智能仓储机器人的制作方法

文档序号:15594244发布日期:2018-10-02 19:19阅读:357来源:国知局

本发明涉及智能仓储领域,特别是涉及一种智能仓储机器人。



背景技术:

随着电子商务的爆炸性增长,电商的仓储分拣工作量也大幅增加。目前,很多电商仓库中均配备了仓储机器人以实现仓库的自动化无人化搬运,从而降低人工成本,缩短仓储物品出库时间,提高仓储分拣效率。

目前市面上的仓储机器人的解决方案较多,结构也较为复杂,大部分依靠丝杠直接进行顶升,丝杠需要承受货架的重力、行进过程中的倾覆力等各种力,结构稳固性以及可靠性较低。



技术实现要素:

发明目的:为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种结构稳固可靠、可搬运货架的智能仓储机器人。

技术方案:为实现上述目的,本发明的智能仓储机器人包括车体,车体包括基板以及安装在基板上的主动轮与从动轮;所述车体上设置有顶升旋转单元与环境探测单元;所述顶升旋转单元包括升降平台,所述升降平台上设置有能可控地相对其旋转的旋转托盘;所述顶升旋转单元还包括至少一组驱动所述升降平台升降的驱动组件,所述驱动组件包括滑动设置在基板上的两个滑动块,滑动块上设置有顶升型面且两个滑动块的顶升型面的攀升方向相反,两个所述滑动块可相对于所述基板等速反向滑动,所述升降平台上设置有与所述滑动块等数量的凸轮随动器,所述凸轮随动器与所述顶升型面之间为凸轮副配合关系。

进一步地,所述凸轮随动器通过随动器支架安装在所述升降平台上;同一驱动组件包含的两个滑动块安装在随动器支架的两侧,随动器支架的两侧安装有分别与两个滑动块上的顶升型面成凸轮副配合的两个凸轮随动器。

进一步地,同一驱动组件包含的两个所述滑动块由同一根丝杠驱动,所述丝杠的一端为左旋螺纹,另一端为右旋螺纹,两个滑动块中的一者上安装有配合所述丝杠上左旋螺纹使用的左旋丝杠螺母,两个滑动块中的另一者上安装有配合所述丝杠上右旋螺纹使用的右旋丝杠螺母,左旋丝杠螺母与右旋丝杠螺母均设置在两个滑动块之间的空隙中;所述丝杠安装在基板上且可相对于基板转动,丝杠的转动由顶升电机驱动。

进一步地,所述升降平台由两组驱动组件同步驱动,两组驱动组件对称设置在升降平台的两侧,且两组驱动组件的丝杠由同一顶升电机驱动,每个驱动组件的丝杠上均安装有驱动齿轮,所述顶升电机上安装有主动齿轮,所述驱动齿轮与所述主动齿轮之间具有传动关系。

进一步地,所述顶升型面包括倾斜部以及设置在倾斜部两端的高位定位谷与低位定位谷,高位定位谷远离所述倾斜部的一侧设置有高位限位肩,低位定位谷远离所述倾斜部的一侧设置有低位限位肩。

进一步地,所述升降平台上安装有可相对其旋转的大齿轮,所述大齿轮相对于所述旋转托盘固定,所述大齿轮由安装在所述升降平台上的旋转驱动电机驱动,所述旋转驱动电机的输出轴上安装有与所述大齿轮啮合的小齿轮。

进一步地,所述升降平台与所述基板之间设置有导向组件,所述导向组件包括安装在升降平台上的导向块以及安装在所述基板上的导向柱,所述导向块与所述导向柱之间为滑动配合。

进一步地,所述主动轮有两个,两个主动轮对称分布在所述基板中部的两侧,所述从动轮有四只,四个从动轮对称分布在所述基板的四角位置。

进一步地,还包括相机组件,所述相机组件包括向上设置的第一相机以及向下设置的第二相机。

有益效果:本发明的智能仓储机器人通过滑动块上的顶升型面与凸轮随动器的凸轮副配合实现旋转托盘的升降,通过大齿轮与小齿轮的啮合实现旋转托盘的旋转,结构稳固可靠,可实现货架的搬运工作,适于大规模推广。

附图说明

附图1为智能仓储机器人的立体图;

附图2为智能仓储机器人的正视图;

附图3为智能仓储机器人的剖视图;

附图4为驱动组件的结构图;

附图5为滑动块的结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1-3所示的智能仓储机器人,包括车体1,车体1包括基板11以及安装在基板11上的主动轮12与从动轮13;所述车体1上设置有顶升旋转单元2与环境探测单元5、电池6以及控制系统(图中未示出)。

