一种工业机器人用自动化仓储系统的制作方法

1.本发明涉及仓储系统装置技术领域，具体涉及一种工业机器人用自动化仓储系统。


背景技术：

2.传统的仓储系统，货物放置在托盘上，然后通过工业机器人抓取托盘，然后工业机器人移动到制定位置，然后顺次放置托盘，实现对货物的码垛。但是现有技术中的工业机器人通过托举的方式，将托盘转运到不同高度处进行放置，转运过程中容易发生倾斜，造成托盘脱离工业机器人的风险；当需要水平叠放，或者竖直叠放时，放置不方便，还需要人工额外操作，人工劳动强度大，码垛效率低；当需要对水平叠放或者竖直叠放的托盘进行取出时，通过工业机器人取出不方便。
3.为此，亟待一种工业机器人用自动化仓储系统，工业机器人转运托盘的过程中，保证托盘的稳定性，降低托盘滑脱带来的安全隐患；工业机器人不需要移动，降低所需求的使用空间；通过工业机器人可实现放入与取出，不需要人工额外操作，降低人工劳动强度。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种工业机器人用自动化仓储系统，工业机器人转运托盘的过程中，保证托盘的稳定性，降低托盘滑脱带来的安全隐患；工业机器人不需要移动，降低所需求的使用空间；通过工业机器人可实现放入与取出，不需要人工额外操作，降低人工劳动强度。
5.本发明具体采用以下技术方案：
6.本发明的工业机器人用自动化仓储系统，包括输送带、机器人本体和或货架，输送带上设置有托盘，机器人本体能抓取托盘并放置到货架上，机器人本体的手臂前端设置有抓取组件，抓取组件能实现对托盘的夹紧并能自动解除夹紧，货架上设置有能升降移动的放置板，货架设置有用于控制升降板升降移动的升降组件，货架内还设置有用于推拉托盘在放置板上横向移动的推拉组件。
7.进一步优选地，抓取组件包括抓取板、抓取杆、侧护板、连接杆和定位凸起；抓取杆的上端与机器人本体的手臂相互连接，抓取杆的下端贯穿抓取板，抓取杆能相对抓取板升降移动，两个侧护板分别位于抓取杆的左右两侧，两个侧护板的上端与抓取板的下端铰接设置，定位凸起分别设置在两个侧护板的下端内侧，连接杆的两端分别与侧护板和抓取杆铰接，两个侧护板之间还设置有压缩弹簧，托盘的两端外壁开设有与定位凸起相互适配的定位凹槽。
8.进一步优选地，定位凸起和定位凹槽的外形均为弧形，并且两个侧护板上的定位凸起分别以对应侧护板上的铰接点为圆心。
9.进一步优选地，推拉组件包括丝杠传动系统、第一液压缸、推拉板、夹紧板、齿条和马达；丝杠传动系统设置水平设置在货架内部上端，丝杠传动系统设置有滑座，第一液压缸
设置在滑座下端，第一液压缸的第一伸缩轴与推拉板上端相互连接，推拉板内部为空心结构，两个夹紧板分别设置在推拉板的两侧，两个齿条的外侧端与夹紧板相互连接，两个齿条的内侧端位于推拉板的内部，马达设置在推拉板的外侧壁，马达的转轴上套设有位于推拉板内部的主动轮，两个齿条位于主动轮的上下两侧，主动轮同时与两个齿条啮合。
10.进一步优选地，两个夹紧板的内侧设置有限位凸起，限位凸起能进入到定位凹槽内。
11.进一步优选地，升降组件包括承托块、第一定位轴和第二定位轴；货架的两侧均设置有能同步升降移动的升降组件，货架的两侧设置有夹板，夹板与货架之间形成夹层，夹板沿竖直方向开设有滑槽，承托块的外侧端能贯穿滑槽，承托块的内侧端贯穿开设有通孔，第一定位轴贯穿通孔，承托块能绕第一定位轴的轴线转动，承托块开设有限位槽，限位槽位于通孔背离滑槽的一侧，限位槽的下端贯穿承托块的底壁，第二定位轴能自下而上进入到限位槽内，第一定位轴的两端设置有第二液压缸，第二定位轴的两端设置有第三液压缸。
12.进一步优选地，承托块的下端设置有配重块，使承托块的重心位于通孔的下方。
