CN113977594A - 一种用于物品装车的机器人装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于物品装车的机器人装置，包括：装车机构，其用于将物品夹住并伸入到车厢中并将物品装入车厢，装车机构包括固定平台、用于夹持物品并将物品推入车厢的装车执行机构、以及用于将装车执行机构推入车厢的伸缩推送机构，装车执行机构与固定平台滑动连接；侧推装置，其用于接收外部运送来的物品，并将物品推入装车机构。本发明提供了一种用于物品装车的机器人装置，可一次性将成垛的物品进行快速装车，减免人工作业，提升作业效率，自动化程度高。

Description

一种用于物品装车的机器人装置
技术领域
本发明涉及装车机器人技术领域，尤其是涉及一种用于物品装车的机器人装置。
背景技术
现有技术中大部分纸箱物品采用人工搬运方式进行装车作业，或者通过叉车辅助装车。装车过程中工人劳动强度大，效率低，成本高。因此，需要设计一种用于物品装车的机器人装置，将成垛的物品进行快速装车，减免人工作业，提升作业效率，自动化程度高。。
发明内容
本发明为了克服现有技术中纸箱物品采用人工搬运方式进行装车作业，装车过程中工人劳动强度大，效率低，成本高的不足，提供一种用于物品装车的机器人装置，可一次性将成垛的物品进行快速装车，减免人工作业，提升作业效率，自动化程度高。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于物品装车的机器人装置，包括：
装车机构，其用于将物品夹住并伸入到车厢中并将物品装入车厢，装车机构包括固定平台、用于夹持物品并将物品推入车厢的装车执行机构、以及用于将装车执行机构推入车厢的伸缩推送机构，装车执行机构与固定平台滑动连接，装车执行机构将物品推送到车厢内的指定距离后，伸缩推送机构将物品进行推出，装车执行机构同时反向缩回，伸缩推送机构的推出速度与伸缩推送机构的缩回速度相同；
侧推装置，其用于接收外部运送来的物品，并将物品推入装车机构。
上述技术方案中，所述推送机构可以是电缸、油缸、电机驱动的丝杆螺母机构等可以实现直线驱动的驱动机构。上述机器人机构主要应用于集装箱或厢式货车的装车作业。工作流程：纸箱物品以整垛方式被送至侧推装置中的输送线之后，侧推装置将纸箱推往装车执行机构中；随后装车执行机构夹紧物品，然后伸缩推送机构带动装车执行机将物品以整垛的方式向车厢内部进行推送；推送到达指定距离后，装车执行机构中的推动板将两垛物品进行推出，同时，伸缩推送机构反向缩回，带动装车执行机构同时缩回，这样在推动板的推出与装车执行机构的缩回双重作用下，两垛物品保持固定不动并脱离装车执行机构；将物品完全推出后完成整垛物品的装车作业。
作为优选，所述装车执行机构包括第一支架、承载板、推动板、压扶架、压扶驱动器和第一剪刀叉伸缩机构，承载板与第一支架固定，压扶驱动器与第一支架固定，压扶架设置在承载板上方，压扶架与压扶驱动器固定，压扶驱动器带动压扶架上下移动，第一剪刀叉伸缩机构与第一支架固定，推动板设置在承载板与压扶架之间，推动板与第一剪刀叉伸缩机构固定，第一剪刀叉伸缩机构带动推动板横移。
上述技术方案中，压扶驱动器可以是电缸、油缸、电机驱动的丝杆螺母机构等可以实现直线驱动的驱动机构。装车执行机构可以实现对物品的夹紧和推送。承载板可以同时放置多个批次的物品，实现多垛物品的同时装车作业。
作为优选，所述第一剪刀叉伸缩机构包括第一电机、第一丝杆、第一螺母和第一剪刀叉连杆机构，第一电机驱动第一丝杆转动，从而带动第一螺母移动，第一剪刀叉连杆机构包括四个连接臂，靠近第一丝杆的两个连接臂，一个连接臂与第一螺母铰接，另一个连接臂与第一支架铰接，靠近推动板的两个连接臂，一个连接臂与推动板滑动连接，另一个连接臂与推动板铰接。所述结构可以实现对推动板的横向驱动，且通过剪刀叉伸缩机构缩小驱动机构的横向尺寸。
作为优选，所述伸缩推送机构包括驱动电机、链轮和链条，链条套设在链轮上，链轮与固定平台转动连接，驱动电机通过减速机后驱动链轮转动，装车执行机构与链条固定。
