一种具备自动上下当量份物料功能的自动叉车的制作方法

1.本发明涉及工业自动化物料转运和自动上下料技术领域，尤其涉及一种具备自动上下当量份物料功能的自动叉车。


背景技术：

2.目前仓储物流领域大量使用标准托盘+叉车的方式对物料进行物流运输、存储和搬运物品。物料分发上料的常规流程如下：工人驾驶叉车前往仓库领料，领取托盘物料后驾驶叉车叉取托盘运送到各个机台进行上料操作，上料依靠人工搬运进行。现有的自动驾驶叉车虽然可以实现托盘叉取和转运的自动化，但是上料过程仍然需要人工搬运；物料分发下料的常规流程与上料流程类似：工人需要将机台生产的物料搬运至托盘中，托盘物料装满后由人工驾驶叉车或者自动叉车转运至仓库。现有的自动叉车虽然可以实现托盘运输的自动化，提高物品运输、储存效率，但是在上下料这个环节仍然不能实现自动化，还需要人工搬运，人工经常搬运重物上下料则容易导致肌肉劳损，腰肌劳损以及腰椎间盘突出等职业伤害。
3.传统的自动叉车如果直接在顶部添加机械臂会遇到问题，是由于自动叉车的导航传感器为了扩大视野需要安装在叉车的较高位置，一般情况都是在叉车上固定一个较高的支架，传感器安装在支架顶部，这时叉车上部直接安装机械臂时，导航传感器的支架将会挡住机械臂的一部分运动行程，降低机械臂上下料的活动范围，如果传感器不使用支架安装在高位，自动叉车的导航可靠性又会受到影响。
4.因此，期望提供一种具备自动上下当量份物料功能的自动叉车，在一台叉车设备上实现物料托盘整体叉取运输和当量份物料上下料的全流程自动化。


技术实现要素：

5.本技术实施例通过提供一种具备自动上下当量份物料功能的自动叉车，解决了现有技术中在对于货物进行搬运运输的过程中，上下料这个环节仍然不能实现自动化，还需要人工搬运，同时通过机械臂实现自动化上下料，提高效率，同时对于工人起到防护的效果，同时添加万向轮可以对于整个装置起到支撑的效果，保障底盘的稳定性。
6.本技术实施例提供了一种具备自动上下当量份物料功能的自动叉车，包括车体、叉臂、叉臂升降支架、驱动轮、电池和升降装置；
7.所述车体为长方体形，且车体带有空腔，所述空腔为长方体形，所述车体与空腔的安装方向垂直于地面；
8.所述升降装置固定在车体内顶端，所述叉臂升降支架固定在升降装置下；
9.所述叉臂为长方体形，所述叉臂一端固定在车体内叉臂升降支架上，所述电池位于车体内，且固定在叉臂上；
10.所述驱动轮转动连接在车体下，且驱动轮紧贴地面；
11.还包括slam导航传感器、传感器支架、随转动平台、六轴机械臂、执行机构和二次
定位装置；
12.所述随转动平台为圆柱体形，所述随转动平台下部有轴承转动连接在车体上；
13.所述传感器支架为圆柱体形，所述传感器支架固定在随转动平台一侧，所述slam导航传感器固定在传感器支架顶端；
14.所述六轴机械臂轴承内圈套随转动平台转动连接在车体上，所述二次定位装置固定在六轴机械臂远离固定在随转动平台的一端，所述执行机构固定在二次定位装置上。
15.作为改进，所述具备自动上下当量份物料功能的自动叉车还包括触控显示屏、防撞护板、安全触边、激光避障雷达和自动充电口；
16.所述触控显示屏固定在车体远离叉臂的一侧；
17.所述防撞护板位于触控显示屏下，且固定在车体上，所述安全触边固定在防撞护板下，所述激光避障雷达固定在防撞护板上，所述自动充电口位于激光避障雷达的一侧，且固定在车体上。
18.作为改进，所述具备自动上下当量份物料功能的自动叉车还包括侧面避障器；
19.所述侧面避障器固定在车体与防撞护板相邻的两侧下端。
20.作为改进，所述具备自动上下当量份物料功能的自动叉车还包括叉臂轮；
21.所述叉臂轮固定在叉臂远离车体一端的下方。
22.作为改进，所述具备自动上下当量份物料功能的自动叉车还包括驱动电机，
23.所述驱动轮外部带有支撑架，所述支撑架固定在车体下，所述驱动电机固定在支撑架的一侧。
24.作为改进，所述具备自动上下当量份物料功能的自动叉车还包括液压升降单元、驱动轮支架、驱动轮弹簧；
