搬运机构及其控制方法

1.本发明属于搬运设备技术领域，具体涉及一种搬运机构及其控制方法。


背景技术：

2.随着科技的进步和时代的发展，搬运机构代替人工搬运的方式更多的进入了人们的生活，搬运机构用于物品的搬运，由动力移动机构、夹持固定机构等部分构成，一般的搬运机构为水平或者垂直的直线搬运，少数为旋转搬运。通常通过搬运机构夹持工件以使一个工作台上的工件搬运到另一个工作台上。针对距离较长的两个工作台，现有的搬运机构往往不能够方便的适应较长距离的搬运，且需要逐次逐个搬运工件，搬运效率较低。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种搬运机构及其控制方法，能够适应较长距离的搬运，无需逐次逐个搬运工件，且搬运效率高。
4.实现上述目的包括如下技术方案。
5.一种搬运机构，所述搬运机构包括移动装置以及设置于所述移动装置上的夹取装置和储物装置；
6.所述移动装置能够带动所述夹取装置、储物装置移动；所述夹取装置与所述移动装置活动连接，所述夹取装置夹取工件并输送工件至所述储物装置；所述储物装置与所述移动装置活动连接，所述储物装置储存所述夹取装置夹取的工件，并能够相对所述移动装置活动以使工件滑出所述储物装置。
7.在其中一些实施例中，所述储物装置包括储物本体以及与所述储物本体活动连接的闭合组件，所述储物本体与所述移动装置连接，所述储物本体具有用于工件滑出的开口，所述闭合组件活动闭合或打开所述开口，所述储物本体接收所述夹取装置夹取的工件进行存储，所述闭合组件能够相对所述储物本体打开所述开口以使工件滑出所述储物本体。
8.在其中一些实施例中，所述储物本体转动设置于所述移动装置上，所述储物本体上设有用于放置工件的多个放置槽体，每一所述放置槽体对应设有一个开口以及一个活动连接的所述闭合组件；所述储物本体能够相对所述移动装置转动至任一所述放置槽与所述夹取装置的运动轨迹末端相交。
9.在其中一些实施例中，各所述放置槽体沿所述储物本体的周向方向设置，且各所述放置槽体的第一端重合于所述储物本体的中心位置，各所述放置槽体的第二端开设有所述开口，所述放置槽体的槽底沿自身第一端向第二端的方向向下倾斜形成斜面结构。
10.在其中一些实施例中，所述储物装置还包括与所述放置槽体转动连接的滚轴，所述滚轴的中心轴延伸方向与工件滑出的方向相交，所述放置槽体的槽底开设有与所述放置槽体的内部空间连通的避空槽，所述滚轴至少外露于所述放置槽体的避空槽。
11.在其中一些实施例中，所述放置槽体远离所述开口一端的位置竖向设置有助滑件，所述助滑件朝所述放置槽体的开口折弯形成凸弧状结构。
12.在其中一些实施例中，所述闭合组件包括第一驱动装置以及与所述第一驱动装置输出端连接的面板；所述第一驱动装置驱动所述面板相对所述储物本体活动至第一位置或第二位置，所述面板位于第一位置时打开所述开口，所述面板位于第二位置时闭合所述开口。
13.在其中一些实施例中，所述夹取装置包括夹臂组件和翻转组件；所述翻转组件设置于所述移动装置的一侧，所述翻转组件的输出端与所述夹臂组件连接，并带动所述夹臂组件上下翻转，所述夹臂组件用于夹取工件。
14.在其中一些实施例中，所述翻转组件包括翻转座和翻转驱动装置，所述翻转座铰接于所述移动装置，所述翻转驱动装置与所述翻转座连接，所述翻转座具有卡持腔体，所述卡持腔体的内壁沿自身径向方向设置有弹性卡持件，所述夹臂组件插接于所述卡持腔体，并与所述弹性卡持件弹性相抵。
15.在其中一些实施例中，所述夹臂组件包括第一夹臂、第二夹臂、第二驱动装置和传动结构，所述第二驱动装置通过所述传动结构与所述第一夹臂、第二夹臂连接，且所述第二驱动装置通过所述传动结构同步带动所述第一夹臂、第二夹臂相互靠近形成夹持状态或相互远离形成松开状态。
