一种吊挂卷扬机构及物流穿梭机器人的制作方法

1.本实用新型涉及物流运输技术领域，具体涉及一种吊挂卷扬机构及物流穿梭机器人。


背景技术：

2.目前，随着物流行业的快速发展，低空架设轨道或索道的运输物流方式相对于传统物流更省时省力；物流穿梭机器人为轨道式或索道式物流的主要载体，由于物流穿梭机器人固定在索道上运行，而索道一般设置在较高位置，平常人无法触碰，故物流箱只能在专业的物流基站进行装卸货物，无法满足随停装卸货物的应用场景。
3.为此，有部分商家在物流穿梭机器人上设置吊挂卷扬机构，其吊挂卷扬机构包括与物流箱相连接的挂钩、与挂钩连接的牵引绳以及驱动牵引绳卷收或释放的卷放组件。由此，通过卷放组件调整牵引绳的长度，可方便实现物流箱的吊起或放下，从而便于物流箱的安装与拆卸。
4.但现有的吊挂卷扬机构在运动过程中仍存在以下问题：首先是在物流箱上升的过程中，卷扬机构收放牵引绳无法自动检测收放到位情况，会导致收放过渡，损坏牵引绳；二是传统的吊挂卷扬机构利用牵引绳进行吊挂运输，牵引绳长期受力，运输过程的振动、折弯、扭动会导致牵引绳损坏，这样的吊挂运输方式存在牵引绳长时间受力存在绳断裂坠落的安全隐患。
5.为此，如何提供一种能够方便装卸物流箱且安全性高的物流穿梭机器人，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

6.为了克服上述现有技术所述的缺陷，本实用新型提供了一种吊挂卷扬机构及物流穿梭机器人，通过设置卡紧机构，可在物流箱吊起时进行卡紧固定，并支撑承受物体重量，不直接用牵引绳受力，有效防止了牵引绳断裂物流箱的脱落及物流箱晃动激烈的风险，使工作更加安全。
7.本实用新型为解决其问题所采用的技术方案是：
8.一种吊挂卷扬机构，包括用于与物流箱相挂接的挂杆、与所述挂杆相连接的牵引绳、驱动所述牵引绳卷收或释放的卷放组件以及用于卡紧所述挂杆的卡紧组件，其中：
9.所述卡紧组件包括用于卡住所述挂杆的卡块、用于锁住所述卡块的锁紧件、到位检测器以及控制器；所述控制器分别与所述锁紧件以及所述到位检测器电连接；
10.所述挂杆被所述卡块卡住需要解开时，所述卷放组件驱动所述挂杆上升并带动所述卡块向外/内打开，直到所述锁紧件锁住所述卡块，此时所述挂杆可下降；
11.所述挂杆需要被所述卡块卡住时，复位至所述卷放组件的底部并被所述到位检测器所检测到位时，所述到位检测器发送到位信号至所述控制器，所述控制器控制所述锁紧件解锁，所述卡块向内/外回收并卡住所述挂杆。
12.本实用新型的吊挂卷扬机构，通过设置卡紧组件，当物流箱上升到位后，其卡块向内/向外回收并卡住挂杆，从而支撑承受物体重量，不直接用牵引绳受力，有效防止了牵引绳断裂物流箱的脱落及物流箱晃动激烈的风险，使工作更加安全。
13.进一步地，所述卡块上设有可供所述挂杆端部伸入的卡槽，所述挂杆端部设有第一导向斜面，所述挂杆上升时，可带动所述第一导向斜面与所述卡槽相抵接，进而带动所述卡块沿所述第一导向斜面滑动以向外/内打开；或者，所述卡块上设有可供所述挂杆端部伸入的卡槽，所述挂杆上升时，所述控制器控制所述卡块向外/内打开。
14.进一步地，所述锁紧件包括主体以及设置在所述主体上的伸缩块，所述伸缩块上设有第二导向斜面，所述卡块上设有与所述第二导向斜面相配合的杆体；
15.所述挂杆上升时，可带动所述杆体沿所述第二导向斜面滑动，直到所述杆体脱离所述第二导向斜面时，所述杆体卡在所述伸缩块的下端。
16.进一步地，所述锁紧件还包括伸缩弹簧，所述杆体沿所述第二导向斜面滑动时，所述伸缩块受到所述杆体推力并压缩所述伸缩弹簧，直到所述杆体脱离所述第二导向斜面，所述伸缩块在所述伸缩弹簧的弹力作用下伸出并将所述杆体卡在其下端；或者，所述杆体沿所述第二导向斜面滑动时，所述控制器驱动所述伸缩块回缩，直到所述杆体脱离所述第二导向斜面时，所述控制器驱动所述伸缩块复位，所述杆体卡在所述伸缩块的下端。
