智能物流用顶升式方位调整货架机械手及其应用方法与流程

1.本发明涉及一种智能物流用顶升式方位调整货架机械手。


背景技术：

2.目前的智能物流用的货架智能提供物流箱存放功能，无法对物流箱的方位进行调整操作，而物流箱的位置出现走位或偏移，对智能物流中的转运机器人的抓取造成障碍，严重影响物流箱转运的正常运行。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种智能物流用顶升式方位调整货架机械手。
4.为实现上述目的，本发明的具体方案如下：一种智能物流用顶升式方位调整货架机械手，包括有机架，所述机架顶面安装有一面板；还包括安装在面板底面上的多组方位调整装置；所述面板上对应每组方位调整装置均开设有用于供多组方位调整装置使物流箱步进式平移的通孔；多组所述方位调整装置并排设置。
5.本发明进一步地，每组所述方位调整装置均包括有调整驱动机构、第一导轨、第一升降架、横向升降推杆、第一滑动架以及多个横向顶升组件；所述调整驱动机构安装在第一导轨的一侧并用于带动第一滑动架做往复运动，所述第一导轨安装在面板上，所述第一升降架升降设于第一导轨的底部，所述横向升降推杆安装在第一导轨的底面，所述横向升降推杆的输出端与第一升降架的中部连接，所述第一滑动架呈u型，所述第一滑动架的开口朝下，所述第一滑动架滑动安装在第一导轨的顶部，多个所述横向顶升组件等间隔设置，每个所述横向顶升组件均活动穿设于第一滑动架上，所述第一升降架一一对应每个横向顶升组件分别设置有第一圆弧凸起。
6.本发明进一步地，每组所述方位调整装置均还包括有纵向升降推杆、第二升降架以及多个纵向顶升机构，所述纵向升降推杆安装在面板上，所述第二升降架的中部连接在纵向升降推杆的输出端上，多个所述纵向顶升机构等间隔设置且均套设于第一升降架上；每个所述纵向顶升机构均包括有第二导轨、第二滑动架、螺杆和纵向顶升组件，所述第二导轨固定安装在第一导轨的另一侧，所述第二滑动架滑动安装在第二导轨的顶部，所述螺杆的一端活动伸入第一导轨内后连接有一传动齿轮，所述螺杆的另一端贯穿第二滑动架后转动连接在第二导轨上，所述螺杆与第二滑动架传动连接，所述纵向顶升组件活动穿设于第二滑动架上；所述第一滑动架上安装有传动齿条；每个所述纵向顶升机构的传动齿轮均与传动齿条啮合；所述第二升降架一一对应每个纵向顶升组件分别设置有第二圆弧凸起。
7.本发明进一步地，所述纵向顶升组件与横向顶升组件的结构相同，两者均包括有顶升销、弹簧、球头和压力传感器；所述横向顶升组件的顶升销穿设于第一滑动架并与第一
滑动架型面连接，所述纵向顶升组件的顶升销穿设于第二滑动架并与第二滑动架型面连接；所述弹簧套设于顶升销上，所述球头活动嵌设于顶升销的底端，所述压力传感器设于顶升销的顶端。
8.本发明进一步地，所述通孔包括有横向条形孔和纵向条形孔；所述横向条形孔与横向顶升组件一一对应设置；所述纵向条形孔与纵向顶升组件一一对应设置。
9.本发明进一步地，所述调整驱动机构包括有驱动电机、半齿轮和齿条框，所述驱动电机固定在第一导轨上，所述驱动电机的输出端伸入第一导轨内，所述半齿轮连接在驱动电机的输出端上，所述齿条框位于第一导轨内并固定连接在第一滑动架上，所述齿条框与半齿轮啮合。
10.本发明进一步地，所述第二滑动架设有一穿接孔，所述穿接孔内凸设有卡销，所述螺杆上设有与卡销配合的螺旋槽。
11.本发明的有益效果为：本发明通过设置多组方位调整装置实现对物流箱进行平移调整，保证物流箱处于目标位置，同时利用两组方位调整装置使得物流箱发生偏转，实现物流箱的摆正调整，从而保证物流箱的位置和方位准确，避免后续造成抓取障碍，有效保障了智能物流的正常运行。
附图说明
12.图1是本发明的立体图；图2是本发明部分结构的立体图；图3是图2中i处的局部放大示意图；图4是本发明部分结构另一视角的立体图；图5是本发明的方位调整装置的立体图；图6是本发明的方位调整装置另一视角的立体图；图7是本发明的方位调整装置的俯视图；图8是图7中沿a-a方向的剖视图；图9是图7中沿b-b方向的剖视图；图10是图9中ii处的局部放大示意图；图11是本发明方位调整装置部分结构的立体图；图12是图11中iii处的局部放大示意图；图13是本发明方位调整装置部分结构另一视角的立体图；图14是图13中iv处的局部放大示意图；附图标记说明：a1、机架；a10、面板；a11、通孔；a2、方位调整装置；a20、传动齿条；a21、调整驱动机构；a211、驱动电机；a212、半齿轮；a213、齿条框；a22、第一导轨；a23、第一升降架；a231、第一圆弧凸起；a24、横向升降推杆；a25、第一滑动架；a26、横向顶升组件；a27、纵向升降推杆；a28、第二升降架；a281、第二圆弧凸起；a29、纵向顶升机构；a291、第二导轨；a292、第二滑动架；a293、螺杆；a294、纵向顶升组件；a295、传动齿轮；10、顶升销；20、弹簧；30、球头；40、压力传感器。
