CN210972753U - 一种药品包装箱智能装卸装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种药品包装箱智能装卸装置，包括：带有麦克纳姆轮的AGV底盘；安装在所述AGV底盘一端的六轴码垛机器人；安装在所述AGV底盘另一端的皮带；检测系统，所述检测系统用于检测所述装卸装置的运行状态，并将检测信息发送给控制系统；控制系统，所述控制系统用于接收检测系统的信息，并控制装卸装置的运行。本实用新型提供的药品包装箱智能装卸装置，通过AGV底盘行走，在AGV底盘上安装码垛机器人和皮带，集码垛机器人和皮带的功能于一身，随着装卸量的变化随时调节AGV底盘位置，智能地控制药品包装箱的装卸，提高了车辆装卸的效率，减少了工人数量，提升了人员的利用率；同时减少因人为误差几率，降低了运营成本。

Description

一种药品包装箱智能装卸装置

技术领域

本实用新型涉及药品包装箱装卸领域，尤其涉及一种药品包装箱智能装卸装置。

背景技术

2017年上半年，我国快递服务企业业务量累计完成173.2亿件，从今年第二季度开始，我国常态化进入单日快递亿件时代。在此背景下，物流机器人应用日趋广泛。未来5-10年，预计物流机器人使用密度将达到每万人5台左右。因此降低物流成本是全社会高度关注的热点问题，也是交通运输供给侧结构性改革的重中之重。

医药企业中，为了提高医药搬运的工作效率，减少人为误差，降低运营成本，需要使用自动导引运输车(AGV)，为后期药品包装箱的装卸，以及码垛机器人的大规模运用，提供坚实基础设计。现有的自动导引运输车，没有集传送皮带和码垛机器人一身，在药品包装箱装卸时，需要较多的人工操作且效率不高，是整个行业提升技术水平的难点所在。

实用新型内容

为了解决以上问题，本实用新型的目的是提供一种药品包装箱智能装卸装置，在AGV底盘上安装码垛机器人和皮带，集码垛机器人和皮带的功能于一身，且可通过AGV底盘行走，智能地控制药品包装箱的装卸。

为了实现以上目的，本实用新型采用的技术方案：

一种药品包装箱智能装卸装置，包括：

带有麦克纳姆轮的AGV底盘；

安装在所述AGV底盘一端的六轴码垛机器人；

安装在所述AGV底盘另一端的皮带；

检测系统，所述检测系统用于检测所述装卸装置的运行状态，并将检测信息发送给控制系统；

控制系统，所述控制系统用于接收检测系统的信息，并控制装卸装置的运行。

进一步的是，所述AGV底盘包括麦克纳姆轮、滚轮动力组件和底盘机架组件；

所述麦克纳姆轮和滚轮动力组件均设置有多组且一一对应，所述滚轮动力组件包括第一伺服电机和第一减速器，所述第一伺服电机连接所述第一减速器，所述第一减速器安装在所述底盘机架组件的悬挂板上，第一减速器的动力输出轴穿过所述悬挂板后连接所述麦克纳姆轮。

进一步的是，所述麦克纳姆轮包括第一端盖、第二端盖、连接轴和滚轮；

所述第一端盖和第二端盖平行设置且均为圆盘结构，第一端盖的中部通过连接轴连接所述第二端盖的中部，第一端盖的外边缘通过多个倾斜安装的滚轮连接所述第二端盖的外边缘；

所述滚轮为椭圆结构，滚轮包括内衬套、聚氨酯外壳和圆柱滚子轴承，所述内衬套位于椭圆结构滚轮的长轴处，所述聚氨酯外壳包裹在所述内衬套外端，所述圆柱滚子轴承安装在所述内衬套左右两端；

所述第一端盖和第二端盖外边缘均匀设置有多个向上倾斜的连接板，所述连接板上设置有第一螺栓孔，第一螺栓穿过所述第一螺栓孔、内衬套和圆柱滚子轴承后与第一螺母连接。

进一步的是，所述底盘机架组件主要由多根无缝钢管焊接而成的机架骨架，以及安装在所述机架骨架表面的多块机架板构成；底盘机架组件包括前后两端左右侧面的轮子安装部、中间的连接部以及底盘机架组件上的控制器安装部；

所述悬挂板竖直安装在所述轮子安装部处，所述悬挂板为U形板，悬挂板上设置有连接轴孔，所述连接轴孔旁设置第二螺栓孔；底盘机架组件前端面和后端面的机架板上均设置有散热孔。

进一步的是，所述码垛机器人包括机器人驱动组件，依次通过机器人驱动组件连接的底座、第一关节、第一机械臂、第二关节、第二机械臂、第三关节和末端连接件，以及末端连接件连接的吸盘组件；

所述机器人驱动组件包括第一驱动件、第二驱动件、第三驱动件、第四驱动件、第五驱动件和第六驱动件；

所述第一驱动件分别与所述底座和第一关节固定连接，用于驱动所述第一关节绕所述底座转动；

所述第二驱动件分别与所述第一关节和第一机械臂固定连接，用于驱动所述第一机械臂绕所述第一关节转动，且所述第一关节绕所述底座转动的方向垂直于所述第一机械臂绕所述第一关节转动的方向；

