一种携带托举式机械手的仓储拣货机器人及其使用方法技术

本发明专利技术涉及一种携带托举式机械手的仓储拣货机器人及其使用方法，其包括移动底盘、转动本体、机械臂和机械手；所述移动底盘上部设置有所述转动本体，位于所述转动本体上设置有能升降和伸缩的所述机械臂，所述机械臂上设置有能模拟人手动作进行货物拆卸的所述机械手。本发明专利技术可以实现将紧密排列堆放整齐的箱式货物模拟人手动作将其进行拆卸和搬运，有效提高拣货效率；可以广泛用于立式高架库中，模拟人手动作，将托盘中密集堆放，包装箱相互之间没有缝隙的单件货物拆出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种仓储拣货机器人及其使用方法，特别是关于一种在立式高架库中需要将码放整齐且紧密无间隙的箱式货物从货物托盘中进行拆卸和搬运的携带托举式机械手的仓储拣货机器人及其使用方法。
技术介绍
仓储是现代物流的一个重要组成部分，在物流系统中起着至关重要的作用，是厂商研究和规划的重点。高效合理的仓储可以帮助厂商加快物资流动的速度，降低成本，保障生产的顺利进行，并可以实现对资源有效控制和管理。仓储的发展经历了不同的历史时期和阶段，从原始的人工仓储到智能仓储，通过各种高新技术对仓储的支持，仓储的效率得到了大幅度的提高。随着仓储技术的不断发展，对于货物的快速拆卸以及高效搬运的需求越来越大。然而，目前对于大件货物直接由叉车机器人进行拣货及搬运，而对于中小货物基本上仍然是采取人工拆卸、输送带输送搬运的方式作业，特别是箱式包装的中件货物(包装箱长宽高尺寸在200～600mm之间)都是整齐码放到托盘上再存放到仓库货架上，这一类货物的拣货基本全部都是靠人工完成，当货物有一定重量时，这样的工作模式，给工人造成的劳动强度巨大，而且拣货效率也不高。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种携带托举式机械手的仓储拣货机器人及其使用方法，该机器人可以实现将紧密排列堆放整齐的箱式货物模拟人手动作将其进行拆卸和搬运，有效提高拣货效率。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种携带托举式机械手的仓储拣货机器人，其特征在于：该机器人包括移动底盘、转动本体、机械臂和机械手；所述移动底盘上部设置有所述转动本体，位于所述转动本体上设置有能升降和伸缩的所述机械臂，所述机械臂上设置有能模拟人手动作进行货物拆卸的所述机械手。进一步，所述机械臂由手臂升降机构和剪式伸缩机构组成；位于所述手臂升降机构上设置有所述剪式伸缩机构；所述手臂升降机构一端位于所述移动底盘上部，且固定在所述转动本体侧壁，所述手臂升降机构另一端沿所述转动本体长度方向延伸至所述转动本体外部。进一步，所述手臂升降机构包括固定支架、第一驱动电机、钢丝绳轮、钢丝绳、第一滑块和导轨；所述固定支架螺纹连接在所述转动本体的侧壁上，所述固定支架上设置有所述导轨，且位于所述固定支架两端分别安装有所述钢丝绳轮，所述钢丝绳绕在所述钢丝绳轮上，且所述钢丝绳与所述第一滑块连接，所述第一滑块滑动连接在所述导轨上；在所述固定支架上还设置有所述第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出轴与所述钢丝绳轮同轴连接。进一步，所述剪式伸缩机构包括第二驱动电机、第一丝杠、丝杠座、丝杠滑块、连杆、第一光杠、光杠滑块、光杠座、伸缩臂、卡簧和销座；所述伸缩臂由多节臂组成，两节臂之间通过直线轴承连接；所述伸缩臂的第一节臂端部固定在所述手臂升降机构上，所述丝杠座螺纹连接在所述伸缩臂第一节臂上，且所述丝杠座内设置有所述第一丝杠，所述第一丝杠的一端与所述第二驱动电机连接；所述连杆采用两两交叉后串联构成剪式结构，位于剪式结构第一端部交叉的两所述连杆首端分别通过所述销座、卡簧连接在一所述丝杠滑块上，两所述丝杠滑块都设置在所述第一丝杠上；位于剪式结构第二端部交叉的两所述连杆末端分别通过所述销座、卡簧连接在所述光杠滑块上，采用所述卡簧进行位置固定；所述光杠滑块设置在所述第一光杠上，所述第一光杠固定在所述光杠座上，所述光杠座安装在所述伸缩臂最后一节臂上。