[發明專利]倉儲貨架用垂直夾持式無人智能搬運機器人及其工作方法

在審

• 申請號: 201711080824.4
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN107697634A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 叢東升;周京國;李昊;徐躍學;鐘濤;陳衛清;李繼華;王中君
• 申請（專利權）人: 山東建筑大學
• 主分類號: B65G47/90
• 分類號: B65G47/90
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及無人智能搬運機器人及其工作方法，尤其涉及倉儲貨架用垂直夾持式無人智能搬運機器人及其工作方法，屬于物流設備技術領域。

背景技術

隨著經濟的發展和人們生活水平的不斷提高，網購已成為當今人們主要的購物方式。網購貨物的儲存與運輸問題隨之而來，特別是大型倉儲式貨架內貨物的存放與搬運，于是各種倉儲式貨架用無人智能搬運機器人應運而生。當前，倉儲式貨架搬運貨物的效率低是制約倉儲式物流設備發展的重要因素，而無人智能搬運機器人性能的高低則決定了貨物搬運、存儲的效率。倉儲式貨架用無人智能搬運機器人大多數是通過交換托運貨物的底盤實現貨物的搬運與存儲的，即利用“中介物”——托盤作為貨物搬運和存儲的媒介。由于無人智能搬運機器人托運或夾持托盤的方式和方法不同，導致貨物搬運、存儲的效率不同。而目前所用的垂直夾持式無人智能搬運機器人的夾持桿與托盤間采用滑動摩擦，導致夾持桿的磨損程度加大，降低了夾持桿的使用壽命。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種無人智能搬運機器人，尤其涉及倉儲貨架用垂直夾持式無人智能搬運機器人，以解決物流設備技術領域中貨物的搬運問題。

本發明還涉及上述倉儲貨架用垂直夾持式無人智能搬運機器人的工作方法。

本發明還涉及上述倉儲貨架用垂直夾持式無人智能搬運機器人的應用。

本發明解決其技術問題所采取的技術方案是：倉儲貨架用垂直夾持式無人智能搬運機器人，由底架機構、伸縮夾持機構、動力傳動機構、縱向平移機構、鎖止機構、智能控制系統組成，底架機構由上固定板、下固定板、側板、滾珠絲杠、行走電機、行走輪和支撐軸承組成，伸縮夾持機構由夾持桿、萬向支撐機構、直線電機組成，動力傳動機構由中心電機、聯軸器機構、主齒輪、連接齒輪、小齒輪、過渡齒輪、齒條、支撐柱、主齒輪支撐柱、導套和軸承組成，四個支撐柱的一端通過導套安裝在上固定板上，另一端通過軸承安裝在側板上，主齒輪支撐柱的一端通過導套安裝在上固定板，另一端通過聯軸器機構連接中心電機，縱向平移機構由中間游動板、齒條固定板、滑動導軌和梯形導軌組成，鎖止機構由底座、電磁鐵和電磁止動桿組成，鎖止機構用于夾持桿的鎖止或松開伸縮；伸縮夾持機構可進行伸縮運動，縱向平移機構通過與動力傳動機構結合實現夾持桿縱向運動，夾持桿被固定在中間游動板上，伸縮夾持機構與縱向平移機構共同動作可將貨物托盤夾起或松開，從而搬運貨物托盤及貨物進出倉儲貨架；兩個底架機構之間通過滾珠絲杠進行連接，滾珠絲桿根據前后托盤夾持位置的距離調整底架機構的距離，萬向支撐機構安裝在夾持桿的一端，可降低夾持桿的載重，上底板與中間游動板設有凹槽，可在垂直夾持式無人智能搬運機器人未工作狀態存放萬向支撐機構，不影響垂直夾持式無人智能搬運機器人運動，鎖止機構安裝在中間游動板上，能在夾持桿伸到最大距離時把夾持桿鎖止，防止其反轉移動；動力傳動機構通過齒輪帶動齒條傳遞動力，齒條固定在齒條固定板上，齒條固定板通過螺栓與中間游動板連接，同時安裝在滑動導軌上，梯形導軌通過移動螺栓安裝在側板上，也與齒條固定板連接,智能控制系統由控制中樞系統、電源、無線收發裝置、紅外傳感器組成，智能控制系統設置在底架機構內部，接受、控制無人智能搬運機器人的移動、對中、夾持等動作指令。

倉儲貨架用垂直夾持式無人智能搬運機器人的工作方法，包括空載、夾持與鎖止、搬運、解鎖與釋放四個步驟：

(1)空載：垂直夾持式無人智能搬運機器人空載工作時，夾持桿處于收縮狀態，與垂直夾持式無人智能搬運機器人運動方向垂直，垂直夾持式無人智能搬運機器人鎖定目標，中心電機通過動力傳動機構調節縱向平移機構到最大跨度，直線電機收回夾持桿，萬向支撐機構進入凹槽，行走電機帶動行走輪動作，驅動垂直夾持式無人智能搬運機器人到達目標物體底部指定位置，空載動作完成；

(2)夾持與鎖止：紅外傳感器根據貨物托盤尺寸大小，滾珠絲杠工作進行調整，直線電機啟動，夾持桿伸展到最大長度，直線電機停止運轉，電磁止動桿工作，電磁鐵斷開電源，釋放電磁止動桿，使其插入夾持桿，中心電機啟動，通過聯軸器機構連接主齒輪支撐柱，從而帶動主齒輪旋轉，帶動小齒輪、過渡齒輪，連接齒輪旋轉，使與其嚙合的齒條移動，從而使和齒條固定板連接的中間游動板向著貨物托盤邊緣靠近，直到夾持桿將貨物托盤夾緊并抬離地面，萬向支撐機構起支撐作用，托住貨物托盤，紅外傳感器動作，中心電機停止運轉，電磁止動桿工作，電磁鐵斷開電源，釋放電磁止動桿，使其卡住夾持桿，縱向平移機構調整加緊輪胎后傳感器反饋中心電機鎖死，夾持與鎖止動作完成；