專利名稱：搬運機器人的制作方法
技術領域：
本發明涉及自動化設備，特別是涉及搬運機器人。
背景技術：
隨著社會發展，物流已經成為人們生活中的重要一部分，物流存儲室是許多貨物暫存的地方。顯然，貨物運輸工具顯得尤為重要。傳統的電動汽車完全靠電池的電力驅動，消耗電池的能量比較大，續航能力不夠，為了解決這個問題，類似于加油站的換電站也就隨之而生。這種換電站里面有很多已經蓄滿能量的電池，當電動汽車電量不足時，通過換電裝置，快速地更換電池。通過更換電池，既能實現快速補充能源，又能對更換下來的電池進行檢測、保養和維護，提高電池的使用壽命。由于續駛時間較長的純電動車的電池重量將達到200公斤以上，為了配重合理，其電池 是安裝在車輛的底盤上面。由于電動汽車底盤離地面的高度比較低，目前電池運輸方式主要采用輥道式結構，這種運輸電池的方式，盡管能實現將電池運送到電動汽車底部的目的，但是由于輥道傳輸只是用來把電池從一個地方送到另外一個地方，電池從電池架取出的裝置還需要在其他地方(例如設計在堆垛機上)。然而這會增加其他機構的復雜度，并且由于輥道機構的引入，使得輥道占用了一大部分空間，浪費了很大一部分空間。

發明內容
基于此，提供一種空間利用率較高的搬運機器人。一種搬運機器人，包括機架、安裝于所述機架的行走裝置、組裝于所述機架的升降裝置及覆蓋于所述機架的端板，所述行走裝置包括帶動所述機架行走的行走輪及驅動所述行走輪轉動的第一驅動機構，所述升降裝置包括使所述端板上升和下降的提升機構及驅動所述提升機構的第二驅動機構。在其中一個實施例中，所述提升機構包括設置有斜面的楔形塊，所述第二驅動機構包括推動楔形塊的推拉臂，所述端板安裝有在所述斜面上來回滾動的滾輪。在其中一個實施例中，所述提升機構還包括設置于所述楔形塊上的滑塊及供所述滑塊來回滑動的滑軌。在其中一個實施例中，所述第二驅動機構還包括升降電機、與所述升降電機相連接的同步帶輪機構、與所述同步帶輪機構連接的絲杠及安裝于所述絲杠的絲杠螺母，所述推拉臂固定于所述絲杠螺母，所述推拉臂的兩端分別設置一個所述楔形塊。在其中一個實施例中，所述絲杠的兩端分別設置有左旋螺紋和右旋螺紋，所述左旋螺紋和右旋螺紋上分別安裝有絲杠螺母，所述推拉臂有兩根，每個所述絲杠螺母上分別固定有一根所述推拉臂。在其中一個實施例中,所述同步帶輪機構包括與所述升降電機連接的第一同步帶輪、與所述絲杠連接的第二同步帶輪及連接所述第一同步帶輪和所述第二同步帶輪的同步帶。在其中一個實施例中，所述升降裝置還包括保證所述端板下降的拉扯機構，所述拉扯機構包括連接所述端板和所述推拉臂的鋼絲繩及安裝于所述機架并用于改變所述鋼絲繩方向的圓柱，所述鋼絲繩與所述圓柱的圓周面相配合。在其中一個實施例中，所述行走輪包括安裝于所述機架一端的數個主動行走輪和安裝于所述機架另一端的并由所述主動行走輪帶動的數個從動行走輪，所述數個主動行走輪分成兩組設置于所述機架一端的兩側，且每組主動行走輪沿所述主動行走輪滾動方向再分為兩排設置。在其中一個實施例中，所述第一驅動機構包括行走電機及與所述行走電機連接的鏈傳動部件，所述主動行走輪與所述鏈傳動部件相連接。在其中一個實施例中，所述機架呈框型并于四個角分別安裝有導向輪，所述導向 輪突出所述機架設置。上述搬運機器人，第二驅動機構驅動提升機構實現端板的上升和下降以裝卸物件(如電池)，第一驅動機構驅動行走輪實現機架的移動以運輸物件，不需要設置輥道機構等即可實現物件的靈活搬運，空間利用率較高。


