[发明专利]一种装车机器人及其装车方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动化机器人，特别是涉及一种用于将货物码放至货车上的装车机器人及使用该种机器人进行装车的方法。

背景技术

当产品生产完成需要运输至其它地方存放或出货送至销售商时，同样需要将货物码放在货车上，然后通过货车送至指定地点。在现行的装车工作中，装载产品的包装箱通常放置于货架或托板上，当需要装车时则通过叉车将托板连同货物叉起，因叉车的货叉长度有限，叉车只可以将货物放在货车的边缘处，然后再依靠工作人员再将货物送至货车内部；若货车较小，也可以通过叉车直接将货物放在货车中部，但叉车放置货物的位置精度极低，放置完成后依然需要工作人员再次进行移动或码放。在另外一些装车工作中会采用吊机进行装载，吊机将货物悬挂好后送至货车上方，接着将货物降下至大概位置，再配合工作人员进行定位以完成码放，此方法只适用于顶部为敞开式的货车。无论是采用叉车还是吊机进行货物装车，都需要人工进行辅助，导致其自动化程度和工作效率都难以得到有效提升，而且叉车和吊机本身的工作速度也较慢，难以适应自动化生产所需，同时，无论是重量较大的物品还是危险品都会对工作人员存在较大的安全隐患。

为了提高生产效率，现有一些的装车设备会设置输送带运输物品，同时配合机器人将物品码放于货车上。这些输送带和机器人一般固定安装在货车旁边，机器人的抓手从输送带上取下物品然后放置至货车上。该种装车设备的自动化程度较高，但由于机器人为固定安装，且机械人的高度和抓手长度又较为有限，而货车的高度、长度和深度都较大，这一方面导致机器人需要有较高的高度，或者需要在装车位置预先建造一个高台以满足货车的高度需要，导致机器人的制作成本或场地建设成本增加，同时也提高了设备维修的难度，而当需要装载的货车更改为较小型时，反而又不能满足其装车需要，由此必须设备多台机器人以满足不同货车的装载需要，极大地增加了成本所需；另一方面，机器人抓手可覆盖的范围无法满足货车的长度和深度，一来只可以将货物尽可能地放置于较深入的位置，然后再由工作人员利用其它设备进行二次码放，二来在码放至一定程度后，需要货车移动调整位置以满足机械手的工作范围。由此极大地限制了装车的自动化程度和工作效率。有鉴于此，也有一些机器人设置为可移动式，具体为将机器人安装于直线导轨上或安装于可移动的小车上。但若将机器人安装于导轨上，首先需要在地面或设备上安装固定的导轨，但这需要较大的场地面积或设备体积，其使用限制大，适用范围小，难以满足不同情况下的使用要求，特别是某些不适宜改造以安装导轨的设备，更加无法使用；而若安装于移动小车上，则需要多种仪器和辅助设备的配套才可保证机器人正常工作，同时其结构极为复杂，且工作稳定性和工作精度也难以有效保证。

发明内容

本发明旨在提供一种自动化程度高又结构简单且适用范围极广的装车机器人，及使用该种机器人进行装车的方法，以提高装车工作的工作效率。

本发明所述的装车机器人，包括输送物料的输送线，将输送线上的物料抓取至货车中码放的机械手，还有固定的基座和可伸缩的伸缩装置，基座设置于货车停放位置的两侧或后侧之外，伸缩装置沿伸缩方向的两端分别为固定端和移动端，固定端固定安装于基座上，机械手安装于移动端上，输送线并列地设置于伸缩装置的一侧。

本发明所述的利用装车机器人进行装车的装车方法，包括以下步骤：

A、货车定位：货车停放至设定的停放位置，并确保伸缩装置和输送线可伸展至货车内或侧边；

B、伸缩装置就位：伸缩装置伸展并带动机械手移动至货车内或侧边处的工作位置；

C、输送线送料：物料沿输送线运动至机械手的抓取工位；

D、码放物料：机械手转动至输送线上方，接着抓取输送线上的物料，然后转动至货车内的码放位置，再将物料放置于指定位置；

E、再次就位：重复步骤C和D，待货车内层的空间码放完毕后，伸缩装置收缩一定距离进行二次就位，留出下一段的码放空间，再次重复步骤C和D，直至该段的码放空间码放完毕，伸缩装置再次就位，如此类推，直至物料放置完毕或货车满载；

F、码放完成：伸缩装置收缩，完成装车工作。