13.进一步优选地，货架的侧壁还开设有让位槽，货架的外壁还设置有支架，支架上设置有电动推拉杆，电动推拉杆能伸入到货架内并将放置板经让位槽取出，支架的下方设置有第四液压缸，第四液压缸的第四伸缩轴上端设置有升降板，升降板能用于支撑从货架内取出的放置板。
14.进一步优选地，货架的内壁还沿竖直方向开设有导向槽，放置板的外壁设置有与导向槽相互适配的导向块，电动推拉杆的前端设置有电磁铁，电磁铁能与导向块吸附。
15.进一步优选地，导向块的截面形状为燕尾形或t字形。
16.本发明的有益效果体现在：
17.1、本发明的托盘能沿着输送带移动，在机器人本体上设置有抓取组件，通过抓取组件能够对托盘进行抓取，将托盘转运到货架上。通过设置抓取组件，托盘在转运过程中，保证托盘与机器人本体的一体性，能够有效避免托盘从机器人手臂上脱离。抓取组件能实现对托盘的夹紧并自动解除夹紧，实现快捷夹紧与脱离，不需要人工额外操作，降低人工劳动强度。通过设置升降组件和推拉组件，当机器人本体重复将托盘放置到货架的某一固定位置后，通过推拉组件将托盘沿水平的方向顺次码垛到放置板上，当该放置板满载后，满载的放置板向下移动，实现竖直方向的叠放，而不需要机器人本体移动，降低机器人本体所需的工作空间。
18.2、两个侧护板关于抓取杆的轴线对称，两个侧护板在压缩弹簧的作用下具有一个背向移动的趋势。当机器人本体的手臂控制抓取组件到托盘的上方时，两个侧护板位于托盘沿输送带移动方向的两侧，此时对两个侧护板施加相向的推力(或在托盘的定位凹槽外侧设置一个导向面，使两个侧护板从侧护面进入到导向面处，抓取杆线上移动时，定位凸起在导向面的作用下滑进定位凹槽内)使两个侧护板上的定位凸起进入到定位凹槽内。当托盘的重力完全转移到抓取组件上时，抓取杆相对抓取板向上移动一定距离，两个拉杆对两个侧护板施加相向的拉力，保证托盘在转移过程中，定位凸起始终位于定位凹槽内，使托盘与抓取组件作为一个整体，避免托盘转移的过程中脱离机器人本体的手臂。当将托盘放置到放置板上时，两个侧护板在压缩弹簧的作用下向外移动，定位凸起从定位凹槽内退出，自动完成解锁，不需要额外操作。
电动推拉杆，11-电磁铁，12-升降板，13-第四液压缸，14-让位槽，15-导向槽，16-导向块。
具体实施方式
30.下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
31.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
32.实施例1
33.本发明的工业机器人用自动化仓储系统，包括输送带1、机器人本体2和或货架3，输送带1上设置有托盘101，机器人本体2能抓取托盘101并放置到货架3上，机器人本体2的手臂前端设置有抓取组件4，抓取组件4能实现对托盘101的夹紧并能自动解除夹紧，货架3上设置有能升降移动的放置板6，货架3设置有用于控制升降板12升降移动的升降组件，货架3内还设置有用于推拉托盘101在放置板6上横向移动的推拉组件5。
34.采用上述技术方案后：本发明的托盘101能沿着输送带1移动，在机器人本体2上设置有抓取组件4，通过抓取组件4能够对托盘101进行抓取，将托盘101转运到货架3上。通过设置抓取组件4，托盘101在转运过程中，保证托盘101与机器人本体2的一体性，能够有效避免托盘101从机器人手臂上脱离。抓取组件4能实现对托盘101的夹紧并自动解除夹紧，实现快捷夹紧与脱离，不需要人工额外操作，降低人工劳动强度。通过设置升降组件和推拉组件5，当机器人本体2重复将托盘101放置到货架3的某一固定位置后，通过推拉组件5将托盘101沿水平的方向顺次码垛到放置板6上，当该放置板6满载后，满载的放置板6向下移动，实现竖直方向的叠放，而不需要机器人本体2移动，降低机器人本体2所需的工作空间。