25.所述液压升降单元位于车体空腔内，所述叉臂升降支架固定在液压升降单元上；
26.所述驱动轮支架固定在液压升降单元下；
27.所述驱动轮弹簧固定在驱动轮支架内上下两端，所述驱动轮弹簧下端连接驱动轮，且驱动轮弹簧上端连接液压升降单元。
28.作为改进，所述具备自动上下当量份物料功能的自动叉车还包括导向柱和万向轮；
29.所述导向柱通过套筒连接驱动轮支架，所述万向轮固定在导向柱的两个侧面。
30.作为改进，万向轮采用不带弹簧悬挂的万向轮。
31.作为改进，所述具备自动上下当量份物料功能的自动叉车还包括气囊和气泵；
32.所述气囊为环形气囊，所述气囊固定在传感器支架上，且包围slam导航传感器，所述气囊为乳胶材质；
33.所述气泵固定在传感器支架上，且气泵输出端与气囊连通。
34.作为改进，所述具备自动上下当量份物料功能的自动叉车还包括单向阀；
35.所述单向阀固定在气囊的内圈，所述单向阀有十至二十个，且均匀间隔分布。
36.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
37.将叉车的功能和复合机器人的功能进行组合，六轴机械臂可以直接对托盘上的物料进行上下料操作，提高了物料上下料的效率，可以整体叉取物料具有更快的装卸物料的速度。对比自动叉车则自带上下料的机械臂，可以更加灵活。
38.在slam导航传感器的布局上，采用了随动结构，跟随六轴机械臂轴转动，保障了六轴机械臂的运动行程不会与slam导航传感器及其支架干涉。底盘部分采用了不带悬挂的万向轮和带悬挂的驱动舵轮组合，保障底盘的稳定性和驱动舵轮的摩檫力。
附图说明
39.图1为本发明一种具备自动上下当量份物料功能的自动叉车的立体图；
40.图2为本发明一种具备自动上下当量份物料功能的自动叉车的内部结构侧面剖视图；
41.图3为本发明一种具备自动上下当量份物料功能的自动叉车的底盘结构立体图；
42.图4为本发明一种具备自动上下当量份物料功能的自动叉车的气囊安装剖视图；
43.图5为本发明一种具备自动上下当量份物料功能的自动叉车的气囊膨胀示意图；
44.图6为本发明一种具备自动上下当量份物料功能的自动叉车的气囊俯视图；
45.图7为本发明一种具备自动上下当量份物料功能的自动叉车的单向阀安装结构图；
46.图8为本发明一种具备自动上下当量份物料功能的自动叉车的图7内a处放大图；
47.图9为本发明一种具备自动上下当量份物料功能的自动叉车的气囊膨胀单向阀工作示意图。
48.图中：1、slam导航传感器；2、传感器支架；3、触控显示屏；4、车体；5、防撞护板；6、安全触边；7、激光避障雷达；8、自动充电口；9、侧面避障器；10、叉臂；11、叉臂轮；12、随转动平台；13、六轴机械臂；14、执行机构；15、二次定位装置；16、叉臂升降支架；17、液压升降单元；18、驱动轮支架；19、驱动轮弹簧；20、导向柱；21、驱动轮；22、电池；23、升降装置；24、驱动电机；25、万向轮；26、气囊；27、气泵；28、单向阀。
具体实施方式
49.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述；附图中给出了本发明的较佳实施方式，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式；相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
50.需要说明的是，本文所使用的术语“垂直”、“水平”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
51.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
52.调度系统给自动叉车下发任务或者工人在触控显示屏3点击任务后，叉臂升降支架16和升降装置23为叉臂10升降提供动力，同时驱动电机24带动驱动轮21工作，自动叉车通过slam导航传感器1定位导航自动驾驶到指定的仓库叉取托盘物料，叉取托盘物料后通过自动驾驶到指定的机台，通过六轴机械臂13上的二次定位装置15识别物料的位置，并控制执行机构14抓取物料或者用吸盘吸取物料，固定物料成功后，机械臂运动到机台上方，放
