一種桁架式裝卸車機器人的製作方法
2023-10-19 02:06:57 1
本實用新型涉及一種裝卸機器人，具體涉及一種桁架式裝卸車機器人。
背景技術：
貨物在裝卸車的過程中，除了人工搬運外，可以使用配合使用叉車、吊車和機械手進行裝卸，這些方式費事、費力，效率低，無法適應物流自動化的要求。為了提高生產效率，減少生產成本，縮短生產周期，智能裝卸機器人應運而生，它可以代替人工進行貨物的分類，搬運和裝卸工作或代替人類搬運危險物品，如放射性物質、有毒物質等，降低工人的勞動強度，提高生產和工作效率，保證了工人的人身安全，實現自動化、智能化、無人化。但是現有的卸車機器人還不能實現碼垛功能。
技術實現要素：
為解決現有技術中缺陷，本實用新型提供了一種桁架式裝卸車機器人。
本實用新型的桁架式裝卸車機器人包括桁架X軸和桁架Y軸，桁架X軸底端通過支撐柱固定，桁架X軸設置為相互平行的兩根，桁架Y軸兩端分別與兩根桁架X軸連接，桁架X軸和桁架Y軸上均安裝有貨物傳輸帶和貨物轉向結構，桁架Y軸上設置有落料鬥，桁架Y軸上安裝有上下移動的垂直Z軸，桁架Y軸上安裝有旋轉的執行機構，執行機構包括齒輪盤、斜面貨物傳輸帶、碼垛料鬥，齒輪盤位於桁架Y軸下方以垂直Z軸為中心旋轉，齒輪盤底側安裝有斜面貨物傳輸帶，斜面貨物傳輸帶一端與落料鬥連接，另一端通過移動小車與碼垛料鬥連接。
進一步的，執行機構還包括旋轉臂、懸梁，旋轉臂一端旋轉安裝在齒輪盤底端，另一端通過滑輪與懸梁連接，懸梁底端通過轉動機構與碼垛料鬥連接。
進一步的，移動小車上安裝有框架，懸梁通過移動滑臺安裝在框架橫杆上。
進一步的，垂直Z軸下端連接抓手裝置或吸盤。
進一步的，所述機器人還包括智能控制櫃和視覺實時坐標算法檢測系統，視覺實時坐標算法檢測系統包括安裝在桁架X軸上的視覺檢測鏡頭，視覺檢測鏡頭連接到智能控制櫃。
進一步的，智能控制櫃內設置有機器視覺識別算法板卡、控制傳輸模塊，機器視覺識別算法板卡輸出連接到控制傳輸模塊，控制傳輸模塊輸出連接到執行機構。
本實用新型的有益效果為：本實用新型桁架式裝卸車機器人的結構簡單，通過設置斜面貨物傳輸帶和碼垛料鬥，可實現裝卸貨碼垛，可根據需求實現重載型大跨度，造價經濟實惠，智能化自動化程度高，運行可靠，能夠進入任何作業場所進行裝卸貨。
附圖說明
圖1為本實用新型裝卸車機器人的結構示意圖；
圖2為本實用新型裝卸車機器人執行機構的結構示意圖；
圖3為本實用新型裝卸車機器人卸車時的結構示意圖；
圖4為本實用新型裝卸車機器人抓手裝置的結構示意圖；
圖中，
1、桁架X軸；2、桁架Y軸；3、支撐柱；4、貨物傳輸帶；5、垂直Z軸；6、執行機構；60、齒輪盤；61、斜面貨物傳輸帶；62、碼垛料鬥；63、移動小車；64、旋轉臂；65、懸梁；66、轉動機構；67、框架；7、抓手裝置；70、底板；71、隔板；72、中間板；73、氣缸；74、連杆；75、爪手。
具體實施方式
下面結合說明書附圖對本實用新型的結構進行詳細的解釋和說明。
