CN112811055A - 能将货物卸载在货柜内的立体卸载***及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种能将货物卸载在货柜内的立体卸载***及其控制方法，***包括：分拣平台；自导航小车；包裹识别装置；定位装置；还包括：货架，设置有一只以上，货架由多只货柜组成，每只货柜能存储货物，货架安装在接近卸货出口的位置；输送装置，其固定有输送架；卸载装置，其固定在输送架上，卸载装置在输送装置的驱动下能移动至卸货出口承接自导航小车卸载的货物，之后，移动至接近预定的货柜，将货物卸载在该货柜内；服务器，其通过无线连接自导航小车的控制器，通过有线或无线连接包裹识别装置、输送装置的控制器和卸载装置的控制器。本发明具有结构紧凑、空间利用率高、卸载速度快、减少货物受损的有益效果。

Description

能将货物卸载在货柜内的立体卸载***及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种机器人卸货***及其控制方法。
背景技术
通过自导航小车即机器人分拣货物卸载货物已获得了广泛的应用，现有技术中，货物通常根据需要卸载在某个预定的出口内，例如将包裹根据地域划分将其卸载在不同的出口内，再将同一个出口内的包裹进行打包运送。有一种需求是把货物卸载在货架上预定的某个货柜内，由于一个货架可以设置很多个货柜，只要将货架运送到打包处，就能将所有的货物方便地运送到打包处打包，如何将机器人分拣后的货物卸载在货架上预定的某个货柜内是本发明需要解决的问题。
发明内容
本发明根据以上需求，提供了一种能将货物卸载在货柜内的立体卸载***及其控制方法。
本发明的技术方案是：
一种能将货物卸载在货柜内的立体卸载***，包括：
分拣平台，其设置有装货入口和卸货出口；
自导航小车，设置有多辆，其能在分拣平台上行驶且能将其承载的货物在卸货出口卸载；
包裹识别装置，其安装在分拣平台的装货入口处，能对放置到自导航小车上的货物进行识别；
定位装置，其用于自导航小车行驶时定位；
还包括：
货架，设置有一只以上，货架由多只货柜组成，每只货柜能存储货物，货架安装在接近卸货出口的位置；
输送装置，其固定有输送架；
卸载装置，其固定在输送架上，卸载装置在输送装置的驱动下能移动至卸货出口承接自导航小车卸载的货物，之后，移动至接近预定的货柜，将货物卸载在该货柜内；
服务器，其通过无线连接自导航小车的控制器，通过有线或无线连接包裹识别装置、输送装置的控制器和卸载装置的控制器。
进一步地，所述卸载装置包括：
第一卸载传动轮和第二卸载传动轮，其轴芯分别与输送架可转动联接；
传送带，其联接第一卸载传动轮和第二卸载传动轮，传送带能用于承载所述的货物；
卸载电机，其壳体与输送架固定、转轴与第一卸载传动轮轴芯或第二卸载传动轮轴芯固定，卸载电机电连接所述的卸载装置的控制器，卸载电机转动时，能卸载所述货物。
进一步地，所述卸载装置包括：
第一减速器；
翻转电机，其壳体与第一减速器的壳体固定、转轴与第一减速器的输入轴固定，翻转电机电连接所述卸载装置的控制器；
翻转支架，其与第一减速器的输出轴固定；
翻转盘，其与翻转支架固定，翻转盘能用于盛装所述的货物；
第二减速器，其壳体与所述的输送架固定；
摆动电机，其壳体与第二减速器的壳体固定、转轴与第二减速器的输入轴固定，摆动电机电连接卸载装置的控制器；
摆动杆，其一端与第二减速器的输出轴固定、另一端与第一减速器的壳体固定；
摆动电机转动能带动翻转盘摆动至预定的货柜上方，翻转电机转动能将货物卸载在该货柜内。
进一步地，所述输送装置包括：
竖向移动装置，其设置有：
中空杆，其相对于地面竖直固定，中空杆设置有开口端，中空杆的两个外侧面开设有凹槽；
第一同步带轮和第二同步带轮，其分别可转动地固定在中空杆内的两端；
