一种3D拣选物流机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种3D拣选物流机器人，属于物品搬运拣选技术领域；包括承载机体、2个竖直攀爬动力体、货叉；承载机体顶端中部设置有第一矩形凹槽；货叉对称设置在第一矩形凹槽的侧壁处，实现货叉沿水平方向伸出缩回承载机体；承载机体顶端还设置有2个第二矩形凹槽；2个第二矩形凹槽对称设置在第一矩形凹槽的两侧；且第一矩形凹槽与2个第二矩形凹槽的轴向相同，且轴向两端均为开孔设计；2个竖直攀爬动力体对应嵌入在2个第二矩形凹槽中，2个竖直攀爬动力体同步运动，实现2个竖直攀爬动力体竖直伸出缩回承载机体；本发明专利技术不仅可以兼顾多种作业模式、扩大作业空间，而且实施简单方便，降低投入成本，满足密集化、柔性化、智能化需要。

【技术实现步骤摘要】
一种3D拣选物流机器人
本专利技术属于物品搬运拣选
，涉及一种3D拣选物流机器人。
技术介绍
物流产业的快速发展对物流装备数量和质量的需求也不断提高，运输、拣选等环节均面临着数量效率提升与劳动力短缺的突出矛盾，而仓储空间利用率和资金投入也成为影响物流产业效益的关键因素。目前仓储作业模式主要包括：料箱到人、货架到人、订单到人三种模式。料箱到人模式中，一个料箱可以放多个SKU，物流设备将料箱带入工作站，优点是作业最小单位为料箱或整件物品，物流设备可以实现拣选和运输作业，常选用的设备为堆垛机、穿梭车，缺点是系统初期投入成本高、作业效率低；订单到人模式中，物流设备为驼载拣货车主要起到运输作用，人在货架巷道中进行拣选，当物流设备到达巷道口时由拣货员进行分播，优点是由人进行末端拣选情况下作业最小单位可至SKU，常选用的设备有AGV、AMR，缺点是人员作为拣选主体需求量大而且作业效率和作业高度受限；货架到人模式中，物流设备驼载货架至拣选台，由人员进行拣选后，物流设备再驼载货架驶离，优点是人员固定在拣选台可以进行高频次拣选，作业最小单位可至SKU，由物流设备实现货架连同货品运输作业，常选用的设备为AGV，缺点是货架容积受限，货架整体搬运效率较低。物流发展趋势是提高空间利用率，减小作业时间，细化作业对象，柔性部署，货架到人和订单到人所使用物流设备无法满足密集化仓储需要，造成空间浪费，而料箱到人方式所采用物流设备中，堆垛机只能在货架巷道中独立运行，而穿梭车虽然可以在平面移动但跨层转移需要提升机构辅助，而且二者均需要配置相应运行轨道和输送线，不仅效率低而且灵活性不足。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出3D作业物流机器人，不仅可以兼顾多种作业模式、扩大作业空间，而且实施简单方便，降低投入成本，满足密集化、柔性化、智能化需要。本专利技术解决技术的方案是：一种3D拣选物流机器人，包括承载机体、2个竖直攀爬动力体、货叉和货架；其中，承载机体为水平放置的盒装结构；承载机体顶端中部设置有第一矩形凹槽；货叉对称设置在第一矩形凹槽的侧壁处，实现货叉沿水平方向伸出缩回承载机体；承载机体顶端还设置有2个第二矩形凹槽；2个第二矩形凹槽对称设置在第一矩形凹槽的两侧；且第一矩形凹槽与2个第二矩形凹槽的轴向相同，且轴向两端均为开孔设计；2个竖直攀爬动力体对应嵌入在2个第二矩形凹槽中，2个竖直攀爬动力体同步运动，实现2个竖直攀爬动力体竖直伸出缩回承载机体；货架上放置货物，实现竖直攀爬动力体带动承载机体攀爬至货架的指定位置，通过货叉将货物从货架上取走；或承载机体上放置货物，竖直攀爬动力体带动承载机体攀爬至货架的指定位置，通过货叉将货物从承载机体移出至货架上。在上述的一种3D拣选物流机器人，所述承载机体沿货叉轴向方向两端的侧壁底端共设置有10个万向轮；10个万向轮对称分布，且承载机体每侧5个万向轮成水平直线排列；承载机体的底部均匀设置有牛眼轮。在上述的一种3D拣选物流机器人，所述2个竖直攀爬动力体为相同对称设置；每个竖直攀爬动力体的轴向两端底部分别设置有1个行走轮；每个竖直攀爬动力体的轴向两端面处分别设置有1个攀爬主动轮；攀爬主动轮与行走轮同轴设置；每个攀爬主动轮的内侧设置有1个攀爬从动轮；位于承载机体头部的竖直攀爬动力体顶部设置有导航雷达；实现对承载机体运动路线的导航；位于承载机体尾部的竖直攀爬动力体顶部设置有显示屏，实现对承载机体运行状态的显示。