货架式转运机器人及仓储系统的制作方法

1.本技术涉及自动化物料搬运技术领域，尤其涉及一种货架式转运机器人及仓储系统。


背景技术：

2.随着经济的发展，市场对产品生产、运输及储存方面的要求越来越高，在产品仓储物流方面的要求更高的效率。
3.为提高仓储物流转运物料过程中的自动化水平以减少人力成本，现常采用agv小车等用于在仓库中点到点搬运物料。
4.但现有技术中的agv小车单次搬运的物料的较少，造成了物料搬运的效率较低等问题。


技术实现要素：

5.本技术提供一种货架式转运机器人及仓储系统，以解决货架式转运机器人转运物料的效率较低的技术问题。
6.一方面，本技术提供一种货架式转运机器人，用于在多个存储位间转运物料，包括：agv小车、多个转运货架和转运组件；
7.所述转运货架上形成有多个储料格，多个所述转运货架均安装在所述agv小车上，所述agv小车活动安装在任意所述转运货架上，多个所述转运货架围绕布置在所述转运组件的旁侧；
8.所述转运组件用于将所述物料从所述存储位转移至任意所述储料格中，或将位于任意所述储料格中的所述物料转运至所述存储位。
9.在本技术一种可能的实现方式中，所述转运货架上形成有多个沿竖直方向层叠设置的储料格；
10.所述转运组件包括竖直转移机构、水平转动机构和伸缩夹取机构，所述竖直转移机构活动安装在所述转运货架上，所述水平转动机构分别连接所述竖直转移机构和所述伸缩夹取机构；
11.所述竖直转移机构用于带动所述水平转动机构在所述转运货架上沿竖直方向往复滑动，并使得所述水平转动机构在不同所述储料格或所述存储位所在高度之间切换；所述水平转动机构用于带动所述伸缩夹取机构沿水平面转动，并使得所述伸缩夹取机构对齐所述储料格或所述存储位；所述伸缩夹取机构用于伸入所述储料格内或所述存储位以夹放所述物料并缩回复位。
12.在本技术一种可能的实现方式中，所述转运货架包括多个沿竖直方向延伸的立杆和多个横板，所述横板的承载面垂直于所述立杆，多个所述立杆间隔安装在所述agv小车上，所述横板的边缘连接全部所述立杆，多个所述横板沿竖直方向依次间隔设置；
13.所述竖直转移机构滑动安装在至少一个所述立杆上。
14.在本技术一种可能的实现方式中，所述货架式转运机器人包括两个所述转运货架，两个所述转运货架对称布置在所述转运组件的两侧；
15.所述竖直转移机构的两侧分别滑动连接两个所述转运货架的所述立杆。
16.在本技术一种可能的实现方式中，所述水平转动机构包括转动载板，所述转动载板转动安装在所述竖直转移机构上，所述转动载板的转动平面平行于所述水平面；
17.所述伸缩夹取机构安装在所述转动载板上，所述伸缩夹取机构包括伸缩模块和夹具模块，所述伸缩模块用于带动所述夹具模块伸入所述储料格或所述存储位并缩回复位，所述夹具模块用于夹取或放下所述物料。
18.在本技术一种可能的实现方式中，所述转动载板与所述伸缩模块一体化设置，且所述伸缩模块为伸缩气缸或滑动导轨；和/或
19.所述夹具模块包括驱动件、多个夹手和叉板，所述驱动件用于驱动多个所述夹手的夹紧和张开，所述叉板用于伸入所述物料的底部以承载所述物料。
20.在本技术一种可能的实现方式中，所述agv小车上表面形成有容置槽，所述容置槽位于所述转运组件的正下方；
21.当所述转运组件运动至所述容置槽内时，在竖直方向上，所述转运组件的高度不高于最底层所述储料格的高度。
22.在本技术一种可能的实现方式中，所述转运货架上设有定位器，所述转运组件还包括位置检测模块，所述位置检测模块用于检测所述定位器并计算所述转运组件的位置。
23.另一方面，本技术还提供一种仓储系统，所述仓储系统包括输送线、码垛机器人、第一仓储货架、第二仓储货架以及上文所述的货架式转运机器人；
24.所述码垛机器人两端分别设有所述输送线和所述第一仓储货架，所述输送线远离所述码垛机器人的另一端设有所述第二仓储货架；
25.所述码垛机器人用于在所述第一仓储货架和所述输送线之间转运所述物料；所述输送线用于带动所述物料从所述输送线的一端移动至另一端；所述货架式转运机器人在所述输送线远离所述码垛机器人的一端和所述第二仓储货架之间运动，以在所述输送线和所述第二仓储货架之间转运所述物料。
26.在本技术一种可能的实现方式中，所述输送线两端均设有物料缓存机构，所述物料缓存机构用于限制所述物料在所述输送线上的移动。
27.本技术提供的一种货架式转运机器人及仓储系统，通过在agv小车上设置多个转运货架围绕布置在转运组件的旁侧，且转运货架上形成有多个储料格。使得转运组件可以分别向每一转运货架上转运物料，提高了agv小车承载存储物料的数量，进而提高了货架式转运机器人转运物料的数量和转运效率；此外，由于多个转运货架排布在转运组件的周围，使得agv小车所受转运货架及其存储物料的压力分布更加均匀，有效避免了因重心偏离agv小车中心过远而导致架式转运机器人倾倒的现象，提高了货架式转运机器人运作时的稳定性。
