碼垛、拆垛機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于物流設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及碼垛、拆垛機(jī)器人，其包括控制裝置、設(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的車(chē)體、設(shè)置于車(chē)體的機(jī)械臂，機(jī)械臂的工作端設(shè)置有夾具；車(chē)體設(shè)置有測(cè)距傳感器，測(cè)距傳感器電連接于PID運(yùn)算組件；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)械臂、夾具和PID運(yùn)算組件均電連接于控制裝置。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)車(chē)體進(jìn)入貨車(chē)的車(chē)廂，車(chē)體上的測(cè)距傳感器測(cè)量車(chē)體與車(chē)廂壁的相對(duì)位置，并將測(cè)量的結(jié)果實(shí)時(shí)傳送給PID運(yùn)算組件，PID運(yùn)算組件通過(guò)PID運(yùn)算，將運(yùn)算結(jié)果傳送給控制裝置，控制裝置根據(jù)PID運(yùn)算結(jié)果對(duì)車(chē)體的位置進(jìn)行實(shí)時(shí)閉環(huán)調(diào)節(jié)，使車(chē)體能一直在車(chē)廂內(nèi)的預(yù)設(shè)路徑上運(yùn)動(dòng)。該種碼垛、拆垛機(jī)器人可大大減小了人工勞動(dòng)力，降低企業(yè)的綜合成本。
【專利說(shuō)明】
碼垛、拆垛機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型屬于物流設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及碼垛、拆垛機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的進(jìn)步，企業(yè)的發(fā)展，使用貨車(chē)對(duì)物品進(jìn)行運(yùn)輸與周轉(zhuǎn)的情況越來(lái)越多，這也使得在運(yùn)輸與周轉(zhuǎn)的過(guò)程中，裝卸貨的工作越來(lái)越多。傳統(tǒng)的裝卸貨是采用人工裝卸貨，但是現(xiàn)在用人成本高、招工難、管理難等問(wèn)題日益嚴(yán)重，另外貨車(chē)車(chē)廂內(nèi)空氣不流通，內(nèi)部環(huán)境悶熱，工人需要在車(chē)廂內(nèi)整齊碼垛貨物，這使得工人的工作強(qiáng)度大、工作效率低，因此，如何高效地對(duì)貨車(chē)進(jìn)行裝卸貨成為了企業(yè)一直尋求解決的問(wèn)題。
[0003]隨著自動(dòng)化的不斷發(fā)展，現(xiàn)在已有使用機(jī)器人對(duì)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的貨物進(jìn)行碼垛的實(shí)例，機(jī)器人將貨物在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)碼垛整齊，能減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)也合理地利用了空間。但是這類(lèi)機(jī)器人大多固定在車(chē)間的特定地方，以便機(jī)械手準(zhǔn)確定位。而貨車(chē)的車(chē)廂位置是隨機(jī)的，現(xiàn)有的機(jī)器人難以在貨車(chē)的車(chē)廂內(nèi)準(zhǔn)確定位，也不可能把機(jī)器人一直固定在貨車(chē)的車(chē)廂內(nèi)，因此現(xiàn)在貨車(chē)車(chē)的廂內(nèi)的裝卸貨還是需要依靠人工完成。
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題，有必要研發(fā)一種適用于貨車(chē)的車(chē)廂內(nèi)工作的裝卸貨機(jī)器人。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠在貨車(chē)的車(chē)廂內(nèi)作業(yè)的碼垛、拆垛機(jī)器人。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]碼垛、拆垛機(jī)器人，包括控制裝置、設(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的車(chē)體、設(shè)置于車(chē)體的機(jī)械臂，機(jī)械臂的工作端設(shè)置有夾具；車(chē)體設(shè)置有用于測(cè)量車(chē)體相對(duì)于車(chē)廂壁的位置的測(cè)距傳感器，測(cè)距傳感器電連接PID運(yùn)算組件;驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)械臂、夾具和PID運(yùn)算組件均連接控制裝置。
