CN103979321B - 货物自动装车码垛一体机 - Google Patents

Abstract

货物自动装车码垛一体机，属于货物自动装车设备领域。其特征在于：在所述纵向皮带输送机构（1）的一侧设有与其垂直设置的横向输送机构，横向输送机构两侧通过横向滑动装置可沿纵向皮带输送机构（1）一侧水平移动，纵向皮带输送机构（1）通过其底部的行走滑动装置可带动横向输送机构同时在总机行走机构（14）上水平移动；总机行走机构（14）与纵向皮带输送机构（1）交接处设有调整货物移动方向的调整挡板（11），纵向皮带输送机构（1）与横向输送机构交接处的上方设有横向推出机构（3）。本发明的整个装车过程无需人工操作，自动实现装车、码垛一体化，装车效率大幅度提高，且节省安装空间，实现了仓库内任意位置的货物装车输送需求。

Description

货物自动装车码垛一体机

技术领域

货物自动装车码垛一体机，属于货物自动装卸设备领域。

背景技术

袋装或箱装的货物在经过包装后需要装入汽车或火车车厢中，而装车的过程，目前大多采用人工搬运的方式实现货物在车厢内的搬动和码垛，这种装车方式不仅劳动强度大，而且装车效率很低。针对上述的问题，现有以下几种代替人工的装车设备：一，用托盘上载货物，即运用叉车将托盘和货物装入货车的方式，此种方式的弊端在于需要回收托盘；二，专利号为201020597090.4的中国专利，公开了一种能自动控制装车的袋装水泥数控装车机，该装车机虽然实现了袋装水泥的自动装车，但其装车机码放的料袋是自由落入车厢内，没有对装车后的货物进行码垛，仍不能够解决人工码垛的问题；三，一种高台式自动装车机，此装车机需要采用真空吸盘吸取料袋，实现了料袋的编组码放，虽然解决了货物码放的问题，但是这种真空吸盘要求包装袋的质量要非常高，才能实现准确码放，对货物本身的要求较高，适用范围较窄；第四，还有一种利用机械手实现的装车设备，如申请号为201210248968.7的中国专利，公开了一种自动装车机，该自动装车机采用两台机器人分别安装在移动平台上，通过机械手抓取货物装车，自动化程度较高，同时实现了装车和码垛，但此装置需采用两台机器人及多台辅助设备，需要的设备多、体积庞大，且投资高，造成耗能高，能源浪费较大，使用成本也较高。

在实际用于与生产中，申请人发现，以上几种装车设备还存在一个共同的问题，就是装车设备的使用范围较小，装车时，需要时常移动货车来配合货物的存放位置，而且，应用的范围较小，不适用于大面积的仓库，装车效率较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种装车码垛一体化、效率高、结构紧凑、适用于任何面积的仓库的货物自动装车码垛一体机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该货物自动装车码垛一体机，包括纵向皮带输送机构，其特征在于：在所述纵向皮带输送机构的一侧设有与其垂直设置的横向输送机构，横向输送机构两侧通过横向滑动装置可沿纵向皮带输送机构一侧水平移动，在纵向皮带输送机构的两输送端垂直设有总机行走机构，纵向皮带输送机构通过其底部的行走滑动装置可带动横向输送机构同时在总机行走机构上水平移动；总机行走机构与纵向皮带输送机构交接处设有调整货物移动方向的调整挡板，纵向皮带输送机构与横向输送机构交接处的上方设有横向推出机构，在横向输送机构上方顺序设有调整机构和叠加编组装置，横向输送皮带后方连接定位机构，定位机构的下方连接装车码垛机构。

通过纵向皮带输送机构和横向输送机构的结合输送，以及横向输送机构可与纵向皮带输送机构发生相对的直线移动，纵向皮带输送机构可带动横向输送机构同时在总机行走机构上水平移动，无论是在纵向还是横向都可实现移动，实现了仓库内大范围的装货需求，能够满足较大面积的仓库的使用需求；同时，结合调整机构、叠加编组装置、定位机构等辅助机构的共同作用，实现了装车、码垛一体化，节省了大量的装车时间，提高了装车效率，节省了劳动力。

优选的，所述的总机行走机构安装在仓库上部，包括输送皮带、行走机架和行走轨道，行走轨道上安装水平设置的行走机架，行走机架上铺设输送皮带。

所述的横向推出机构包括推出支架、推板和滑动机构，滑动机构包括推出滑轨、推出滑块、推出丝杠和推出螺母，推出支架中部设有横向设置的推出丝杠，推出丝杠一端连接推出电机，另一端套接推出螺母，推出螺母的下方安装一竖直放置的推板；推出丝杠的前后两侧对称设有两条推出滑轨，推板顶部的两端分别通过推出滑块连接两条推出滑轨。通过横向推出机构轻松将纵向移动的货物转移到横向输送机构上去，省去了人力操作，并在推出滑轨和推出滑块的引导下，保证平稳的直线移动。

