板(38)間等距，底座平移絲桿(37)由底座平移絲桿伺服電機(jī)(31)經(jīng)底座平移絲桿伺服電機(jī)減速箱(32)軸連驅(qū)動(dòng)；巷道機(jī)器人底座(68)通過(guò)水平滑塊(35)安裝在水平導(dǎo)軌(40)上，并與底座平移絲桿(37)上的底座平移絲桿螺母(34)剛性連接；巷道機(jī)器人機(jī)架(45)與巷道機(jī)器人回轉(zhuǎn)軸(36)剛性相連；巷道機(jī)器人垂直導(dǎo)軌(44)和巷道機(jī)器人手臂升降絲桿(29)豎直地安裝于巷道機(jī)器人機(jī)架(45)的上、下底之間，巷道機(jī)器人手臂升降絲桿(29)由巷道機(jī)器人手臂升降伺服電機(jī)(27)經(jīng)巷道機(jī)器人手臂升降伺服電機(jī)減速箱(28)軸連驅(qū)動(dòng)；巷道機(jī)器人手臂(41)經(jīng)巷道機(jī)器人垂直滑塊(42)安裝于巷道機(jī)器人垂直導(dǎo)軌(44)上并與巷道機(jī)器人手臂升降絲桿螺母(43)剛性連接；巷道機(jī)器人手爪(30)安裝在手臂上，并與巷道機(jī)器人手爪伸縮絲桿螺母(49)剛性連接；所述圓柱倉(cāng)庫(kù)碼垛機(jī)器人包括圓柱倉(cāng)庫(kù)機(jī)器人底座(69)、圓柱倉(cāng)庫(kù)機(jī)器人機(jī)身回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、圓柱倉(cāng)庫(kù)機(jī)器人手臂升降機(jī)構(gòu)、圓柱倉(cāng)庫(kù)機(jī)器人手爪伸縮機(jī)構(gòu)；所述圓柱倉(cāng)庫(kù)機(jī)器人機(jī)身回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括圓柱機(jī)器人機(jī)架(67)、圓柱機(jī)器人回轉(zhuǎn)軸(64)、圓柱機(jī)器人機(jī)架回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(61)、圓柱機(jī)器人機(jī)架回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)減速箱(60)、旋轉(zhuǎn)編碼器(63)、主動(dòng)齒(59)、從動(dòng)齒(62)；所述圓柱倉(cāng)庫(kù)機(jī)器人手臂升降機(jī)構(gòu)包括圓柱機(jī)器人手臂(58)、圓柱機(jī)器人手臂升降伺服電機(jī)(50)、圓柱機(jī)器人手臂升降伺服電機(jī)減速箱(51)、圓柱機(jī)器人手臂升降絲桿(52)、圓柱機(jī)器人手臂升降絲桿螺母(53)、圓柱機(jī)器人手臂升降導(dǎo)軌(66)、圓柱機(jī)器人手臂升降滑塊(65)、所述圓柱倉(cāng)庫(kù)機(jī)器人手爪伸縮機(jī)構(gòu)包括圓柱機(jī)器人手爪伸縮絲桿(55)、圓柱機(jī)器人手爪伸縮絲桿螺母(56)、帶減速箱的圓柱機(jī)器人手爪伸縮絲桿伺服電機(jī)(54)、圓柱機(jī)器人手爪(57)，其連接關(guān)系為與圓柱機(jī)器人機(jī)架(67)剛性相連的圓柱機(jī)器人回轉(zhuǎn)軸(64)穿過(guò)圓柱機(jī)器人底座(69)的上底，并與底座腔體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)編碼器(63)相連接，旋轉(zhuǎn)編碼器(63)置于底座的下底上；圓柱機(jī)器人回轉(zhuǎn)軸(64)與從動(dòng)齒(62)中心孔緊配合；與從動(dòng)齒(62)嚙合的主動(dòng)齒(59)經(jīng)軸與圓柱機(jī)器人機(jī)架回轉(zhuǎn)軸伺服電機(jī)減速箱(60)和機(jī)架回轉(zhuǎn)軸伺服電機(jī)(61)相連接；圓柱機(jī)器人手臂升降導(dǎo)軌(66)兩端分別與機(jī)架的上、下底豎直固接；圓柱機(jī)器人手臂升降絲桿(52)豎直安裝，其下端安裝于機(jī)架下底，上端穿過(guò)機(jī)架上底后與圓柱機(jī)器人手臂升降伺服電機(jī)減速箱(51)及圓柱機(jī)器人手臂升降伺服電機(jī)(50)相連接；圓柱機(jī)器人手臂(58)通過(guò)圓柱機(jī)器人手臂升降滑塊(65)安裝在圓柱機(jī)器人手臂升降導(dǎo)軌(66)上，并與圓柱機(jī)器人手臂升降絲桿螺母(53)剛性連接；帶減速箱的圓柱機(jī)器人手爪伸縮絲桿伺服電機(jī)(54)安裝固定在圓柱機(jī)器人機(jī)架(67)側(cè)壁上，并經(jīng)軸與圓柱機(jī)器人手爪伸縮絲桿(55)相連接，圓柱機(jī)器人手爪伸縮絲桿(55)底部置于圓柱機(jī)器人手臂(58)上并可沿手臂滑行，圓柱機(jī)器人手爪(57)與圓柱機(jī)器人手爪伸縮絲桿螺母(56)剛性連接。
2，根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種物流系統(tǒng)成套設(shè)備，其特征在于所述輸送設(shè)備為傳送帶。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種物流系統(tǒng)成套設(shè)備。屬于自動(dòng)化物流和機(jī)器人領(lǐng)域。本物流系統(tǒng)包括帶式輸送機(jī)或自動(dòng)導(dǎo)向小車(chē)、關(guān)節(jié)型搬運(yùn)機(jī)器人、移動(dòng)式巷道倉(cāng)庫(kù)、巷道倉(cāng)庫(kù)堆垛機(jī)器人、移動(dòng)式圓柱倉(cāng)庫(kù)、圓柱倉(cāng)庫(kù)堆垛機(jī)器人，可根據(jù)物流倉(cāng)庫(kù)的實(shí)際狀況組合使用。本實(shí)用新型具有機(jī)器人末端執(zhí)行器位置控制算法簡(jiǎn)單，機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和物流倉(cāng)庫(kù)空間利用率高，貨物碼垛和拆垛快的特點(diǎn)。本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代物流搬運(yùn)和倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)。
文檔編號(hào)B65G15/00GK201214554SQ200820081249
公開(kāi)日2009年4月1日 申請(qǐng)日期2008年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月26日
發(fā)明者帆 晉, 鄢大鵬 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)