同步带，其联接第一同步带轮和第二同步带轮；
伺服电机，其壳体与中空杆固定、转轴与第一同步带轮的中心轴或第二同步带轮的中心轴固定，伺服电机电连接所述输送装置的控制器；
滑块，其设置有凸块和两只滑轨，凸块能嵌入中空杆的开口端且与同步带固定，滑轨仅能沿着凹槽来回移动，滑块与所述的输送架固定。
进一步地，所述输送装置还包括：
横向移动装置，其结构与竖向移动装置的结构相同且横向移动装置的中空杆经支架与地面水平固定，竖向移动装置中的中空杆与横向移动装置中的滑块固定，横向移动装置中的伺服电机与所述输送装置的控制器电连接。
当所述的自导航小车卸载货物时，所述卸载装置移动至接近货物，货物刚刚触及到卸载装置时，卸载装置缓慢下移，直至货物完全滑落到卸载装置上。
进一步地，所述分拣平台设置有多层，每层分拣平台上均有自导航小车运货和卸货，每层分拣平台配置包裹识别装置和定位装置。
进一步地，所述货架为可移动货架。
所述货架每层设置有平行的两根横档，所述的货柜设置有对应的两只翻边，货柜的两只翻边能压在两根横档上。
进一步地，所述货架的货柜按矩阵排列。
进一步地，所述定位装置包括：
位置地标，设置有多只，其安装在分拣平台上，能被自导航小车的传感器识别，位置地标包括二维码、颜色块标记、图形大小标记或图形数量标记，相应的传感器为摄像头。
一种能将货物卸载在货柜内的立体卸载***的控制方法，包括如下步骤：
S1. 输送装置将卸载装置移动至接近卸货出口的自导航小车上的货物，自导航小车开始将货物卸下；
S2. 当货物触及卸载装置时，卸载装置缓慢下降，直至货物完全滑落到卸载装置上；
S3. 输送装置恢复常速，将卸载装置输送到接近预定的货柜卸货。
本发明的优点是，能将货物分拣后直接卸载在货架上预定的某个货柜内；货架上的货柜紧密排列，比现有技术的出货口密度大大增加，提高了空间利用率，也提高了卸载速度；自导航小车卸载货物时，卸载装置缓慢承接货物，能有效减少货物冲击力，减少货物碰撞受损。
本发明具有结构紧凑、空间利用率高、卸载速度快、减少货物受损的有益效果。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明卸载货物时，卸载装置移动至接近货物的结构示意图。
图3为本发明货物刚刚触及到卸载装置时，卸载装置缓慢下移的结构示意图。
图4为本发明输送装置和卸载装置的结构示意图。
图5为本发明竖向移动装置的俯视图。
图6、图7、图8为本发明卸载装置采用翻转盘相关结构的示意图。
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步的说明：
如图1所示，一种能将货物卸载在货柜内的立体卸载***，包括：
分拣平台12，其设置有装货入口和卸货出口13；
自导航小车11，设置有多辆，其能在分拣平台12上行驶且能将其承载的货物5在卸货出口13卸载；
包裹识别装置，其安装在分拣平台12的装货入口处，能对人工或机器人安装到自导航小车11上的货物5进行识别；
定位装置，其用于自导航小车11行驶时定位；
货架2，设置有一只以上，货架2由多只货柜21组成，每只货柜21能存储货物5，货架2安装在接近卸货出口13的位置，通常为了提高空间利用率和卸载效率，货架2按立式设置多只货柜21，多只货柜21按矩阵进行排列，优选地，货架2设置两只，两只货架2分别位于输送装置4的两侧，以缩短装货的距离；所述货架2优选可移动货架，货架2上的货柜21优选可拆卸的结构，即货柜21可单独移动；
输送装置4，其固定有输送架；
卸载装置3，其固定在输送架上，卸载装置3在输送装置4的驱动下能移动至卸货出口13承接自导航小车11卸载的货物5，之后，移动至接近预定的货柜21，将货物5卸载该货柜21内；