所述第三驱动件分别与所述第一机械臂和第二关节固定连接，用于驱动所述第二关节绕所述第一机械臂转动；

所述第四驱动件分别与所述第二关节和第二机械臂固定连接，用于驱动所述第二机械臂绕所述第二关节转动，且所述第二关节绕所述第一机械臂转动的方向垂直于所述第二机械臂绕所述第二关节转动的方向；

所述第五驱动件分别与所述第二机械臂和第三关节固定连接，用于驱动所述第三关节绕所述第二机械臂转动；

所述第六驱动件分别与所述第三关节和末端连接件固定连接，用于驱动所述末端连接件绕所述第三关节转动，且所述第三关节绕所述第二机械臂转动的方向垂直于所述末端连接件绕所述第三关节转动的方向。

进一步的是，所述第一驱动件、第二驱动件、第三驱动件、第四驱动件、第五驱动件和第六驱动件均包括第二伺服电机和第二减速器，所述第二伺服电机连接所述第二减速器；

所述吸盘组件包括吸盘连接轴、吸盘夹板和真空吸盘，所述吸盘连接轴安装在所述吸盘夹板后端且固定连接所述末端连接件，所述真空吸盘设置有多个且均匀安装在所述吸盘夹板上，真空吸盘的吸嘴朝向所述吸盘夹板前端。

进一步的是，所述皮带包括皮带机架组件、传送组件和皮带动力组件；所述传送组件安装在所述皮带机架组件上，所述皮带动力组件的动力输出端连接所述传送组件；

所述传送组件包括架体、主动滚筒、被动滚筒、传输带和支撑滚筒；所述架体为矩形框架，所述主动滚筒和被动滚筒分别安装在所述矩形框架架体长度方向的两端，所述传输带安装在所述主动滚筒和被动滚筒上且位于所述架体内，所述支撑滚筒沿矩形框架架体长度方向均匀设置有多根；

所述皮带机架组件包括第一机架、第二机架和支持架；所述第一机架和第二机架均安装在所述架体左部分的下侧，第一机架位于所述主动滚筒处，第二机架位于第一机架前端；所述支持架倾斜安装在所述第二机架和第二机架前端的架体间；

所述皮带动力组件包括变频电机和第三减速器；所述变频电机连接所述第三减速器，所述第三减速器连接所述主动滚筒。

进一步的是，所述传送组件还包括安装在所述被动滚筒两端的传输带调紧组件，所述传输带调紧组件包括支板、滑轨件、滑动件、螺纹杆和调紧螺母；

所述支板固定设置在所述架体外侧，所述滑轨件安装在所述支板的上下两端，所述滑动件滑动安装在两滑轨件间，滑动件上转动安装所述被动滚筒，所述螺纹杆安装在所述滑动件的一端，螺纹杆穿过所述支板，所述调紧螺母安装在所述支板两侧的螺纹杆上。

进一步的是，所述检测系统包括激光位置传感器、激光定位器、第一反射式红外传感器、第二反射式红外传感器和激光扫码器；

所述激光位置传感器安装在所述AGV底盘上，所述激光定位器安装在码垛机器人的真空吸盘上，所述第一反射式红外传感器和第二反射式红外传感器分别安装在皮带的传送组件传送方向两端，所述激光扫码器安装在所述传输带上。

进一步的是，所述控制系统包括底盘电机控制器、机器人电机控制器、皮带电机控制器、PLC控制器和PC机；

所述底盘电机控制器安装在所述控制器安装部上，底盘电机控制器设置有多个且与所述多组滚轮动力组件一一对应，底盘电机控制器连接所述第一伺服电机；所述机器人电机控制器与所述第二伺服电机连接；所述皮带电机控制器与所述变频电机连接；所述PLC控制器与所述底盘电机控制器、机器人电机控制器、皮带电机控制器、检测系统和PC机连接。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的药品包装箱智能装卸装置，通过AGV底盘行走，在AGV底盘上安装码垛机器人和皮带，集码垛机器人和皮带的功能于一身，随着装卸量的变化随时调节AGV底盘位置，控制药品包装箱的装卸，提高了药品包装箱装卸的效率，减少了工人数量，提升了人员的利用率；同时减少因人为误差几率，降低了运营成本。

本实用新型中的AGV底盘，利用麦克纳姆轮作为行走机构，灵活性和自由机动性好，可以在狭小的空间内对装卸装置进行快速定位，装卸装置的行走方式可为直行、斜行、横行、S形行进等；与此同时，麦克纳姆轮具有良好的吸震和耐磨性能，较高的力学性能和强度，麦克纳姆轮滚子损坏后更换方便。

本实用新型中的码垛机器人，采用六个驱动组件连接底座、关节和机械臂等，使机器人具有六个自由度，机器人灵活性好，适合于几乎任何轨迹或角度的工作；通过在末端连接件处连接吸盘组件，吸盘组件抓取需要转运的包装箱进行快速装卸，提高了药品装卸的效率。

本实用新型中的皮带，安装在传送组件传送方向两端的第一反射式红外传感器和第二反射式红外传感器，能检测传送在传输带上药品包装箱的传送状态，并将检测到的信息上传至PLC控制器，PLC控制器根据传感器所上传的信息，智能地控制变频电机的运行，使传送带在装货状态和卸货状态时，均能快速精准地进行药品包装箱传输。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型AGV底盘的结构示意图；