具体实施方式
13.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。
14.如图1至图14所示，本实施例所述的一种智能物流用顶升式方位调整货架机械手，包括有机架a1，所述机架a1顶面安装有一面板a10；还包括安装在面板a10底面上的多组方位调整装置a2；所述面板a10上对应每组方位调整装置a2均开设有用于供多组方位调整装置a2使物流箱步进式平移的通孔a11；多组所述方位调整装置a2并排设置，具体地，三组方位调整装置a2并排设置在面板a10底面。如此将各组方位调整装置a2安装在面板a10底面，避免方位调整装置a2占用面板a10顶面的承载空间，利用在面板a10上开设通孔a11进行避让，从而实现方位调整装置a2对物流箱的方位进行调整，调整物流箱的位置，有效避免物流箱的位置偏斜或移位对外界转运设备造成抓取障碍，结构更可靠。
15.本实施例中，每组所述方位调整装置a2均包括有调整驱动机构a21、第一导轨a22、第一升降架a23、横向升降推杆a24、第一滑动架a25以及多个横向顶升组件a26；所述调整驱动机构a21安装在第一导轨a22的一侧并用于带动第一滑动架a25做往复运动，所述第一导轨a22安装在面板a10上，所述第一升降架a23升降设于第一导轨a22的底部，所述横向升降推杆a24安装在第一导轨a22的底面，所述横向升降推杆a24的输出端与第一升降架a23的中部连接，所述第一滑动架a25呈u型，所述第一滑动架a25的开口朝下，所述第一滑动架a25滑动安装在第一导轨a22的顶部，多个所述横向顶升组件a26等间隔设置，每个所述横向顶升组件a26均活动穿设于第一滑动架a25上，所述第一升降架a23一一对应每个横向顶升组件a26分别设置有第一圆弧凸起a231。
16.本实施例的工作方式是：工作时，将物流箱放置于面板a10上，此时第一升降架a23处于最低位置，各个横向顶升组件a26与物流箱不接触；在需要对物流箱的位置进行调整时，横向升降推杆a24驱动第一升降架a23上移一定距离，接着调整驱动机构a21驱动第一滑动架a25做往复运动，在第一滑动架a25的往复运动去程阶段，当横向顶升组件a26与第一升降架a23上的第一圆弧凸起a231的上行段接触并被顶升时候，物流箱被横向顶升组件a26顶升，并随着横向顶升组件a26一起向目标位置方向移动一个单位的距离，在第一滑动架a25的往复运动回程阶段，横向升降推杆a24带动第一升降架a23下探，使得回程中横向顶升组件a26与第一升降架a23上的第一圆弧凸起a231不接触，物流箱不运动；如此重复上述过程，将物流箱向目标位置方向移动多个单位距离，直至将物流箱移动至目标位置，从而实现物流箱位置的平移调整；在物流箱的位置出现偏移时，与物流箱接触两端接触的两组方位调整装置a2分别使第一滑动架a25做往复运动，且两组方位调整装置a2之间的第一滑动架a25的运动方向相反，如此使得物流箱发生偏转，从而实现物流箱的摆正调整。
17.本实施例通过设置多组方位调整装置a2实现对物流箱进行平移调整，保证物流箱处于目标位置，同时利用两组方位调整装置a2使得物流箱发生偏转，实现物流箱的摆正调整，从而保证物流箱的位置和方位准确，避免后续造成抓取障碍，有效保障了智能物流的正常运行。
18.基于上述实施例的基础上，进一步地，每组所述方位调整装置a2均还包括有纵向升降推杆a27、第二升降架a28以及多个纵向顶升机构a29，所述纵向升降推杆a27安装在面
板a10上，所述第二升降架a28的中部连接在纵向升降推杆a27的输出端上，多个所述纵向顶升机构a29等间隔设置且均套设于第一升降架a23上；每个所述纵向顶升机构a29均包括有第二导轨a291、第二滑动架a292、螺杆a293和纵向顶升组件a294，所述第二导轨a291固定安装在第一导轨a22的另一侧，所述第二滑动架a292滑动安装在第二导轨a291的顶部，所述螺杆a293的一端活动伸入第一导轨a22内后连接有一传动齿轮a295，所述螺杆a293的另一端贯穿第二滑动架a292后转动连接在第二导轨a291上，所述螺杆a293与第二滑动架a292传动连接，所述纵向顶升组件a294活动穿设于第二滑动架a292上；所述第一滑动架a25上安装有传动齿条a20；每个所述纵向顶升机构a29的传动齿轮a295均与传动齿条a20啮合；所述第二升降架a28一一对应每个纵向顶升组件a294分别设置有第二圆弧凸起a281。