服务器，其通过无线连接自导航小车2的控制器，通过有线或无线连接包裹识别装置、输送装置4的控制器和卸载装置3的控制器。
需要说明的是，自导航小车11通过分拣平台12将货物卸载在卸货出口13、包裹识别装置和定位装置均为现有技术，本发明主要增加了输送装置4、卸载装置3和货架2。
相比现有技术，本发明的优点是，货物5卸载在货架2上的货柜21内后，能方便地将货架2移动到打包处打包，能满足一些特定的需求，同时，货架2上的货柜21可以紧密排列，比现有技术的出货口密度大大增加，提高了空间利用率，也提高了卸载速度。
还需要说明的是，每个货柜21都有编号，每个货柜21可以安装一个以上的货物5，其对应某个货主或区域等等，举例说，某个买主订购的两件商品；某个省市买主订购的一批货物等等。
作为实施例之一，如图1和图4所示，卸载装置3包括：
第一卸载传动轮32和第二卸载传动轮34，其轴芯分别与输送架可转动联接，本实施例中输送架为水平板41，两侧边有弯成90度的折边33，折边33能用于安装轴芯；
传送带35，其联接第一卸载传动轮32和第二卸载传动轮34，传送带35能用于承载货物5；
卸载电机31，其壳体与折边33固定、转轴与第一卸载传动轮32轴芯或第二卸载传动轮34轴芯固定，卸载电机31电连接卸载装置3的控制器，卸载电机31转动时，能卸载货物5。
通常，卸载电机31可以选用减速电机，还可增加多只承载轮，用于支撑传送带35的中部以增加货物5的承载重量。
本实施例卸货时，通过卸载电机31的正转或反转，能将货物5卸载在左侧或右侧的货架2中。
作为实施例之二，如图6、图7和图8所示，卸载装置3包括：
第一减速器64；
翻转电机62，其壳体与第一减速器64的壳体固定、转轴与第一减速器64的输入轴固定，翻转电机62电连接卸载装置3的控制器；
翻转支架63，对称地设置有两只，其与第一减速器64的输出轴固定；
翻转盘60，其与翻转支架63固定，翻转盘60能用于盛装货物5；
第二减速器66，其壳体与输送架固定；本实施例中输送架为竖直板61；
摆动电机67，其壳体与第二减速器66的壳体固定、转轴与第二减速器66的输入轴固定，摆动电机67电连接卸载装置3的控制器；
摆动杆65，其一端与第二减速器66的输出轴固定、另一端与第一减速器64的壳体固定，为了增加强度，摆动杆65设置有两只；
摆动电机67转动能带动翻转盘60摆动至预定的货柜21上方，翻转电机62转动能将货物5卸载在该货柜21内。
本实施例，只能配置一侧的货架2。
进一步地，作为实施例之一，如图4、图5所示，输送装置4包括：
竖向移动装置42，其设置有：
中空杆422，其相对于地面竖直固定，中空杆422设置有开口端4222，中空杆422的两个外侧面开设有凹槽4221，本实施例中的中空杆422可以直接固定在地面上；
第一同步带轮424和第二同步带轮，其分别可转动地固定在中空杆422内的两端；
同步带423，其联接第一同步带轮424和第二同步带轮；
伺服电机421，其壳体与中空杆422固定、转轴与第一同步带轮424的中心轴或第二同步带轮的中心轴固定，伺服电机421电连接输送装置4的控制器；伺服电机421可以选用带减速机构的伺服电机。
滑块425，其设置有凸块4252和两只滑轨4251，凸块4252能嵌入中空杆422的开口端4222且与同步带423固定，滑轨4251仅能沿着凹槽4221来回移动，滑块425与输送架固定。
只有竖向移动装置42的输送装置4，只能将货物5卸载在同一列不同高度的货柜21内，进一步地，为了覆盖多列的货柜21，在有竖向移动装置42的基础上，如图4所示，输送装置4还包括：
横向移动装置43，其结构与竖向移动装置42的结构相同且横向移动装置43的中空杆432经支架与地面水平固定，竖向移动装置42中的中空杆422与横向移动装置43中的滑块435固定，横向移动装置43中的伺服电机431与输送装置4的控制器电连接。