所述的横向输送机构包括横向支架和固定在横向支架上的横向输送皮带，横向输送皮带包括横向连接设置的第一横向输送皮带和第二横向输送皮带，调整机构设置在第一横向输送皮带中部一侧上方，调整机构包括固定支架、立轴、电动推杆和活动挡板，在固定支架上竖直安装立轴和电动推杆，在立轴上部可枢转的安装活动挡板，活动挡板一侧面与电动推杆上端部接触式连接。电动推杆为T字形设置，活动挡板一侧面与电动推杆上端部接触式连接，从而活动挡板以立轴上部为中心轴发生转动，实现活动挡板对装车货物进行的角度调整作用。

所述的叠加编组装置包括机架、编组推板、推动机构和伺服电机，推动机构包括编组导轨、编组滑块、编组丝杠和编组螺母，机架中部安装纵向设置的编组丝杠，编组丝杠一端连接伺服电机，另一端套接编组螺母，编组螺母的下方固定安装竖直设置的编组推板；编组丝杠左右两侧对称安装两条编组导轨，编组推板顶部左右两端分别通过编组滑块连接编组导轨。

所述的定位机构包括定位支架和定位支架上从上到下顺序安装的定位调整机构和定位拖板，定位支架底部通过定位滑动轨道连接横向支架，定位拖板的一侧连接可带动定位拖板横向移动的拖板抽动机构，拖板抽动机构为丝杠螺母机构。

所述的定位调整机构包括两组定位调节组件，定位调节组件包括定位板和定位推动器，定位板安装在定位推动器的对面，两组定位调节组件垂直设置，且共同围成矩形的定位空间，定位空间的底部为定位拖板。

所述的定位推动器为丝杠螺母机构，包括定位电机、定位丝杠和定位螺母，定位丝杠一端连接定位电机，另一端套接定位螺母。

所述的装车码垛机构包括码垛托盘、升降传动机构和升降电机，升降传动机构为链轮链条传动机构，链轮安装在升降电机的输出端，升降电机安装在定位机构的上方，链条绕过链轮连接下方的码垛托盘。

所述的横向支架为桥式结构，包括两条短梁和两条长梁，两短梁和两长梁围成矩形的框架，框架两侧通过滑动装置连接在仓库内两侧的立柱之间。滑动装置为齿轮齿条滑动机构，包括安装在横向支架两侧的齿轮和两侧立柱上部对应位置安装的齿条。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

1、实现装车、码垛一体化，且使用范围广：通过纵向皮带输送机构和横向输送机构的结合输送，横向输送机构可与纵向皮带输送机构发生相对的直线移动，纵向皮带输送机构可带动横向输送机构同时在总机行走机构上水平移动，无论是在纵向还是横向都可实现移动，实现了仓库内大范围内、任意位置的装货需求，能够满足较大面积的仓库的使用需求，使用范围较广，克服了只能适用于小面积仓库的难题。

2、在纵向皮带输送机构的一侧采用与之活动拼接的横向输送机构，并在横向输送机构上依次设置调整机构和叠加编组装置，通过调整机构和叠加编组装置实现装车货物的角度调整和拼组，以便于后续的码垛，编组后货物经过再次的定位进入装车工序，整个装车过程无需人工操作，自动实现装车、码垛一体化，装车效率大幅度提高，且整体安装在仓库内两侧立柱之间的上部，不会占用仓库的储藏空间，结构紧凑，易于实现。

3、使用范围大，满足各种仓库需求：可通过横向支架安装在任意仓库的两侧立柱之间，也可直接安装在仓库内，横向支架可横跨整个的仓库宽度，在装车和码垛的过程中，无需货车驾驶者随时调整货车的位置，只需移动相应的输送机构或者定位机构的位置即可实现整个仓库或者货车的货物装载，节省了大量的装车时间，较大程度的提高了装车效率。

