转运机器人及快递中转站的制作方法

1.本发明涉及物流包裹分拣技术领域，具体涉及转运机器人及快递中转站。


背景技术：

2.随着电商事业的发展，快递数量大幅增加，物流中转站用于将某一地区的物流包裹进行分拣，识别运单上的信息获取目的地后，根据目的地信息将物流包裹发送至下一级站点或者末端配送站。
3.在城市级集散中心，存在大量的物流包裹需要分拣，人工分拣已经不能满足数量需求，因此，现有技术通过人工将小件放在agv小车上，识别物流信息后agv小车将小件投放到对应的下一级站点的通道，实现了机器的智能分拣。
4.然而，现有的agv小车分拣，一次只能分拣单个小件，且将小件投放后回空载返回，分拣效率低；另外，现有的agv小车用于物流分拣时需要人工将小件放在小车的载物台上，仍存在大量的人工参与需求。


技术实现要素：

5.针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种转运机器人及快递中转站解决分拣效率低、人工参与需求量大的技术问题。
6.为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：
7.提供转运机器人，转运机器人，包括主机和连接在主机上的若干载物车，如每个主机搭载三个载物车或者六个载物车，即分别为三载物车机器人和六载物车机器人，分别用于搭载尺寸大和尺寸小的小件，实现每个转运机器人搭载多个小件。
8.主机的下方安装有运动机构，运动机构可为agv小车的运动机构，小车能够在地面上运动；主机内安装有电机驱动的第一锥齿轮，主机的侧壁上安装有主机控制杆，主机控制杆靠近第一锥齿轮的一端安装有可与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，第二锥齿轮键连接在主机控制杆上且第二锥齿轮可在主机控制杆上滑动。
9.载物车中安装有与主机控制杆相互连接的载物车控制杆，载物车控制杆上安装有投放组件，投放组件的上方安装有用于搭载小件的载物台。
10.采用上述技术方案的有益效果为：投放时，电机驱动第一锥齿轮，第一锥齿轮转动带动第二锥齿轮转动，第二锥齿轮带动主机控制杆和载物车控制杆旋转，从而使载物车控制杆通过旋转带动投放组件投放出载物台上的小件。
11.进一步地，主机侧壁上设有第一安装孔和主机连接座，主机连接座设有第二安装孔，第一安装孔中滑动连接有主机推管，主机控制杆滑动设置在主机推管和第二安装孔中。
12.主机控制杆靠近第一锥齿轮的一方设有限位板和第一推板，限位板和第一推板位于第二安装孔的两侧；主机推管的两端分别设有第二推板和第三推板，第二推板位于主机与载物车之间且第二推板的一端接触载物车，第三推板位于主机侧壁与第二锥齿轮之间。
13.第一推板与主机连接座之间设置有第一弹簧，第二推板与主机之间设置有第二弹
簧，第三推板与第二锥齿轮之间设置有第三弹簧，第一弹簧、第二弹簧和第三弹簧均安装在主机控制杆上；主机推管的第三推板通过第三弹簧推动第二锥齿轮，才能完成第一锥齿轮和第二锥齿轮的啮合；第三弹簧具有缓冲的效果，能够防止第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合时的刚性碰撞。
14.进一步地，载物车控制杆的一端设有第一卡槽，第一卡槽内的一侧设有第一凸块，第一凸块与第一卡槽底部之间设有条形槽；主机控制杆一端设有与第一卡槽相匹配的第二凸块，第二凸块内设有与第一凸块相匹配的第二卡槽，第二凸块的端部设有通过旋转卡入条形槽内的条形板。