图3为本实用新型AGV底盘去除一部分机架板后的结构示意图；

图4为本实用新型AGV底盘去除一部分机架板后另一视角的结构示意图；

图5为本实用新型麦克纳姆轮的结构示意图；

图6为本实用新型第一端盖的结构示意图；

图7为本实用新型第二端盖的结构示意图；

图8为本实用新型滚轮的剖视图；

图9为本实用新型滚轮动力组件的结构示意图；

图10为本实用新型悬挂板的结构示意图；

图11为本实用新型码垛机器人的结构示意图；

图12为本实用新型码垛机器人的正视图；

图13为本实用新型码垛机器人吸盘组件的结构示意图；

图14为本实用新型码垛机器人各部件的连接示意图；

图15为本实用新型皮带的结构示意图；

图16为本实用新型皮带的原理图；

图17为本实用新型皮带主动滚筒和皮带动力组件的结构示意图；

图18为本实用新型皮带被动滚筒和传输带调紧组件的结构示意图；

图19为本实用新型架体的结构示意图；

图20为本实用新型传输带的结构示意图；

图21为本实用新型支撑滚筒的结构示意图；

图22为本实用新型控制系统原理图；

图中：1、AGV底盘；11、麦克纳姆轮；111、第一端盖；1111、连接板；1112、螺栓孔；112、第二端盖；1121、连接板；1122、螺栓孔；113、连接轴；114、滚轮；1141、内衬套；1142、聚氨酯外壳；1143、圆柱滚子轴承；115、第一螺栓；116、第一螺母；12、滚轮动力组件；121、第一伺服电机；122、第一减速器；13、底盘机架组件；131、悬挂板；1311、连接轴孔；1312、第二螺栓孔；132、机架骨架；133、机架板；134、轮子安装部；135、连接部；136、控制器安装部；137、散热孔；2、码垛机器人；21、机器人驱动组件；211、第一驱动件；212、第二驱动件；213、第三驱动件；214、第四驱动件；215、第五驱动件；216、第六驱动件；217、第二伺服电机；22、底座；23、第一关节；24、第一机械臂；25、第二关节；26、第二机械臂；27、第三关节；28、末端连接件；29、吸盘组件；291、吸盘连接轴；292、吸盘夹板；293、真空吸盘；3、皮带；31、皮带机架组件；311、第一机架；312、第二机架；313、支持架；32、传送组件；321、架体；322、主动滚筒；323、被动滚筒；324、传输带；325、传输带调紧组件；3251、支板；3252、滑轨件；3253、滑动件；3254、螺纹杆；3255、调紧螺母；326、支撑滚筒；33、皮带动力组件；331、变频电机；332、第三减速器；41、激光位置传感器；42、激光定位器；43、第一反射式红外传感器；44、第二反射式红外传感器；45、激光扫码器；51、底盘电机控制器；52、机器人电机控制器；53、皮带电机控制器；54、PLC控制器；55、PC机。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

一种药品包装箱智能装卸装置，如图1所示，包括：带有麦克纳姆轮的AGV底盘1；安装在AGV底盘1一端的六轴码垛机器人2；安装在AGV底盘1另一端的皮带3；检测系统，检测系统用于检测装卸装置的运行状态，并将检测信息发送给控制系统；控制系统，控制系统用于接收检测系统的信息，并控制装卸装置的运行。

本实施例中，AGV底盘1用于装卸装置的行走；AGV底盘1上左右两端分别安装有六轴码垛机器人2和皮带3，六轴码垛机器人2用于抓取需要转运的药品包装箱，皮带用于输送需要转运的药品包装箱，六轴码垛机器人2和皮带3相互配合使用；检测系统检测装卸装置的运行状态，控制系统控制装卸装置的运行。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上作进一步的改进，如图2-10所示，AGV底盘1包括麦克纳姆轮11、滚轮动力组件12和底盘机架组件13；麦克纳姆轮11和滚轮动力组件12均设置有多组且一一对应，滚轮动力组件12包括第一伺服电机121和第一减速器122，第一伺服电机121连接第一减速器122，第一减速器122安装在底盘机架组件13的悬挂板131上，第一减速器122的动力输出轴穿过悬挂板131后连接麦克纳姆轮11。

使用时，第一伺服电机121的高速转动，经第一减速器122转化为低速转动后，直接传递至麦克纳姆轮11，带动麦克纳姆轮11转动，使AGV底盘1在地面行走，动力传递系统简单。第一伺服电机121固定连接第一减速器122，第一减速器122再安装在悬挂板131，悬挂板131同时固定第一伺服电机121和第一减速器122，安装方便。本实施例中，第一伺服电机121选用常州精纳电机有限公司生产的型号为SMH60-40306EBC-1的直流伺服电机，该型号的直流伺服电机自带伺服控制器。第一减速器122选用台达集团生产的型号为PS090-A0205C1430的减速器。

麦克纳姆轮11包括第一端盖111、第二端盖112、连接轴113和滚轮114；第一端盖111和第二端盖112平行设置且均为圆盘结构，第一端盖111的中部通过连接轴113连接第二端盖112的中部，第一端盖111的外边缘通过多个倾斜安装的滚轮114连接第二端盖112的外边缘。滚轮114为椭圆结构，滚轮114包括内衬套1141、聚氨酯外壳1142和圆柱滚子轴承1143，内衬套1141位于椭圆结构滚轮114的长轴处，聚氨酯外壳1142包裹在内衬套1141外端，圆柱滚子轴承1143安装在内衬套1141左右两端。