在上述的一种3D拣选物流机器人，所述货叉包括2个外臂、2个中臂、2个内臂和2个阻拦装置；其中，2个外臂水平对称固定安装在第一矩形凹槽的内侧壁上；2个中臂对称设置在2个外臂的内壁；每个中臂对应1个外臂；中臂与外臂滑动配合，实现中臂相对于外臂的伸出缩回运动；2个内臂对称设置在2个中臂的内壁；每个内臂对应1个中臂；内臂与中臂滑动配合，实现内臂相对于中臂的伸出缩回运动；每个阻拦装置设置在对应内臂指向中臂一端的内壁上；阻拦装置实现相对于内臂的翻转。在上述的一种3D拣选物流机器人，所述货架包括链条、立杆和货板；立杆竖直放置，货板水平放置；立杆和货板相交安装成述货架主体，货板上表面实现放置货物；所述货架中部设置有与物流机器人尺寸对应的通道；通道两侧的立杆上相对设置有链条。在上述的一种3D拣选物流机器人，所述物流机器人取货的工作过程为：2个竖直攀爬动力体通过4个行走轮带动承载机体在货架中的通道移动；当移动到货架指定位置后，2个竖直攀爬动力体竖直向上伸出承载机体，行走轮离地；每组攀爬主动轮和攀爬从动轮从两侧夹紧链条，实现滚动配合；在攀爬主动轮带动下，竖直攀爬动力体带动承载机体竖直向上沿链条向上攀爬；当攀爬至目标货物位置时，中臂相对于外臂水平伸出，内臂相对于中臂水平伸出；同时，2侧的阻拦装置向下翻转至水平状态，伸出的内壁实现对货物的夹取；2侧的阻拦装置实现对夹取货物的限位；收缩中臂和内臂，实现将货物放置在承载机体的第一矩形凹槽中，完成取货。在上述的一种3D拣选物流机器人，攀爬主动轮和攀爬从动轮从两侧夹紧链条，实现承载机体水平方向微调找正时，承载机体通过底部牛眼轮滚动移动微调，防止由于攀爬主动轮和攀爬从动轮与链条位置偏差过大，导致承载机体微调时与地面摩擦力过大。在上述的一种3D拣选物流机器人，当物流机器人攀爬至指定位置时，承载机体两侧的10万向轮分别与对应高度的2侧货板侧壁配合，实现对承载机体的高度找准及限位。在上述的一种3D拣选物流机器人，所述物流机器人放货的工作过程为：货物放置在承载机体的第一矩形凹槽中；2个竖直攀爬动力体通过4个行走轮带动承载机体在货架中的通道移动；当移动到货架指定位置后，2个竖直攀爬动力体竖直向上伸出承载机体，行走轮离地；每组攀爬主动轮和攀爬从动轮从两侧夹紧链条，实现滚动配合；在攀爬主动轮带动下，竖直攀爬动力体带动承载机体竖直向上沿链条向上攀爬；当攀爬至目标货物位置时，中臂相对于外臂水平伸出，内臂相对于中臂水平伸出；同时，2侧的阻拦装置向下翻转至水平状态，伸出的内壁实现对货物的推出；2侧的阻拦装置实现对夹取货物的限位；实现将货物放置在货架后，2侧的阻拦装置向上翻转至贴近内臂；收缩中臂和内臂，完成放货。在上述的一种3D拣选物流机器人，当取货或放货完成后，2个竖直攀爬动力体通过攀爬主动轮带动承载机体沿货架下移，直至承载机体底部与地面接触；2个竖直攀爬动力体下移，直至4个行走轮向下伸出承载机体，通过4个行走轮带动承载机体移出货架。本专利技术与现有技术相比的有益效果是：(1)本专利技术提供的一种3D拣选物流机器人，兼顾地面水平移动和货架竖直攀爬能力，大大提高了现有物流设备(如AGV、RGV)的作业空间，同时集成具有货品阻拦的双向伸缩货叉，不仅可以满足密集仓储的作业需要，而且能够兼顾货品运输、拣选、分拣等作业要求；(2)本专利技术适用于密集仓储，可柔性化部署，成本经济的物流装备。附图说明图1为本专利技术物流机器人整体示意图；图2为本专利技术货叉结构示意图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D拣选物流机器人，其特征在于：包括承载机体(1)、2个竖直攀爬动力体(2)、货叉(3)和货架(4)；其中，承载机体(1)为水平放置的盒装结构；承载机体(1)顶端中部设置有第一矩形凹槽；货叉(3)对称设置在第一矩形凹槽的侧壁处，实现货叉(3)沿水平方向伸出缩回承载机体(1)；承载机体(1)顶端还设置有2个第二矩形凹槽；2个第二矩形凹槽对称设置在第一矩形凹槽的两侧；且第一矩形凹槽与2个第二矩形凹槽的轴向相同，且轴向两端均为开孔设计；2个竖直攀爬动力体(2)对应嵌入在2个第二矩形凹槽中，2个竖直攀爬动力体(2)同步运动，实现2个竖直攀爬动力体(2)竖直伸出缩回承载机体(1)；货架(4)上放置货物，实现竖直攀爬动力体(2)带动承载机体(1)攀爬至货架(4)的指定位置，通过货叉(3)将货物从货架上取走；或承载机体(1)上放置货物，竖直攀爬动力体(2)带动承载机体(1)攀爬至货架(4)的指定位置，通过货叉(3)将货物从承载机体(1)移出至货架上。/n