4、降低使用成本：无需其他复杂的辅助设备，即可实现货物的自动装车和码垛，操作简单易于学习，生产成本较低，相对也就节省了使用和维护成本。

附图说明

图1为货物自动装车码垛一体机连接关系俯视图示意图。

图2为货物自动装车码垛一体机连接关系主视图示意图。

图3为货物自动装车码垛一体机局部结构俯视图示意图。

图4为横向推出机构的俯视图示意图。

图5为调整机构和叠加编组装置安装位置俯视图示意图。

图6为定位机构的连接关系示意图。

其中，1、纵向皮带输送机构101、纵向皮带102、纵向输送电机2、横向支架3、横向推出机构301、推出支架302、推板303、推出滑轨304、推出滑块305、推出丝杠306、推出螺母307、推出电机4、调整机构401、固定支架402、立轴403、电动推杆404、活动挡板5、叠加编组装置501、机架502、编组推板503、伺服电机504、编组导轨505、编组滑块506、编组丝杠507、编组螺母6、定位机构601、定位拖板602、定位螺母603、定位板604、定位推动器605、定位电机606、定位丝杠607、定位支架7、装车码垛机构701、码垛托盘702、升降传动机构8、第一横向输送皮带801、第一输送电机9、第二横向输送皮带901、第二输送电机10、立柱11、调整挡板12、装车货物13、定位滑动轨道14、总机行走机构1401、输送皮带1402、行走机架1403、行走轨道。

具体实施方式

图1~6是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~6对本发明做进一步说明。

参照附图1~3：该货物自动装车码垛一体机，包括纵向皮带输送机构1、横向输送机构、调整机构4、叠加编组装置5、定位机构6、装车码垛机构7和总机行走机构14。纵向皮带输送机构1的一侧设有与其垂直设置的横向输送机构，横向输送机构两侧通过横向滑动装置可沿纵向皮带输送机构1一侧水平移动，在纵向皮带输送机构1的两输送端垂直设有总机行走机构14，纵向皮带输送机构1通过其底部的行走滑动装置可带动横向输送机构同时在总机行走机构14上水平移动；总机行走机构14与纵向皮带输送机构1交接处设有调整货物移动方向的调整挡板11，纵向皮带输送机构1与横向输送机构交接处的上方设有横向推出机构3，在横向输送机构上方顺序设有调整机构4和叠加编组装置5，横向输送皮带后方连接定位机构6，定位机构6的下方连接装车码垛机构7。

纵向皮带输送机构1包括纵向皮带101和带动纵向皮带101实现前后移动的纵向输送电机102，在纵向皮带输送机构1的一侧设有与其垂直设置的横向输送机构，横向输送机构包括横向支架2和固定在横向支架2上的横向输送皮带，在横向输送皮带上方顺序设有调整机构4和叠加编组装置5，横向输送皮带后方连接定位机构6，定位机构6的下方连接装车码垛机构7，横向输送皮带与纵向皮带101可处于同一水平面上。

总机行走机构14安装在仓库上部，包括输送皮带1401、行走机架1402和行走轨道1403，行走轨道1403上安装水平设置的行走机架1402，行走机架1402上铺设输送皮带1401。

横向支架2为桥式结构，包括两条短梁和两条长梁，两短梁和两长梁围成矩形的框架，框架两侧通过滑动装置连接在仓库内两侧的立柱10上部之间。滑动装置为齿轮齿条滑动机构，包括安装在横向支架2两侧的齿轮和两侧立柱10上部对应位置安装的齿条，通过齿轮和齿条的配合，横向支架2可沿两立柱10上部前后滑动，自由调节横向支架2与纵向皮带输送机构1的接触位置，调整货物输送位置。

装车码垛机构7包括码垛托盘701、升降传动机构702和升降电机，升降传动机构702为链轮链条传动机构，链轮安装在升降电机的输出端，升降电机安装在定位机构6的上方，链条绕过链轮连接下方的码垛托盘701。

此外，横向支架2也可直接设计为门字型结构，通过一个升降支架固定安装在仓库内。

参照附图4：横向推出机构3安装在纵向皮带101与横向支架2交接处的上方，横向推出机构3包括推出支架301、推板302和滑动机构，滑动机构包括推出滑轨303、推出滑块304、推出丝杠305和推出螺母306，推出支架301中部设有横向设置的推出丝杠305，推出丝杠305一端连接推出电机307，另一端套接推出螺母306，推出螺母306的下方安装一竖直放置的推板302；推出丝杠305的前后两侧对称设有两条推出滑轨303，推板302顶部的两端分别通过推出滑块304连接两条推出滑轨303。推出丝杠305在推出电机307的作用下，与推出螺母306配合转动，从而带动推板302实现横向的左右移动，并在推出滑轨303和推出滑块304的引导下，保证平稳的直线移动。