本实施例中，第一端盖111和第二端盖112夹住其边缘倾斜安装的滚轮114，构成麦克纳姆轮11，使麦克纳姆轮11灵活性和自由机动性好。内衬套1141采用45#钢作为衬套，保证整体性能；采用聚氨酯外壳1142，该材料具有良好的吸震和耐磨性能，较高的力学强度和硬度，使麦克纳姆轮11具有较好的性能；为提高运动灵活性和足够整体强度，采用UNP203圆柱滚子轴承1143传递径向力。

第一端盖111和第二端盖112外边缘均匀设置有多个向上倾斜的连接板，连接板上设置有第一螺栓孔，第一螺栓115穿过第一螺栓孔、内衬套1141和圆柱滚子轴承1143后与第一螺母116连接。通过在端盖上设置向上倾斜的连接板，连接板上设置有螺栓孔，用第一螺栓115穿过螺栓孔和滚轮114，将滚轮114倾斜安装在第一端盖111和第二端盖112外边缘处。采用螺栓与螺母的配合，当滚轮114损坏后需要更换时，直接拆卸螺栓与螺母，再将新的滚轮114通过螺栓与螺母安装，使麦克纳姆轮11安装和拆卸方便。

底盘机架组件13主要由多根无缝钢管焊接而成的机架骨架132，以及安装在机架骨架132表面的多块机架板133构成；底盘机架组件13包括前后两端左右侧面的轮子安装部134、中间的连接部135以及底盘机架组件13上的控制器安装部136。本实施例中，机架骨架132由多根无缝钢管焊接而成，在机架骨架132的表面上安装机架板133，使底盘的前后、上下和左右呈平面，以便于在底盘上安装其它工件，比如皮带和码垛机器人等；与此同时也对底盘内的第一伺服电机121和第一减速器122封闭保护。

悬挂板131竖直安装在轮子安装部134处，悬挂板131为U形板，悬挂板131上设置有连接轴孔1311，连接轴孔1311旁设置第二螺栓孔1312；底盘机架组件13前端面和后端面的机架板133上均设置有散热孔137。在安装时悬挂板131的U型面正对第一减速器122，第一减速器122的动力输出轴穿过连接轴孔1311后与麦克纳姆轮11连接，带动麦克纳姆轮11转动。第二螺栓孔1312用于与第一减速器122上的螺栓孔对应，将第一减速器122通过螺栓安装在悬挂板131上；散热孔137用于散热。

实施例3

本实施例在实施例1或2任意实施例的基础上作进一步的改进，如图11-14所示，码垛机器人2包括机器人驱动组件21，依次通过机器人驱动组件21连接的底座22、第一关节23、第一机械臂24、第二关节25、第二机械臂26、第三关节27和末端连接件28，以及末端连接件28连接的吸盘组件29。

底座22、第一关节23、第一机械臂24、第二关节25、第二机械臂26、第三关节27和末端连接件28间均通过机器人驱动组件21连接，使机器人具有六个自由度，机器人灵活性好，适合于几乎任何轨迹或角度的工作；末端连接件28处连接吸盘组件29，吸盘组件29抓取需要转运的包装箱进行装卸，快速装卸装有药品的整件包装箱。

机器人驱动组件21包括第一驱动件211、第二驱动件212、第三驱动件213、第四驱动件214、第五驱动件215和第六驱动件216；

第一驱动件211分别与底座22和第一关节23固定连接，用于驱动第一关节23绕底座22转动；

第二驱动件212分别与第一关节23和第一机械臂24固定连接，用于驱动第一机械臂24绕第一关节23转动，且第一关节23绕底座22转动的方向垂直于第一机械臂24绕第一关节23转动的方向；

第三驱动件213分别与第一机械臂24和第二关节25固定连接，用于驱动第二关节25绕第一机械臂24转动；

第四驱动件214分别与第二关节25和第二机械臂26固定连接，用于驱动第二机械臂26绕第二关节25转动，且第二关节25绕第一机械臂24转动的方向垂直于第二机械臂26绕第二关节25转动的方向；

第五驱动件215分别与第二机械臂26和第三关节27固定连接，用于驱动第三关节27绕第二机械臂26转动；

第六驱动件216分别与第三关节27和末端连接件28固定连接，用于驱动末端连接件28绕第三关节27转动，且第三关节27绕第二机械臂26转动的方向垂直于末端连接件28绕第三关节27转动的方向。

本实施例中，机器人仅仅包含两个机械臂，每个关节既可以与前一个部件转动连接，又可以与后一个部件转动连接，关节处的两个转动方式相互垂直，从而通过三个关节就可以使机器人拥有六个自由度。相对于现有六个自由度需要四个机械臂，五个关节的庞大笨重机器人而言，本实施例中的机器人结构更为简单、紧凑和轻巧。

第一驱动件211、第二驱动件212、第三驱动件213、第四驱动件214、第五驱动件215和第六驱动件216均包括第二伺服电机217和第二减速器，第二伺服电机217连接第二减速器；第二伺服电机217采用松下伺服电机，第二减速器采用哈默纳科减速器。

本实施例中，第一驱动件211的伺服电机采用型号为MDME202的松下伺服电机，其自带的控制器作为第一驱动件211的控制器；第一驱动件211的减速器采用型号为65A-BADB的哈默纳科系列减速器。