置物料，完成整个上料流程。机械臂旋转过程中，slam导航传感器1、随转动平台12和传感器支架2随动旋转，不影响机械臂的运行范围；下料过程与上述过程相反。
53.实施例一
54.如图1-2所示，本技术一种具备自动上下当量份物料功能的自动叉车，包括车体4、叉臂10、叉臂升降支架16、驱动轮21、电池22和升降装置23；
55.所述车体4为长方体形，且车体4带有空腔，所述空腔为长方体形，所述车体4与空腔的安装方向垂直于地面；
56.所述升降装置23固定在车体4内顶端，所述叉臂升降支架16固定在升降装置23下；
57.所述叉臂10为长方体形，所述叉臂10一端固定在车体4内叉臂升降支架16上，所述电池22位于车体4内，且固定在叉臂10上；
58.所述驱动轮21转动连接在车体4下，且驱动轮21紧贴地面；
59.还包括slam导航传感器1、传感器支架2、随转动平台12、六轴机械臂13、执行机构14和二次定位装置15；
60.所述随转动平台12为圆柱体形，所述随转动平台12下部有轴承转动连接在车体4上；
61.所述传感器支架2为圆柱体形，所述传感器支架2固定在随转动平台12一侧，所述slam导航传感器1固定在传感器支架2顶端；
62.所述六轴机械臂13轴承内圈套随转动平台12转动连接在车体4上，所述二次定位装置15固定在六轴机械臂13远离固定在随转动平台12的一端，所述执行机构14固定在二次定位装置15上；
63.还包括触控显示屏3、防撞护板5、安全触边6、激光避障雷达7、自动充电口8和侧面避障器9；
64.所述触控显示屏3固定在车体4远离叉臂10的一侧，所述防撞护板5位于触控显示屏3下，且固定在车体4上，所述安全触边6固定在防撞护板5下，所述激光避障雷达7固定在防撞护板5上，所述自动充电口8位于激光避障雷达7的一侧，且固定在车体4上；
65.所述侧面避障器9固定在车体4与防撞护板5相邻的两侧下端；
66.还包括叉臂轮11；
67.所述叉臂轮11固定在叉臂10远离车体4一端的下方；
68.还包括驱动电机24，所述驱动轮21外部带有支撑架，所述支撑架固定在车体4下，所述驱动电机24固定在支撑架的一侧。
69.工人在触控显示屏3点击任务后，叉臂升降支架16和升降装置23为叉臂10升降提供动力，同时驱动电机24带动驱动轮21工作，自动叉车通过slam导航传感器1定位导航自动驾驶到指定的仓库叉取托盘物料，叉取托盘物料后通过自动驾驶到指定的机台，通过六轴机械臂13上的二次定位装置15识别物料的位置，并控制执行机构14抓取物料或者用吸盘吸取物料，固定物料成功后，机械臂运动到机台上方，放置物料，完成整个上料流程。机械臂旋转过程中，slam导航传感器1、随转动平台12和传感器支架2随动旋转，下料过程与上述过程相反。
70.可以跟随六轴机械臂13转动的slam导航传感器1及传感器支架2，既保证了slam导航传感器1的视野，又兼具六轴机械臂13的运动行程。提高上下料的自动化程度，提高上下
料的效率，降低人员劳动强度，扩展自动叉车上六轴机械臂13的工作范围。
71.实施例二
72.实施例一在使用的时候，装置行走的过程中，不能够起到减震的效果，装置在遇到较大震动的时，或者六轴机械臂13工作的过程中，装置的底盘可能会造成震动，稳定性较差，基此对实施例一的方案做进一步的改良，如图2-3所示：
73.还包括液压升降单元17、驱动轮支架18、驱动轮弹簧19；
74.所述液压升降单元17位于车体4空腔内，所述叉臂升降支架16固定在液压升降单元17上；
75.所述驱动轮支架18固定在液压升降单元17下；
76.所述驱动轮弹簧19固定在驱动轮支架18内上下两端，所述驱动轮弹簧19下端连接驱动轮21，且驱动轮弹簧19上端连接液压升降单元17；
77.还包括导向柱20和万向轮25；