17.进一步地，还包括与所述卡块相连接的弹性件，所述控制器驱动所述伸缩块回缩时，所述杆体与所述伸缩块脱离，所述卡块在所述弹性件的弹力作用下向内/外回收并卡住所述挂杆。
18.进一步地，还包括设置在挂杆内的平衡机构，所述平衡机构包括沿所述挂杆中轴线对称设置的平衡轮，所述牵引绳缠绕在所述平衡轮上。
19.由此，通过设置平衡机构，若挂杆倾斜上升时，挂杆优先抵接卡槽顶沿端作为支撑，通过平衡机构调节挂杆另一端的牵引绳使得挂杆两端牵引绳可以继续往上收，直至挂杆另一端也抵接卡槽顶沿，最终挂杆的两端达到平衡。
20.进一步地，还包括若干导向机构，所述导向机构包括导向座以及设置在所述导向座上且相对设置的两导向轮，所述牵引绳从两所述导向轮之间穿过且与两所述导向轮均传动连接。
21.进一步地，所述卷放组件包括驱动装置以及旋转轴，所述牵引绳缠绕在所述旋转轴上，所述驱动装置驱动所述旋转轴顺时针转动或逆时针转动，以使所述牵引绳卷收或释放。
22.进一步地，所述驱动装置包括驱动电机以及蜗轮蜗杆减速器，所述驱动电机的输出端与蜗杆相连接，所述蜗杆与蜗轮相啮合传动，所述蜗轮的输出端与所述旋转轴相连接。
23.另外，本实用新型第二方面还提供一种物流穿梭机器人，包括上述吊挂卷扬机构、行走驱动机构、连接架以及控制箱，其中：
24.所述连接架的上端与行走驱动机构相连，所述连接架的下端与控制箱相连；
25.所述吊挂卷扬机构设置在控制箱的下端。
26.综上所述，本实用新型的一种吊挂卷扬机构及物流穿梭机器人，通过设置卡紧机构，可在物流箱吊起时进行卡紧固定，并支撑承受物体重量，不直接用牵引绳受力，有效防止了牵引绳断裂物流箱的脱落及物流箱晃动激烈的风险，使工作更加安全。
附图说明
27.图1为本实用新型吊挂卷扬机构隐藏外壳后的结构示意图；
28.图2为图1中a部的局部放大图；
29.图3为本实用新型吊挂卷扬机构中卡块与铰接座的结构示意图；
30.图4为本实用新型另一实施例中卡块与挂钩的结构示意图；
31.图5为图1中的部分结构示意图；
32.图6为本实用新型物流穿梭机器人的结构示意图。
33.其中，附图标记含义如下：
34.1、吊挂卷扬机构；11、挂杆；111、第一导向斜面；12、牵引绳；131、驱动装置；1311、驱动电机；1312、蜗轮蜗杆减速器；132、旋转轴；133、安装支架；141、卡块；1411、卡槽；1412、杆体；1413、铰耳；142、锁紧件；1421、主体；1422、伸缩块；14221、第二导向斜面；143、到位检测器；144、铰接座；15、弹性件；16、平衡轮；17、导向机构；171、导向座；172、导向轮；2、行走驱动机构；3、连接架；4、控制箱。
具体实施方式
35.为了更好地理解和实施，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
36.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
37.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。
38.实施例一
39.参阅图1-3，本实用新型提供了一种吊挂卷扬机构1，包括用于与物流箱(图中未示出)相挂接的挂杆11、与挂杆11相连接的牵引绳12以及驱动牵引绳12卷收或释放以带动挂杆11上升或下降的卷放组件。
40.具体的，该卷放组件包括驱动装置131、旋转轴132以及安装支架133，该安装支架133位于挂杆11的上方。该安装支架133为对称设置的两u形支架，该旋转轴132水平穿设在u型支架上；该驱动装置131设置在两u形支架之间并与位于两侧的旋转轴132传动连接。该驱动装置131包括驱动电机1311以及蜗轮蜗杆减速器1312，该驱动电机1311的输出端与蜗轮蜗杆减速器1312内的蜗杆(图中未示出)相连接，该蜗轮蜗杆减速器1312内的蜗杆与蜗轮(图中未示出)相啮合传动，该蜗轮的输出端与旋转轴132相连接；该牵引绳12缠绕在旋转轴132上。