作为优选，所述装车机构还包括固定机架和高度调节装置，固定平台设置在固定机架上方，固定平台通过高度调节装置与固定机架连接。上述技术方案中，高度调节装置可以是电缸、油缸、电机驱动的丝杆螺母机构等可以实现直线驱动的驱动机构。通过上述结构，可以实现装车机构的整体升降，适应不同高度的车厢。
作为优选，所述侧推装置包括第二支架、输送线、侧推板和第二剪刀叉伸缩机构，输送线与第二支架固定，侧推板设置在输送线的侧上方，第二剪刀叉伸缩机构与第二支架固定，第二剪刀叉伸缩机构带动侧推板横移。所述结构可以实现对物品的推送。
作为优选，所述输送线远离第二剪刀叉伸缩机构的一侧设有档边。当带铲板的纸箱物品以整垛方式被送至侧推装置中的输送线之后，侧推装置中的侧推板在第二剪刀叉伸缩机构的带动下，将纸箱推往装车执行机构中，同时，铲板因档边阻挡作用，纸箱物品整垛完成脱去铲板的作业；当第二剪刀叉伸缩机构完成整个行程的动作后，该批次的物品则全部进入装车机构中；然后反向运转输送线，使铲板移走。
作为优选，所述侧推装置还包括底座和横移驱动机构，第二支架与底座滑动连接，横移驱动机构带动第二支架滑动。每个批次的物品进入输送线时的横向位置是不确定的，且不能太靠近装车机构，否则可能干涉，因此需要通过横移驱动机构调节侧推装置，保证物品可以准确进入输送线。
作为优选，所述第二支架包括连接架、升降机构和支撑架，支撑架与底座滑动连接，连接架与支撑架通过升降机构连接。所述结构可以使侧推装置调节到与装车机构一样的高度上。
作为优选，所述升降机构包括电机、连接轴和四个丝杆升降机，四个丝杆升降机分别设置在支撑架的四个角上，电机通过连接轴同时驱动四个丝杆升降机升降。所述结构可以使连接架保持水平姿态上升。
作为优选，所述第二剪刀叉伸缩机构包括第二电机、第二丝杆、第二螺母和第二剪刀叉连杆机构，第二电机驱动第二丝杆转动，从而带动第二螺母移动，第二剪刀叉连杆机构包括四个连接臂，靠近第二丝杆的两个连接臂，一个连接臂与第二螺母铰接，另一个连接臂与第二支架铰接，靠近侧推板的两个连接臂，一个连接臂与侧推板滑动连接，另一个连接臂与侧推板铰接。所述结构可以实现对推动板的横向驱动，且通过剪刀叉伸缩机构缩小驱动机构的横向尺寸。
本发明的有益效果是：（1）可该装车机器人可一次性将成垛的物品进行快速装车，减免人工作业，提升作业效率，自动化程度高；（2）通过剪刀叉伸缩机构1.2.6较小驱动机构的横向尺寸，且提供足够的推动力；（3）高度调节装置可以实现装车机构的整体升降，适应不同高度的车厢；（4）档边可以使纸箱物品整垛自动脱去铲板。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中装车执行机构的结构示意图；
图3是本发明中侧推装置的结构示意图；
图4是侧推装置的局部结构示意图。
图中：装车机构1、固定平台1.1、装车执行机构1.2、第一支架1.2.1、承载板1.2.2、推动板1.2.3、压扶架1.2.4、压扶驱动器1.2.5、第一剪刀叉伸缩机构1.2.6、第一电机1.2.6.1、第一丝杆1.2.6.2、第一螺母1.2.6.3、第一剪刀叉连杆机构1.2.6.4、伸缩推送机构1.3、驱动电机1.3.1、链轮1.3.2、链条1.3.3、固定机架1.4、高度调节装置1.5、侧推装置2、第二支架2.1、连接架2.1.1、升降机构2.1.2、连接轴2.1.2.2、丝杆升降机2.1.2.3、支撑架2.1.3、输送线2.2、侧推板2.3、第二剪刀叉伸缩机构2.4、第二电机2.4.1、第二丝杆2.4.2、第二螺母2.4.3、第二剪刀叉连杆机构2.4.5、档边2.5、底座2.6、横移驱动机构2.7。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。
实施例1：