如圖1-4所示，本實用新型的桁架式裝卸車機器人，包括桁架X軸1和桁架Y軸2，桁架X軸1底端通過支撐柱3固定，桁架X軸1設置為相互平行的兩根，桁架Y軸2兩端與分別與兩根桁架X軸1連 接，桁架X軸1和桁架Y軸2上均安裝有貨物傳輸帶4和貨物轉向結構，桁架Y軸2上設置有落料鬥，桁架Y軸2上安裝有上下移動的垂直Z軸5，桁架Y軸2上安裝有可旋轉的執行機構6，執行機構6包括齒輪盤60、斜面貨物傳輸帶61、碼垛料鬥62，齒輪盤60位於桁架Y軸2下方以垂直Z軸5為中心旋轉，齒輪盤60底側安裝有斜面貨物傳輸帶61，斜面貨物傳輸帶61一端與落料鬥連接，另一端與通過移動小車63碼垛料鬥62連接。
本實用新型桁架式裝卸車機器人通過在桁架X軸1和桁架Y軸2上安裝貨物傳輸帶4和貨物轉向結構，貨物轉向結構便於在貨物傳輸移動中轉向，貨物轉向結構可以為擋板。貨物傳輸帶4將貨物桁架X軸1上傳遞，並轉向桁架Y軸2上，通過落料鬥，進入到斜面貨物傳輸帶61上，並通過碼垛料鬥62進行碼垛。移動下車63前後移動，一端與斜面貨物傳輸帶61連接，另一端與碼垛料鬥62對接，便於交叉碼垛作業。桁架X軸長度最大可達到600米，桁架Y軸最大長度可達到100米，可以安裝進室內外場所和廠房內使用。
作為優化方案，本具體實施方式中，執行機構6還包括旋轉臂64和懸梁65，旋轉臂64一端旋轉安裝在齒輪盤60底側，另一端通過滑輪與懸梁65連接，懸梁65底端通過轉動機構66與碼垛料鬥62連接。
本實用新型桁架式裝卸車機器人執行機構中的旋轉臂64旋轉設置，可360度旋轉尋找車輛位置，懸梁65底端通過轉動機構66與碼垛料鬥62連接，碼垛料鬥62也可以360度旋轉，從而實現不同方位、不同形式的碼垛。旋轉臂64和懸梁65均安裝滑輪，滑輪繞有鋼絲繩，鋼絲繩一端連接在旋轉臂64上與齒輪盤60連接的一端，繞過旋轉臂64和懸梁65上的滑輪，另一端固定旋轉臂64的另一端。通過齒輪盤60的轉動，可以變化鋼絲繩的長度，從而使得碼垛料鬥62的高度發生變化。
作為優化方案，本具體實施方式中，移動小車63上安裝有框架67，懸梁6通過移動滑臺安裝在框架67橫杆上。通過移動滑臺，可以調整碼 垛左右端的位置。
作為優化方案，本具體實施方式中，垂直Z軸5下端連接抓手裝置7或吸盤。垂直Z軸5下端根據需要可更換上抓手裝置7或吸盤，垂直Z軸5能上下移動，長度最大可達3米。卸貨時，抓手裝置7或吸盤垂直上下從車輛或者鏟板上面抓取/吸取物料，取物料品種如可以是紙箱，紙包，膜包裝物品，編織袋狀的物品等的相適合的產品。
作為優化方案，本具體實施方式中，抓手裝置7包括底板70、隔板71、中間板72、氣缸73、連杆74、爪手75，底板71上垂直間隔設置有至少兩個隔板71，中間板72垂直安裝在隔板71中部，中間板72兩側均安裝有氣缸73，氣缸73一端鉸接在中間板72上，另一端與連杆74的上端鉸接，連杆74的下端固定連接有爪手75。更優選的，設置有六個隔板71，每相鄰兩個隔板71之間設置有左右兩側的爪手75，通過氣缸73端部鉸接轉動，使得左右兩側的爪手75張合，從而抓取到物料。
作為優化方案，本具體實施方式中，所述機器人還包括智能控制櫃和視覺實時坐標算法檢測系統，視覺實時坐標算法檢測系統包括安裝在桁架X軸1上的視覺檢測鏡頭，視覺檢測鏡頭連接到智能控制櫃。
