一种自动装卸货物的移动机器人制造技术

本发明专利技术属于货物装卸设备领域，并具体公开了一种自动装卸货物的移动机器人，包括移动平台、抓取机构、传送机构、托盘交换机构和薄膜缠绕机构，抓取机构包括前机械手和后机械手，传送机构设置在前机械手和后机械手之间，托盘交换机构包括转盘模块；薄膜缠绕机构包括安装在移动平台上的拉膜模块、夹膜模块和切膜模块，拉膜模块在薄膜缠绕过程中相对于移动平台作上下运动，夹膜模块为分离式夹膜机构，在薄膜缠绕过程中固连在转盘模块上并随转盘模块进行旋转，在薄膜缠绕完成之后，夹膜模块与转盘模块分离，切膜模块用于切断薄膜。本发明专利技术可有效解决现有装卸货机器人难以应用于狭小空间中的问题，具有整体体积小，操作便利，适用性强等优点。

Mobile robot capable of loading and unloading goods automatically

The invention belongs to the field of cargo handling equipment, and a mobile robot automatic loading and unloading of goods in particular, including mobile platform, grab mechanism, transmission mechanism, pallet exchange mechanism and film winding mechanism, grasping mechanism comprises a front manipulator and the manipulator, transmission mechanism is arranged between the manipulator and the manipulator. The pallet exchange mechanism comprises a turntable module; film winding mechanism comprises a membrane module, mounted on the mobile platform of the membrane module and membrane cutting clamp module, membrane module in film winding process with respect to the mobile platform to move up and down, film clip clip film is separated from the module mechanism, in the film winding process is fixed on the turntable the module and module with turntable rotation, after winding film, film clip module separation and turntable module, cutting film module for cutting film. The invention can effectively solve the problem that the existing loading and unloading robot is difficult to be applied in the narrow space, and has the advantages of small volume, convenient operation, strong applicability, etc..

【技术实现步骤摘要】
一种自动装卸货物的移动机器人