进一步，所述机械手包括压紧手指、翻转手指和托举手指；所述压紧手指固定在所述伸缩臂最后一节臂底部，所述翻转手指和托举手指与所述压紧手指连接；所述压紧手指由压板构成；所述压板的安装端与所述伸缩臂的底部螺纹连接。进一步，所述翻转手指包括第二光杠、立柱滑块、立柱滑块驱动丝杠、立柱滑块驱动电机、蜗轮、蜗杆、旋转轴、旋转指节驱动电机和翻转手指伸缩微动机构；位于所述压紧手指的安装端连接有所述第二光杠和立柱滑块驱动丝杠，位于所述第二光杠和立柱滑块驱动丝杠上设置有所述立柱滑块，所述立柱滑块驱动丝杠的下端与所述立柱滑块驱动电机连接；所述蜗杆两端连接在所述立柱滑块内，所述蜗杆与所述蜗轮啮合，且所述蜗杆的上端连接所述旋转指节驱动电机；所述蜗轮上的所述旋转轴穿过所述立柱滑块，位于所述旋转轴末端固定设置有所述翻转手指伸缩微动机构。进一步，所述翻转手指伸缩微动机构包括另一固定支架、第三驱动电机、第二丝杠、第三光杠、第二滑块和7字型翻转指节；所述另一固定支架固定在所述旋转轴末端，在所述另一固定支架上设置有所述第二丝杠，所述第二丝杠一端与所述第三驱动电机输出轴连接，所述第三驱动电机固定在所述另一固定支架上部；在所述第二丝杠的两侧平行设置有两个所述第三光杠，两个所述光杠直接固定在所述另一固定支架上；所述第二滑块设置在两个所述第三光杠和第二丝杠上；所述7字型翻转指节螺纹连接在所述第二滑块上。进一步，所述翻转手指的7字型翻转指节采用凹凸不平的结构，并采用具有高摩擦系数的材料制成。进一步，所述托举手指包括托举指节和托举指节驱动电机；所述托举指节驱动电机设置在所述另一固定支架上，所述托举指节驱动电机输出轴上连接有所述托举指节。一种基于上述携带托举式机械手的仓储拣货机器人的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在移动底盘的带动下，接近货垛；(2)机械臂在第一驱动电机和第二驱动电机的驱动下进行高度和长度的调节，使得压紧手指紧贴在待拆卸目标货物的四周；(3)翻转手指在旋转指节驱动电机的作用下翻转待拆卸目标货物，使得待拆卸目标货物与整体货垛之间产生一个托举手指进行工作的底部空隙；(4)托举手指旋转插入底部间隙，并托住待拆卸目标货物；(5)手臂升降机构向上运动的同时，翻转手指伸缩微动机构向下微动，使货物被7字型翻转指节和托举指节压紧；(6)机械臂抬高使待拆卸目标货物脱离整体货垛；(7)外部控制设备控制移动底盘移动，将待拆卸目标货物搬运离开。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本专利技术采用由压紧手指、翻转手指、托举手指组成的机械手可以模仿人手动作，实现从密集堆放在托盘上没有缝隙的箱式货垛中将单件货物拆卸出来；该功能可以完全替代人力操作，大大降低劳动强度。2、本专利技术采用的压紧手指、翻转手指、托举手指通过驱动电机改变各自的长度可以适应针对不同尺寸大小的货物进行拆卸。3、本专利技术可以配置单臂或者双臂，结合全向移动底盘，可以适应现场不同货物拆卸工作的需求。4、本专利技术通过外部控制设备优化并协调控制各驱动电机工作可以提高货物的拆卸速度，提高立式高架仓库的智能化程度。5、本专利技术通过翻转手指将货物翻转获得底部间隙，供托举手指插入该间隙，由托举手指与翻转手指共同将货物托住并卡紧，模仿人手动作，有效提高拣货效率。6、本专利技术的翻转手指利用蜗轮蜗杆自锁，可以有效避免货物翻转回去。7、本专利技术在翻转货物时，压紧手指可以将周边货物压紧，避免抓起时将周边货物带倒。综上所述，本专利技术可以广泛用于立式高架库中，模拟人手动作，将托盘中密集堆放，包装箱相互之间没有缝隙的单件货物拆出。