附图说明
28.下面结合附图，通过对本技术的具体实施方式详细描述，将使本技术的技术方案及其它有益效果显而易见。
29.图1为本技术实施例提供的货架式转运机器人的结构示意图；
30.图2为本技术实施例提供的货架式转运机器人的主视图；
31.图3为本技术实施例提供的转运组件的结构示意图。
32.附图标记：
33.货架式转运机器人100、agv小车200、容置槽210、转运货架300、立杆310、横板320、通孔321、储料格330、顶板340、转运组件400、竖直转移机构410、水平转动机构420、转动载板421、伸缩夹取机构430、夹具模块431、夹手432。
具体实施方式
34.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
35.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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技术和简化描述，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技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
36.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
37.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
38.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本技术。此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
39.请参考图1至图3，本技术实施例提供一种货架式转运机器人100，用于在多个存储
位间转运物料，包括：agv小车200、多个转运货架300和转运组件400；转运货架300上形成有多个储料格330，多个转运货架300均安装在agv小车200上，agv小车200活动安装在任意转运货架300上，多个转运货架300围绕布置在转运组件400的旁侧；转运组件400用于将物料从存储位转移至任意储料格330中，或将位于任意储料格330中的物料转运至存储位。
40.需要说明的是，本技术实施例提供的货架式转运机器人100适用于物流仓储，在物料进出仓过程中，需要将大量物料从仓门等处转运码放在仓内预设位置，而在物料出仓过程中，需要将大量物料从仓内预设位置再转运至仓门等处。相应的，存储位可以是仓门或仓内预设位置等处用于码放物料的承载平台。例如，存储位可以是卡板，卡板上码放了多个物料，其通常由叉车将整个卡板运输至仓门口；存储位还可以是皮带式输送机的端口，物料通常会被转运至端口处暂存；存储位还可以位于仓内预设位置的仓储货架，其用于长时间存储入仓的物料。
41.通过在agv小车200上设置多个转运货架300围绕布置在转运组件400的旁侧，且转运货架300上形成有多个储料格330。使得转运组件400可以分别向每一转运货架300上转运物料，提高了agv小车200承载存储物料的数量，进而提高了货架式转运机器人100转运物料的数量和转运效率；此外，由于多个转运货架300排布在转运组件400的周围，使得agv小车200所受转运货架300及其存储物料的压力分布更加均匀，有效避免了因重心偏离agv小车200中心过远而导致架式转运机器人倾倒的现象，提高了货架式转运机器人100运作时的稳定性。
42.进一步地，在另一些实施例中，转运组件400还可以直接安装在agv小车200上，以避免转运货架300与转运组件400之间直接连接，提高了货架式转运机器人100的可维护性。
43.在一些实施例中，转运货架300上形成有多个沿竖直方向层叠设置的储料格330；转运组件400包括竖直转移机构410、水平转动机构420和伸缩夹取机构430，竖直转移机构410活动安装在转运货架300上，水平转动机构420分别连接竖直转移机构410和伸缩夹取机构430；竖直转移机构410用于带动水平转动机构420在转运货架300上沿竖直方向往复滑动，并使得水平转动机构420在不同储料格330或存储位所在高度之间切换；水平转动机构420用于带动伸缩夹取机构430沿水平面转动，并使得伸缩夹取机构430对齐储料格330或存储位；伸缩夹取机构430用于伸入储料格330内或存储位以夹放物料并缩回复位。
44.通过将多个储料格330沿竖直方向依次层叠设置，即物料是多层间隔码放在转运货架300上，可以减少转运货架300的宽度以减少转运货架300的占地面积，进而缩小货架式转运机器人100的体积，提高了货架式转运机器人100在仓库内移动的灵活性。