本實用新型桁架式裝卸機器人通過桁架X軸1上的視覺檢測鏡頭，能夠對車輛位置、車輛角度、車輛高度等特徵識別、裝卸物體的存在識別、車輛尾部位置範圍進行視覺檢測識別；能採集到車輛各種基礎信息數據：包括車輛大小、車輛長寬度、碼垛寬度和碼垛層數、碼垛數量、自主更換車輛適用的手抓/吸盤和料鬥、雜亂貨物位置類型識別等。視覺檢測鏡頭採集到的數據信息傳輸到智能控制櫃，由智能控制櫃進行控制。
作為優化方案，本具體實施方式中，智能控制櫃內設置有機器視覺識別算法板卡、控制傳輸模塊，機器視覺識別算法板卡輸出連接到控制傳輸模塊，控制傳輸模塊輸出連接到執行機構。視覺檢測鏡頭採集到的數據信息傳輸到固定在控制智能控制櫃內的機器視覺識別算法 板卡內，在所述的視頻識別算法板卡完成運算後，同時被傳送到控制傳輸模板和數據輸出模板送到執行機構4移動到精確位置，驅動現場執行器循環動作。智能控制櫃內固定有機器視覺與照明驅動裝置、PLC模塊，智能控制櫃內所有板卡與板塊之間通過插入式插槽和串行通訊線纜連接，線纜終端注膠固化，板塊之間用絕緣體連接卡片式防震動固定，保證運行穩定可靠。在智能控制櫃內輸入/輸出位置設計有無需接線的USB2.0、USB3.0、串行通訊、乙太網、千兆網接口。
本實用新型桁架機器人裝車時物料通過桁架X軸1的貨物輸送帶4開始作業，視覺檢測鏡頭進行巡視定位認址座標，根據認址座標數值，執行機構6會自動調整位置進入車輛上方的裝卸姿態待命，貨物輸送帶4將物輸送並轉向進入桁架Y軸2上的貨物輸送帶4，並輸送到落料鬥內，經過落料鬥直接落入斜面輸送帶61，再順著斜面輸送帶62進入碼垛料鬥63內，由碼垛料鬥63換向進行碼垛開始循環作業；直到接收到資料庫指令或者收到視覺實時坐標算法檢測系統給出的裝卸終了指令而停止裝卸，自動搜尋需要裝卸的第二車輛作業。卸車時垂直Z軸5下端端根據需要更換上抓手裝置7或者是吸盤，垂直上下從車輛或者鏟板上面抓取/吸取物料。
本實用新型桁架機器人可實現裝卸貨碼垛、根據需要自主更換相關適用手抓功能；可實現卸貨拆垛、雜亂拾取碼放整齊功能；可通過多菜單設計對車輛大小型式進行自動分析，虛擬線圈對車輛進行定位，智能計算車輛的碼垛形式、碼垛層級、裝載物品數量，併疊加日期和時間，生成一條進、出、存流水記錄；可通過輸入裝載數量、自動對車輛裝載形式進行層級狀態分析，進行測算後智能運算後輸出碼垛方案；可通過機器視覺識別算法對夜間光線不足、地面積水反光、車輛陰影、攝像機抖動等幹擾因素有效過濾，減少誤動作；本實用新型桁架機器人可廣泛應用於工廠大跨度搬運/裝卸貨、貨櫃裝卸、鐵路貨場、港口、糧油、水泥、裝飾建材、鋼鐵、有色金屬、鋁形材、木工木業、板材等重載貨物領域裝卸和搬運。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型實質內容上所作的任何修改、等同替換和簡單改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。