本發(fā)明涉及拆垛機器人技術領域，具體地，涉及一種自動卸車機器人系統(tǒng)。

背景技術：

近年來隨著物流行業(yè)的逐漸發(fā)展壯大，大型貨車越來越多的用于貨物的運輸。目前常見的貨物卸車方式是通過人工完成的，這種方式效率低下，無法適應現(xiàn)在行業(yè)的需求。

經(jīng)過對現(xiàn)有技術的檢索發(fā)現(xiàn)，申請?zhí)枮镃N201510997999.6，名稱為：龍門式箱形物件裝卸車機器人，該發(fā)明公開了一種龍門式箱形物件裝卸車機器人，包括龍門式走行車、升降機、轉(zhuǎn)動驅(qū)動機構、轉(zhuǎn)動架、抱合機構、裝卸機構，龍門式走行車能跨過貨車貨箱，門式走行車、轉(zhuǎn)動架和抱合機構配合拖拽貨物使貨物間出現(xiàn)間隙，方便裝卸機構的機械臂從間隙插入將箱形物件夾緊在轉(zhuǎn)動架上，解決了車載箱形物件的機械夾持問題。此發(fā)明的卸車對象單一，即針對排列整齊規(guī)律的箱型物件，對于袋裝貨物或者較軟的貨物則無法應用。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種自動卸車機器人系統(tǒng)，運用所述系統(tǒng)能夠大大加快卸車速度，減少物料損傷，同時保護工人的健康和安全。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供一種自動卸車機器人系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：龍門式行走車、升降平臺、機器人、輥筒輸送機、過渡輸送帶、可伸縮皮帶輸送機、機器人視覺系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)，其中：

所述龍門式行走車，是所述系統(tǒng)的主體結構，升降平臺、機器人、輥筒輸送機、機器人視覺系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)均安裝在龍門式行走車上；

所述升降平臺，安裝在所述龍門行走車上，沿豎直方向升降并鎖定；

所述機器人，吊裝在升降平臺下底面，其腕部末端安裝有用于抓取貨物的真空吸盤；

所述輥筒輸送機、過渡輸送帶以及可伸縮皮帶輸送機連接在一起，三者相互配合用于將卸下的貨物傳送到指定位置；

所述機器人視覺系統(tǒng)，用于自動確定抓取貨物的位置，并將位置信息反饋給機器人；

所述控制系統(tǒng)，用于控制各個運動機構協(xié)調(diào)工作，包括：龍門式行走車前后移動、升降平臺上下升降移動、機器人各個關節(jié)轉(zhuǎn)動及腕部末端真空吸盤建立真空和釋放真空，從而實現(xiàn)自動卸車。

優(yōu)選地，所述龍門式行走車包括龍門架，在龍門架的兩側分別安裝有兩組行走輪，兩組行走輪沿行走導軌前后移動；

在所述龍門架的一側安裝有驅(qū)動減速電機，驅(qū)動減速電機驅(qū)動齒輪齒條機構運動，從而驅(qū)動整個龍門式行走車運動。其中齒輪安裝在驅(qū)動減速電機的輸出軸上，齒條通過螺栓安裝在鋪設于地面的箱型鋼梁的側面，齒輪與齒條嚙合，電機驅(qū)動齒輪旋轉(zhuǎn)，從而推動龍門行走車移動。

優(yōu)選地，所述升降平臺安裝在龍門式行走車的門洞內(nèi)，門洞內(nèi)有四根導向立柱；升降平臺上設有四個通孔，每個通孔周圍均安裝有導向輪，導向輪在導向立柱側面滾動，從而形成豎直方向?qū)蜃饔?，使升降平臺沿導向立柱豎直方向運動。

更優(yōu)選地，所述升降平臺由兩組液壓油缸、滑輪組和鏈條組成的驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動，其中：兩組液壓油缸對稱安裝在龍門式行走車的兩側，并分別通過一組滑輪組和鏈條與升降平臺的兩端連接；液壓油缸通過滑輪組和鏈條驅(qū)動升降平臺使升降平臺沿龍門式行走車的導向立柱豎直方向升降運動。

優(yōu)選地，所述機器人共有相同的兩個，兩個相同的機器人均安裝在升降平臺下底面，并隨升降平臺一起運動從而調(diào)整在豎直方向上的高度。

優(yōu)選地，所述輥筒輸送機倒吊安裝于升降平臺的下底面輥筒輸送機與升降平臺下底面之間留有足夠的空間以使貨物通過。

優(yōu)選地，所述過渡輸送帶通過鉸鏈一端與輥筒輸送機相連、另一端與可伸縮皮帶輸送機相連，

優(yōu)選地，所述可伸縮皮帶輸送機放置于地面，可伸縮皮帶輸送機的固定端安裝在指定位置、伸縮端與過渡輸送帶通過鉸鏈相連。

優(yōu)選地，所述機器人視覺系統(tǒng)包括兩臺工業(yè)相機、相機安裝架以及圖像處理模塊，其中：兩個工業(yè)相機通過相機安裝架安裝在升降平臺邊緣，且位于機器人的上方；圖像處理模塊安裝在控制系統(tǒng)內(nèi)部，用于處理機器人視覺系統(tǒng)返回給控制系統(tǒng)的信號。工業(yè)相機拍攝到貨物的圖片，圖像處理模塊對圖片進行一系列算法處理，得到待抓取貨物的位置信息，供控制系統(tǒng)控制機器人使用。