15.采用上述技术方案的有益效果为：挂载载物车时，第二凸块插入第一卡槽，主机控制杆顺时针转动，条形板进入条形槽内且第二卡槽与第一凸块配合，此时，主机控制杆顺时针旋转能够传递扭矩，并且主机控制杆和载物车控制杆之间不能发生轴向的相对运动，主机能够带动载物车移动；卸载载物车时，主机控制杆逆时针转动，条形板推出条形槽，主机退回使第二凸块推出第一卡槽，完成与载物车的分离。
16.进一步地，投放组件包括举升摇摆杆、举升架和滑动连接在载物车控制杆上的举升凸轮，举升凸轮的圆周面上设有凸边，举升凸轮通过凸边连接有半圆形的举升连接环，举升连接环的下端固定连接有举升连接杆。
17.举升摇摆杆包括主动杆和固定连接在主动杆一端的从动杆，主动杆和从动杆的连接处安装有一根摇摆杆转轴，摇摆杆转轴铰接在载物车侧壁上；主动杆未投放状态时与载物车控制杆平行；主动杆上沿轴向滑动连接举升连接杆，主动杆的一端设有用于载物台复位的举升复位块，举升复位块为配重块。
18.举升架为剪叉结构，剪叉结构包括若干第一支撑腿和第二支撑腿，若干第一支撑腿首尾铰接形成长条形，若干第二支撑腿首尾铰接形成长条状，每一条第一支撑腿均与一条第二支撑腿的中部对应铰接；举升架下端的其中一条支撑腿铰接在载物车的侧壁上，另一条支撑腿滑动连接在从动杆中；举升架的上端连接有举升架接触环，举升架接触环的上方接触载物台，载物台的一端可铰接在载物车远离主机一端的侧壁上。
19.采用上述技术方案的有益效果为：投放时，载物车控制杆旋转带动举升凸轮旋转，带动举升连接环向上运动，进而带动举升连接杆向上运动，使举升摇摆杆逆时针转动，推动举升架顶起举升架接触环，从而顶起载物台，载物台绕其铰接处转动，实现载物台上小件的投放；失去外力之后，在配重块重力的作用下，完成复位。
20.进一步地，载物车控制杆上固定安装有多槽板，多槽板上环形设置有多个腰形槽，举升凸轮上环形设置有与腰形槽匹配的凸轮对接杆；投放时，举升凸轮在载物车控制杆上滑动，使其上的凸轮对接杆插入腰型槽，此时载物车控制杆的扭矩能够传递到举升凸轮；不投放时，凸轮对接杆不会插入腰型槽，无论载物车控制杆如何转动，均不会驱动举升凸轮转动。
21.进一步地，载物车的中部设有安装板，载物车控制杆穿过安装板上开设的第三安装孔，载物车靠近主机的一侧设有第四安装孔，载物车控制杆的端部通过旋转块安装在载物车的第五安装孔上，第五安装孔与旋转块转动连接；旋转块的一端滑动连接在载物车控制杆上，旋转块的另一端设有方形槽。
22.载物车控制杆上靠近第三安装孔和第五安装孔分别设置有第四推板和第五推板，
第四推板与安装板之间的载物车控制杆上安装有第四弹簧，第五推板与旋转块之间的载物车控制杆上安装有第五弹簧。
23.进一步地，举升连接环的下端还连接有载物车推杆，载物车推杆滑动设置在第六安装孔中，第六安装孔位于第五安装孔的下方；载物车推杆远离主机的一端设有第六推板，载物车推杆上的举升连接环两侧设有第七推板和复位板；第六推板与载物车之间的载物车推杆上安装有第六弹簧，第七推板与举升连接环之间的载物车推杆上安装有具有缓冲作用的第七弹簧，且复位板接触举升连接环。
24.采用上述技术方案的有益效果为：投放时，载物车推杆受力，其上的第七推板通过第七弹簧推动举升连接环，从而将凸轮对接杆推进腰形槽，使载物车控制杆的扭矩能够传递到举升凸轮；不投放时，在第六弹簧的作用下完成复位。
25.还提供了快递中转站，包括取件区和分拣区，取件区和分拣区之间安装有若干转运机器人；取件区设有输入传送带，输入传送带的末端连接循环传送带，循环传送带设有若干取件传送带；分拣区设有若干分拣通道；小件从输入传送带进入循环传送带，再通过取件传送带进入到转运机器人的载物台上，转运机器人转运并将小件投入分拣区的分拣通道；循环传送带上设置取间传送带的位置安装有拨件杆，取件传送带的末端设有控制拨件杆转动的控制杆；控制杆可在一端固定连接一个锥齿轮，与之啮合的另一个锥齿轮固定连接在一传动杆上，传动杆竖向布置且传动杆的另一端固定拨件杆，从而实现控制拨件杆的转动。