第二驱动件212的伺服电机采用型号为MDME152的松下伺服电机，其自带的控制器作为第二驱动件212的控制器；第二驱动件212的减速器采用型号为50A-AABB的哈默纳科系列减速器。

第三驱动件213的伺服电机采用型号为MSME084的松下伺服电机，其自带的控制器作为第三驱动件213的控制器；第三驱动件213的减速器采用型号为20A-FFP的哈默纳科系列减速器。

第四驱动件214的伺服电机采用型号为MSME084的松下伺服电机，其自带的控制器作为第四驱动件214的控制器；第四驱动件214的减速器采用型号为20A-FFP的哈默纳科系列减速器。

第五驱动件215的伺服电机采用型号为MHMD041的松下伺服电机，其自带的控制器作为第五驱动件215的控制器；第五驱动件215的减速器采用型号为32A-NELA的哈默纳科系列减速器。

第六驱动件216的伺服电机采用型号为MHMD021的松下伺服电机，其自带的控制器作为第六驱动件216的控制器；第六驱动件216的减速器采用型号为20A-GDI的哈默纳科系列减速器。

吸盘组件29包括吸盘连接轴291、吸盘夹板292和真空吸盘293，吸盘连接轴291安装在吸盘夹板292后端且固定连接末端连接件28，真空吸盘293设置有多个且均匀安装在吸盘夹板292上，真空吸盘293的吸嘴朝向吸盘夹板292前端。吸盘组件29为机器人的抓取部件，采用真空吸盘293吸取装有药品的整件包装箱，易使用、无污染、不损伤抓取的包装箱。本实施例的真空吸盘293设置有两排，每排四个，真空吸盘293选用日本SMC公司型号为ZP2_TF80HUJB50的真空吸盘，与此同时一并选用日本SMC公司该型号真空吸盘所对应的发生器，该发生器受控制系统的控制，控制真空吸盘293工作。

实施例4

本实施例在实施例1-3任意实施例的基础上作进一步的改进，如图15-21所示，皮带3包括皮带机架组件31、传送组件32和皮带动力组件33；传送组件32安装在皮带机架组件31上，皮带动力组件33的动力输出端连接传送组件32。

传送组件32包括架体321、主动滚筒322、被动滚筒323、传输带324和支撑滚筒326；架体321为矩形框架，主动滚筒322和被动滚筒323分别安装在矩形框架架体321长度方向的两端，传输带324安装在主动滚筒322和被动滚筒323上且位于架体321内，支撑滚筒326沿矩形框架架体321长度方向均匀设置有多根。主动滚筒322和被动滚筒323用于带动传输带324运动，使传输带324上的药品包装箱输送。支撑滚筒326用于支撑传输带324，防止传输带324由于自身重力和所输送药品包装箱的重力下陷，在传输时，传输带324运动会带动支撑滚筒326转动。

皮带机架组件31包括第一机架311、第二机架312和支持架313；第一机架311和第二机架312均安装在架体321左部分的下侧，第一机架311位于主动滚筒322处，第二机架312位于第一机架311前端；支持架313倾斜安装在第二机架312和第二机架312前端的架体321间。将第一机架311和第二机架312均安装在架体321左部分的下侧，是为了将皮带3整体安装在AGV底盘1上，AGV底盘1上一并安装有码垛机器人2，机器人和皮带分别安装在底盘的两侧，使底盘受力平衡。支持架313的作用是支撑支持架313前端的架体321。

皮带动力组件33包括变频电机331和第三减速器332；变频电机331连接第三减速器332，第三减速器332连接主动滚筒322。变频电机331为整个皮带的动力源，变频电机331的高速转动，经第三减速器332降为低速转动，第三减速器332再将低速转动传递至主动滚筒322，主动滚筒322转动带动传输带324运行传输药品包装箱。本实施例中，变频电机331选用浙江福贵城电机有限公司公司的ys80-2型号电机，第三减速器332选用RV75系列减速器。

传送组件32还包括安装在被动滚筒323两端的传输带调紧组件325，传输带调紧组件325包括支板3251、滑轨件3252、滑动件3253、螺纹杆3254和调紧螺母3255；支板3251固定设置在架体321外侧，滑轨件3252安装在支板3251的上下两端，滑动件3253滑动安装在两滑轨件3252间，滑动件3253上转动安装被动滚筒323，螺纹杆3254安装在滑动件3253的一端，螺纹杆3254穿过支板3251，调紧螺母3255安装在支板3251两侧的螺纹杆3254上。

传输带调紧组件325用于传输带324的调紧，通过调整调紧螺母3255，带动螺纹杆3254在支板3251上运动，使螺纹杆3254连接的滑动件3253在滑轨件3252上滑动，进而带动滑动件3253上的被动滚筒323沿架体321长度方向运动，绷紧或者调松传输带324，简单方便地对传输带324进行调整。

实施例5

本实施例在实施例4的基础上作进一步的改进，检测系统包括激光位置传感器41、激光定位器42、第一反射式红外传感器43、第二反射式红外传感器44和激光扫码器45；激光位置传感器41安装在AGV底盘1上，激光定位器42安装在码垛机器人2的真空吸盘293上，第一反射式红外传感器43和第二反射式红外传感器44分别安装在皮带3的传送组件32传送方向两端，激光扫码器45安装在传输带324上。