[0008]其中，夾具包括托底和設(shè)置于托底的固定板，托底的托持面上設(shè)有推板，推板與固定板之間設(shè)置有折疊機(jī)構(gòu);折疊機(jī)構(gòu)伸展帶動(dòng)推板沿著托持面朝遠(yuǎn)離固定板的方向運(yùn)動(dòng)。
[0009]其中，推板與物品接觸的側(cè)面設(shè)置有真空吸盤(pán)。
[0010]其中，折疊機(jī)構(gòu)設(shè)置有伸縮件，伸縮件伸縮帶動(dòng)折疊機(jī)構(gòu)伸縮。
[0011]其中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為設(shè)置于車(chē)體底部的兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)履帶或驅(qū)動(dòng)輪，各驅(qū)動(dòng)履帶或各驅(qū)動(dòng)輪分別被不同的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0012]其中，車(chē)體設(shè)置有把物品從車(chē)廂外傳送至機(jī)械臂抓取物品之處的傳送機(jī)構(gòu)，傳送機(jī)構(gòu)電連接控制裝置。
[0013]其中，傳送機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于車(chē)體的傳送帶和滑動(dòng)連接于車(chē)體的滾筒架，滾筒架設(shè)置于傳送帶的下方，物品從傳送帶傳送到滾筒架的伸出端;滾筒架裝載物品往遠(yuǎn)離傳送帶的方向滑出，機(jī)械臂從滾筒架的伸出端把物品抓取。
[0014]其中，滾筒架與車(chē)體之間設(shè)置有絲桿機(jī)構(gòu)，絲桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)滾筒架運(yùn)動(dòng)。
[0015]其中，滾筒架沿其自身運(yùn)動(dòng)方向上遠(yuǎn)離傳送帶的一端設(shè)置有防止物品掉下的阻擋結(jié)構(gòu)。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0017]本實(shí)用新型的碼垛、拆垛機(jī)器人，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)車(chē)體進(jìn)入貨車(chē)的車(chē)廂，車(chē)體上的測(cè)距傳感器測(cè)量車(chē)體與車(chē)廂壁的相對(duì)位置，并將測(cè)量的結(jié)果實(shí)時(shí)傳送給PID運(yùn)算組件，PID運(yùn)算組件通過(guò)PID運(yùn)算，將運(yùn)算結(jié)果傳送給控制裝置，控制裝置根據(jù)PID運(yùn)算結(jié)果對(duì)車(chē)體的位置進(jìn)行實(shí)時(shí)閉環(huán)調(diào)節(jié)，使車(chē)體能一直在車(chē)廂內(nèi)的預(yù)設(shè)路徑上運(yùn)動(dòng)。車(chē)體運(yùn)動(dòng)到進(jìn)行裝卸貨的位置后，機(jī)械臂動(dòng)作，夾具對(duì)物品進(jìn)行碼垛或拆垛。該種碼垛、拆垛機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)式的裝卸貨，快速將物品裝柜或卸柜，大大減小了人工勞動(dòng)力，降低企業(yè)的綜合成本。
【附圖說(shuō)明】
[0018]附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0019]圖1是本實(shí)用新型的碼垛、拆垛機(jī)器人進(jìn)入貨車(chē)車(chē)廂內(nèi)工作時(shí)的示意圖。
[0020]圖2是本實(shí)用新型的碼垛、拆垛機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3是驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4是夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖5是機(jī)械臂正裝于車(chē)體時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]附圖標(biāo)記包括:
[0025]I 碼操、拆操機(jī)器人；
[0026]11——車(chē)體；
[0027]12--驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、121--驅(qū)動(dòng)履帶、122--伺服電機(jī)；
[0028]13一一機(jī)械臂；
[0029]14——夾具、141——托底、142——固定板、143——推板、144——折疊機(jī)構(gòu)、145—一伸縮件；
[0030]15——頂板；
[0031]16——傳送帶；
[0032]17——滾筒架、171——第一工位、172——第二工位、173——擋板；
[0033]2--車(chē)廂；
[0034]3——物品。
【具體實(shí)施方式】
[0035]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0036]本實(shí)用新型的碼垛、拆垛機(jī)器人I，如圖1和圖2所示，包括控制裝置、設(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)12的車(chē)體11、設(shè)置于車(chē)體11的機(jī)械臂13，機(jī)械臂13的工作端設(shè)置有夾具14;車(chē)體11的一側(cè)設(shè)置有兩個(gè)測(cè)距傳感器(圖中未畫(huà)出)，測(cè)距傳感器電連接于PID運(yùn)算組件;驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)12、機(jī)械臂13、夾具14和PID運(yùn)算組件均電連接于控制裝置(其中，控制裝置可設(shè)置于車(chē)體11內(nèi)或車(chē)體11外，因此圖中并未畫(huà)出)。具體地，該控制裝置為PLC可編程控制器，而相關(guān)的PID運(yùn)算組件的程序命令存儲(chǔ)在PLC可編程控制器中。具體地，如圖2和圖3所示，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)12包括設(shè)置于車(chē)體11底部的兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)履帶121，各驅(qū)動(dòng)履帶121分別被不同的伺服電機(jī)122驅(qū)動(dòng)，不同的伺服電機(jī)122各自運(yùn)行可實(shí)現(xiàn)車(chē)體11的前進(jìn)、后退或者調(diào)整方向，使用驅(qū)動(dòng)履帶121是為了使該機(jī)器人在貨車(chē)車(chē)廂2內(nèi)行駛時(shí)更加平穩(wěn)，防止貨車(chē)車(chē)廂2的地面凹凸阻礙機(jī)器人的正常工作，當(dāng)然，也可采用驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)車(chē)體11。具體地，機(jī)械臂13可正裝或倒裝在車(chē)體11上，在本實(shí)施例中，車(chē)體11設(shè)置有頂板15，機(jī)械臂13倒裝于頂板15，采用倒裝的方式，可使得機(jī)械臂13的安裝點(diǎn)較高，使其工作端的活動(dòng)范圍更大，而且在碼垛或拆垛貨車(chē)車(chē)廂2頂部的物品3時(shí)，采用倒裝的方式使得機(jī)械臂13更容易到達(dá)工位。當(dāng)然，也可如圖5所示，機(jī)械臂13正裝于車(chē)體11，這樣機(jī)械臂13工作時(shí)的穩(wěn)定性高，使碼垛、拆垛機(jī)器人I的精度較高。
[0037]本實(shí)用新型保證了機(jī)器人在貨車(chē)車(chē)廂2內(nèi)按照正確的方向行進(jìn)，這樣才能保證碼垛和拆垛時(shí)，機(jī)械臂13的工作端的位置準(zhǔn)確。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的工作方式如下:通過(guò)裝設(shè)在車(chē)體11的同一旁側(cè)的兩個(gè)測(cè)距傳感器測(cè)量車(chē)體11的一側(cè)面與車(chē)廂2壁面的相對(duì)位置，并實(shí)時(shí)把位置數(shù)據(jù)發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器通過(guò)PID運(yùn)算后把位置調(diào)整命令及位置調(diào)整數(shù)據(jù)傳遞到伺服控制器，由伺服控制器控制伺服電機(jī)122調(diào)整位置。