78.所述导向柱20通过套筒连接驱动轮支架18，所述万向轮25固定在导向柱20的两个侧面。
79.万向轮25采用不带弹簧悬挂的万向轮25；
80.驱动轮21通过导向柱20可以上下浮动，适应不同的地面，万向轮25固定在导向柱20上，六轴机械臂13工作的过程中，用于给整个底盘提供支撑作用。
81.起到减震和适应路面的作用，驱动轮21带弹簧悬挂，万向轮25不带悬挂的底盘结构，可以保障六轴机械臂13在抓取物体时，底盘不发生抖动，稳定性好，提高自动叉车上机械臂运动时的稳定性。
82.实施例三
83.装置在进行工作的时候，通过slam导航传感器1激光导航，检测周围环境，但是在装置不工作长时间放置的时候，slam导航传感器1可能会落下灰尘，灰尘会对于slam导航传感器1的灵敏度造成影响，基此对实施例一的方案做进一步的改良，如图4-6所示：
84.还包括气囊26和气泵27；
85.所述气囊26为环形气囊，所述气囊26固定在传感器支架2上，且包围slam导航传感器1，所述气囊26为乳胶材质；
86.所述气泵27固定在传感器支架2上，且气泵27输出端与气囊26连通；
87.所述气泵27工作，充气使气囊26膨胀，包裹slam导航传感器1。
88.在装置不使用的过程中，通过气泵27的工作，对于气囊26充气，使气囊26膨胀，包裹slam导航传感器1。
89.对于slam导航传感器1可以起到防护效果，防止在长时间的不使用之后，灰尘会对于slam导航传感器1的灵敏度造成影响，降低灰尘会对于slam导航传感器1的使用寿命造成影响。
90.实施例四
91.实施例三在使用的过程中，只能对于装置在不工作的时候起到防护的效果，装置在使用的时候slam导航传感器1在运输车间工作的过程中，slam导航传感器1的表面仍然会落下灰尘，在长时间的使用之后，slam导航传感器1如果不及时清洁，可能灵敏度会较差，基此对实施例一的方案做进一步的改良，如图7-9所示：
92.还包括单向阀28；
93.所述单向阀28固定在气囊26的内圈，所述单向阀28有十至二十个，且均匀间隔分布；
94.所述气泵27充气使气囊26膨胀时，单向阀28开启，对于slam导航传感器1表面灰尘清洁。
95.气泵27工作，对于气囊26充气，使气囊26膨胀，在膨胀过程中，单向阀28受到气体挤压开启，对于slam导航传感器1表面灰尘清洁。
96.可以在装置工作和不工作的时候对于slam导航传感器1进行一直清洁，装置在使用的时候可以保障slam导航传感器1在长时间工作的过程中表面的清洁，提高装置的灵敏度。
97.以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种具备自动上下当量份物料功能的自动叉车，包括车体(4)、叉臂(10)、叉臂升降支架(16)、驱动轮(21)、电池(22)和升降装置(23)；所述车体(4)为长方体形，且车体(4)带有空腔，所述空腔为长方体形，所述车体(4)与空腔的安装方向垂直于地面；所述升降装置(23)固定在车体(4)内顶端，所述叉臂升降支架(16)固定在升降装置(23)下；所述叉臂(10)为长方体形，所述叉臂(10)一端固定在车体(4)内叉臂升降支架(16)上，所述电池(22)位于车体(4)内，且固定在叉臂(10)上；所述驱动轮(21)转动连接在车体(4)下，且驱动轮(21)紧贴地面；其特征在于，还包括slam导航传感器(1)、传感器支架(2)、随转动平台(12)、六轴机械臂(13)、执行机构(14)和二次定位装置(15)；所述随转动平台(12)为圆柱体形，所述随转动平台(12)下部有轴承转动连接在车体(4)上；所述传感器支架(2)为圆柱体形，所述传感器支架(2)固定在随转动平台(12)一侧，所述slam导航传感器(1)固定在传感器支架(2)顶端；所述六轴机械臂(13)轴承内圈套随转动平台(12)转动连接在车体(4)上，所述二次定位装置(15)固定在六轴机械臂(13)远离固定在随转动平台(12)的一端，所述执行机构(14)固定在二次定位装置(15)上。2.