本实施例中，激光位置传感器41用于对AGV底盘1位置采样，并上传至控制系统，控制系统控制麦克纳姆轮11转动，使底盘行走，本实施例中的激光位置传感器41选用德国P+F的NMB-12GM系列传感器。

激光定位器42用于定位传输带324和地面托盘上药品包装箱的位置，供码垛机器人2抓取，本实施例选用德国P+F公司的Vmt机器视觉技术系统作为激光定位器42，将该系统集成到码垛机器人2的真空吸盘293上，对机器人手腕位置与姿态进行运动控制。

第一反射式红外传感器43和第二反射式红外传感器44用于检测传输带324两端药品包装箱的状态，即有无药品包装箱。本实施例中第一反射式红外传感器43和第二反射式红外传感器44均选用德国P+F的M4.1系列传感器。

激光扫码器45用于用于自动识别条形码。本实施中选用德国p+f的OPC120P-F201-B17型号的激光扫码器45。

实施例6

本实施例在实施例5的基础上作进一步的改进，如图22所示，控制系统包括底盘电机控制器51、机器人电机控制器52、皮带电机控制器53、PLC控制器54和PC机55；

底盘电机控制器51安装在控制器安装部136上，底盘电机控制器51设置有多个且与多组滚轮动力组件12一一对应，底盘电机控制器51连接第一伺服电机121；机器人电机控制器52与第二伺服电机217连接；皮带电机控制器53与变频电机331连接；PLC控制器54与底盘电机控制器51、机器人电机控制器52、皮带电机控制器53、检测系统和PC机55连接。

本实施例中，每个麦克纳姆轮11连接的第一伺服电机121均连接一个底盘电机控制器51，控制该麦克纳姆轮11的工作。机器人电机控制器52控制每个第二伺服电机217的工作。皮带电机控制器53控制变频电机331的工作。PLC控制器54为整个装卸装置的控制中心，接收检测系统所上传的信息，并计算与规划AGV底盘1的行走、码垛机器人2的抓取、皮带3的传送，并将信息传输给各控制器，控制AGV底盘1、码垛机器人2和皮带3的工作。PC机55为上位机，包括台式机、一体机、笔记本电脑、掌上电脑和平板电脑等，可以通过上层的软件搭建运用控制系统的物理模型，并传输至PLC控制器54，扩大装卸装置的使用范围和场景。

实施例2中选用的常州精纳电机有限公司的电机，其自带的控制器作为底盘电机控制器51；实施例3中选用的松下伺服电机，其自带的控制器作为机器人电机控制器52；皮带电机控制器53选用台达的VFD00721T型号的控制器；PLC控制器54选用台达DVP-PM系列的PLC控制器；PC机55选用深圳市软赢科技有限公司的WMX3运动控制器。

为了更好的理解本实用新型，下面结合上述实施例对本实用新型的工作原理作一次完整的描述：

在使用本装卸装置时，首先需将装卸装置移动到装卸位置。PLC控制器54将信息发送给四个底盘电机控制器51，各底盘电机控制器51根据接收到的信息，控制各第一伺服电机121转动，第一伺服电机121的高速转动经第一减速器122减速后，传递至麦克纳姆轮11，麦克纳姆轮11转动使装卸装置行走。在行走的同时，激光位置传感器41采集底盘的位置信息，并上传至PLC控制器54，PLC控制器54根据实际位置与理论位置的差异，修正运行路径，并将修正后的信息传输给各底盘电机控制器51，各底盘电机控制器51控制相应的麦克纳姆轮11转动，将装卸装置运动到装卸位置。

装卸装置到达装卸位置时，皮带3的前端(未安装第一机架311和第二机架312的那端)放置在装卸车辆内。控制系统控制变频电机331转动，变频电机331的高速转动，经第三减速器332减速降为低速转动，第三减速器332再将低速转动传递至主动滚筒322，主动滚筒322转动带动传输带324运动，输送传输带324上的药品包装箱。

当装卸装置处于卸货状态时，药品包装箱从卸货车辆内，人工搬运到皮带3上，经皮带3传输后被码垛机器人2抓取进行码垛。控制系统控制变频电机331正转输送药品包装箱，第二反射式红外传感器44首先检测到有药品包装箱，此时第一反射式红外传感器43检测到无药品包装箱，控制系统继续控制变频电机331正转输送药品包装箱。当第一反射式红外传感器43检测到有药品包装箱时，控制系统控制变频电机331停止转动，码垛机器人2抓取变频电机331端的药品包装箱，将其放置在装卸装置旁的托盘上。抓取后，第一反射式红外传感器43检测到无药品包装箱，控制系统控制变频电机331继续正转输送药品包装箱，检测到有药品包装箱后，变频电机331停止，码垛机器人2抓取，如此反复循环。

当装卸装置处于装货状态时，药品包装箱被码垛机器人2抓取后放置在皮带3上，经皮带3传输到装货货车的货箱内，再进行人工码放。药品包装箱被码垛机器人2抓取放置在变频电机331端的传输带324上，控制系统控制变频电机331反转输送药品包装箱，第一反射式红外传感器43首先检测到有药品包装箱，此时第二反射式红外传感器44检测到无药品包装箱，控制系统继续控制变频电机331反转输送药品包装箱。当第二反射式红外传感器44检测到有药品包装箱时，控制系统控制变频电机331停止转动，药品包装箱被车辆内的工人搬运进行码放。搬运后，第二反射式红外传感器44检测到无药品包装箱，控制系统控制变频电机331继续反转输送药品包装箱，检测到有药品包装箱后，变频电机331停止，药品包装箱被搬运，如此反复循环。