16.一种搬运机构的控制方法，基于如上所述的搬运机构，所述搬运机构的控制方法包括如下步骤：
17.控制移动装置到达第一位置，所述夹取装置相对移动装置活动至该第一位置并夹取工件，随后输送工件至储物装置进行储存；
18.控制移动装置到达第二位置，所述储物装置相对移动装置活动，以使工件滑出所述储物装置并落入该第二位置。
19.本发明所提供的技术方案具有以下的优点及效果：
20.该搬运机构通过移动装置、夹取装置和储物装置配合，能够对工件进行长距离搬运，其中移动装置可以沿着预设的路径往复运动，以能够带动夹取装置、储物装置在多个工作台之间往复移动，通过夹取装置夹取工件并输送工件至储物装置，储物装置对工件进行储存、并在到达预设位置时相对移动装置活动至工件滑出储物装置并自动落下，从而能够形成自动搬运工件进程，自动化程度高，且储物装置能够对工件进行存储，从而能够一次性搬运多个工件，无需逐次逐个搬运工件，搬运效率高。
附图说明
21.图1是本发明实施例的搬运机构的整体结构示意图；
22.图2是本发明实施例的搬运机构的俯视结构示意图；
23.图3是本发明实施例的储物装置的整体结构示意图；
24.图4是本发明实施例的夹臂组件的整体结构示意图；
25.图5是本发明实施例的夹臂装置的部分结构的剖面结构示意图；
26.图6是本发明实施例的弹性卡持件的结构示意图。
27.附图标记说明：
28.100、搬运机构；
29.1、移动装置；11、安装架；12、移动轮；2、夹取装置；21、夹臂组件；211、第一夹臂；
212、第二夹臂；213、第二驱动装置；214、传动结构；215、第一联动杆；216、第二联动杆；217、主动轮；218、从动轮；219、防滑层；22、翻转组件；221、翻转座；222、翻转驱动装置；223、卡持腔体；224、弹性卡持件；225、弹性件；226、滚珠；3、储物装置；31、储物本体；311、放置槽体；312、开口；32、闭合组件；321、第一驱动装置；322、面板；33、滚轴；34、助滑件。
具体实施方式
30.为了便于理解本发明，下面将参照说明书附图对本发明的具体实施例进行更详细的描述。
31.除非特别说明或另有定义，本文所使用的“第一、第二
…”
仅仅是用于对名称的区分，不代表具体的数量或顺序。
32.除非特别说明或另有定义，本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
33.需要说明的是，本文中“固定于”、“连接于”，可以是直接固定或连接于一个元件，也可以是间接固定或连接于一个元件。
34.需要说明的是，该搬运机构100可以搬运板状工件、盒状工件、柱状工件等各种形状的工件，在此不作特别的限制。优选地，在本实施例中，该搬运机构100主要用于搬运盒状工件、柱状工件。
35.本发明提供一种搬运机构100，如图1至图6所示，该搬运机构100包括移动装置1以及设置于所述移动装置1上的夹取装置2和储物装置3；所述移动装置1能够带动所述夹取装置2、储物装置3移动。可以理解地，移动装置1可以沿着预设的路径往复运动，以能够带动夹取装置2、储物装置3在多个工作台之间往复移动。所述夹取装置2与所述移动装置1活动连接，所述夹取装置2夹取工件并输送工件至所述储物装置3；所述储物装置3与所述移动装置1活动连接，所述储物装置3储存所述夹取装置2夹取的工件，并能够相对所述移动装置1活动以使工件滑出所述储物装置3。可以理解地，当需要从一个工作台搬运工件至另一工作台时，通过夹取装置2从工作台夹取工件，并输送工件至储物装置3，储物装置3对工件进行储存，随后移动装置1带动夹取装置2、储物装置3和工件移动至另一工作台，此时储物装置3相对移动装置1活动至工件滑出储物装置3并自动落入该工作台或者由其他机构承接。