本专利技术属于货物装卸设备领域，更具体地，涉及一种自动装卸货物的移动机器人。
技术介绍
目前，集装箱或厢式货车货物的装卸工作基本由搬运工人完成，为了提高装卸的效率，市场上出现了多种类型的码垛机器人，而现有的码垛机器人大多受集装箱(车厢)空间上的限制，无法完成集装箱(车厢)内货物的装卸工作。托盘交换机构和薄膜缠绕机构是装卸货机器人上重要的执行机构，上述两个机构的整体结构及其体积尺寸直接影响装卸货机器人的整体体积，是决定其能否应用于狭小空间的重要因素。现有的装卸货机器人中的托盘交换机构一般采用循环流水线形式和纵向流水线形式，而循环流水线形式存在四个工位，在设备的长度和宽度方向占用了空间，叉车放置空托盘时，需要放置在右下角，然后需要在左下角取走装满货物的托盘，此过程中叉车需要横向平移，操作难度较大；纵向流水线形式存在纵向三个工位，加大了叉车的长度，叉车在放置完空托盘后，需要等待装满货物的托盘缠膜完成并从二号工位移动到三号工位，降低叉车的工作效率，该交换机构还需要一个侧机械臂及其配套的导轨等机构，增加设备的复杂度。现有的装卸货机器人中的缠绕机构多属于独立产品，在工厂内部独立工作或与其他设备协同工作，其工作空间及转盘结构没有尺寸限制，在货箱内部工作或者设备集成工作时，存在以下问题：夹膜模块与转盘模块固连的结构形式，导致转盘径向尺寸较大，易与其他设备产生干涉，不利于设备集成；夹膜模块与转盘模块除机械连接外，还存在电气连接，增加转盘模块的电气复杂度。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种自动装卸货物的移动机器人，其中结合机器人的具体应用场合，相应的设计了该自动装卸货物的移动机器人，并对其关键组件如抓取机构、传送机构、托盘交换机构和薄膜缠绕机构的结构及其具体设置方式进行研究与设计，可有效解决现有装卸货机器人受空间限制难以应用于例如集装箱等狭小空间中的问题，具有整体体积小，操作便利，适用性强等优点。为实现上述目的，本专利技术提出了一种自动装卸货物的移动机器人，其包括移动平台、抓取机构、传送机构、托盘交换机构和薄膜缠绕机构，其中：该抓取机构用于抓取货物，其设于所述移动平台的一侧，并且其包括前机械手和后机械手；该传送机构用于传送货物，其设置在所述前机械手和后机械手之间；该托盘交换机构用于实现托盘货物的装卸，其设置在所述移动平台的另一侧，其包括用于支撑托盘货物并带动该托盘货物旋转的转盘模块；该薄膜缠绕机构用于对所述托盘货物进行打包缠绕，其包括拉膜模块、夹膜模块和切膜模块，其中所述拉膜模块、夹膜模块和切膜模块均安装在所述移动平台上，并且位于所述转盘模块的同侧，所述拉膜模块用于提供缠绕托盘货物的薄膜并对所述薄膜进行预拉伸，在所述薄膜缠绕过程中，该拉膜模块相对于所述移动平台作上下运动；所述夹膜模块用于夹持所述薄膜，其为分离式夹膜机构，在所述薄膜缠绕过程中，该夹膜模块固连在所述转盘模块上并随该转盘模块进行旋转以实现薄膜的缠绕，在所述薄膜缠绕完成之后，该夹膜模块与所述转盘模块分离；该切膜模块用于在所述薄膜缠绕完成之后切断所述薄膜。作为进一步优选的，所述托盘交换机构包括还包括均设置在所述移动平台上的支撑模块、托盘传送模块和拉杆模块，其中该支撑模块容置于所述移动平台内，其用于将所述转盘模块上的装满货物的托盘顶起，该装满货物的托盘由叉车运走；该托盘传送模块设于所述转盘模块的一侧并可收缩至所述移动平台的内部，其用于在所述装满货物的托盘顶起后，将未装货物的空托盘传送至所述转盘模块中，所述未装货物的空托盘由运走所述装满货物的托盘的同一叉车运送至所述托盘传送模块上；该拉杆模块设于所述转盘模块的另一侧，其用于实现所述未装货物的空托盘的水平移动。