码垛机器人2抓取时，PLC控制器54控制各驱动组件21的机器人电机控制器52工作，机器人电机控制器52控制第二伺服电机217运行，第二减速器将第二伺服电机的高速转动变为低速转动，带动各机械臂、关节等转动。当转动到抓取位置时，激光定位器42定位到药品包装箱，PLC控制器54控制真空吸盘293工作抓取需要转运的包装箱；然后各机器人电机控制器控制各机械臂、关节等转动，将机器人末端的真空吸盘293运动到药品包装箱的放置位置，放下药品包装箱。在装卸的同时，装卸装置能随着装卸量的变化，通过人工调节控制系统的方式随时调节底盘位置。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种药品包装箱智能装卸装置，其特征在于，包括：

带有麦克纳姆轮的AGV底盘(1)；

安装在所述AGV底盘(1)一端的六轴码垛机器人(2)；

安装在所述AGV底盘(1)另一端的皮带(3)；

检测系统，所述检测系统用于检测所述装卸装置的运行状态，并将检测信息发送给控制系统；

控制系统，所述控制系统用于接收检测系统的信息，并控制装卸装置的运行。

2.根据权利要求1所述的一种药品包装箱智能装卸装置，其特征在于，所述AGV底盘(1)包括麦克纳姆轮(11)、滚轮动力组件(12)和底盘机架组件(13)；

所述麦克纳姆轮(11)和滚轮动力组件(12)均设置有多组且一一对应，所述滚轮动力组件(12)包括第一伺服电机(121)和第一减速器(122)，所述第一伺服电机(121)连接所述第一减速器(122)，所述第一减速器(122)安装在所述底盘机架组件(13)的悬挂板(131)上，第一减速器(122)的动力输出轴穿过所述悬挂板(131)后连接所述麦克纳姆轮(11)。

3.根据权利要求2所述的一种药品包装箱智能装卸装置，其特征在于，所述麦克纳姆轮(11)包括第一端盖(111)、第二端盖(112)、连接轴(113)和滚轮(114)；

所述第一端盖(111)和第二端盖(112)平行设置且均为圆盘结构，第一端盖(111)的中部通过连接轴(113)连接所述第二端盖(112)的中部，第一端盖(111)的外边缘通过多个倾斜安装的滚轮(114)连接所述第二端盖(112)的外边缘；

所述滚轮(114)为椭圆结构，滚轮(114)包括内衬套(1141)、聚氨酯外壳(1142)和圆柱滚子轴承(1143)，所述内衬套(1141)位于椭圆结构滚轮(114)的长轴处，所述聚氨酯外壳(1142)包裹在所述内衬套(1141)外端，所述圆柱滚子轴承(1143)安装在所述内衬套(1141)左右两端；

所述第一端盖(111)和第二端盖(112)外边缘均匀设置有多个向上倾斜的连接板(1111，1121)，所述连接板(1111，1121)上设置有第一螺栓孔(1112，1122)，第一螺栓(115)穿过所述第一螺栓孔(1112，1122)、内衬套(1141)和圆柱滚子轴承(1143)后与第一螺母(116)连接。

4.根据权利要求3所述的一种药品包装箱智能装卸装置，其特征在于，所述底盘机架组件(13)主要由多根无缝钢管焊接而成的机架骨架(132)，以及安装在所述机架骨架(132)表面的多块机架板(133)构成；底盘机架组件(13)包括前后两端左右侧面的轮子安装部(134)、中间的连接部(135)以及底盘机架组件(13)上的控制器安装部(136)；

所述悬挂板(131)竖直安装在所述轮子安装部(134)处，所述悬挂板(131)为U形板，悬挂板(131)上设置有连接轴孔(1311)，所述连接轴孔(1311)旁设置第二螺栓孔(1312)；底盘机架组件(13)前端面和后端面的机架板(133)上均设置有散热孔(137)。

5.根据权利要求4所述的一种药品包装箱智能装卸装置，其特征在于，所述码垛机器人(2)包括机器人驱动组件(21)，依次通过机器人驱动组件(21)连接的底座(22)、第一关节(23)、第一机械臂(24)、第二关节(25)、第二机械臂(26)、第三关节(27)和末端连接件(28)，以及末端连接件(28)连接的吸盘组件(29)；

所述机器人驱动组件(21)包括第一驱动件(211)、第二驱动件(212)、第三驱动件(213)、第四驱动件(214)、第五驱动件(215)和第六驱动件(216)；

所述第一驱动件(211)分别与所述底座(22)和第一关节(23)固定连接，用于驱动所述第一关节(23)绕所述底座(22)转动；

所述第二驱动件(212)分别与所述第一关节(23)和第一机械臂(24)固定连接，用于驱动所述第一机械臂(24)绕所述第一关节(23)转动，且所述第一关节(23)绕所述底座(22)转动的方向垂直于所述第一机械臂(24)绕所述第一关节(23)转动的方向；