26.进一步地，控制杆的末端设有与方形槽匹配的方形块，方形块插入方形槽后，主机继续推动，使载物车外壁推动主机推管，从而推动第二锥齿轮，使第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合；第一锥齿轮转动，最终带动拨件杆转动，从而将小件从循环传送带导向至取件传送带。
27.本发明的有益效果为：每个主机上连接至少两个载物车，而每个载物车上可运输一个小件，增加了单次分拣的数量，提高了分拣效率；仅需一个电机控制多个载物车进行投放，降低了控制系统的复杂性；能够完成载物车的卸载和挂载，便于挂载不同尺寸的载物车，以装载不同尺寸的物流小件；转运机器人控制取件，降低人工参与需求量。
附图说明
28.图1为本发明中快递中转站的结构示意图；
29.图2为本发明中转运机器人的结构示意图；
30.图3为本发明中转运机器人的内部结构示意图；
31.图4为本发明中载物车的结构示意图；
32.图5为本发明中主机的结构示意图；
33.图6为本发明中主机控制杆和载物车控制杆连接处的结构示意图；
34.图7为图6中a处的局部放大图；
35.图8为本发明中载物车投放组件的结构示意图；
36.图9为本发明中载物车控制杆的安装示意图；
37.其中，1、输入传送带，2、循环传送带，3、拨件杆，4、取件传送带，5、分拣通道，6、六载物车机器人，7、三载物车机器人，8、控制杆，9、载物车，10、载物台，11、主机，12、主机控制杆，13、载物车控制杆，14、多槽板，15、腰形槽，16、凸轮对接杆，17、举升凸轮，18、复位板，
19、第七弹簧，20、第七推板，21、举升连接环，22、载物车推杆，23、第六安装孔，24、第六推板，25、第六弹簧，26、第二推板，27、第三推板，28、第三弹簧，29、第二锥齿轮，30、第一推板，31、限位板，32，第一安装孔，33、第一锥齿轮，34、电机，35、主机连接座，36、第二安装孔，37、运动机构，38、主机推管，39、第二弹簧，40、条形槽，41、第一凸块，42、第一卡槽，43、条形板，44、第二卡槽，45、第二凸块，46、凸边，47、举升连接杆，48、主动杆，49、摇摆杆转轴，50、从动杆，51、举升架，52、举升架接触环，53、举升复位块，54、第五安装孔，55、旋转块，56、方形槽，57、第五弹簧，58、第五推板，59、安装板，60、第四弹簧，61、第四推板，62、第四安装孔，63、第三安装孔。
具体实施方式
38.下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
39.如图2和图3所示，转运机器人，包括主机11和连接在主机11上的若干载物车9，如每个主机11搭载三个载物车9或者六个载物车9，即分别为三载物车机器人7和六载物车机器人6，分别用于搭载尺寸大和尺寸小的小件，实现每个转运机器人搭载多个小件。
40.主机11的下方安装有运动机构37，运动机构37可为agv小车的运动机构37，小车能够在地面上运动；主机11内安装有电机34驱动的第一锥齿轮33，主机11的侧壁上安装有主机控制杆12，主机控制杆12靠近第一锥齿轮33的一端安装有可与第一锥齿轮33啮合的第二锥齿轮29，第二锥齿轮29键连接在主机控制杆12上且第二锥齿轮29可在主机控制杆12上滑动。
41.载物车9中安装有与主机控制杆12相互连接的载物车控制杆13，载物车控制杆13上安装有投放组件，投放组件的上方安装有用于搭载小件的载物台10；投放时，电机34驱动第一锥齿轮33，第一锥齿轮33转动带动第二锥齿轮29转动，第二锥齿轮29带动主机控制杆12和载物车控制杆13旋转，从而使载物车控制杆13通过旋转带动投放组件投放出载物台10上的小件。
