一种机场行李智能抓取搬运装卸系统

技术领域

本发明公开了一种机场行李智能抓取搬运装卸系统，属于智能物流技术领域。

背景技术

随着国内民航事业的快速发展，机场进出港旅客数量不断增加，行李吞吐量随之到了一个新的高度，而行李的处理对大型机场而言一直是一项庞大而复杂的工作。目前，机场航站楼采用先进的行李自动分拣系统，极大地提高了行李的处理效率。然而，分拣后的行李仍然需要人工将行李搬运到托运车上，特别是春运和重大节日期间，在旅客出行量激增的同时，行李数量也大幅提升，分拣工作人员劳动强度极大，如何实现行李处理的“最后一公里”，是目前急需解决的问题。

本发明旨在机场航站楼行李分拣大厅，行李分拣系统滑槽旁、出港行李转盘及进港行李提取转盘处设置多个行李智能抓取搬运装卸系统，执行进出港行李的装卸、搬运等工作，改变以往人工搬运的工作模式，从而实现进出港行李的智能装卸。本发明将实现机场航站楼旅客出港托运、进港提取行李全部实现智能抓取搬运及装卸。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提出一种机场行李智能抓取搬运装卸系统，实现进出港行李的智能装卸。

本发明所要解决的问题是由以下技术方案实现的：

一种机场行李智能抓取搬运装卸系统，包括传输组件和抓取总成，所述传输组件包括设置在抓取总成两侧的滑槽和行李车，所述抓取总成包括支撑组件，所述支撑组件顶部和侧面分别设置有机械手组件和摄像头组件；

所述支撑组件包括设置在固定板上的支撑架总成，所述支撑架总成能通过支撑架滑动总成在固定板上移动，所述支撑架总成顶部设置有升降台，所述升降台能通过升降滑动总成在支撑架总成顶部滑动，所述升降台通过固定在其顶部的机械手连接架与机械手组件相连。

优选的是，所述滑槽包括滑梯段和水平段，所述水平段上均匀设置有若干个牛眼轮。

优选的是，所述支撑架总成包括通过四个移动连接件两端分别连接的腹部连接板和第一连接板，所述支撑架滑动总成包括旋转设置在固定板上第一丝杠和第一步进电机，所述第一步进电机的主轴与第一丝杠的一端连接，所述第一连接板通过底部固定有第一螺母能在第一丝杠移动。

优选的是，所述腹部连接板和四个移动连接件通过加强肋连接在一起，所述固定板上固定有两条第一直线导轨和第二直线导轨，所述第一连接板底部通过固定有第一连接板滑块在第一直线导轨和第二直线导轨上移动。

优选的是，所述升降台包括：升降台底板、升降台顶板、圆杆、液压缸和通过中部铰接第一椭圆板和第二椭圆板，所述第一椭圆板和第二椭圆板分别为两个且对称布置在升降台底板和升降台顶板两侧且中部分别与圆杆两端铰接，所述升降台顶板一侧分别与第一椭圆板和第二椭圆板一端铰接，所述升降台底板一侧分别与第一椭圆板和第二椭圆板另一端铰接，所述液压缸两端分别固定在升降台底板和升降台顶板。

优选的是，所述升降滑动总成包括旋转设置在腹部连接板上第二丝杠和第一步进电机，所述第二步进电机的主轴与第二丝杠的一端连接，所述升降台底板底部固定有第二连接板，所述第二连接板通过底部固定有第二螺母能在第二丝杠移动，所述腹部连接板上固定有两条第三直线导轨和第四直线导轨，所述第二连接板底部通过固定有第二连接板滑块在第三直线导轨和第四直线导轨上移动。

优选的是，所述摄像头组件包括对称布置在腹部连接板底部结构相同的第一摄像组和第二摄像组，所述第二摄像组包括：对称固定在摄像组安装盒内部的第一电机和第二电机，所述第一电机和第二电机的主轴上分别固定有第一摄像头和第二摄像头，所述四个移动连接件外侧对称布置有两组接近传感器，两组所述接近传感器与第一摄像组和第二摄像组相对应。

优选的是，所述机械手组件包括对称布置在铝型材框架底部的两个机械手指总成，所述铝型材框架顶部通过机械手连接板与机械手连接架相连，所述机械手指总成包括固定在铝型材框架底部的第一气缸，所述第一气缸的输出端固定有镂空板，所述镂空板底端固定有直角弹簧杆，所述镂空板外侧固定有第二气缸，所述直角弹簧杆活动设置有2-4个直角弹簧，所述第二气缸的输出端固定有固定杆，2-4个所述直角弹簧一端通过直角弹簧连接件与固定杆连接，2-4个所述直角弹簧另一端固定有数量对应的机械手指。

优选的是，所述铝型材框架底部设置有两条滑动导轨，所述镂空板能通过内侧顶部两个固定滑块在两条滑动导轨上滑动，所述镂空板内侧固定有摩擦板，所述摩擦板上固定有触发开关。