【技术特征摘要】
1.一种3D拣选物流机器人，其特征在于：包括承载机体(1)、2个竖直攀爬动力体(2)、货叉(3)和货架(4)；其中，承载机体(1)为水平放置的盒装结构；承载机体(1)顶端中部设置有第一矩形凹槽；货叉(3)对称设置在第一矩形凹槽的侧壁处，实现货叉(3)沿水平方向伸出缩回承载机体(1)；承载机体(1)顶端还设置有2个第二矩形凹槽；2个第二矩形凹槽对称设置在第一矩形凹槽的两侧；且第一矩形凹槽与2个第二矩形凹槽的轴向相同，且轴向两端均为开孔设计；2个竖直攀爬动力体(2)对应嵌入在2个第二矩形凹槽中，2个竖直攀爬动力体(2)同步运动，实现2个竖直攀爬动力体(2)竖直伸出缩回承载机体(1)；货架(4)上放置货物，实现竖直攀爬动力体(2)带动承载机体(1)攀爬至货架(4)的指定位置，通过货叉(3)将货物从货架上取走；或承载机体(1)上放置货物，竖直攀爬动力体(2)带动承载机体(1)攀爬至货架(4)的指定位置，通过货叉(3)将货物从承载机体(1)移出至货架上。


2.根据权利要求1所述的一种3D拣选物流机器人，其特征在于：所述承载机体(1)沿货叉(3)轴向方向两端的侧壁底端共设置有10个万向轮(101)；10个万向轮(101)对称分布，且承载机体(1)每侧5个万向轮(101)成水平直线排列；承载机体(1)的底部均匀设置有牛眼轮(103)。


3.根据权利要求2所述的一种3D拣选物流机器人，其特征在于：所述2个竖直攀爬动力体(2)为相同对称设置；每个竖直攀爬动力体(2)的轴向两端底部分别设置有1个行走轮(201)；每个竖直攀爬动力体(2)的轴向两端面处分别设置有1个攀爬主动轮(202)；攀爬主动轮(202)与行走轮(201)同轴设置；每个攀爬主动轮(202)的内侧设置有1个攀爬从动轮(203)；位于承载机体(1)头部的竖直攀爬动力体(2)顶部设置有导航雷达(204)；实现对承载机体(1)运动路线的导航；位于承载机体(1)尾部的竖直攀爬动力体(2)顶部设置有显示屏(205)，实现对承载机体(1)运行状态的显示。


4.根据权利要求3所述的一种3D拣选物流机器人，其特征在于：所述货叉(3)包括2个外臂(304)、2个中臂(303)、2个内臂(302)和2个阻拦装置(301)；其中，2个外臂(304)水平对称固定安装在第一矩形凹槽的内侧壁上；2个中臂(303)对称设置在2个外臂(304)的内壁；每个中臂(303)对应1个外臂(304)；中臂(303)与外臂(304)滑动配合，实现中臂(303)相对于外臂(304)的伸出缩回运动；2个内臂(302)对称设置在2个中臂(303)的内壁；每个内臂(302)对应1个中臂(303)；内臂(302)与中臂(303)滑动配合，实现内臂(302)相对于中臂(303)的伸出缩回运动；每个阻拦装置(301)设置在对应内臂(302)指向中臂(303)一端的内壁上；阻拦装置(301)实现相对于内臂(302)的翻转。


5.根据权利要求4所述的一种3D拣选物流机器人，其特征在于：所述货架(4)包括链条(401)、立杆(402)和货板(403)；立杆(402)竖直放置，货板(403)水平放置；立杆(402)和货板(403)相交安装成述货架(4)主体，货板(403)上表面实现放置货物；所述货架(4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：高鹏，蒋松，
申请(专利权)人：上海宇航系统工程研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31