42.作为可选的实施方式，如图5所示，主机11侧壁上设有第一安装孔32和主机连接座35，主机连接座35设有第二安装孔36，第一安装孔32中滑动连接有主机推管38，主机控制杆12滑动设置在主机推管38和第二安装孔36中。
43.主机控制杆12靠近第一锥齿轮33的一方设有限位板31和第一推板30，限位板31和第一推板30位于第二安装孔36的两侧；主机推管38的两端分别设有第二推板26和第三推板27，第二推板26位于主机11与载物车9之间且第二推板26的一端接触载物车9，第三推板27位于主机11侧壁与第二锥齿轮29之间。
44.第一推板30与主机连接座35之间设置有第一弹簧，第二推板26与主机11之间设置有第二弹簧39，第三推板27与第二锥齿轮29之间设置有第三弹簧28，第一弹簧、第二弹簧39和第三弹簧28均安装在主机控制杆12上；主机推管38的第三推板27通过第三弹簧28推动第二锥齿轮29，才能完成第一锥齿轮33和第二锥齿轮29的啮合；第三弹簧28具有缓冲的效果，能够防止第一锥齿轮33和第二锥齿轮29啮合时的刚性碰撞。
45.作为可选的实施方式，如图6和图7所示，载物车控制杆13的一端设有第一卡槽42，第一卡槽42内的一侧设有第一凸块41，第一凸块41与第一卡槽42底部之间设有条形槽40；主机控制杆12一端设有与第一卡槽42相匹配的第二凸块45，第二凸块45内设有与第一凸块41相匹配的第二卡槽44，第二凸块45的端部设有通过旋转卡入条形槽40内的条形板43。
46.挂载载物车9时，第二凸块45插入第一卡槽42，主机控制杆12顺时针转动，条形板43进入条形槽40内且第二卡槽44与第一凸块41配合，此时，主机控制杆12顺时针旋转能够传递扭矩，并且主机控制杆12和载物车控制杆13之间不能发生轴向的相对运动，主机11能够带动载物车9移动；卸载载物车9时，主机控制杆12逆时针转动，条形板43推出条形槽40，主机11退回使第二凸块45推出第一卡槽42，完成与载物车9的分离。
47.作为可选的实施方式，如图8所示，投放组件包括举升摇摆杆、举升架51和滑动连接在载物车控制杆13上的举升凸轮17，举升凸轮17的圆周面上设有凸边46，举升凸轮17通过凸边46连接有半圆形的举升连接环21，举升连接环21的下端固定连接有举升连接杆47。
48.举升摇摆杆包括主动杆48和固定连接在主动杆48一端的从动杆50，主动杆48和从动杆50的连接处安装有一根摇摆杆转轴49，摇摆杆转轴49铰接在载物车9侧壁上；主动杆48未投放状态时与载物车控制杆13平行；主动杆48上沿轴向滑动连接举升连接杆47，主动杆48的一端设有用于载物台10复位举升复位块53，举升复位块53为配重块。
49.举升架51为剪叉结构，剪叉结构包括若干第一支撑腿和第二支撑腿，若干第一支撑腿首尾铰接形成长条形，若干第二支撑腿首尾铰接形成长条状，每一条第一支撑腿均与一条第二支撑腿的中部对应铰接；举升架51下端的其中一条支撑腿铰接在载物车9的侧壁上，另一条支撑腿滑动连接在从动杆50中；举升架51的上端连接有举升架接触环52，举升架接触环52的上方接触载物台10，载物台10的一端可铰接在载物车9远离主机11一端的侧壁上。
50.投放时，载物车控制杆13旋转带动举升凸轮17旋转，带动举升连接环21向上运动，进而带动举升连接杆47向上运动，使举升摇摆杆逆时针转动，推动举升架51顶起举升架接触环52，从而顶起载物台10，载物台10绕其铰接处转动，实现载物台10上小件的投放；失去外力之后，在配重块重力的作用下，完成复位。