优选的是，所述机械手连接架通过顶部连接总成与升降台顶板连接，所述顶部连接总成包括顶部连接板，所述顶部连接板通过顶部支撑架与升降台顶板相连。

本发明的有益效果：

(1)本发明可实现机械手的前后、左右、上下移动，使得机械手抓取行李时能更好的调整抓取位置，从而实现行李的自动抓取码放，解放人力。机械手在行李过来时产生移动并抓取行李，遇到行李后机械手两侧进行收缩夹取行李，在转移完行李以后，机械手缩回到原有位置，避免误伤其他人或物。

(2)本发明通过摄像头组位于系统中央位置，识别物体形状结构，给机械手指挥作用，使其准确辨认出行李并进行抓取，避免抓取其他非行李物体而造成操作浪费，移动连接架外侧装有接近传感器，当人体靠近整个系统附近时，接近传感器感应到人体立马切断所有电源，避免误伤等其他严重问题。

(3)本发明通过使用牛眼轮均布在滑槽的下部，可以使得抓取行李时，机械手指能够更好的插入行李底部，抓取行李时，可利用机械手摩擦板的摩擦力和机械手指托举力，更好的抓取和码放行李。机械手在未抓取时手指为垂直状态，收到抓取信号后机械手运动至指定位置，手指伸入行李底部，抓手闭合抓取，机械手运动至行李小车所码放的指定位置，手指变为垂直状态，行李落下，可有效避免行李抓取和码放时机械手干涉改变行李位置。

附图说明

图1为本发明的整体等轴测视图。

图2为本发明抓取总成的等轴测视图。

图3为本发明抓取总成的结构示意图。

图4为本发明抓取总成中升降台的部分结构示意图。

图5为本发明抓取总成中支撑架滑动总成的结构示意图。

图6为本发明抓取总成中升降台和升降滑动总成的等轴测视图。

图7为本发明抓取总成中第二摄像组的等轴测视图。

图8为本发明抓取总成中机械手组件的等轴测视图。

图9为本发明抓取总成中机械手组件的结构示意图。

图10为本发明抓取总成中机械手组件的仰视图。

其中：1-传输组件、101-滑槽、102-牛眼轮、103-行李车、2-支撑组件、201-电控箱、202-固定板、203-第一直线导轨、204-第二直线导轨、205-第一连接板、206-第一连接板滑块、207-移动连接件、208-接近传感器、209-横加强肋、210-纵加强肋、211-腹部连接板、212-第三直线导轨、213-加强杆、214-机械手连接架、215-顶部连接板、216-顶部支撑架、217-升降台顶板、218-第二连接板滑块、219-第四直线导轨、220-第一纵加强肋、221-第二纵加强肋、223-第一步进电机、224-第一轴承座、225-第一连接板滑块固定板、226-第一丝杠、227-第二轴承座、228-液压缸、229-第一椭圆板、230-第三轴承座、231-第二丝杠、232-第二步进电机、233-第二连接板、234-第四轴承座、235-升降台底板、236-圆杆、237-第二椭圆板、3-摄像头组件、301-第一摄像组、302-第二摄像组、3021-第一电机、3022-第一摄像头、3023-第二摄像头、3024-第二电机、3025-摄像组安装盒、4-机械手组件、401-机械手连接板、402-铝型材框架、403-直角弹簧、404-机械手指、405-直角弹簧杆、406-滑动导轨、407-固定滑块、408-固定杆、409-第一气缸、410-镂空板、411-摩擦板、412-触发开关、413-第二气缸、414-直角弹簧连接件。

具体实施方式

以下根据附图1-10对本发明做进一步说明：

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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发明中的具体含义。

如图1所示，本专利第一实施例在现有技术的基础上提供了一种机场行李智能抓取搬运装卸系统，包括传输组件1和抓取总成，传输组件1包括安装在抓取总成两侧的滑槽101和行李车103，抓取总成包括支撑组件2，支撑组件2顶部和侧面分别设置有机械手组件4和摄像头组件3，接下来将逐一介绍上述提到的部件的具体结构和连接方式。

首先介绍一下传输组件1，滑槽101包括滑梯段和水平段，滑槽101从高处上方连续倾斜不同的角度一直到地面上方，以防行李滑动速度过快造成搬运过程中的堵塞，两侧宽度为恰好容纳一个行李的宽度。水平段上均匀设置有若干个牛眼轮102，用来支撑从滑槽101滑落的待抓取行李，牛眼轮102型号为CY-25A型牛眼轮；行李车103用来托运行李。

下面介绍一下支撑组件2，如图2所示，其包括安装在固定板201上的支撑架总成，支撑架总成能通过支撑架滑动总成在固定板201上移动，支撑架总成顶部安装有升降台，升降台能通过升降滑动总成在支撑架总成顶部滑动，升降台通过螺栓固定在其顶部的机械手连接架214与机械手组件3相连。

如图2-5所示，支撑架总成包括通过四个移动连接件207两端分别连接的腹部连接板211和第一连接板205，支撑架滑动总成包括通过第一轴承座224和第二轴承座227旋转安装在固定板202上第一丝杠226和第一步进电机223，电控箱201通过螺栓固定在固定板202上，第一步进电机223的主轴与第一丝杠226的一端连接，第一步进电机223通过螺栓固定第一步进电机223，在第一连接板205通过底部通过螺栓固定有第一螺母能在第一丝杠226上移动。