伺服電機(jī)122的動(dòng)作信號(hào)也實(shí)時(shí)反饋給PLC控制器，由PLC控制器匯總伺服電機(jī)122的動(dòng)作信號(hào)和測(cè)距傳感器的信號(hào)，PLC控制器不斷做“測(cè)量-計(jì)算-運(yùn)動(dòng)”的循環(huán)工作，直到車(chē)體11同一旁側(cè)的兩個(gè)視覺(jué)傳感器所分別測(cè)得的車(chē)體11的一旁側(cè)距離車(chē)廂2壁面的距離一致時(shí)，即表明車(chē)體11已平行于車(chē)廂壁。車(chē)體11位置正確后，將進(jìn)行車(chē)體11的前后移動(dòng)，這時(shí)根據(jù)作業(yè)的具體需要，PLC控制器控制車(chē)體11運(yùn)動(dòng)，當(dāng)車(chē)體11到達(dá)工作位置時(shí)，PLC控制器控制機(jī)械臂13進(jìn)行碼垛工作。而在車(chē)體11移動(dòng)過(guò)程中，PID運(yùn)算持續(xù)進(jìn)行，保證車(chē)體11的方向正確。另外，也可在車(chē)體11的前側(cè)增加視覺(jué)傳感器，用于測(cè)量車(chē)體11相對(duì)于車(chē)廂2前部的距離。另外，還可在車(chē)體11的左右兩側(cè)均設(shè)置兩個(gè)視覺(jué)傳感器，車(chē)體11進(jìn)入不同大小的車(chē)廂2后，通過(guò)分布于車(chē)體11左右的四個(gè)視覺(jué)傳感器，可測(cè)量出車(chē)廂2的實(shí)際寬度，并把該寬度數(shù)據(jù)傳遞給PLC控制器，PLC控制器根據(jù)該車(chē)廂2的寬度來(lái)計(jì)算物品3的碼垛方式。
[0038]在本實(shí)施例中，如圖4所示，夾具14包括托底141和設(shè)置于托底141的固定板142，使用托底141托持方式抓取物品3，可使夾具14能夠抓起質(zhì)量較大的物品3。在托底141的托持面上設(shè)有推板143，推板143與物品3接觸的一面設(shè)置有真空吸盤(pán)(圖中未示出)，通過(guò)真空吸盤(pán)可把物品3吸緊于推板143 ；推板143與固定板142之間設(shè)置有折疊機(jī)構(gòu)144 ；折疊機(jī)構(gòu)144通過(guò)伸縮件145(具體可為氣缸)驅(qū)動(dòng)伸縮，伸縮件145伸縮同時(shí)帶動(dòng)折疊機(jī)構(gòu)144伸縮。折疊機(jī)構(gòu)144收縮，推板143吸著物品3沿著托底141朝靠近固定板142的方向運(yùn)動(dòng)，S卩抓取物品3;折疊機(jī)構(gòu)144伸展，推板143把物品3沿著托底朝遠(yuǎn)離固定板142的方向運(yùn)動(dòng)推出，即放下物品3。該種夾具14結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且運(yùn)行可靠。
[0039]在本實(shí)施例中，如圖2所示，車(chē)體11安裝有用于把物品3從車(chē)廂2外傳送到機(jī)械臂13抓取物品之處的傳送機(jī)構(gòu)，物品在傳送機(jī)構(gòu)上排列成排，等待機(jī)械臂13抓取。傳送機(jī)構(gòu)具體包括設(shè)置于車(chē)體11的傳送帶16和滑動(dòng)連接于車(chē)體11的滾筒架17，滾筒架17設(shè)置于傳送帶16的下方;物品3從車(chē)廂2外傳送到傳送帶16，之后經(jīng)傳送帶16傳送到滾筒架17上。滾筒架17與車(chē)體11之間設(shè)置有絲桿機(jī)構(gòu)，絲桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)滾筒架17在第一工位171和第二工位172之間運(yùn)動(dòng)，即滾筒架17能在傳送帶16的底下滑進(jìn)和滑出，但總有留出一段伸出端用以承載并排列物品3。當(dāng)機(jī)械臂13運(yùn)動(dòng)到準(zhǔn)備抓取物品3的位置時(shí)，滾筒架17伸出到第二工位172，機(jī)械臂13把物品3從滾筒架17拿起;機(jī)械臂13把物品3拿起后，為了不妨礙機(jī)械臂13的正常運(yùn)動(dòng)，滾筒架17滑動(dòng)回到第一工位171，承載新傳送來(lái)的物品3并等待下一次伸出命令。滾筒架17在其自身運(yùn)動(dòng)方向上的遠(yuǎn)離傳送帶16的一端設(shè)置有防止物品3掉下的阻擋結(jié)構(gòu)，在本實(shí)施例中具體為擋板173;另外滾筒架17上的滾筒采用單向軸承連接于滾筒架17，使物品3進(jìn)入滾筒架17后只能單向向前運(yùn)動(dòng)。
[0040]通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型的碼垛、拆垛機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)式的裝卸貨，快速將物品裝柜或卸柜，大大減小了人工勞動(dòng)力，降低企業(yè)的綜合成本。