36.故此，该搬运机构100通过移动装置1、夹取装置2和储物装置3配合，能够对工件进行长距离搬运，其中移动装置1可以沿着预设的路径往复运动，以能够带动夹取装置2、储物装置3在多个工作台之间往复移动，通过夹取装置2夹取工件并输送工件至储物装置3，储物装置3对工件进行储存、并在到达预设位置时相对移动装置1活动至工件滑出储物装置3并自动落下，从而能够形成自动搬运工件进程，自动化程度高，且储物装置3能够对工件进行存储，从而能够一次性搬运多个工件，无需逐次逐个搬运工件，搬运效率高。
37.在一些实施例中，如图1至图3所示，所述储物装置3包括储物本体31以及与所述储物本体31活动连接的闭合组件32，所述储物本体31与所述移动装置1活动连接，所述储物本体31具有用于工件滑出的开口312，所述闭合组件32活动闭合或打开所述开口312，所述储物本体31接收所述夹取装置2夹取的工件进行存储，所述闭合组件32能够相对所述储物本体31打开所述开口312以使工件滑出所述储物本体31。可以理解地，当需要从一个工作台搬运工件至另一工作台时，此时闭合组件32闭合该储物本体31的开口312，夹取装置2能够夹
取工件并输送工件至储物本体31进行储存，此时工件通过闭合组件32的阻碍作用固定于储物本体31的储物空间内，当移动装置1带动工件至预设位置后，此时储物本体31相对移动装置1活动至储物本体31的开口312与夹取装置2相错开，避免夹取装置2对工件的卸下过程造成干涉，闭合组件32相对储物本体31活动至打开该开口312，撤销闭合组件32对工件的阻碍作用，此时工件能够从储物本体31经该开口312滑出落下。故此，通过控制闭合组件32相对储物本体31的位置以及控制储物本体31相对移动装置1的位置，能够使储存于储物本体31的工件自动落下，无需人工进行搬运，提高工作效率。
38.在一些实施例中，如图1至图3所示，所述储物本体31转动设置于所述移动装置1上，所述储物本体31上设有用于放置工件的多个放置槽体311，每一所述放置槽体311对应设有一个开口312以及一个活动连接的所述闭合组件32；所述储物本体31能够相对所述移动装置1转动至任一所述放置槽体311与所述夹取装置2的运动轨迹末端相交。可以理解地，每一放置槽体311可以放置一个工件，因此通过在储物本体31上设置多个放置槽体311，可以在一个储物本体31同时储运多个工件，在进行搬运过程中，通过放置槽体311相对移动装置1转动以使放置槽体311能够依次与夹取装置2相对或错开，从而夹取装置2能够顺次夹取工件并将工件输送至对应的放置槽体311；因此能够一次性搬运多个工件，搬运效率高，并使各个工件分区放置，每一放置槽体311对应设置一个开口312和一个闭合组件32，因此可以通过控制各个放置槽体311对应的闭合组件32的位置以顺次对各个放置槽体311的工件卸放，控制灵活方便。
39.在一些实施例中，如图3所示，各所述放置槽体311沿所述储物本体31的周向方向设置，且各所述放置槽体311的第一端重合于所述储物本体31的中心位置。具体在本实施例中，该放置槽体311包括第一侧板和第二侧板，两个侧板竖向设置储物本体31上，两个侧板和储物本体31配合形成敞口的方形槽体结构，且放置槽体311的第一端彼此连通并重合于所述储物本体31的中心位置，第二端的开口312通过闭合组件32进行闭合或打开。各所述放置槽体311的第二端开设有所述开口312，所述放置槽体311的槽底沿自身第一端向第二端的方向向下倾斜形成斜面结构，即放置槽体311的槽底位于自身第一端的高度高于自身第二端的高度，以形成倾斜向下的斜面，工件放置于上时能够随着斜面的延伸方向向下滑落。可以理解地，放置槽体311沿所述储物本体31的周向方向设置能够提高结构紧凑性，且通过储物本体31转动一定角度即可使放置槽体311与夹取装置2的运动轨迹末端相交，操作方便；当工件存储于放置槽体311内时，通过放置槽体311的槽底沿自身第一端向第二端的方向向下倾斜形成斜面结构，斜面结构能够对工件形成导向作用，在闭合组件32活动至打开该开口312时，工件能够通过斜面结构的作用自动下滑至滑出该开口312，以形成自动下落操作。