横向移动装置43和竖向移动装置42的结构相同能降低成本，方便管理，同时能实现三维立体卸载。
进一步地，如图8所示，横向移动装置43设置有两套，竖向移动装置42设置有一套，竖向移动装置42的上部与下部分别与两套横向移动装置43中的滑块435固定，该结构的平稳性能比较好。
进一步地，当自导航小车11卸载货物5时，卸载装置3中的传送带35或翻转盘60移动至接近货物5，货物5刚刚触及到卸载装置3时，传送带35或翻转盘60缓慢下移，直至货物5完全滑落到传送带35或翻转盘60上。
需要说明的是，现有技术中，自导航小车11卸载货物时，通常将货物5直接卸载在出口处，该出口离自导航小车11有一定的高度，如果货物5是易碎品，则由可能在冲击力的作用下受损，本发明的该卸货方法能有效减少货物5冲击力，减少货物受损。
为了提高空间利用率，分拣平台12设置有多层，每层分拣平台12上均有自导航小车11运货和卸货，每层分拣平台12配置包裹识别装置和定位装置。
本发明货架2为可移动货架，能通过人工或机器人移动。
进一步地，为了提货方便，货架2每层设置有平行的两根横档22，所述的货柜21设置有对应的两只翻边，货柜21的两只翻边能压在两根横档22上。
定位装置包括：
位置地标，设置有多只，其安装在分拣平台12上，能被自导航小车11的传感器识别，位置地标包括二维码、颜色块标记、图形大小标记或图形数量标记，相应的传感器为摄像头，该部分为现有技术。
一种能将货物卸载在货柜内的立体卸载***的控制方法，包括如下步骤：
S1. 输送装置4将卸载装置3移动至接近卸货出口13的自导航小车11上的货物5，自导航小车11开始将货物5卸下；
S2. 当货物5触及卸载装置3时，卸载装置3缓慢下降，直至货物5完全滑落到卸载装置3上；
S3. 输送装置4恢复常速，将卸载装置3输送到接近预定的货柜21卸货。

Claims (10)

1.一种能将货物卸载在货柜内的立体卸载***，包括：
分拣平台（12），其设置有装货入口和卸货出口（13）；
自导航小车（11），设置有多辆，其能在分拣平台（12）上行驶且能将其承载的货物（5）在卸货出口（13）卸载；
包裹识别装置，其安装在分拣平台（12）的装货入口处，能对放置到自导航小车（11）上的货物（5）进行识别；
定位装置，其用于自导航小车（11）行驶时定位；
其特征是，还包括：
货架（2），设置有一只以上，货架（2）由多只货柜（21）组成，每只货柜（21）能存储货物（5），货架（2）安装在接近卸货出口（13）的位置；
输送装置（4），其固定有输送架；
卸载装置（3），其固定在输送架上，卸载装置（3）在输送装置（4）的驱动下能移动至卸货出口（13）承接自导航小车（11）卸载的货物（5），之后，移动至接近预定的货柜（21），将货物（5）卸载在该货柜（21）内；
服务器，其通过无线连接自导航小车（2）的控制器，通过有线或无线连接包裹识别装置、输送装置（4）的控制器和卸载装置（3）的控制器。
2.如权利要求1所述的一种能将货物卸载在货柜内的立体卸载***，其特征是，所述卸载装置（3）包括：
第一卸载传动轮（32）和第二卸载传动轮（34），其轴芯分别与输送架可转动联接；
传送带（35），其联接第一卸载传动轮（32）和第二卸载传动轮（34），传送带（35）能用于承载所述的货物（5）；
卸载电机（31），其壳体与输送架固定、转轴与第一卸载传动轮（32）轴芯或第二卸载传动轮（34）轴芯固定，卸载电机（31）电连接所述卸载装置（3）的控制器，卸载电机（31）转动时，能卸载所述货物（5）。
3.如权利要求1所述的一种能将货物卸载在货柜内的立体卸载***，其特征是，所述卸载装置（3）包括：
第一减速器（64）；