51.作为可选的实施方式，如图4所示，载物车控制杆13上固定安装有多槽板14，多槽板14上环形设置有多个腰形槽15，举升凸轮17上环形设置有与腰形槽15匹配的凸轮对接杆16；投放时，举升凸轮17在载物车控制杆13上滑动，使其上的凸轮对接杆16插入腰型槽，此时载物车控制杆13的扭矩能够传递到举升凸轮17；不投放时，凸轮对接杆16不会插入腰型槽，无论载物车控制杆13如何转动，均不会驱动举升凸轮17转动。
52.作为可选的实施方式，如图9所示，载物车9的中部设有安装板60，载物车控制杆13穿过安装板60上开设的第三安装孔63，载物车9靠近主机11的一侧设有第四安装孔62，载物车控制杆13的端部通过旋转块55安装在载物车9的第五安装孔54上，第五安装孔54与旋转块55转动连接；旋转块55的一端滑动连接在载物车控制杆13上，旋转块55的另一端设有方形槽56。
53.载物车控制杆13上靠近第三安装孔63和第五安装孔54分别设置有第四推板61和第五推板58，第四推板61与安装板60之间的载物车控制杆13上安装有第四弹簧60，第五推板58与旋转块55之间的载物车控制杆13上安装有第五弹簧57。
54.作为可选的实施方式，如图4所示，举升连接环21的下端还连接有载物车推杆22，载物车推杆22滑动设置在第六安装孔23中，第六安装孔23位于第五安装孔54的下方；载物车推杆22远离主机11的一端设有第六推板24，载物车推杆22上的举升连接环21两侧设有第七推板20和复位板18；第六推板24与载物车9之间的载物车推杆22上安装有第六弹簧25，第七推板20与举升连接环21之间的载物车推杆22上安装有具有缓冲作用的第七弹簧19，且复位板18接触举升连接环21；投放时，载物车推杆22受力，其上的第七推板20通过第七弹簧19推动举升连接环21，从而将凸轮对接杆16推进腰形槽15，使载物车控制杆13的扭矩能够传递到举升凸轮17；不投放时，在第六弹簧25的作用下完成复位。
55.如图1所示，还提供了快递中转站，包括取件区和分拣区，取件区和分拣区之间安装有若干转运机器人；取件区设有输入传送带1，输入传送带1的末端连接循环传送带2，循环传送带2设有若干取件传送带4；分拣区设有若干分拣通道5；小件从输入传送带1进入循环传送带2，再通过取件传送带4进入到转运机器人的载物台10上，转运机器人转运并将小件投入分拣区的分拣通道5；循环传送带2上设置取间传送带的位置安装有拨件杆3，取件传送带4的末端设有控制拨件杆3转动的控制杆8；控制杆8可在一端固定连接一个锥齿轮，与之啮合的另一个锥齿轮固定连接在一传动杆上，传动杆竖向布置且传动杆的另一端固定拨件杆3，从而实现控制拨件杆3的转动。
56.作为可选的实施方式，如图2所示，控制杆8的末端设有与方形槽56匹配的方形块，方形块插入方形槽56后，主机11继续推动，使载物车9外壁推动主机推管38，从而推动第二锥齿轮29，使第一锥齿轮33和第二锥齿轮29啮合；第一锥齿轮33转动，最终带动拨件杆3转动，从而将小件从循环传送带2导向至取件传送带4。
57.作为可选的实施方式，循环传送带2或取件传送带4上可设置扫描装置，扫描装置可扫描小件上记载信息的标签，且能够与转运机器人关联，通过控制系统控制转运机器人将对应的物流小件投放到对应的分拣通道5。
58.本发明的工作过程为：
59.转运机器人运动到取件传送带4末端，使控制杆8上的方形块插入方形槽56；主机11继续推动，使第一锥齿轮33和第二锥齿轮29啮合；电机34驱动第一锥齿轮33转动，最终带动拨件杆3转动，将小件从循环传送带2导向至取件传送带4，进入载物车9的载物台10；转运机器人退出后旋转，以同样的取件方式再次取件；取件完成后，运动到相应的分拣通道5，使载物车推杆22顶住分拣通道5；主机11继续推动，使举升凸轮17的凸轮对接杆16插入多槽板14中；电机34驱动第一锥齿轮33转动，带动投放组件将载物台10上的小件投入分拣通道5。