作为进一步优选的，所述夹膜模块包括夹膜组件、连接组件和分离组件，其中，该夹膜组件包括主动夹膜组件和从动夹膜组件，所述主动夹膜组件包括夹膜夹子、夹膜夹子齿轮和夹膜电机，所述夹膜夹子与所述夹膜夹子齿轮相连，该夹膜夹子齿轮由所述夹膜电机驱动旋转，所述从动夹膜组件包括彼此相连的夹膜夹子和夹膜夹子齿轮，该夹膜夹子齿轮与所述主动夹膜组件中的夹膜夹子齿轮啮合，由此通过所述夹膜电机的驱动实现两个所述夹膜夹子的闭合与张开，进而实现对薄膜的夹持与松开；所述连接组件用于连接所述夹膜组件和分离组件，其包括与所述夹膜组件相连的夹膜交接连接件，该夹膜交接连接件位于所述转盘模块的一侧设置有夹膜交接定位销和夹膜交接限位卡扣，该夹膜交接定位销和夹膜交接限位卡扣分别与所述转盘模块上的定位销孔和卡扣卡槽配合；所述分离组件包括安装在所述移动平台上的夹膜伸缩气缸，该夹膜伸缩气缸的伸缩杆连接有气缸法兰件，该气缸法兰件上设置有用于吸住所述夹膜交接连接件的夹膜电磁铁，所述夹膜交接连接件与该气缸法兰件上分别设有相互配合的夹膜电源接触片。作为进一步优选的，所述夹膜电机通过蜗轮蜗杆减速机与所述主动夹膜组件中的夹膜夹子齿轮相连；所述夹膜电机和蜗轮蜗杆减速机安装在夹膜支撑件上，该夹膜支撑件通过夹膜夹子连接件与所述夹膜交接连接件相连。作为进一步优选的，所述夹膜交接连接件上还设置有用于对该夹膜交接连接件和所述夹膜气缸法兰件之间进行限位的夹膜定位销，该夹膜定位销与所述夹膜气缸法兰件上的夹膜交接定位销孔配合。作为进一步优选的，所述支撑模块包括主动四连杆和从动四连杆，其中，所述主动四连杆包括伸缩杆C、第一支撑杆、摇杆A和摇杆B，所述伸缩杆C的两端分别与所述移动平台和所述摇杆A的一端铰接，该摇杆A的中部与所述移动平台铰接，其另一端与所述支撑杆铰接，此外所述摇杆B的两端分别与所述移动平台以及所述支撑杆铰接；所述从动四连杆包括第二支撑杆、摇杆C和摇杆D，所述摇杆C和摇杆D均分别与所述第二支撑杆以及移动平台铰接，此外该摇杆D通过传动轴与所述摇杆B相连，以此将所述主动四连杆的动力传递给所述从动四连杆。作为进一步优选的，所述托盘传送模块包括水平移动单元、升降单元和滚筒单元，通过所述水平移动单元的水平运动结合所述升降单元的升降运动，实现所述托盘传送模块的伸缩，以便于将其收缩至所述移动平台的内部。作为进一步优选的，所述水平移动单元包括滑台和伸缩杆D，该滑台通过滑杆与所述移动平台滑动配合，该伸缩杆D一端与所述移动平台相连，另一端与所述滑台相连，以驱动所述滑台在水平方向上运动；所述升降单元包括驱动组件和连杆，该驱动组件设置在所述滑台上，并与所述连杆的一端相连，所述连杆的另一端与所述滚筒单元铰接，通过该驱动组件带动所述连杆转动从而实现滚筒单元的升降；所述滚筒单元包括滚筒组件、传动组件和驱动组件，该滚筒组件包括与所述连杆铰接的滚筒架以及通过滚筒轴安装在该滚筒架上的滚筒，所述传动组件包括安装在所述滚筒轴上的带轮A、安装在带轮轴上的带轮B以及用于连接所述带轮A和带轮B的传送带，所述驱动组件包括安装在滚筒架上的电机，该电机的输出轴与所述带轮轴相连，以将动力通过所述传送带传递给所述滚筒，从而驱动该滚筒滚动，进而提供所述空托盘前进的动力。作为进一步优选的，所述拉杆模块包括伸缩杆A和伸缩杆B，其中，该伸缩杆A与所述移动平台以及所述伸缩杆B相连，能带动所述伸缩杆B在竖直方向上运动；该伸缩杆B面向所述转盘模块的一端通过吸盘安装板安装有吸盘和传感器，其能带动所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动装卸货物的移动机器人，其特征在于，包括移动平台、抓取机构、传送机构、托盘交换机构和薄膜缠绕机构，其中：该抓取机构用于抓取货物，其设于所述移动平台的一侧，并且其包括前机械手和后机械手；该传送机构用于传送货物，其设置在所述前机械手和后机械手之间；该托盘交换机构用于实现托盘货物的装卸，其设置在所述移动平台的另一侧，其包括用于支撑托盘货物并带动该托盘货物旋转的转盘模块；该薄膜缠绕机构用于对所述托盘货物进行打包缠绕，