参照附图3和5：横向输送皮带包括横向连接设置的第一横向输送皮带8和第二横向输送皮带9，第一横向输送皮带8通过第一输送电机801带动实现运转，第二横向输送皮带9通过第二输送电机901实现运转。调整机构4设置在第一横向输送皮带8中部一侧上方，调整机构4底部固定安装在横向支架2上，调整机构4包括固定支架401、立轴402、电动推杆403和活动挡板404，在固定支架401上竖直安装立轴402和电动推杆403，在立轴402上部可枢转的安装活动挡板404，电动推杆403为T字形设置，活动挡板404一侧面与电动推杆403上端部接触式连接，从而活动挡板404以立轴402上部为中心轴发生转动，实现活动挡板404对装车货物12进行的角度调整作用。

叠加编组装置5包括机架501、编组推板502、推动机构和伺服电机503，推动机构包括编组导轨504、编组滑块505、编组丝杠506和编组螺母507，机架501中部安装纵向设置的编组丝杠506，编组丝杠506一端连接伺服电机503，另一端套接编组螺母507，编组螺母507的下方固定安装竖直设置的编组推板502；编组丝杠506左右两侧对称安装两条编组导轨504，两条编组导轨504与编组丝杠506左右平行设置，编组推板502顶部左右两端分别通过编组滑块505连接编组导轨504。

参照附图6：定位机构6包括定位支架607和定位支架607上从上到下顺序安装的定位调整机构和定位拖板601，定位支架607底部通过定位滑动轨道13连接横向支架2，定位拖板601的一侧连接可带动定位拖板601横向移动的拖板抽动机构，拖板抽动机构为丝杠螺母机构，包括连接定位拖板601一端的丝杠，与该丝杠配合套装的螺母，该螺母在丝杠上的转动位移转变成直线位移带动定位拖板601实现横向的水平直线往复移动。

定位调整机构包括两组定位调节组件，定位调节组件包括定位板603和定位推动器604，定位板603安装在定位推动器604的对面，两组定位调节组件垂直设置，且共同围成矩形的定位空间，定位空间的底部为定位拖板601。定位推动器604为丝杠螺母机构，包括定位电机605、定位丝杠606和定位螺母602，定位丝杠606一端连接定位电机605，另一端套接定位螺母602。

工作过程：本发明在工作时，首先装车货物12通过纵向皮带输送机构1的纵向皮带101实现纵向移动，装车货物12移动到纵向皮带101与第一横向输送皮带8的交接处时，启动横向推出机构3，推出丝杠305在推出电机307的作用下，带动推板302将装车货物12横向推出纵向皮带101，装车货物12从纵向皮带101输送到第一横向输送皮带8上。

第一横向输送皮带8暂时停止运转，由于在推出的过程中装车货物12可能会发生偏斜，根据装车货物12的实际偏斜位置，通过调整机构4进行角度调整，具体操作为：启动电动推杆403，通过电动推杆403推动立轴402上部的活动挡板404，活动挡板404以立轴402上部为中心轴发生转动，实现活动挡板404对装车货物12进行的角度调整，调整到合适位置后，第一横向输送皮带8继续运转。

装车货物12输送到叠加编组装置5处，当装车货物为袋装的货物需要叠加装车时，可通过叠加编组装置5进行编组叠加，具体操作为，装车货物到达叠加编组装置5处时，第一横向输送皮带8暂时停止运转，启动伺服电机503，编组丝杠506在伺服电机503的作用下与编组螺母507发生相对转动，并带动与之连接的编组推板502发生纵向的前后移动，从而实现多个装车货物12的拼组和叠加，拼组完成后，第一横向输送皮带8继续运转。

进而将编组完成后的装车货物12运送至第二横向输送皮带9上，通过第二横向输送皮带9输送至定位机构6处，在定位机构6的两组定位调节组件的调整下，形成整齐的叠加组装，完成定位后，启动拖板抽动机构，通过拖板抽动机构带动定位拖板601移动，定位好后的装车货物12自然落入定位拖板601下方的码垛托盘701中，码垛托盘701通过升降传动机构702和升降电机，将货物向下输送到货车上，完成一次装车。在装完货车的一侧后，可通过定位滑动轨道13实现定位机构6和装车码垛机构7的横向移动，以便于完成全部的装车工作，无需移动货车。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.货物自动装车码垛一体机，包括纵向皮带输送机构（1），其特征在于：在所述纵向皮带输送机构（1）的一侧设有与其垂直设置的横向输送机构，横向输送机构两侧通过横向滑动装置可沿纵向皮带输送机构（1）一侧水平移动，在纵向皮带输送机构（1）的两输送端垂直设有总机行走机构（14），纵向皮带输送机构（1）通过其底部的行走滑动装置可带动横向输送机构同时在总机行走机构（14）上水平移动；总机行走机构（14）与纵向皮带输送机构（1）交接处设有调整货物移动方向的调整挡板（11），纵向皮带输送机构（1）与横向输送机构交接处的上方设有横向推出机构（3），在横向输送机构上方顺序设有调整机构（4）和叠加编组装置（5），横向输送皮带后方连接定位机构（6），定位机构（6）的下方连接装车码垛机构（7）。