圖I為本實施方式搬運機器人的結構示意圖；圖2為本實施方式搬運機器人的俯視示意圖，且不包括端板；圖3為本實施方式搬運機器人提升機構和拉扯機構的局部示意圖。
具體實施例方式本實施方式揭示一種搬運機器人1000，包括機架100、安裝于機架100的行走裝置200、組裝于機架100的升降裝置300及覆蓋于機架100的端板400。行走裝置200包括帶動機架100行走的行走輪210及驅動行走輪210轉動的第一驅動機構220。升降裝置300包括使端板400上升和下降的提升機構310及驅動提升機構310的第二驅動機構320。第二驅動機構320驅動提升機構310實現端板400的上升和下降以裝卸物件(如電池)，第一驅動機構220驅動行走輪210實現機架100的移動以運輸物件，不需要設置輥道機構等即可實現物件的靈活搬運，空間利用率較高。提升機構310包括設置有斜面3111的楔形塊311，第二驅動機構320包括推動楔形塊311的推拉臂321，端板400安裝有在斜面3111上來回滾動的滾輪410。推拉臂321推動楔形塊311前進，迫使滾輪410沿斜面3111向上行走，從而使端板400上升；推拉臂321帶動楔形塊311后退時，因重力作用使滾輪410沿斜面3111下滑，從而使端板400下降。為使楔形塊311前進和后退運動平穩，提升機構310還包括設置于楔形塊311上的滑塊312及供滑塊312來回滑動的滑軌313。第二驅動機構320還包括升降電機322、與升降電機322相連接的同步帶輪機構323、與同步帶輪機構323連接的絲杠324及安裝于絲杠324的絲杠螺母325。推拉臂321固定于絲杠螺母325，推拉臂321的兩端分別設置一個楔形塊311。具體的，絲杠324的兩端分別設置有左旋螺紋3241和右旋螺紋3242，左旋螺紋3241和右旋螺紋3242上分別安裝有絲杠螺母325，推拉臂321設置有兩根，每個絲杠螺母325上分別固定有一根推拉臂321。這樣，推拉臂321分別設置于絲杠324的左旋螺紋3241和右旋螺紋3242上；升降電機322通過同步帶輪機構323驅動絲杠324轉動時，兩根推拉臂321相互靠攏或相互遠離；而位于同一根推拉臂321的楔形塊311朝向同一方向設置，不同推拉臂321上的楔形塊311朝向相反或相對的方向設置。從而當絲杠324轉動時，可實現四個楔形塊311的同步運動，且四個楔形塊311均勻分布于端板400的下側，可實現端板400的平穩上升及下降。詳細的，同步帶輪機構323包括與升降電機322連接的第一同步帶輪3231、與絲杠324連接的第二同步帶輪3232及連接第一同步帶輪3231和第二同步帶輪3232的同步帶 3233。為保證端板400下降順暢，升降裝置300還包括保證端板400下降的拉扯機構330。拉扯機構330包括連接端板400和推拉臂321的鋼絲繩331及安裝于機架100并用于 改變鋼絲繩331方向的圓柱332，鋼絲繩331與圓柱332的圓周面相配合，使得鋼絲繩331通過圓柱332時可改變鋼絲繩331的走向。具體的，靠近楔形塊311處，每根推拉臂321的端部均設置一個拉扯機構330。這樣，當端板400因重力作用下降不順暢時，推拉臂321在帶動楔形塊311后退的過程中，同時拉動鋼絲繩331后退，并通過圓柱332的導向作用拉扯端板400下降，從而保證端板400的順暢下降。行走輪210包括安裝于機架100 —端的數個主動行走輪211和安裝于機架100另一端并由主動行走輪221帶動的數個從動行走輪212。