優(yōu)選地，所述控制系統(tǒng)置于控制柜內(nèi)，所述控制柜安裝在升降平臺的下底面，并位于升降平臺與輥筒輸送機之間，且控制柜和輥筒輸送機之間留有足夠的空間以使貨物通過。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括與控制系統(tǒng)連接的檢測元件，所述檢測元件包括：用于檢測所述龍門行走車與貨物之間的縱向距離傳感器，以及用于檢測所述升降平臺與貨物之間的高度距離傳感器。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

本發(fā)明所述自動卸車機器人系統(tǒng)，可取代人工卸車拆垛，省時省力，大大加快了卸車速度，提高了工作效率，減少了物料的損傷，同時保護了工人的健康和安全。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1為本發(fā)明一實施例的總體結構示意圖；

圖2為本發(fā)明一實施例的除去過渡輸送帶和可伸縮皮帶輸送機的結構示意圖；

圖3為圖2的正視圖；

圖4為本發(fā)明一實施例升降平臺示意圖；

圖5為本發(fā)明一實施例的卸車作業(yè)示意圖；

圖6為本發(fā)明一實施例的升降平臺升降原理圖；

圖中：

1-真空吸盤；2-機器人；3-機器人視覺系統(tǒng)；4-升降平臺；5-輥筒輸送機；6-龍門式行走車；7-液壓油缸；8-控制系統(tǒng)；9-龍門行走車驅(qū)動電機；10-行走車輪；11-行走導軌；12-過渡輸送帶；13-可伸縮皮帶輸送機；14-鋼板；15-導向輪；16-導向輪調(diào)整機構；17-升降平臺骨架；18-貨車(含貨物)；19-自動卸車機器人系統(tǒng)；20-動滑輪；21-定滑輪。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。

如圖1、圖2、圖3所示，一種自動卸車機器人系統(tǒng)，包括龍門式行走車6、升降平臺4、機器人2、輥筒輸送機5、過渡輸送帶12、可伸縮皮帶輸送機13、機器人視覺系統(tǒng)3以及控制系統(tǒng)8，其中：

所述龍門式行走車6是所述系統(tǒng)的主體結構，升降平臺4、機器人2、輥筒輸送機5、機器人視覺系統(tǒng)3以及控制系統(tǒng)8均安裝在龍門式行走車6上；龍門式行走車6橫跨在貨車車廂上方并在貨車縱向方向移動，其工作空間覆蓋整個貨車車廂；

所述升降平臺4安裝在龍門行走車6上，沿豎直方向升降并鎖定；

所述機器人2是一種平面關節(jié)型機器人，并在機器人2的腕部末端安裝有用于抓取貨物的真空吸盤1；

所述輥筒輸送機5、過渡輸送帶12以及可伸縮皮帶輸送機13連接在一起，三者相互配合用于將卸下的貨物傳送到指定位置；

所述機器人視覺系統(tǒng)3用于自動確定抓取貨物的位置，并將位置信息反饋給機器人2；

所述控制系統(tǒng)8控制各個運動機構協(xié)調(diào)工作，具體包括：龍門式行走車6前后移動，升降平臺4上下移動，機器人2各個關節(jié)轉(zhuǎn)動，真空吸盤1建立真空和釋放真空。

所述的自動卸車機器人系統(tǒng)19還包括與所述控制系統(tǒng)8連接的檢測元件，檢測元件具體包括：用于檢測所述龍門行走車6與貨物之間的縱向距離傳感器，以及用于檢測所述升降平臺4與貨物之間的高度距離傳感器。

所述控制系統(tǒng)8控制各個運動機構協(xié)調(diào)工作，具體的：龍門式行走車6前后移動通過距離傳感器檢測龍門式行走車6與貨物的距離，并將距離信息傳到控制系統(tǒng)8，控制系統(tǒng)8做出移動或停止的命令，控制龍門式行走車6移動；升降平臺4上的距離傳感器檢測升降平臺4與貨物的高度差，并將高度差信息傳遞給控制系統(tǒng)8，控制系統(tǒng)8給出上升或下降的命令；機器人視覺系統(tǒng)3確定待抓取貨物位置信息，控制系統(tǒng)8依據(jù)此信息規(guī)劃出機器人2運動路徑，給出各個關節(jié)轉(zhuǎn)動角度，控制機器人2各關節(jié)運動；真空吸盤1在抓取貨物時首先控制系統(tǒng)8給出建立真空的命令，當真空度達到要求值時停止，在釋放貨物時，控制系統(tǒng)8給出釋放真空的命令，直到貨物釋放為止。

如圖1、圖2、圖3所示，所述龍門式行走車6的底部安裝四組行走車輪10，兩側各安裝兩組；在龍門式行走車6的一側安裝有行走車驅(qū)動電機9，在龍門行走車驅(qū)動電機9的驅(qū)動下，龍門式行走車6通過四組行走車輪10沿行走導軌11前后移動。