40.在一些实施例中，如图1和图2所示，该夹取装置2设置有两个，两个夹取装置2分设于移动装置1的两侧，从而能够通过两个夹取装置2同时夹取并输送工件至储物装置3的多个放置槽体311，进一步提高工作效率。
41.在一些实施例中，如图1至图3所示，所述储物装置3还包括与所述放置槽体311转动连接的滚轴33，所述滚轴33的中心轴延伸方向与工件滑出的方向相交，所述放置槽体311的槽底开设有与所述放置槽体311的内部空间连通的避空槽，所述滚轴33至少外露于所述放置槽体311的避空槽。可以理解地，工件在相对放置槽体311滑动过程中，通过滚轴33的滚
动作用，降低工件与放置槽体311之间的摩擦力，从而能够提高工件滑动的顺畅度，便于工件顺畅从放置槽体311内滑出，配合上述的放置槽体311底部的斜面结构，能够进一步提高工件滑动的顺畅性，有效降低放置槽体311与工件之间的摩擦力阻碍工件的滑落。
42.在一些实施例中，如图1至图3所示，所述放置槽体311远离所述开口312一端的位置竖向设置有助滑件34，所述助滑件34朝所述放置槽体311的开口312折弯形成凸弧状结构。可以理解地，助滑件34用于工件抵靠，当夹取装置2夹取工件至放置槽体311后，此时闭合组件32闭合放置槽体311的开口312，工件的一端与闭合组件32相抵，另一端抵靠于助滑件34，形成倾斜倚靠的状态，当闭合组件32打开放置槽体311的开口312后，倾斜倚靠的工件失去闭合组件32的阻碍，并在助滑件34的助滑作用下从放置槽体311的开口312滑出，助滑件34的凸弧状结构导引工件顺畅下滑。当然，在其他实施例中，该助滑件34的结构并不限于上述描述的凸弧状结构，其他适合的结构如折弯结构等均可适用。
43.在一些实施例中，如图1至图3所示，所述闭合组件32包括第一驱动装置321以及与所述第一驱动装置321输出端连接的面板322；所述第一驱动装置321驱动所述面板322相对所述储物本体31活动至第一位置或第二位置，所述面板322位于第一位置时打开所述开口312，所述面板322位于第二位置时闭合所述开口312。具体地，该面板322可以是部分结构或者整体结构相对储物本体31活动以改变自身状态活动至第一位置或者第二位置，例如该面板322可以部分相对储物本体31翻转至第一位置或者第二位置，或者该面板322能够整体相对储物本体31滑动至第一位置或者第二位置，在此不作特别的限制，以能够根据该工件的装卸需要相应改变该面板322的位置，面板322位于第一位置时打开所述开口312，以使工件从该储物本体31卸下，面板322位于第二位置时闭合所述开口312，以使工件储存于该储物本体31进行转运。
44.在一些实施例中，如图1所示，沿所述储物本体31远离所述开口312的一端至靠近所述开口312的一端，所述第一驱动装置321朝下倾斜设置于所述储物本体31上，所述第一驱动装置321驱动所述面板322往复移动，以带动所述面板322抵靠于所述储物本体31的开口312处，或者相对所述储物本体31的开口312错开设置。可以理解地，第一驱动装置321倾斜设置，其输出的驱动力也沿该倾斜方向作用于面板322上，以带动面板322沿该倾斜方向向上运动至抵靠于所述储物本体31的开口312处，从而闭合该储物本体31的开口312，或者带动面板322沿该倾斜方向向下运动至相对所述储物本体31的开口312错开设置，以打开该储物本体31的开口312。故此，通过第一驱动装置321直线驱动面板322沿该倾斜方向往复移动，能够顺畅带动面板322闭合或打开该储物本体31的开口312。当然，需要说明的是，在其他实施例中，该第一驱动装置321也可以带动面板322翻转或者上下移动等操作以使面板322闭合或打开该储物本体31的开口312，在此不作特别的限制。