41.由此，当驱动电机1311通过蜗轮蜗杆减速器1312带动两侧的旋转轴132顺时针转动或逆时针转动时，可使牵引绳12卷收在旋转轴132的侧壁上或使得牵引绳12在旋转轴132上释放，从而实现物流箱的吊起或下放。
42.再参阅图1-3，该吊挂卷扬机构1还包括卡紧挂杆11的卡紧组件，该卡紧组件包括
设置在该挂杆11两端且用于卡住挂杆11的卡块141、用于锁住卡块141的锁紧件142、到位检测器143以及控制器(图中未示出)，该控制器分别与锁紧件142以及到位检测器143电连接。该锁紧件142和到位检测器143均设置在安装支架133上。
43.具体的，该卡块141包括可供挂杆11端部伸入的卡槽1411以及设置在卡槽1411上的铰耳1413，该安装支架133上设有铰接座144，该卡块141上的铰耳1413铰接在铰接座144上；该挂杆11的端部设有与卡槽1411相配合的第一导向斜面111。
44.由此，当卷放组件驱动挂杆11上升时，先带动挂杆11端部与卡块141的底部相抵接并带动卡块141向外稍微打开，随后挂杆11继续上升直到该挂杆11上的第一导向斜面111与卡槽1411的顶沿相抵接，进而带动卡块141沿第一导向斜面111滑动，并使铰耳1413沿铰接座144转动以向外完全打开。
45.在本实施例中，该挂杆11下放后，卡块141回收并处于不张开状态，故挂杆11上升后会先与该卡块141的底部相抵接；在其他实施例中，该挂杆11下放后，卡块141仍处于张开状态，则挂杆11上升后将不与卡块141的底部抵接。
46.参阅图4，在其他实施例中，该挂杆11的两端也可以呈向内弯折的结构，当卷放组件驱动挂杆11上升时，可带动挂杆11端部与卡块141底部相抵接并带动卡块141向内稍微打开，随后挂杆11继续上升直到该挂杆11上的第一导向斜面111与卡槽1411的顶沿相抵接，进而带动卡块141沿第一导向斜面111滑动，并使铰耳1413沿铰接座144转动以向内完全打开，锁紧件142锁住卡块141使其一直保持向内状态，挂杆11可下放或上升，挂杆11需要被卡住时，锁紧件142解锁卡块141使其向外复位并卡住挂杆11。
47.另外，该卡块141还包括设置在卡槽1411上方的杆体1412，该锁紧件142包括主体1421、设置在主体1421上的伸缩块1422以及伸缩弹簧(图中未示出)，该伸缩块1422上设有与杆体1412相配合的第二导向斜面14221。
48.由此，当卷放组件驱动挂杆11上升至第一导向斜面111与卡槽1411的顶沿相抵接，进而带动卡块141沿第一导向斜面111滑动时，可同时带动杆体1412沿第二导向斜面14221滑动。
49.在本实施例中，该伸缩块1422受到杆体1412推力并压缩伸缩弹簧，直到该杆体1412脱离第二导向斜面14221，该伸缩块1422在伸缩弹簧的弹力作用下伸出并将杆体1412卡在其下端，使杆体1412无法回收，进而可实现杆体1412的锁定。在其他实施例中，杆体1412沿第二导向斜面14221滑动时，控制器驱动伸缩块1422回缩，直到杆体1412脱离第二导向斜面14221时，控制器驱动伸缩块1422复位，杆体1412卡在伸缩块1422的下端，使杆体1412无法回收，进而可实现杆体1412的锁定。该到位检测器143包括设置在安装支架133下的弹片，当挂杆11继续上升并接触弹片时，到位检测器143发送到位信号给控制器，控制器控制驱动电机1311停止运作。
50.在本实施例中，当挂杆11的两端为图1所示的结构时，该锁紧件142以及到位检测器143均位于铰接座144的内侧；当挂杆11的两端为图4所示的结构时，该锁紧件142以及到位检测器143均位于铰接座144的外侧。