所述第三驱动件(213)分别与所述第一机械臂(24)和第二关节(25)固定连接，用于驱动所述第二关节(25)绕所述第一机械臂(24)转动；

所述第四驱动件(214)分别与所述第二关节(25)和第二机械臂(26)固定连接，用于驱动所述第二机械臂(26)绕所述第二关节(25)转动，且所述第二关节(25)绕所述第一机械臂(24)转动的方向垂直于所述第二机械臂(26)绕所述第二关节(25)转动的方向；

所述第五驱动件(215)分别与所述第二机械臂(26)和第三关节(27)固定连接，用于驱动所述第三关节(27)绕所述第二机械臂(26)转动；

所述第六驱动件(216)分别与所述第三关节(27)和末端连接件(28)固定连接，用于驱动所述末端连接件(28)绕所述第三关节(27)转动，且所述第三关节(27)绕所述第二机械臂(26)转动的方向垂直于所述末端连接件(28)绕所述第三关节(27)转动的方向。

6.根据权利要求5所述的一种药品包装箱智能装卸装置，其特征在于，所述第一驱动件(211)、第二驱动件(212)、第三驱动件(213)、第四驱动件(214)、第五驱动件(215)和第六驱动件(216)均包括第二伺服电机(217)和第二减速器，所述第二伺服电机(217)连接所述第二减速器；

所述吸盘组件(29)包括吸盘连接轴(291)、吸盘夹板(292)和真空吸盘(293)，所述吸盘连接轴(291)安装在所述吸盘夹板(292)后端且固定连接所述末端连接件(28)，所述真空吸盘(293)设置有多个且均匀安装在所述吸盘夹板(292)上，真空吸盘(293)的吸嘴朝向所述吸盘夹板(292)前端。

7.根据权利要求6所述的一种药品包装箱智能装卸装置，其特征在于，所述皮带(3)包括皮带机架组件(31)、传送组件(32)和皮带动力组件(33)；所述传送组件(32)安装在所述皮带机架组件(31)上，所述皮带动力组件(33)的动力输出端连接所述传送组件(32)；

所述传送组件(32)包括架体(321)、主动滚筒(322)、被动滚筒(323)、传输带(324)和支撑滚筒(326)；所述架体(321)为矩形框架，所述主动滚筒(322)和被动滚筒(323)分别安装在所述矩形框架架体(321)长度方向的两端，所述传输带(324)安装在所述主动滚筒(322)和被动滚筒(323)上且位于所述架体(321)内，所述支撑滚筒(326)沿矩形框架架体(321)长度方向均匀设置有多根；

所述皮带机架组件(31)包括第一机架(311)、第二机架(312)和支持架(313)；所述第一机架(311)和第二机架(312)均安装在所述架体(321)左部分的下侧，第一机架(311)位于所述主动滚筒(322)处，第二机架(312)位于第一机架(311)前端；所述支持架(313)倾斜安装在所述第二机架(312)和第二机架(312)前端的架体(321)间；

所述皮带动力组件(33)包括变频电机(331)和第三减速器(332)；所述变频电机(331)连接所述第三减速器(332)，所述第三减速器(332)连接所述主动滚筒(322)。

8.根据权利要求7所述的一种药品包装箱智能装卸装置，其特征在于，所述传送组件(32)还包括安装在所述被动滚筒(323)两端的传输带调紧组件(325)，所述传输带调紧组件(325)包括支板(3251)、滑轨件(3252)、滑动件(3253)、螺纹杆(3254)和调紧螺母(3255)；

所述支板(3251)固定设置在所述架体(321)外侧，所述滑轨件(3252)安装在所述支板(3251)的上下两端，所述滑动件(3253)滑动安装在两滑轨件(3252)间，滑动件(3253)上转动安装所述被动滚筒(323)，所述螺纹杆(3254)安装在所述滑动件(3253)的一端，螺纹杆(3254)穿过所述支板(3251)，所述调紧螺母(3255)安装在所述支板(3251)两侧的螺纹杆(3254)上。

9.根据权利要求8所述的一种药品包装箱智能装卸装置，其特征在于，所述检测系统包括激光位置传感器(41)、激光定位器(42)、第一反射式红外传感器(43)、第二反射式红外传感器(44)和激光扫码器(45)；

所述激光位置传感器(41)安装在所述AGV底盘(1)上，所述激光定位器(42)安装在码垛机器人(2)的真空吸盘(293)上，所述第一反射式红外传感器(43)和第二反射式红外传感器(44)分别安装在皮带(3)的传送组件(32)传送方向两端，所述激光扫码器(45)安装在所述传输带(324)上。

10.根据权利要求9所述的一种药品包装箱智能装卸装置，其特征在于，所述控制系统包括底盘电机控制器(51)、机器人电机控制器(52)、皮带电机控制器(53)、PLC控制器(54)和PC机(55)；

所述底盘电机控制器(51)安装在所述控制器安装部(136)上，底盘电机控制器(51)设置有多个且与所述多组滚轮动力组件(12)一一对应，底盘电机控制器(51)连接所述第一伺服电机(121)；所述机器人电机控制器(52)与所述第二伺服电机(217)连接；所述皮带电机控制器(53)与所述变频电机(331)连接；所述PLC控制器(54)与所述底盘电机控制器(51)、机器人电机控制器(52)、皮带电机控制器(53)、检测系统和PC机(55)连接。

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