45.在一些实施例中，如图1和图4所示，所述夹取装置2包括夹臂组件21和翻转组件22；所述翻转组件22设置于所述移动装置1的一侧；具体在本实施例中，该翻转组件22和夹臂组件21设置于移动装置1的一侧，储物装置3设置于移动装置1的顶部，以使夹臂组件21向上翻转能够输送工件至储物装置3。所述翻转组件22的输出端与所述夹臂组件21连接，并带动所述夹臂组件21上下翻转，所述夹臂组件21用于夹取工件。可以理解地，通过翻转组件22带动夹臂组件21上下翻转，能够使夹臂组件21向下翻转以夹取工件，并将夹取的工件向上翻转以输送工件至储物装置3进行储存，翻转组件22驱动夹臂组件21上下翻转以实现夹取
工件以及转运工件的动作。
46.在一些实施例中，如图1、图4和图5所示，所述翻转组件22包括翻转座221和翻转驱动装置222，所述翻转座221铰接于所述移动装置1，所述翻转驱动装置222与所述翻转座221连接，以使翻转驱动装置222能够带动翻转座221转动以带动夹臂组件21上下翻转，其中该翻转驱动装置222可以是旋转电机等，所述翻转座221具有卡持腔体223，所述卡持腔体223的内壁沿自身径向方向设置有弹性卡持件224，所述夹臂组件21插接于所述卡持腔体223，并与所述弹性卡持件224弹性相抵。可以理解地，通过在卡持腔体223的内壁设置弹性卡持件224，因此能够适应改变卡持腔体223内的卡持空间，不同尺寸的夹臂组件21插接于卡持腔体223时，均能通过该弹性卡持件224的弹性作用下紧固抵于夹臂组件21的外周壁，从而不同尺寸的夹臂组件21均能够稳固地夹持于该卡持腔体223，便于根据工件的尺寸或者类型更改夹臂组件21，提高通用性。具体在本实施例中，该弹性卡持件224设置有多个，多个弹性卡持件224沿卡持腔体223的周壁方向均匀设置，以能够对夹臂组件21均匀夹持。具体在本实施例中，该弹性卡持件224包括弹性件225以及滚珠226，其中该弹性件225具体可以是弹簧或其他具有弹性的部件，滚珠226通过弹性件225与卡持腔体223连接，通过滚珠226与夹臂组件21相抵，一方面能够保证较好的夹持力，另一方面能够使夹臂组件21顺畅插入该卡持腔体223。
47.在一些实施例中，如图1和图4所示，所述夹臂组件21包括第一夹臂211、第二夹臂212、第二驱动装置213和传动结构214，所述第二驱动装置213通过所述传动结构214与所述第一夹臂211、第二夹臂212连接，且所述第二驱动装置213通过所述传动结构214同步带动所述第一夹臂211、第二夹臂212相互靠近形成夹持状态或相互远离形成松开状态。可以理解地，第一夹臂211和第二夹臂212配合设置，能够对工件稳固抱紧，且通过第一夹臂211和第二夹臂212相互靠近或者相互远离，能够调整夹紧空间，从而能够根据搬运需要对工件进行夹紧或释放。其中，该第二驱动装置213可以是旋转电机，通过旋转电机带动传动结构214同步带动所述第一夹臂211、第二夹臂212相互靠近形成夹持状态或相互远离形成松开状态。