如图1所示，一种用于物品装车的机器人装置，包括装车机构1和侧推装置2，装车机构1包括固定平台1.1、用于夹持物品并将物品推入车厢的装车执行机构1.2、用于将装车执行机构1.2推入车厢的伸缩推送机构1.3、固定机架1.4和高度调节装置1.5，装车执行机构1.2与固定平台1.1滑动连接；固定平台1.1设置在固定机架1.4上方，固定平台1.1通过高度调节装置1.5与固定机架1.4连接。如图2所示，装车执行机构1.2包括第一支架1.2.1、承载板1.2.2、推动板1.2.3、压扶架1.2.4、压扶驱动器1.2.5和第一剪刀叉伸缩机构1.2.6，承载板1.2.2与第一支架1.2.1固定，压扶驱动器1.2.5与第一支架1.2.1固定，压扶架1.2.4设置在承载板1.2.2上方，压扶架1.2.4与压扶驱动器1.2.5固定，压扶驱动器1.2.5带动压扶架1.2.4上下移动，第一剪刀叉伸缩机构1.2.6与第一支架1.2.1固定，推动板1.2.3设置在承载板1.2.2与压扶架1.2.4之间，推动板1.2.3与第一剪刀叉伸缩机构1.2.6固定，第一剪刀叉伸缩机构1.2.6带动推动板1.2.3横移。所述第一剪刀叉伸缩机构1.2.6包括第一电机1.2.6.1、第一丝杆1.2.6.2、第一螺母1.2.6.3和第一剪刀叉连杆机构1.2.6.4，第一电机1.2.6.1驱动第一丝杆1.2.6.2转动，从而带动第一螺母1.2.6.3移动，第一剪刀叉连杆机构1.2.6.4包括四个连接臂，靠近第一丝杆1.2.6.2的两个连接臂，一个连接臂与第一螺母1.2.6.3铰接，另一个连接臂与第一支架1.2.1铰接，靠近推动板1.2.3的两个连接臂，一个连接臂与推动板1.2.3滑动连接，另一个连接臂与推动板1.2.3铰接。
如图1所示，所述伸缩推送机构1.3包括驱动电机1.3.1、链轮1.3.2和链条1.3.3，链条1.3.3套设在链轮1.3.2上，链轮1.3.2与固定平台1.1转动连接，驱动电机1.3.1通过减速机后驱动链轮1.3.2转动，装车执行机构1.2与链条1.3.3固定。
如图3和4所示，所述侧推装置2包括第二支架2.1、输送线2.2、侧推板2.3和第二剪刀叉伸缩机构2.4、底座2.6和横移驱动机构2.7，第二支架2.1包括连接架2.1.1、升降机构2.1.2和支撑架2.1.3，支撑架2.1.3与底座2.6滑动连接，连接架2.1.1与支撑架2.1.3通过升降机构2.1.2连接，输送线2.2与连接架2.1.1固定，侧推板2.3设置在输送线2.2的侧上方，第二剪刀叉伸缩机构2.4与连接架2.1.1固定，第二剪刀叉伸缩机构2.4带动侧推板2.3横移。输送线2.2远离第二剪刀叉伸缩机构2.4的一侧设有档边2.5。支撑架2.1.3与底座2.6滑动连接，横移驱动机构2.7带动第二支架2.1滑动。升降机构2.1.2包括电机、连接轴2.1.2.2和四个丝杆升降机2.1.2.3，四个丝杆升降机2.1.2.3分别设置在支撑架2.1.3的四个角上，电机通过连接轴2.1.2.2同时驱动四个丝杆升降机2.1.2.3升降。所述结构可以使连接架2.1.1保持水平姿态上升。所述第二剪刀叉伸缩机构2.4包括第二电机2.4.1、第二丝杆2.4.2、第二螺母2.4.3和第二剪刀叉连杆机构2.4.5，第二电机2.4.1驱动第二丝杆2.4.2转动，从而带动第二螺母2.4.3移动，第二剪刀叉连杆机构2.4.5包括四个连接臂，靠近第二丝杆2.4.2的两个连接臂，一个连接臂与第二螺母2.4.3铰接，另一个连接臂与第二支架2.1铰接，靠近侧推板2.3的两个连接臂，一个连接臂与侧推板2.3滑动连接，另一个连接臂与侧推板2.3铰接。
当带铲板的纸箱物品以整垛方式被送至侧推装置2中的输送线2.2之后，侧推装置2中的侧推板2.3在第二剪刀叉伸缩机构2.4的带动下，将纸箱推往装车执行机构1.2中，同时，铲板因档边2.5阻挡作用，纸箱物品整垛完成脱去铲板的作业；当第二剪刀叉伸缩机构2.4完成整个行程的动作后，该批次的物品则全部进入装车机构1中；然后反向运转输送线2.2，使铲板移走。
上述技术方案中，所述推送机构可以是电缸、油缸、电机驱动的丝杆螺母机构等可以实现直线驱动的驱动机构。上述机器人机构主要应用于集装箱或厢式货车的装车作业。工作流程：纸箱物品以整垛方式被送至侧推装置2中的输送线2.2之后，侧推装置2将纸箱推往装车执行机构1.2中；随后装车执行机构1.2夹紧物品，然后伸缩推送机构1.3带动装车执行机将物品以整垛的方式向车厢内部进行推送；推送到达指定距离后，装车执行机构1.2中的推动板1.2.3将两垛物品进行推出，同时，伸缩推送机构1.3反向缩回，带动装车执行机构1.2同时缩回，这样在推动板1.2.3的推出与装车执行机构1.2的缩回双重作用下，两垛物品保持固定不动并脱离装车执行机构1.2；将物品完全推出后完成整垛物品的装车作业。通过剪刀叉伸缩机构缩小驱动机构的横向尺寸。