數個主動行走輪211分成兩組設置于機架100 —端的兩側，且每組主動行走輪211沿主動行走輪211滾動方向再分為兩排設置。數個從動行走輪212分層兩組設置于機架100另一端的兩側，且每組從動行走輪212沿從動行走輪212滾動方向在分為兩排設置。一個具體的實施方式中，主動行走輪211共有四個，分成兩組設置于機架100 —端的兩側，每組設置有兩個，并且每組的兩個前后兩排設置。從動行走輪212也共有四個，分成兩組設置于機架100另一端的兩側，每組設置有兩個，并且每組的兩個前后兩排設置。從整體上看，機架100的兩側分別設置四個行走輪210，且每側分為兩排設置。如此設置，方便搬運機器人1000行走時越過兩個裝置(未圖示，比如電池架和堆垛機以及堆垛機和剪叉升降臺)之間的空隙。第一驅動機構220包括行走電機221及與行走電機221連接的鏈傳動部件222，主動行走輪211與鏈傳動部件222相連接。機架100呈框型并于四個角分別安裝有導向輪110，導向輪110突出機架100設置。導向輪110可使搬運機器人1000按預定的外界的導軌(未圖示)行走，具有限位的作用。機架100還包括支撐端板400且相對設置的一對側梁120，側梁120上開設有導向柱孔121，端板400上對應設置有與導向柱孔121相配合的導向柱(未圖示)，以防止端板400上升與下降時的亂竄。具體運用時，以搬運電動汽車(未圖示)的電池(未圖示)為例，搬運機器人1000可應用于電動汽車底盤充換電站(未圖示)中 首先，搬運機器人1000有行走裝置200驅動并配合導向輪110，行走到電池架里面的電池下面。此時電池下面的空間剛好夠一個搬運機器人1000停留。然后，升降電機322啟動，驅動升降裝置300舉升，端板400將電池托起；此時電池架與電池分離，搬運機器人1000拖著電池行走到堆垛機里面。堆垛機將搬運機器人1000運到剪叉升降臺附近后，搬運機器人1000行走到剪叉升降臺上，啟動升降裝置300，降低端板400，將電池放在剪叉升降臺上。隨后，搬運機器人1000進入堆垛機，等待下一塊電池的搬運。或者，搬運機器人1000從堆垛機行走到剪叉升降臺上，啟動升降裝置300，舉升端板400將從電動汽車取出的電池托起，電池與剪叉升降臺分離，搬運機器人1000拖著電池行走到堆垛機里面。堆垛機將搬運機器人1000運到電池架附近后，搬動機器人再行走到電池架上將電池放在電池架上。隨后，搬運機器人1000進入堆垛機，等待下一塊電池的搬運。搬運機器人1000可以將電池從電池架上取出以及把電池送到電動汽車底部，或者將電池從電動汽車底部取出以及送到電池架上。搬運機器人1000的高度不到100毫米，利用絲杠324的左右旋轉推動推拉臂321，推拉臂321在推動楔形塊311實現端板400的舉升和下降，便可實現其隨意地從電池架上存取電池，并且搭載堆垛機將電池送到電動汽車底部或者將電池從電動汽車底部取走。運輸過程簡單，大大減少了運輸所占用的時間。并且由于體積比較小，其在不用時，可以存在堆垛機上或者電池架上，大大減少了空間。 搬運機器人1000利用堆垛機中轉，可以在電池架和堆垛機之間或者堆垛機和電動汽車底部之間隨意的行走。在存取方面，搬運機器人1000設計了一個可以升降的端板400，利用這個端板400可以實現電池的升降，通過升降，把電池放到電池架上或者把電池取走，或者是把電池放到剪叉升降臺上或者把電池給從剪叉升降臺上取走。從而使得該搬運機器人1000的空間利用率較高。