48.在一些实施例中，如图4所示，该传动结构214包括第一联动杆215、第二联动杆216以及啮合设置的主动轮217和从动轮218；所述第二驱动装置213与主动轮217连接，主动轮217与第一夹臂211连接，从动轮218与第二夹臂212连接，第一联动杆215的相对两端分别与翻转座221、第一夹臂211铰接，第二联动杆216的相对两端分别与翻转座221、第二夹臂212铰接，通过主动轮217、从动轮218以及第一联动杆215、第二联动杆216的配合作用，能够在第二驱动装置213的旋转驱动下带动第一夹臂211和第二夹臂212相互靠近或者相互远离，形成夹持工件状态或者松开工件状态。需要说明的是，该主动轮217和从动轮218均为不完全齿轮，即主动轮217和从动轮218上均仅设置有部分连续的齿，以限制第一夹臂211和第二夹臂212张开及闭合的角度。
49.在一些实施例中，如图4所示，该所述第一夹臂211和所述第二夹臂212各自的夹口端均设置有防滑层219。具体在本实施例中，该第一夹臂211和第二夹臂212各自的夹口端均形成防滑纹槽结构，其中该防滑纹槽为上述的防滑层219，以能够增大摩擦力，从而稳固夹持工件。此外，在一些实施例中，该夹臂组件21为双层夹臂结构，以能够增大夹持的面积及力度，对工件形成稳固夹持。
50.在一些实施例中，如图1所示，该移动装置1包括安装架11以及设置于安装架11底部的移动轮12，夹取装置2和储物装置3均设置于该安装架11上，并通过移动轮12带动从一个工作台移动至另一工作台。其中该移动轮12可以是麦克纳姆轮，能够不被固定位置限制，更加灵活地进行不同工作。
51.在一些实施例中，该搬运机构100还包括设置于移动装置1上的灰度传感器，该搬运机构100通过灰度传感器可自动沿着规划出的指定最优路径进行循迹前进工作。
52.该搬运机构100还包括设置于移动装置1上的颜色传感器、摄像头、电源检测传感器、红外信号传感器和网络信号接收传感器，搬运机构100可自动识别货物颜色及其外部形状，准确地识别所需搬运的货物。通过摄像头可识别并扫描二维码进行人机交互以及多种路径选择。通过电源检测传感器检测自身电量，并通过红外信号传感器、网络信号接收传感器进行自动无线充电。
53.本发明还提供一种搬运机构100的控制方法，基于如上所述的搬运机构100，所述搬运机构100的控制方法包括如下步骤：
54.控制移动装置1到达第一位置，所述夹取装置2相对移动装置1活动至该第一位置并夹取工件，随后输送工件至储物装置3进行储存；
55.控制移动装置1到达第二位置，所述储物装置3相对移动装置1活动，以使工件滑出所述储物装置3并落入该第二位置。
56.可以理解地，当需要从第一位置搬运工件至第二位置，例如从一个工作台搬运工件至另一工作台时，通过夹取装置2从工作台夹取工件，并输送工件至储物装置3，储物装置3对工件进行储存，随后移动装置1带动夹取装置2、储物装置3和工件移动至另一工作台，此时储物装置3相对移动装置1活动至工件滑出储物装置3并自动落入该工作台或者由其他机构承接。
57.故此，该搬运机构100的控制方法通过控制移动装置1、夹取装置2和储物装置3的运动，能够对工件进行长距离搬运，其中移动装置1可以沿着预设的路径往复运动，以能够带动夹取装置2、储物装置3在多个工作台之间往复移动，通过夹取装置2夹取工件并输送工件至储物装置3，储物装置3对工件进行储存、并在到达预设位置时相对移动装置1活动至工件滑出储物装置3并自动落下，从而能够形成自动搬运工件进程，自动化程度高，且储物装置3能够对工件进行存储，从而能够一次性搬运多个工件，无需逐次逐个搬运工件，搬运效率高。
58.以上实施例也并非是基于本发明的穷尽性列举，在此之外，还可以存在多个未列出的其他实施方式。在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本发明的保护范围。