翻转电机（62），其壳体与第一减速器（64）的壳体固定、转轴与第一减速器（64）的输入轴固定，翻转电机（62）电连接所述卸载装置（3）的控制器；
翻转支架（63），其与第一减速器（64）的输出轴固定；
翻转盘（60），其与翻转支架（63）固定，翻转盘（60）能用于盛装所述的货物（5）；
第二减速器（66），其壳体与所述的输送架固定；
摆动电机（67），其壳体与第二减速器（66）的壳体固定、转轴与第二减速器（66）的输入轴固定，摆动电机（67）电连接卸载装置（3）的控制器；
摆动杆（65），其一端与第二减速器（66）的输出轴固定、另一端与第一减速器（64）的壳体固定；
摆动电机（67）转动能带动翻转盘（60）摆动至预定的货柜（21）上方，翻转电机（62）转动能将货物（5）卸载在该货柜（21）内。
4.如权利要求1所述的一种能将货物卸载在货柜内的立体卸载***，其特征是，所述输送装置（4）包括：
竖向移动装置（42），其设置有：
中空杆（422），其相对于地面竖直固定，中空杆（422）设置有开口端（4222），中空杆（422）的两个外侧面开设有凹槽（4221）；
第一同步带轮（424）和第二同步带轮，其分别可转动地固定在中空杆（422）内的两端；
同步带（423），其联接第一同步带轮（424）和第二同步带轮；
伺服电机（421），其壳体与中空杆（422）固定、转轴与第一同步带轮（424）的中心轴或第二同步带轮的中心轴固定，伺服电机（421）电连接所述输送装置（4）的控制器；
滑块（425），其设置有凸块（4252）和两只滑轨（4251），凸块（4252）能嵌入中空杆（422）的开口端（4222）且与同步带（423）固定，滑轨（4251）仅能沿着凹槽（4221）来回移动，滑块（425）与所述的输送架固定。
5.如权利要求4所述的一种能将货物卸载在货柜内的立体卸载***，其特征是，所述输送装置（4）还包括：
横向移动装置（43），其结构与竖向移动装置（42）的结构相同且横向移动装置（43）的中空杆（432）经支架与地面水平固定，竖向移动装置（42）中的中空杆（422）与横向移动装置（43）中的滑块（435）固定，横向移动装置（43）中的伺服电机（431）与所述输送装置（4）的控制器电连接。
6.如权利要求1-5任一项所述的一种能将货物卸载在货柜内的立体卸载***，其特征是，当所述的自导航小车（11）卸载货物（5）时，所述卸载装置（3）移动至接近货物（5），货物（5）刚刚触及到卸载装置（3）时，卸载装置（3）缓慢下移，直至货物（5）完全滑落到卸载装置（3）上。
7.如权利要求6所述的一种能将货物卸载在货柜内的立体卸载***，其特征是，所述分拣平台（12）设置有多层，每层分拣平台（12）上均有自导航小车（11）运货和卸货，每层分拣平台（12）配置包裹识别装置和定位装置。
8.如权利要求1-5任一项所述的一种能将货物卸载在货柜内的立体卸载***，其特征是，所述货架（2）为可移动货架，货架（2）上的货柜（21）可拆卸。
9.如权利要求8所述的一种能将货物卸载在货柜内的立体卸载***，其特征是，所述货架（2）每层设置有平行的两根横档（22），所述的货柜（21）设置有对应的两只翻边，货柜（21）的两只翻边能压在两根横档（22）上。
10.一种能将货物卸载在货柜内的立体卸载***的控制方法，其特征是，包括如下步骤：
S1. 输送装置（4）将卸载装置（3）移动至接近卸货出口（13）的自导航小车（11）上的货物（5），自导航小车（11）开始将货物（5）卸下；
S2. 当货物（5）触及卸载装置（3）时，卸载装置（3）缓慢下降，直至货物（5）完全滑落到卸载装置（3）上；
S3. 输送装置（4）恢复常速，将卸载装置（3）输送到接近预定的货柜（21）卸货。
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