[0041]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，盡管參照實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，但是凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.碼垛、拆垛機(jī)器人，其特征在于:包括控制裝置、設(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的車(chē)體、設(shè)置于所述車(chē)體的機(jī)械臂，所述機(jī)械臂的工作端設(shè)置有夾具;所述車(chē)體設(shè)置有用于測(cè)量車(chē)體相對(duì)于車(chē)廂壁的位置的測(cè)距傳感器，所述測(cè)距傳感器電連接PID運(yùn)算組件;所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)械臂、夾具和PID運(yùn)算組件均連接所述控制裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼垛、拆垛機(jī)器人，其特征在于:所述夾具包括托底和設(shè)置于所述托底的固定板，所述托底的托持面上設(shè)有推板，所述推板與所述固定板之間設(shè)置有折疊機(jī)構(gòu);所述折疊機(jī)構(gòu)伸展帶動(dòng)所述推板沿著托持面朝遠(yuǎn)離所述固定板的方向運(yùn)動(dòng)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的碼垛、拆垛機(jī)器人，其特征在于:所述推板與物品接觸的側(cè)面設(shè)置有真空吸盤(pán)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的碼垛、拆垛機(jī)器人，其特征在于:所述折疊機(jī)構(gòu)設(shè)置有伸縮件，伸縮件伸縮帶動(dòng)所述折疊機(jī)構(gòu)伸縮。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼垛、拆垛機(jī)器人，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為設(shè)置于所述車(chē)體底部的兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)履帶或驅(qū)動(dòng)輪，各驅(qū)動(dòng)履帶或各驅(qū)動(dòng)輪分別被不同的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼垛、拆垛機(jī)器人，其特征在于:所述車(chē)體設(shè)置有把物品從車(chē)廂外傳送至所述機(jī)械臂抓取物品之處的傳送機(jī)構(gòu)，所述傳送機(jī)構(gòu)電連接所述控制裝置。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的碼垛、拆垛機(jī)器人，其特征在于:所述傳送機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于所述車(chē)體的傳送帶和滑動(dòng)連接于所述車(chē)體的滾筒架，所述滾筒架設(shè)置于所述傳送帶的下方，物品從所述傳送帶傳送到所述滾筒架的伸出端;所述滾筒架裝載物品往遠(yuǎn)離所述傳送帶的方向滑出，所述機(jī)械臂從所述滾筒架的伸出端把物品抓取。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的碼垛、拆垛機(jī)器人，其特征在于:所述滾筒架與所述車(chē)體之間設(shè)置有絲桿機(jī)構(gòu)，絲桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)所述滾筒架運(yùn)動(dòng)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的碼垛、拆垛機(jī)器人，其特征在于:所述滾筒架沿其自身運(yùn)動(dòng)方向上遠(yuǎn)離所述傳送帶的一端設(shè)置有防止物品掉下的阻擋結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】B65G61/00GK205555541SQ201620201328
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年3月16日
【發(fā)明人】毛亞英, 李海軍, 龍高峰
【申請(qǐng)人】廣州圣益龍自動(dòng)控制技術(shù)有限公司