如圖1所示，所述龍門式行走車6的門洞內(nèi)有四根導向立柱；所述升降平臺4上設有通孔，通孔周圍安裝有導向輪(如圖4所示)，導向輪在龍門式行走車6的導向立柱側面滾動，所述升降平臺4上導向輪與龍門式行走車6的導向立柱作用，確保升降平臺4只沿導向立柱豎直方向運動。

如圖4所示，所述升降平臺4由升降平臺骨架17和鋼板14焊接而成，安裝有導向輪15并且配有導向輪調(diào)整機構16；導向輪15和導向輪調(diào)整機構16通過螺栓固定安裝在升降平臺骨架17上，導向輪調(diào)整機構16用于調(diào)整導向輪15的位置，使其導向精確。

如圖1、圖6所示，所述升降平臺4通過兩組鏈條和滑輪組與液壓油缸7的活塞端相連，其中：兩組液壓油缸7對稱安裝在龍門式行走車6的兩側，輪滑組由動滑輪20和定滑輪21組成；

當液壓油缸7的活塞端向下運動時，通過滑輪組和鏈條帶動升降平臺4沿導向立柱豎直方向上升；反之，升降平臺4沿導向立柱豎直方向下降。

本實施例中，所述機器人2為兩個SCARA型機器人，并安裝在升降平臺4下底面；機器人2擁有三個旋轉(zhuǎn)自由度和一個豎直方向移動自由度，如圖1所示，所述機器人2的腕關節(jié)末端安裝有真空吸盤1，真空吸盤1可隨腕關節(jié)在豎直方向移動和繞豎直軸轉(zhuǎn)動，以便調(diào)整真空吸盤1的位姿。

如圖1所示，所述輥筒輸送機5、過渡輸送帶12以及可伸縮皮帶輸送機13三者通過鉸鏈連接，其中：輥筒輸送機5倒吊安裝于升降平臺的下底面，所述可伸縮皮帶輸送13機放置于地面；

在龍門式行走車6前后移動時，過渡輸送帶12帶動可伸縮皮帶輸送機13的伸縮端伸縮，從而始終保持輥筒輸送機5、過渡輸送帶12以及可伸縮皮帶輸送機13三者相連，以便將貨物通過三者輸送到指定位置。

作為優(yōu)選的實施方式，所述輥筒輸送機5與升降平臺4下底面之間留有足夠的空間以使貨物通過。

作為優(yōu)選的實施方式，所述機器人視覺系統(tǒng)3包括兩臺工業(yè)相機、相機安裝架以及圖像處理模塊，其中：兩個工業(yè)相機通過相機安裝架安裝在升降平臺4邊緣，且位于機器2人的上方；圖像處理模塊安裝在控制系統(tǒng)8內(nèi)部，用于處理機器人視覺系統(tǒng)3返回給控制系統(tǒng)8的信號；

工業(yè)相機拍攝到貨物的圖片，圖像處理模塊對圖片進行一系列算法處理，得到待抓取貨物的位置信息，供控制系統(tǒng)8控制機器人使用。

作為優(yōu)選的實施方式，所述控制系統(tǒng)8置于控制柜內(nèi)，所述控制柜安裝在升降平臺4的下底面，并位于升降平臺4與輥筒輸送機5之間，且控制柜和輥筒輸送機5之間留有足夠的空間以使貨物通過。

所述自動卸車機器人系統(tǒng)具體工作過程如下：

如圖5所示，貨車(含貨物)18停在卸貨作業(yè)區(qū)，自動卸車機器人系統(tǒng)19位于貨車車廂后面，并距離貨物一定距離；卸車作業(yè)開始時，升降平臺4沿龍門式行走車6的導向立柱豎直方向上升到較高位置，以確保運動時所述系統(tǒng)與貨物以及貨車不產(chǎn)生干涉；龍門式行走車6向前移動，并逐漸接近貨物，當距離傳感器檢測到龍門式行走車6與貨物距離達到預設值時，龍門式行走車6停止移動；升降平臺4逐漸下降，當距離傳感器檢測到升降平臺4與貨物距離達到預設值時，升降平臺4停止移動；機器人視覺系統(tǒng)3確定待抓取貨物位置，并將信息反饋到控制系統(tǒng)8，控制系統(tǒng)8驅(qū)動機器人2各關節(jié)動作，當真空吸盤1達到正確抓取位置時，機器人2停止運動；真空吸盤1建立真空；控制系統(tǒng)8再次驅(qū)動機器人2運動，真空吸盤1帶著貨物運動到輥筒輸送機5的指定位置，真空吸盤1釋放真空，將貨物放置于輥筒輸送機5上；在輥筒輸送機5、過渡輸送帶12以及可伸縮皮帶輸送機13三者作用下，貨物被運輸?shù)街付ㄎ恢?，完成一次卸貨過程。依次按此步驟進行，完成整個卸車任務。

在卸車作業(yè)時，兩臺機器人2同時工作，在控制系統(tǒng)8控制下交錯進行，避免干涉，以提高卸車效率。

以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。