环境探测单元5为激光雷达。控制系统包括控制主动轮12转动里程的下位机以及用于建图导航的上位机,激光雷达将探测数据反馈给上位机,上位机根据探测数据进行建图导航。

所述顶升旋转单元2包括升降平台21,所述升降平台21上设置有能可控地相对其旋转的旋转托盘22;所述顶升旋转单元2还包括至少一组驱动所述升降平台21升降的驱动组件,所述驱动组件包括滑动设置在基板11上的两个滑动块23,滑动块23上设置有顶升型面231且两个滑动块23的顶升型面231的攀升方向相反(在一个水平的方向上,一个滑动块23上的顶升型面231呈上升趋势,另一个滑动块23上的顶升型面231呈下降趋势),两个所述滑动块23可相对于所述基板11等速反向滑动,所述升降平台21上设置有随动单元24,随动单元24包括与所述滑动块23等数量的凸轮随动器241,所述凸轮随动器241与所述顶升型面231之间为凸轮副配合关系。采用两个等速反向滑动的滑动块23分别对两个凸轮随动器241配合,在升降平台21上升或下降的过程中,两个凸轮随动器241受到的水平分力等值反向,相互抵消,可有效保证升降平台21的平稳运行。

所述随动单元24包括凸轮随动器241,所述凸轮随动器241通过随动器支架242安装在所述升降平台21上;同一驱动组件包含的两个滑动块23安装在随动器支架242的两侧,随动器支架242的两侧安装有分别与两个滑动块23上的顶升型面231成凸轮副配合的两个凸轮随动器241。

如附图4所示,同一驱动组件包含的两个所述滑动块23由同一根丝杠25驱动,所述丝杠25的一端为左旋螺纹,另一端为右旋螺纹,两个滑动块23中的一者上安装有配合所述丝杠25上左旋螺纹使用的左旋丝杠螺母26,两个滑动块23中的另一者上安装有配合所述丝杠25上右旋螺纹使用的右旋丝杠螺母27,左旋丝杠螺母26与右旋丝杠螺母27均设置在两个滑动块23之间的空隙中;所述丝杠25安装在基板11上且可相对于基板11转动,丝杠25的转动由顶升电机213驱动。丝杠25转动时,两个滑动块23可向相反方向等速运动,同步性好。

同一驱动组件包含的两个所述滑动块23可相对于同一滑座215滑动,滑座215上设置有两条滑槽,两个滑动块23分别在两条滑槽中滑动,优选地,滑动块23下端直线阵列设置有一排滚轮232,这样可使滑动顺滑。

所述升降平台21由两组驱动组件同步驱动,两组驱动组件对称设置在升降平台21的两侧,且两组驱动组件的丝杠25由同一顶升电机213驱动,每个驱动组件的丝杠25上均安装有驱动齿轮211,所述顶升电机213上安装有主动齿轮212,所述驱动齿轮211与所述主动齿轮212之间具有传动关系,本实施例中,主动齿轮212与驱动齿轮211之间还设置有过渡齿轮214。采用这种结构可保证两套驱动组件的运动同步性,减少控制上不必要的麻烦。

如附图5所示,所述顶升型面231包括倾斜部231-1以及设置在倾斜部两端的高位定位谷231-2与低位定位谷231-3,高位定位谷231-2远离所述倾斜部231-1的一侧设置有高位限位肩231-4,低位定位谷231-3远离所述倾斜部231-1的一侧设置有低位限位肩231-5。高位定位谷231-2与低位定位谷231-3的底端均为与凸轮随动器241外径契合的圆弧状,可增大承压能力。

所述升降平台21上安装有可相对其旋转的大齿轮28,所述大齿轮28相对于所述旋转托盘22固定,所述大齿轮28由安装在所述升降平台21上的旋转驱动电机29驱动,所述旋转驱动电机29的输出轴上安装有与所述大齿轮28啮合的小齿轮210。

所述升降平台21与所述基板11之间设置有导向组件3,所述导向组件3包括安装在升降平台21上的导向块31以及安装在所述基板上的导向柱32,所述导向块31与所述导向柱32之间为滑动配合。

所述主动轮12有两个,两个主动轮12对称分布在所述基板11中部的两侧,所述从动轮13有四只,四个从动轮13对称分布在所述基板11的四角位置。

还包括相机组件4,所述相机组件4包括向上设置的第一相机41以及向下设置的第二相机42,第一相机41用于读取贴在货架底部上的二维码,第二相机42用于读取贴在地面上的二维码。配合所述第一相机41设置有环形光源43,环形光源43与第一相机41同心安装,贴在货架底部的二维码为亚光面。配合所述第二相机42设置有条形光源44,所述条形光源44有两个,条形光源44对称安装在基板11上,条形光源44的打光方向垂直于所述第二相机42,这种打光方式可防止贴在地面上的二维码反光影响读取效果(贴在地面上的二维码为亮面、容易反光)。

本发明的智能仓储机器人通过滑动块上的顶升型面与凸轮随动器的凸轮副配合实现旋转托盘的升降,通过大齿轮与小齿轮的啮合实现旋转托盘的旋转,结构稳固可靠,可实现货架的搬运工作,适于大规模推广。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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