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图；图2是本专利技术右臂抬起伸出时的结构示意图；图3是本专利技术的伸缩臂及机械手详细结构示意图；图4是本专利技术的升降机构结构示意图；图5是本专利技术的剪式伸缩机构结构示意图；图6是本专利技术的机械手结构立体剖视图；图7是本专利技术抓取货物时的结构示意轴测视图；图8是本专利技术抓取货本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种携带托举式机械手的仓储拣货机器人，其特征在于：该机器人包括移动底盘、转动本体、机械臂和机械手；所述移动底盘上部设置有所述转动本体，位于所述转动本体上设置有能升降和伸缩的所述机械臂，所述机械臂上设置有能模拟人手动作进行货物拆卸的所述机械手。

【技术特征摘要】
1.一种携带托举式机械手的仓储拣货机器人，其特征在于：该机器人包括移动底盘、转动本体、机械臂和机械手；所述移动底盘上部设置有所述转动本体，位于所述转动本体上设置有能升降和伸缩的所述机械臂，所述机械臂上设置有能模拟人手动作进行货物拆卸的所述机械手。2.如权利要求1所述的一种携带托举式机械手的仓储拣货机器人，其特征在于：所述机械臂由手臂升降机构和剪式伸缩机构组成；位于所述手臂升降机构上设置有所述剪式伸缩机构；所述手臂升降机构一端位于所述移动底盘上部，且固定在所述转动本体侧壁，所述手臂升降机构另一端沿所述转动本体长度方向延伸至所述转动本体外部。3.如权利要求2所述的一种携带托举式机械手的仓储拣货机器人，其特征在于：所述手臂升降机构包括固定支架、第一驱动电机、钢丝绳轮、钢丝绳、第一滑块和导轨；所述固定支架螺纹连接在所述转动本体的侧壁上，所述固定支架上设置有所述导轨，且位于所述固定支架两端分别安装有所述钢丝绳轮，所述钢丝绳绕在所述钢丝绳轮上，且所述钢丝绳与所述第一滑块连接，所述第一滑块滑动连接在所述导轨上；在所述固定支架上还设置有所述第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出轴与所述钢丝绳轮同轴连接。4.如权利要求2所述的一种携带托举式机械手的仓储拣货机器人，其特征在于：所述剪式伸缩机构包括第二驱动电机、第一丝杠、丝杠座、丝杠滑块、连杆、第一光杠、光杠滑块、光杠座、伸缩臂、卡簧和销座；所述伸缩臂由多节臂组成，两节臂之间通过直线轴承连接；所述伸缩臂的第一节臂端部固定在所述手臂升降机构上，所述丝杠座螺纹连接在所述伸缩臂第一节臂上，且所述丝杠座内设置有所述第一丝杠，所述第一丝杠的一端与所述第二驱动电机连接；所述连杆采用两两交叉后串联构成剪式结构，位于剪式结构第一端部交叉的两所述连杆首端分别通过所述销座、卡簧连接在一所述丝杠滑块上，两所述丝杠滑块都设置在所述第一丝杠上；位于剪式结构第二端部交叉的两所述连杆末端分别通过所述销座、卡簧连接在所述光杠滑块上，采用所述卡簧进行位置固定；所述光杠滑块设置在所述第一光杠上，所述第一光杠固定在所述光杠座上，所述光杠座安装在所述伸缩臂最后一节臂上。5.如权利要求3所述的一种携带托举式机械手的仓储拣货机器人，其特征在于：所述机械手包括压紧手指、翻转手指和托举手指；所述压紧手指固定在所述伸缩臂最后一节臂底部，所述翻转手指和托举手指与所述压紧手指连接；所述压紧手指由压板构成；所述压板的安装端与所述伸缩臂的底部螺纹连接。6.如权利要求5所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄民，高宏，李鹏成，李宝杰，刘源，李天剑，李启光，黄小龙，奚鹏程，
申请(专利权)人：北京信息科技大学，北京京东世纪信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11