如权利要求1所述的一种具备自动上下当量份物料功能的自动叉车，其特征在于，所述具备自动上下当量份物料功能的自动叉车还包括触控显示屏(3)、防撞护板(5)、安全触边(6)、激光避障雷达(7)和自动充电口(8)；所述触控显示屏(3)固定在车体(4)远离叉臂(10)的一侧；所述防撞护板(5)位于触控显示屏(3)下，且固定在车体(4)上，所述安全触边(6)固定在防撞护板(5)下，所述激光避障雷达(7)固定在防撞护板(5)上，所述自动充电口(8)位于激光避障雷达(7)的一侧，且固定在车体(4)上。3.如权利要求2所述的一种具备自动上下当量份物料功能的自动叉车，其特征在于，所述具备自动上下当量份物料功能的自动叉车还包括侧面避障器(9)；所述侧面避障器(9)固定在车体(4)与防撞护板(5)相邻的两侧下端。4.如权利要求1所述的一种具备自动上下当量份物料功能的自动叉车，其特征在于，所述具备自动上下当量份物料功能的自动叉车还包括叉臂轮(11)；所述叉臂轮(11)固定在叉臂(10)远离车体(4)一端的下方。5.如权利要求1所述的一种具备自动上下当量份物料功能的自动叉车，其特征在于，所述具备自动上下当量份物料功能的自动叉车还包括驱动电机(24)，所述驱动轮(21)外部带有支撑架，所述支撑架固定在车体(4)下，所述驱动电机(24)固定在支撑架的一侧。6.如权利要求5所述的一种具备自动上下当量份物料功能的自动叉车，其特征在于，所述具备自动上下当量份物料功能的自动叉车还包括液压升降单元(17)、驱动轮支架(18)、驱动轮弹簧(19)；所述液压升降单元(17)位于车体(4)空腔内，所述叉臂升降支架(16)固定在液压升降
单元(17)上；所述驱动轮支架(18)固定在液压升降单元(17)下；所述驱动轮弹簧(19)固定在驱动轮支架(18)内上下两端，所述驱动轮弹簧(19)下端连接驱动轮(21)，且驱动轮弹簧(19)上端连接液压升降单元(17)。7.如权利要求6所述的一种具备自动上下当量份物料功能的自动叉车，其特征在于，所述具备自动上下当量份物料功能的自动叉车还包括导向柱(20)和万向轮(25)；所述导向柱(20)通过套筒连接驱动轮支架(18)，所述万向轮(25)固定在导向柱(20)的两个侧面。8.如权利要求7所述的一种具备自动上下当量份物料功能的自动叉车，其特征在于，万向轮(25)采用不带弹簧悬挂的万向轮(25)。9.如权利要求1所述的一种具备自动上下当量份物料功能的自动叉车，其特征在于，所述具备自动上下当量份物料功能的自动叉车还包括气囊(26)和气泵(27)；所述气囊(26)为环形气囊，所述气囊(26)固定在传感器支架(2)上，且包围slam导航传感器(1)，所述气囊(26)为乳胶材质；所述气泵(27)固定在传感器支架(2)上，且气泵(27)输出端与气囊(26)连通。10.如权利要求9所述的一种具备自动上下当量份物料功能的自动叉车，其特征在于，所述具备自动上下当量份物料功能的自动叉车还包括单向阀(28)；所述单向阀(28)固定在气囊(26)的内圈，所述单向阀(28)有十至二十个，且均匀间隔分布。

技术总结
本申请公开了一种具备自动上下当量份物料功能的自动叉车，涉及工业自动化物料转运和自动上下料技术领域，其中包括车体、叉臂、叉臂升降支架、驱动轮、电池和升降装置；所述车体为长方体形，且车体带有空腔，所述空腔为长方体形，所述车体与空腔的安装方向垂直于地面；所述升降装置固定在车体内顶端，所述叉臂升降支架固定在升降装置下；所述叉臂为长方体形，所述叉臂一端固定在车体内叉臂升降支架上；能够实现将叉车的功能和复合机器人的功能进行组合，六轴机械臂可以直接对托盘上的物料进行上下料操作，提高了物料上下料的效率，可以整体叉取物料具有更快的装卸物料的速度；对比自动叉车则自带上下料的机械臂，可以更加灵活。可以更加灵活。可以更加灵活。


技术研发人员：黄捷洲 刘家昶 祖基能 钟国京 刘进添 毕明校 梁汉铖 余艳苗
受保护的技术使用者：广州普华灵动机器人技术有限公司
技术研发日：2023.08.09
技术公布日：2023/9/19