其包括拉膜模块、夹膜模块和切膜模块，其中所述拉膜模块、夹膜模块和切膜模块均安装在所述移动平台上，并且位于所述转盘模块的同侧，所述拉膜模块用于提供缠绕托盘货物的薄膜并对所述薄膜进行预拉伸，在所述薄膜缠绕过程中，该拉膜模块相对于所述移动平台作上下运动；所述夹膜模块用于夹持所述薄膜，其为分离式夹膜机构，在所述薄膜缠绕过程中，该夹膜模块固连在所述转盘模块上并随该转盘模块进行旋转以实现薄膜的缠绕，在所述薄膜缠绕完成之后，该夹膜模块与所述转盘模块分离；该切膜模块用于在所述薄膜缠绕完成之后切断所述薄膜。

【技术特征摘要】
1.一种自动装卸货物的移动机器人，其特征在于，包括移动平台、抓取机构、传送机构、托盘交换机构和薄膜缠绕机构，其中：该抓取机构用于抓取货物，其设于所述移动平台的一侧，并且其包括前机械手和后机械手；该传送机构用于传送货物，其设置在所述前机械手和后机械手之间；该托盘交换机构用于实现托盘货物的装卸，其设置在所述移动平台的另一侧，其包括用于支撑托盘货物并带动该托盘货物旋转的转盘模块；该薄膜缠绕机构用于对所述托盘货物进行打包缠绕，其包括拉膜模块、夹膜模块和切膜模块，其中所述拉膜模块、夹膜模块和切膜模块均安装在所述移动平台上，并且位于所述转盘模块的同侧，所述拉膜模块用于提供缠绕托盘货物的薄膜并对所述薄膜进行预拉伸，在所述薄膜缠绕过程中，该拉膜模块相对于所述移动平台作上下运动；所述夹膜模块用于夹持所述薄膜，其为分离式夹膜机构，在所述薄膜缠绕过程中，该夹膜模块固连在所述转盘模块上并随该转盘模块进行旋转以实现薄膜的缠绕，在所述薄膜缠绕完成之后，该夹膜模块与所述转盘模块分离；该切膜模块用于在所述薄膜缠绕完成之后切断所述薄膜。2.如权利要求1所述的自动装卸货物的移动机器人，其特征在于，所述托盘交换机构包括还包括均设置在所述移动平台上的支撑模块、托盘传送模块和拉杆模块，其中该支撑模块容置于所述移动平台内，其用于将所述转盘模块上的装满货物的托盘顶起，该装满货物的托盘由叉车运走；该托盘传送模块设于所述转盘模块的一侧并可收缩至所述移动平台的内部，其用于在所述装满货物的托盘顶起后，将未装货物的空托盘传送至所述转盘模块中，所述未装货物的空托盘由运走所述装满货物的托盘的同一叉车运送至所述托盘传送模块上；该拉杆模块设于所述转盘模块的另一侧，其用于实现所述未装货物的空托盘的水平移动。3.如权利要求1或2所述的自动装卸货物的移动机器人，其特征在于，所述夹膜模块包括夹膜组件、连接组件和分离组件，其中，该夹膜组件包括主动夹膜组件和从动夹膜组件，所述主动夹膜组件包括夹膜夹子、夹膜夹子齿轮和夹膜电机，所述夹膜夹子与所述夹膜夹子齿轮相连，该夹膜夹子齿轮由所述夹膜电机驱动旋转，所述从动夹膜组件包括彼此相连的夹膜夹子和夹膜夹子齿轮，该夹膜夹子齿轮与所述主动夹膜组件中的夹膜夹子齿轮啮合，由此通过所述夹膜电机的驱动实现两个所述夹膜夹子的闭合与张开，进而实现对薄膜的夹持与松开；所述连接组件用于连接所述夹膜组件和分离组件，其包括与所述夹膜组件相连的夹膜交接连接件，该夹膜交接连接件位于所述转盘模块的一侧设置有夹膜交接定位销和夹膜交接限位卡扣，该夹膜交接定位销和夹膜交接限位卡扣分别与所述转盘模块上的定位销孔和卡扣卡槽配合；所述分离组件包括安装在所述移动平台上的夹膜伸缩气缸，该夹膜伸缩气缸的伸缩杆连接有气缸法兰件，该气缸法兰件上设置有用于吸住所述夹膜交接连接件的夹膜电磁铁，所述夹膜交接连接件与该气缸法兰件上分别设有相互配合的夹膜电源接触片。4.如权利要求3所述的自动装卸货物的移动机器人，其特征在于，所述夹膜电机通...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小平，苟利军，刘松，秦国华，张杰，吴胜凯，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42