[实用新型]一种物流系统成套设备

说明书

技术领域  本实用新型涉及物流机器人、输送机、仓库等设备，属于机器人和物流自动化领域。

背景技术  自动化技术对搬运机器人技术发展起了重要的促进作用。50年代末和60年代，相继研制和采用了自动导引小车(AVG)、自动货架、自动搬运机器人、自动识别和自动分拣等系统。70年代和80年代，旋转式货架、移动式货架、巷道式堆垛机和其他搬运设备都加入了自动控制的行列，但这时只是各个设备的局部自动化并各自独立应用，被称为“自动化孤岛”。

从70年代末和80年代起，自动化技术被越来越多地用到生产和分配领域，显然，“自动化孤岛”需要集成化，于是便形成了“集成系统”的概念。在集成化系统中，整个系统的有机协作，使总体效益和生产的应变能力大大超过各部分独立效益的总和。

物流系统自动化是近年来的一个热门研究课题，在机场、码头、仓库、食品、烟草等众多行业都有成功应用的实例，也出现了各种自动化物流系统。随着大规模物流业的发展，对仓库利用率要求的不断提高，以及对解放人的劳动的要求，因此对自动化物流集成的要求就日益突出。而现有的物流系统通常由一台堆垛机、货架和一个带式输送机组成，功能较为单一，设备的开放性较低，不成套，也达不到“集成”的要求，码垛、拆垛等物流速度慢，此外，传统的关节机器人其关节臂由于多采用连杆结构，不仅因手臂各段只能绕其关节副旋转，导致机器人末端执行器运动控制的非线性，使其位置控制算法十分复杂，而且，由于连杆臂有时太长，在狭窄的空间，例如较窄的巷道仓库内就难以使用，这与提高物流仓库的利用率是互相矛盾的，特别是一些不太规整的老仓库，难以做到充分利用。

发明内容  本实用新型的目的，在于克服传统关节型机器人末端执行器运动控制的非线性，其位置控制算法十分复杂的不足，提供一种由带式输送机或自动导向小车、关节型搬运机器人、移动式巷道仓库、巷道仓库堆垛机器人、移动式圆柱仓库、圆柱仓库堆垛机器人组成成套的集成自动化物流系统设备，并对传统机器人的结构加以改进，以适应提高物流仓库的利用率、提高物流速度的要求。

本实用新型通过以下技术方案实现：本货物物流系统成套设备主要由物流仓库、货物输送设备、搬运机器人组成。所述物流仓库为可移动式巷道仓库和可移动式圆柱仓库，所述货物输送设备为带式输送机，所述搬运机器人为关节型搬运机器人、巷道仓库堆垛机器人及圆柱仓库堆垛机器人，由上述设备按仓库空间利用率最大化的方式进行集成。

所述可移动式巷道仓库由可移动的矩形自动货架组成；所述可移动式圆柱仓库由可移动的弧型自动货架组成。

所述关节型搬运机器人包括驱动电机、编码器、搬运机器人底座7、机架、搬运机器人机架旋转平台8、平衡弹簧、钢绳、手腕回转轴26、搬运机器人手爪20，本搬运机器人还包括蜗轮蜗杆副、齿盘、齿轮传动机构；其中，所述机架为具有3—5个关节的多关节机架，每一个关节有一个关节臂，一个关节臂回转轴；所述驱动电机为驱动各关节臂的伺服电机及驱动手腕回转轴的步进电机17；所述编码器、蜗轮蜗杆副、齿盘、齿轮传动机构，其数量均与关节的数量相同；所述手臂自重平衡弹簧及钢索，其数量为每一关节臂两个；其连接关系为：搬运机器人机架旋转平台8与机架刚性连接并置于搬运机器人底座7上；搬运机器人机架旋转伺服电机经轴连接第一级蜗轮蜗杆副24，通过第一级齿轮传动机构与搬运机器人机架旋转平台8连接；搬运机器人机架由各节关节臂通过其底部的齿盘与前一节关节臂末端的关节旋转轴相连接；各节关节臂的伺服电机经轴与蜗轮蜗杆副连接，并通过与蜗轮同轴的驱动齿驱动齿盘，各齿盘与同节的编码器同轴相连；第二节关节臂11的手臂自重平衡弹簧25一端固定于搬运机器人机架旋转平台8上，另一端与钢绳连接，钢绳绕在带槽齿盘21上的钢绳槽内，钢绳端头穿过钢绳槽上的小孔固定在带槽齿盘21上，其余每一节关节臂的手臂自重平衡弹簧一端固定于前节关节臂旋转轴上，另一端的连接方法与第一节关节臂的相同；末节关节臂经末节关节旋转轴、末节传动齿轮、末节蜗轮蜗杆副与步进电机17一端相连，步进电机17另一端经轴与手腕回转轴26相连，手腕回转轴26与装有搬运机器人手爪伺服电机19的电机架18刚性连接；搬运机器人手爪伺服电机19经轴与搬运机器人手爪20连接。