35.实施例2
36.本实施例是在实施例1的基础上作的进一步优化如下：抓取组件4包括抓取板402、抓取杆401、侧护板405、连接杆403和定位凸起406；抓取杆401的上端与机器人本体2的手臂相互连接，抓取杆401的下端贯穿抓取板402，抓取杆401能相对抓取板402升降移动，两个侧护板405分别位于抓取杆401的左右两侧，两个侧护板405的上端与抓取板402的下端铰接设置，定位凸起406分别设置在两个侧护板405的下端内侧，连接杆403的两端分别与侧护板405和抓取杆401铰接，两个侧护板405之间还设置有压缩弹簧404，托盘101的两端外壁开设有与定位凸起406相互适配的定位凹槽102。定位凸起406和定位凹槽102的外形均为弧形，并且两个侧护板405上的定位凸起406分别以对应侧护板405上的铰接点为圆心。
37.采用上述技术方案后：两个侧护板405关于抓取杆401的轴线对称，两个侧护板405在压缩弹簧404的作用下具有一个背向移动的趋势。当机器人本体2的手臂控制抓取组件4到托盘101的上方时，两个侧护板405位于托盘101沿输送带1移动方向的两侧，此时对两个侧护板405施加相向的推力(或在托盘101的定位凹槽102外侧设置一个导向面，使两个侧护板405从侧护面进入到导向面处，抓取杆401线上移动时，定位凸起406在导向面的作用下滑进定位凹槽102内)使两个侧护板405上的定位凸起406进入到定位凹槽102内。当托盘101的重力完全转移到抓取组件4上时，抓取杆401相对抓取板402向上移动一定距离，两个拉杆对两个侧护板405施加相向的拉力，保证托盘101在转移过程中，定位凸起406始终位于定位凹
槽102内，使托盘101与抓取组件4作为一个整体，避免托盘101转移的过程中脱离机器人本体2的手臂。当将托盘101放置到放置板6上时，两个侧护板405在压缩弹簧404的作用下向外移动，定位凸起406从定位凹槽102内退出，自动完成解锁，不需要额外操作。
38.实施例3
39.本实施例是在实施例1的基础上作的进一步优化如下：推拉组件5包括丝杠传动系统501、第一液压缸503、推拉板504、夹紧板505、齿条507和马达506；丝杠传动系统501设置水平设置在货架3内部上端，丝杠传动系统501设置有滑座502，第一液压缸503设置在滑座502下端，第一液压缸503的第一伸缩轴与推拉板504上端相互连接，推拉板504内部为空心结构，两个夹紧板505分别设置在推拉板504的两侧，两个齿条507的外侧端与夹紧板505相互连接，两个齿条507的内侧端位于推拉板504的内部，马达506设置在推拉板504的外侧壁，马达506的转轴上套设有位于推拉板504内部的主动轮，两个齿条507位于主动轮的上下两侧，主动轮同时与两个齿条507啮合。两个夹紧板505的内侧设置有限位凸起508，限位凸起508能进入到定位凹槽102内。
40.采用上述技术方案后：通过丝杠传动系统501，实现第一液压缸503、推拉板504、夹紧板505、齿条507和马达506作为一个整体能在横向移动，给托盘101的推拉移动提供动力。第一液压缸503实现推拉板504、夹紧板505、齿条507和马达506作为一个整体的升降移动，能够重复对多个托盘101进行推拉移动。推拉板504的两侧设置有夹紧板505，两个夹紧板505在马达506的作用下实现同时向内或向外移动，实现两个侧护板405之间的间距调节，保证对托盘101的夹紧以及解锁夹紧作用。通过设置限位凸起508，限位凸起508进入到定位凹槽102内，通过机械式锁紧，保证推拉过程中的顺利进行，避免出现打滑的情况。