另，電池搬運流程和方式只是本實施方式的其中一種應用模式，在其他物料搬運行業中，本實施方式的搬運機器人1000仍然可以利用其高度低的優勢，鉆入被搬運物體的底部，通過升降裝置300將物體托起和放置并轉移，來達到搬運物體的效果。以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1.一種搬運機器人，其特征在于，包括機架、安裝于所述機架的行走裝置、組裝于所述機架的升降裝置及覆蓋于所述機架的端板，所述行走裝置包括帶動所述機架行走的行走輪及驅動所述行走輪轉動的第一驅動機構，所述升降裝置包括使所述端板上升和下降的提升機構及驅動所述提升機構的第二驅動機構。
2.根據權利要求I所述的搬運機器人，其特征在于，所述提升機構包括設置有斜面的楔形塊，所述第二驅動機構包括推動楔形塊的推拉臂，所述端板安裝有在所述斜面上來回滾動的滾輪。
3.根據權利要求2所述的搬運機器人，其特征在于，所述提升機構還包括設置于所述楔形塊上的滑塊及供所述滑塊來回滑動的滑軌。
4.根據權利要求2所述的搬運機器人，其特征在于，所述第二驅動機構還包括升降電機、與所述升降電機相連接的同步帶輪機構、與所述同步帶輪機構連接的絲杠及安裝于所述絲杠的絲杠螺母，所述推拉臂固定于所述絲杠螺母，所述推拉臂的兩端分別設置一個所述楔形塊。
5.根據權利要求4所述的搬運機器人，其特征在于，所述絲杠的兩端分別設置有左旋螺紋和右旋螺紋，所述左旋螺紋和右旋螺紋上分別安裝有絲杠螺母，所述推拉臂有兩根，每個所述絲杠螺母上分別固定有一根所述推拉臂。
6.根據權利要求5所述的搬運機器人，其特征在于，所述同步帶輪機構包括與所述升降電機連接的第一同步帶輪、與所述絲杠連接的第二同步帶輪及連接所述第一同步帶輪和所述第二同步帶輪的同步帶。
7.根據權利要求2所述的搬運機器人，其特征在于，所述升降裝置還包括保證所述端板下降的拉扯機構，所述拉扯機構包括連接所述端板和所述推拉臂的鋼絲繩及安裝于所述機架并用于改變所述鋼絲繩方向的圓柱，所述鋼絲繩與所述圓柱的圓周面相配合。
8.根據權利要求I至7項中任一項所述的搬運機器人，其特征在于，所述行走輪包括安裝于所述機架一端的數個主動行走輪和安裝于所述機架另一端的并由所述主動行走輪帶動的數個從動行走輪，所述數個主動行走輪分成兩組設置于所述機架一端的兩側，且每組主動行走輪沿所述主動行走輪滾動方向再分為兩排設置。
9.根據權利要求8所述的搬運機器人，其特征在于，所述第一驅動機構包括行走電機及與所述行走電機連接的鏈傳動部件，所述主動行走輪與所述鏈傳動部件相連接。
10.根據權利要求I至7項中任一項所述的搬運機器人，其特征在于，所述機架呈框型并于四個角分別安裝有導向輪，所述導向輪突出所述機架設置。
全文摘要
本發明揭示一種搬運機器人，包括機架、安裝于所述機架的行走裝置、組裝于所述機架的升降裝置及覆蓋于所述機架的端板，所述行走裝置包括帶動所述機架行走的行走輪及驅動所述行走輪轉動的第一驅動機構，所述升降裝置包括使所述端板上升和下降的提升機構及驅動所述提升機構的第二驅動機構。第二驅動機構驅動提升機構實現端板的上升和下降以裝卸物件(如電池)，第一驅動機構驅動行走輪實現機架的移動以運輸物件，不需要設置輥道機構等即可實現物件的靈活搬運，空間利用率較高。
文檔編號B25J5/00GK102794759SQ20121028494
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月10日 優先權日2012年8月10日
發明者王俊, 梁虎, 管大功, 謝勇, 沈浩, 陳雪峰 申請人:王俊