2.根据权利要求1所述的货物自动装车码垛一体机，其特征在于：所述的总机行走机构（14）安装在仓库上部，包括输送皮带（1401）、行走机架（1402）和行走轨道（1403），行走轨道（1403）上安装水平设置的行走机架（1402），行走机架（1402）上铺设输送皮带（1401）。

3.根据权利要求1所述的货物自动装车码垛一体机，其特征在于：所述的横向推出机构（3）包括推出支架（301）、推板（302）和滑动机构，滑动机构包括推出滑轨（303）、推出滑块（304）、推出丝杠（305）和推出螺母（306），推出支架（301）中部设有横向设置的推出丝杠（305），推出丝杠（305）一端连接推出电机（307），另一端套接推出螺母（306），推出螺母（306）的下方安装一竖直放置的推板（302）；推出丝杠（305）的前后两侧对称设有两条推出滑轨（303），推板（302）顶部的两端分别通过推出滑块（304）连接两条推出滑轨（303）。

4.根据权利要求1所述的货物自动装车码垛一体机，其特征在于：所述的横向输送机构包括横向支架（2）和固定在横向支架（2）上的横向输送皮带，横向输送皮带包括横向连接设置的第一横向输送皮带（8）和第二横向输送皮带（9），调整机构（4）设置在第一横向输送皮带（8）中部一侧上方，调整机构（4）包括固定支架（401）、立轴（402）、电动推杆（403）和活动挡板（404），在固定支架（401）上竖直安装立轴（402）和电动推杆（403），在立轴（402）上部可枢转的安装活动挡板（404），活动挡板（404）一侧面与电动推杆（403）上端部接触式连接。

5.根据权利要求1所述的货物自动装车码垛一体机，其特征在于：所述的叠加编组装置（5）包括机架（501）、编组推板（502）、推动机构和伺服电机（503），推动机构包括编组导轨（504）、编组滑块（505）、编组丝杠（506）和编组螺母（507），机架（501）中部安装纵向设置的编组丝杠（506），编组丝杠（506）一端连接伺服电机（503），另一端套接编组螺母（507），编组螺母（507）的下方固定安装竖直设置的编组推板（502）；编组丝杠（506）左右两侧对称安装两条编组导轨（504），编组推板（502）顶部左右两端分别通过编组滑块（505）连接编组导轨（504）。

6.根据权利要求1所述的货物自动装车码垛一体机，其特征在于：所述的定位机构（6）包括定位支架（607）和定位支架（607）上从上到下顺序安装的定位调整机构和定位拖板（601），定位支架（607）底部通过定位滑动轨道（13）连接横向支架（2），定位拖板（601）的一侧连接可带动定位拖板（601）横向移动的拖板抽动机构，拖板抽动机构为丝杠螺母机构。

7.根据权利要求6所述的货物自动装车码垛一体机，其特征在于：所述的定位调整机构包括两组定位调节组件，定位调节组件包括定位板（603）和定位推动器（604），定位板（603）安装在定位推动器（604）的对面，两组定位调节组件垂直设置，且共同围成矩形的定位空间，定位空间的底部为定位拖板（601）。

8.根据权利要求7所述的货物自动装车码垛一体机，其特征在于：所述的定位推动器（604）为丝杠螺母机构，包括定位电机（605）、定位丝杠（606）和定位螺母（602），定位丝杠（606）一端连接定位电机（605），另一端套接定位螺母（602）。

9.根据权利要求1所述的货物自动装车码垛一体机，其特征在于：所述的装车码垛机构（7）包括码垛托盘（701）、升降传动机构（702）和升降电机，升降传动机构（702）为链轮链条传动机构，链轮安装在升降电机的输出端，升降电机安装在定位机构（6）的上方，链条绕过链轮连接下方的码垛托盘（701）。

10.根据权利要求4所述的货物自动装车码垛一体机，其特征在于：所述的横向支架（2）为桥式结构，包括两条短梁和两条长梁，两短梁和两长梁围成矩形的框架，框架两侧通过滑动装置连接在仓库内两侧的立柱（10）之间。