19.具体地，在物流箱放置在面板a10上后，若物流箱出现一部分悬空状态，即物流箱处于非完全支撑状态，此时横向升降推杆a24使得第一升降架a23处于最低位置，即在第一滑动架a25做往复运动时，横向顶升组件a26始终不会与第一圆弧凸起a231接触配合，同时纵向升降推杆a27带动第二升降架a28上移一定距离，以使得纵向顶升组件a294能够与第二升降架a28上的第二圆弧凸起a281接触配合，接着调整驱动机构a21驱动第一滑动架a25做往复运动，第一滑动架a25通过传动齿条a20同步带动各个传动齿轮a295往复转动，各个传动齿轮a295各自对应带动螺杆a293往复转动，如此各个螺杆a293对应驱动各个第二滑动架a292相对第二导轨a291往复运动，各个第二滑动架a292对应带动各个纵向顶升组件a294做往复运动，此时纵向顶升组件a294的工作方式与横向顶升组件a26的工作方式相同，使得物流箱朝向面板a10方向移动多个单个距离，使得物流箱处于完全支撑状态，保证物流箱放置的稳定性；同时对于带式转运臂，其对物流箱的抓取需要物流箱具有一悬置部分，以便带式转运臂与物流箱底部接触，从而实现物流箱的转运，而物流箱处于完全支撑状态时，带式转运臂无法实现转运物流箱，此时利用纵向顶升组件a294将物流箱向外移动一定距离，使得物流箱悬空一部分，从而适应带式转运臂对物流箱进行转运操作。
20.本实施例通过同一调整驱动机构a21对纵向顶升组件a294进行驱动，实现物流箱在完全支撑状态与非完全支撑状态之间切换，从而适应带式转运臂的转运操作，避免物流箱长期处于非完全支撑状态，使得物流箱的放置更稳定、安全。
21.基于上述实施例的基础上，进一步地，所述纵向顶升组件a294与横向顶升组件a26的结构相同，两者均包括有顶升销10、弹簧20、球头30和压力传感器40；所述横向顶升组件a26的顶升销10穿设于第一滑动架a25并与第一滑动架a25型面连接，所述纵向顶升组件a294的顶升销10穿设于第二滑动架a292并与第二滑动架a292型面连接；所述弹簧20套设于顶升销10上，所述球头30活动嵌设于顶升销10的底端，所述压力传感器40设于顶升销10的顶端。
22.具体地，横向顶升组件a26的顶升销10与第一圆弧凸起a231接触配合时，顶升销10被顶起，使得压力传感器40突出面板a10表面，与物流箱接触的各个顶升销10将物流箱顶起，并对物流箱进行支撑，此时对物流箱进行支撑的各个顶升销10上的压力传感器40采集压力信号，从而根据各个压力传感器40采集的压力信号及压力传感器40的位置获得物流箱的当前位置，从而可以判断物流箱的位置是否处于目标位置上，以便对物流箱进行调整，若
物流箱当前在机架a1长度方向的位置与目标位置存在差异，则利用横向顶升组件a26对物流箱进行平移调整以及摆正调整，在此过程中，弹簧20被压缩，而在横向顶升组件a26与第一圆弧凸起a231不接触配合时，横向顶升组件a26的顶升销10在弹簧20的作用下复位，使得顶升销10的高度低于面板a10表面高度，从而使得面板a10对物流箱进行支撑，或横向顶升组件a26不会带动物流箱移动；纵向顶升组件a294的工作原理与横向顶升组件a26的工作原理相同，这里不再赘述。
23.基于上述实施例的基础上，进一步地，所述通孔a11包括有横向条形孔和纵向条形孔；所述横向条形孔与横向顶升组件a26一一对应设置；所述纵向条形孔与纵向顶升组件a294一一对应设置。如此设置，利用横向条形孔为横向顶升组件a26的顶升销10提供移动空间，利用纵向条形孔为纵向顶升组件a294提供移动空间，以实现物流箱方位的调整。
24.基于上述实施例的基础上，进一步地，所述调整驱动机构a21包括有驱动电机a211、半齿轮a212和齿条框a213，所述驱动电机a211固定在第一导轨a22上，所述驱动电机a211的输出端伸入第一导轨a22内，所述半齿轮a212连接在驱动电机a211的输出端上，所述齿条框a213位于第一导轨a22内并固定连接在第一滑动架a25上，所述齿条框a213与半齿轮a212啮合。具体地，半齿轮a212的外壁只有一半区域设置有齿牙，齿条框a213的相互平行的上下两内框面上设置有齿牙；实际使用时，驱动电机a211带动半齿轮a212转动，半齿轮a212与齿条框a213配合，使得第一滑动架a25做往复运动，无需驱动电机a211进行换向转动，从而实现物流箱的步进式移动，达到物流箱位置的调整。
25.基于上述实施例的基础上，进一步地，所述第二滑动架a292设有一穿接孔，所述穿接孔内凸设有卡销，所述螺杆a293上设有与卡销配合的螺旋槽。在螺杆a293转动时，卡销与螺旋槽配合，从而驱动第二滑动架a292相对第二导轨a291滑动。
26.以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。