45.另通过设置竖直转移机构410以带动水平转动机构420和伸缩夹取机构430在竖直方向上往复运动，使得水平转动机构420和伸缩夹取机构430可以升降到任一储料格330或存料位的高度；且水平转动机构420可以带动伸缩夹取机构430转动以对准该高度上的任一储料格330或存料位，然后伸缩夹取机构430向伸入储料格330或存料位夹取或放下物料即可。其在满足转运组件400可以在存料位和任一储料格330之间灵活转运物料的基础上，简化了转运组件400的结构。
46.进一步地，在另一些实施例中，转运组件400还可以是机械臂机器人(图中未示出)，其机械臂具有多个自由度，可以更加灵活在存料位和任一储料格330之间转运物料。在此不作过多的限定。
47.在一些实施例中，转运货架300包括多个沿竖直方向延伸的立杆310和多个横板320，横板320的承载面垂直于立杆310，多个立杆310间隔安装在agv小车200上，横板320的边缘连接全部立杆310，多个横板320沿竖直方向依次间隔设置；竖直转移机构410滑动安装在至少一个立杆310上。
48.通过多个立杆310与多个横板320共同组成的框架结构，在保证了转运货架300结构强度的基础上简化了结构，进而降低了货架式转运机器人100的成本。
49.此外，由于立杆310的延伸方向为竖直方向，且竖直转移机构410的运动方向也为竖直方向，二者同向；故将竖直转移机构410直接滑动安装在立杆310上，可以减少额外为竖直转移机构410设置沿竖直方向延伸的滑杆(图中未示出)，进而简化了货架式转运机器人100的结构。
50.具体的，转运货架300包括四个立杆310，四个立杆310多个横板320共同形成了多个立方体状的储料格330，使得转运货架300的结构更加稳固。
51.进一步地，在另一些实施例中，横板320表面设有防滑纹(图中未示出)，其可以有效避免货架式转运机器人100在移动时物料相对横板320的滑移。
52.进一步地，在另一些实施例中，横板320表面形成有凹槽(图中未示出)，当物料放置在横板320上时，物料陷在凹槽内，其同样可以有效避免货架式转运机器人100在移动时物料相对横板320的滑移。
53.进一步地，在另一些实施例中，横板320表面开设有通孔321，通孔321可以减轻横板320的质量。
54.在一些实施例中，货架式转运机器人100包括两个转运货架300，两个转运货架300对称布置在转运组件400的两侧；竖直转移机构410的两侧分别滑动连接两个转运货架300的立杆310。
55.通过设置两个对称设置在转运组件400两侧的转运货架300，使得转运组件400可以将物料均匀的转运至两个转运货架300上，使得agv小车200受力更加平衡，提高了货架式转运机器人100运行稳定性。
56.优选的，竖直转移机构410呈长方体状，其相邻的两个角滑动安装在任一转运货架300的两个立杆310上，其另外两个角滑动安装在另一转运货架300的两个立杆310上。即竖直转移机构410四个角均受力，提高了转运组件400的运动稳定性。
57.进一步地，在另一些实施例中，货架式转运机器人100包括三个转运货架300，且三个转运货架300依次垂直排布，即三个转运货架300呈“凹”字形布置。
58.转运组件400可以放置在三个转运货架300之间，且三个转运货架300还形成有空隙以让转运组件400在转运货架300和存储位之间转运物料，提高了货架式转运机器人100的可转运物料的数量。
59.进一步地，两个所述转运货架300的顶部设有顶板340，顶板340分别连接两个所述转运货架300。如此，两个转运货架300、顶板340和agv小车200共同形成了一个矩形框架，提高了货架式转运机器人100的结构稳定性。
60.在一些实施例中，水平转动机构420包括转动载板421，转动载板421转动安装在竖直转移机构410上，转动载板421的转动平面平行于水平面；伸缩夹取机构430安装在转动载板421上，伸缩夹取机构430包括伸缩模块(图中未示出)和夹具模块431，伸缩模块用于带动
夹具模块431伸入储料格330或存储位并缩回复位，夹具模块431用于夹取或放下物料。
61.通过设置转动载板421，当竖直转移机构410带动水平转动机构420运动至任一储料格330或存储位的高度时；首先转动载板421可以带动伸缩夹取机构430对齐该储料格330或存储位；然后伸缩夹取机构430就可以伸入该储料格330或存储位夹取或放下物料；最后伸缩夹取机构430再缩回复位就可以将物料夹出，或者将物料松开放置在该储料格330或存储位。其简化了水平转动机构420和伸缩夹取机构430的运行步骤。
62.在一些实施例中，转动载板421与伸缩模块一体化设置，且伸缩模块为伸缩气缸(图中未示出)或滑动导轨(图中未示出)；和/或夹具模块431包括驱动件(图中未示出)、多个夹手432和叉板(图中未示出)，驱动件用于驱动多个夹手432的夹紧和张开，叉板用于伸入物料的底部以承载物料。