51.另外，还包括弹性件15，该弹性件15的一端与卡块141的铰耳1413连接，另一端与安装支架133连接。当控制器驱动伸缩块1422回缩时，该卡块141上的杆体1412与伸缩块1422脱离，与此同时，控制器控制驱动电机1311运作并下放挂杆11至第一导向斜面111与卡
槽1411的顶沿脱离，该卡块141在弹性件15的弹力作用下向内回收并卡住挂杆11。
52.在本实施例中，该控制器为单片机，该到位检测器143为微动开关或行程开关或红外开关，该锁紧件142为电磁锁或电机，该弹性件15为弹簧。
53.另外，该吊挂卷扬机构1还包括设置在挂杆11内的平衡机构，该平衡机构包括沿挂杆11中轴线对称设置的两平衡轮16，该牵引绳12缠绕在平衡轮16上。
54.由此，通过设置平衡机构，若挂杆11倾斜上升时，挂杆11优先抵接卡槽1411顶沿端作为支撑，通过平衡机构调节挂杆11另一端的牵引绳12使得挂杆11两端牵引绳12可以继续往上收，直至挂杆11另一端也抵接卡槽1411顶沿，最终挂杆11的两端达到平衡。
55.另外，还包括设置在安装支架133上的若干导向机构17，该导向机构17包括导向座171以及设置在导向座171上且相对设置的两导向轮172，该牵引绳12从两导向轮172之间穿过且与两导向轮172均传动连接，导向轮172的作用主要是引导牵引绳12沿竖直方向移动。
56.本实用新型的吊挂卷扬机构1的工作原理如下：
57.当需要下放物流箱时，位于物流箱上端的挂杆11的两端被卡块141卡住，此时挂杆11无法下降；随后卷放组件驱动挂杆11上升，从而带动第一导向斜面111与卡槽1411顶沿相抵接，并使卡槽1411沿着第一导向斜面111滑动，同时带动杆体1412沿第二导向斜面14221滑动，以使铰耳1413沿铰接座144转动以向外打开，直到杆体1412脱离第二导向斜面14221并卡在伸缩块1422的下端时，杆体1412无法回收，此时卡块141处于锁定状态，此时挂杆11可下降，并带动物流箱下降以装卸货物；当挂杆11下降至卡块141下方时，控制器驱动伸缩块1422回缩，伸缩块1422复位；该卡块141上的杆体1412与伸缩块1422脱离，该卡块141在弹性件15的弹力作用下向内回收复位。
58.当需要上升物流箱时，其卷放组件驱动挂杆11上升并带动物流箱上升，该挂杆11端部与卡块141的底部相抵接并带动卡块141向外稍微打开，随后挂杆11继续上升直到该挂杆11上的第一导向斜面111与卡槽1411的顶沿相抵接，进而带动卡块141沿第一导向斜面111滑动以向外完全打开；随后挂杆11继续上升，直到挂杆11与安装支架133上的微动开关接触时，该微动开关发送信号至单片机，单片机控制驱动电机1311停止运作，该单片机控制电磁锁上的伸缩块1422回缩，使得卡块141上的杆体1412与伸缩块1422脱离，与此同时，单片机控制驱动电机1311运作并下放挂杆11至第一导向斜面111与卡槽1411的顶沿脱离，该卡块141在弹簧的弹力作用下向内回收并卡住挂杆11，此时挂杆11无法下降，从而实现挂杆11的锁定，进而实现物流箱的固定。
59.实施例二
60.参阅图6，本实用新型第二方面还提供一种物流穿梭机器人，包括实施例一的吊挂卷扬机构1、行走驱动机构2、连接架3以及控制箱4，该连接架3的上端与行走驱动机构2相连，该连接架3的下端与控制箱4相连；该吊挂卷扬机构1设置在控制箱4的下端。
61.由此，在行走驱动机构2的作用下，可带动连接架3、控制箱4、吊挂卷扬机构1以及物流箱沿着索道滑动。
62.综上所述，本实用新型的一种吊挂卷扬机构及物流穿梭机器人，通过设置卡紧机构，可在物流箱吊起时进行卡紧固定，并支撑承受物体重量，不直接用牵引绳12受力，有效防止了牵引绳12断裂物流箱的脱落及物流箱晃动激烈的风险，使工作更加安全。
63.本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还
包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。