41.实施例4
42.本实施例是在实施例1的基础上作的进一步优化如下：升降组件包括承托块7、第一定位轴703和第二定位轴704；货架3的两侧均设置有能同步升降移动的升降组件，货架3的两侧设置有夹板8，夹板8与货架3之间形成夹层801，夹板8沿竖直方向开设有滑槽802，承托块7的外侧端能贯穿滑槽802，承托块7的内侧端贯穿开设有通孔701，第一定位轴703贯穿通孔701，承托块7能绕第一定位轴703的轴线转动，承托块7开设有限位槽702，限位槽702位于通孔701背离滑槽802的一侧，限位槽702的下端贯穿承托块7的底壁，第二定位轴704能自下而上进入到限位槽702内，第一定位轴703的两端设置有第二液压缸706，第二定位轴704的两端设置有第三液压缸。承托块7的下端设置有配重块705，使承托块7的重心位于通孔701的下方。
43.采用上述技术方案后：在放置板6的两侧均设置有升降组件，同一侧的承托块7优选为两个，即四个承托块7能够同步升降移动，避免放置板6升降移动过程中倾斜。承托块7的外侧端露出到滑槽802外，对放置板6起到支撑作用。承托块7上贯穿设置有通孔701和限位槽702，第一定位轴703贯穿通孔701，承托块7能够绕第一定位轴703的轴线转动。第二定位轴704能够进入到限位槽702内，当第二定位轴704位于限位槽702内时，此时使承托块7不能绕第一定位轴703的轴线转动，此时承托块7起到对放置板6的承托作用。即当需要承托块7对放置板6起到承托力，将放置板6自上而下移动时，第二定位轴704位于限位槽702内，当将放置板6放置到位于下方的放置板6上端时，此时需要将承托块7移动到最上端承托下一个放置板6，在承托块7向上移动时，第二定位轴704位于限位槽702外，使承托块7能够绕第
一定位轴703的轴线转动，使承托块7能够越过放置板6。第一定位轴703和第二定位轴704头通过第二液压缸706和第三液压缸实际承托力。承托块7能够在任意位置实现承托块7的转动，即能够将放置板6放置到任意高度。相邻放置板6之间可以通过托盘101进行支撑。通过设置配重块705，使承托块7不受外力作用时，能使承托块7保持水平状态，保证第二定位轴704能够自下而上进入到限位槽702没。
44.实施例5
45.本实施例是在实施例1的基础上作的进一步优化如下：货架3的侧壁还开设有让位槽14，货架3的外壁还设置有支架9，支架9上设置有电动推拉杆10，电动推拉杆10能伸入到货架3内并将放置板6经让位槽14取出，支架9的下方设置有第四液压缸13，第四液压缸13的第四伸缩轴上端设置有升降板12，升降板12能用于支撑从货架3内取出的放置板6。货架3的内壁还沿竖直方向开设有导向槽15，放置板6的外壁设置有与导向槽15相互适配的导向块16，电动推拉杆10的前端设置有电磁铁11，电磁铁11能与导向块16吸附。导向块16的截面形状为燕尾形或t字形。
46.采用上述技术方案后：通过设置支架9、电动推杆、升降板12和第四液压缸13，电动推杆前端设置有电磁铁11，当通电时能与导向块16吸附，将放置板6从货架3内拉出，或将升降板12上的放置板6经让位槽14推入到货架3内。实现当需要放置托盘101时，能持续向货架3内放入放置板6用以放置托盘101；或自上而下取出托盘101后，能够对放置板6进行取出收纳。导向块16的截面形状为燕尾形或t字形，对放置板6的升降移动路径起到限制作用，避免放置板6随意晃动。
47.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。