本发明的有益效果是：（1）可该装车机器人可一次性将成垛的物品进行快速装车，减免人工作业，提升作业效率，自动化程度高；（2）通过剪刀叉伸缩机构1.2.6较小驱动机构的横向尺寸，且提供足够的推动力；（3）高度调节装置1.5可以实现装车机构1的整体升降，适应不同高度的车厢；（4）档边2.5可以使纸箱物品整垛自动脱去铲板。

Claims (10)

1.一种用于物品装车的机器人装置，其特征是，包括：
装车机构，其用于将物品夹住并伸入到车厢中并将物品装入车厢，装车机构包括固定平台、用于夹持物品并将物品推入车厢的装车执行机构、以及用于将装车执行机构推入车厢的伸缩推送机构，装车执行机构与固定平台滑动连接，装车执行机构将物品推送到车厢内的指定距离后，伸缩推送机构将物品进行推出，装车执行机构同时反向缩回，伸缩推送机构的推出速度与伸缩推送机构的缩回速度相同；
侧推装置，其用于接收外部运送来的物品，并将物品推入装车机构。
2.根据权利要求1所述的一种用于物品装车的机器人装置，其特征是，所述装车执行机构包括第一支架、承载板、推动板、压扶架、压扶驱动器和第一剪刀叉伸缩机构，承载板与第一支架固定，压扶驱动器与第一支架固定，压扶架设置在承载板上方，压扶架与压扶驱动器固定，压扶驱动器带动压扶架上下移动，第一剪刀叉伸缩机构与第一支架固定，推动板设置在承载板与压扶架之间，推动板与第一剪刀叉伸缩机构固定，第一剪刀叉伸缩机构带动推动板横移。
3.根据权利要求2所述的一种用于物品装车的机器人装置，其特征是，所述第一剪刀叉伸缩机构包括第一电机、第一丝杆、第一螺母和第一剪刀叉连杆机构，第一电机驱动第一丝杆转动，从而带动第一螺母移动，第一剪刀叉连杆机构包括四个连接臂，靠近第一丝杆的两个连接臂，一个连接臂与第一螺母铰接，另一个连接臂与第一支架铰接，靠近推动板的两个连接臂，一个连接臂与推动板滑动连接，另一个连接臂与推动板铰接。
4.根据权利要求1所述的一种用于物品装车的机器人装置，其特征是，所述装车机构还包括固定机架和高度调节装置，固定平台设置在固定机架上方，固定平台通过高度调节装置与固定机架连接。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种用于物品装车的机器人装置，其特征是，所述侧推装置包括第二支架、输送线、侧推板和第二剪刀叉伸缩机构，输送线与第二支架固定，侧推板设置在输送线的侧上方，第二剪刀叉伸缩机构与第二支架固定，第二剪刀叉伸缩机构带动侧推板横移。
6.根据权利要求5所述的一种用于物品装车的机器人装置，其特征是，所述输送线远离第二剪刀叉伸缩机构的一侧设有档边。
7.根据权利要求6所述的一种用于物品装车的机器人装置，其特征是，所述侧推装置还包括底座和横移驱动机构，第二支架与底座滑动连接，横移驱动机构带动第二支架滑动。
8.根据权利要求7所述的一种用于物品装车的机器人装置，其特征是，所述第二支架包括连接架、升降机构和支撑架，支撑架与底座滑动连接，连接架与支撑架通过升降机构连接。
9.根据权利要求8所述的一种用于物品装车的机器人装置，其特征是，所述升降机构包括电机、连接轴和四个丝杆升降机，四个丝杆升降机分别设置在支撑架的四个角上，电机通过连接轴同时驱动四个丝杆升降机升降。
10.根据权利要求6所述的一种用于物品装车的机器人装置，其特征是，所述第二剪刀叉伸缩机构包括第二电机、第二丝杆、第二螺母和第二剪刀叉连杆机构，第二电机驱动第二丝杆转动，从而带动第二螺母移动，第二剪刀叉连杆机构包括四个连接臂，靠近第二丝杆的两个连接臂，一个连接臂与第二螺母铰接，另一个连接臂与第二支架铰接，靠近侧推板的两个连接臂，一个连接臂与侧推板滑动连接，另一个连接臂与侧推板铰接。
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