63.通过将转动载板421与伸缩模块一体化设置，可以简化转运组件400的结构；伸缩气缸和滑动导轨均为条状，其可以缩小转运组件400的体积；另同时驱动件以驱动多个夹手432的夹紧和张开，使得多个夹手432共同配合可以夹紧物料或将夹紧的物料松开放下，其灵活性较好；且当多个夹手432夹紧物料时，叉板用于在竖直方向上承载物料，其可以提高夹具模块431夹取物料的稳定性。
64.相应的，由于夹具模块431设置在叉板，可以相应在承载板上开设多个插槽(图中未示出)，以便于叉板伸入物料的底部。
65.进一步地，在另一些实施例中，夹具模块431还可以吸盘(图中未示出)等，在此不作过多的限定。
66.在一些实施例中，agv小车200上表面形成有容置槽210，容置槽210位于转运组件400的正下方；当转运组件400运动至容置槽210内时，在竖直方向上，转运组件400的高度不高于最底层储料格330的高度。
67.由于多个储料格330沿竖直方向层叠设置，通过设置容置槽210，当转运组件400需要转运出最底层储料格330中的物料或向最底层储料格330中转运物料时，至少部分转运组件400运动至容置槽210内，使得转运组件400有足够的高度以对齐最底层储料格330，进而提高了转运组件400向最底层储料格330转运物料的灵活性。
68.在一些实施例中，转运货架300上设有定位器(图中未示出)，转运组件400还包括位置检测模块(图中未示出)，位置检测模块用于检测定位器并计算转运组件400的位置。
69.通过在转运货架300上设置定位器，并在转运组件400上检测模块，在转运组件400转运物料的过程中，检测模块可以检测到定位器，进而可以精确确定转运组件400与每一储料格330之间的相对位置，提高了转运组件400转运物料的精确性。
70.具体的，定位器可以是反光条，其贴附在转运货架300上，检测模块为光电传感器，其用于检测反光条。
71.在一些实施例中，在竖直方向上，多个储料格330的体积依次递减。
72.即位于底层的储料格330体积较大，其可以用于存放大体积和/或大质量的物料，而高层的储料格330体积较小，其可以用于存放小体积和/或小质量的物料；一方面，提高了转运货架300对不同体积物料的适应性，进而提高了转运货架300的空间利用率，另一方面，其有效降低了转运货架300的重心，进而提高货架式转运机器人100的运行稳定性。
73.进一步地，在另一些实施例中，在竖直方向上，多个储料格330的体积依次递增，或
多个储料格330的体积相同等，在此不作过多的限定。
74.本技术还提供一种仓储系统(图中未示出)，仓储系统包括输送线(图中未示出)、码垛机器人(图中未示出)、第一仓储货架(图中未示出)、第二仓储货架(图中未示出)以及如上文所述的货架式转运机器人100；码垛机器人两端分别设有输送线和第一仓储货架，输送线远离码垛机器人的另一端设有第二仓储货架；码垛机器人用于在第一仓储货架和输送线之间转运物料；输送线用于带动物料从输送线的一端移动至另一端；货架式转运机器人100在输送线远离码垛机器人的一端和第二仓储货架之间运动，以在输送线和第二仓储货架之间转运物料。
75.由于该仓储系统具有上述货架式转运机器人100，因此具有全部相同的有益效果，本实用新型在此不再赘述。
76.具体的，在本技术实施例中，第二仓储货架和输送线远离码垛机器人的一端可以是存储位，第一存储货架可以是卡板，卡板用于码放多个物料。
77.另可选的，输送线可以是皮带式输送机，或滚轮式输送机等。
78.在一些实施例中，输送线两端均设有物料缓存机构(图中未示出)，物料缓存机构用于限制物料在输送线上的移动。
79.可以理解的是，由于码垛机器人往第一仓储货架码放不同物料时耗时不全部相同，以及转运组件400在不同存储位和不同储料格330之间转运物料时耗时也不全部相同；其可能导致部分位于输送线上的物料未及时转运走，进而导致输送线输出的端口物料堆积，若输送线持续运行，其可能导致部分物料掉落出输送线。
80.通过设置物料缓存机构，其可以限制这部分未及时转运走的物料在输送线进一步移动，即将这部分物料阻挡在输送线输出的端口处，以避免这部分物料掉落；等货架式转运机器人100或码垛机器人可以继续转运时再放行输送线输出的端口处的物料。提高了仓储系统转运物料的安全性。
81.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
82.以上对本技术实施例所提供的一种货架式转运机器人100及仓储系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的技术方案及其核心思想；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技术各实施例的技术方案的范围。