腹部连接板211和四个移动连接件207通过加强肋连接在一起，加强肋包括：横加强肋209和纵加强肋210，横加强肋209与移动连接件207连接，纵加强肋210包括：第一纵加强肋220和第二纵加强肋221，第一纵加强肋220和第二纵加强肋221与腹部连接板211和横加强肋209连接。固定板202上通过螺栓固定有两条第一直线导轨203和第二直线导轨204，第一连接板205底部通过通过螺栓固定有四个第一连接板滑块206在第一直线导轨203和第二直线导轨204上移动，四个第一连接板滑块206通过第一连接板滑块固定板225连接在一起。

如图6所示，升降台包括：升降台底板235、升降台顶板217、圆杆236、液压缸228和通过中部铰接第一椭圆板229和第二椭圆板237，第一椭圆板229和第二椭圆板237分别为两个且对称布置在升降台底板235和升降台顶板217两侧且中部分别与圆杆236两端铰接，升降台顶板217一侧分别与第一椭圆板229和第二椭圆板237一端铰接，升降台底板235一侧分别与第一椭圆板229和第二椭圆板237另一端铰接，液压缸228两端分别固定在升降台底板235和升降台顶板217。

升降滑动总成包括通过第三轴承座230和第四轴承座234旋转安装在腹部连接板211上第二丝杠231和第一步进电机232，第二步进电机232的主轴与第二丝杠231的一端通过联轴器连接，第二步进电机232通过螺栓固定在腹部连接板211上，升降台底板235底部通过螺栓固定有第二连接板233，第二连接板233通过底部通过螺栓固定有第二螺母能在第二丝杠231移动，腹部连接板211上通过螺栓固定有两条第三直线导轨212和第四直线导轨219，第二连接板233底部通过通过螺栓固定有第二连接板滑块218在第三直线导轨212和第四直线导轨219上移动。

如图7所示，摄像头组件4包括对称布置在腹部连接板211底部结构相同的第一摄像组301和第二摄像组302，第二摄像组302包括：对称固定在摄像组安装盒3025内部的第一电机3021和第二电机3024，第一电机3021和第二电机3024的主轴上分别固定有第一摄像头3022和第二摄像头3023，四个移动连接件207外侧对称布置有两组接近传感器208，两组接近传感器208与第一摄像组301和第二摄像组302相对应，当人体靠近整个系统附近时，接近传感器感208感应到人体时立马切断所有电源，避免误伤等其他严重问题。机械手连接架214通过顶部连接总成与升降台顶板217连接，顶部连接总成包括顶部连接板215，顶部连接板215通过顶部支撑架216与升降台顶板217相连。

如图8-10所示，机械手组件4包括对称布置在铝型材框架402底部的两个机械手指总成，铝型材框架402顶部通过机械手连接板401与机械手连接架214相连，机械手指总成包括固定在铝型材框架402底部的第一气缸409，第一气缸409的输出端通过螺栓固定有镂空板410，镂空板410底端通过螺栓固定有直角弹簧杆405，镂空板410外侧固定有第二气缸413，直角弹簧杆405活动安装有2-4个直角弹簧403，本实施例为4个直角弹簧403。第二气缸413的输出端固定有固定杆408，4个直角弹簧403一端通过直角弹簧连接件414与固定杆408连接，4个直角弹簧403另一端通过焊接固定有数量对应的机械手指404。

铝型材框架402底部通过螺栓固定有两条滑动导轨406，镂空板410能通过内侧顶部两个固定滑块407在两条滑动导轨406上滑动，镂空板410内侧通过螺栓固定有摩擦板411，摩擦板411上通过螺栓固定有触发开关412。

具体工作方式：

当乘客办理托运之后，行李通过传送带被传送到滑槽101上部，行李从滑槽101上部滑动到滑槽101下部，停在滑槽101下部的行李等待被抓取，摄像头组件3中共四个摄像头将行李位置大小进行准确识别，机械手4安装在支撑组件2上，而支撑组件2可通过第一步进电机223带动第一丝杠226转动在第一直线导轨203和第二直线导轨204前后移动，也可以通过第二步进电机232带动第二丝杠231转动在第三直线导轨212和第四直线导轨219左右运动，同时可由液压缸228带动，从而实现上下运动，此时机械手4可以运动到行李放置位置。

机械手4抓取行李时，两个第二气缸413收缩，通过两组四个直角弹簧403带动两组四个机械手指404进行闭合，手指与手指之间相互错位，呈犬牙式交叉，可深入滑槽101中，滑槽101中布置有牛眼轮102，可使得机械手指伸入；

机械手4进行闭合时行李触碰抓手两侧的触发开关412时，触发开关412闭合，使得两个第二气缸413停止收缩，抓手4即停止至中间位，实现行李的抓取；机械手4运动至行李车103所码放的指定位置，第一气缸409伸长，手指恢复垂直状态，行李落下，整个循环结束；行李搬运到行李车103上，继而由行李车103将行李搬运到飞机上。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。