CN105236162B - 一种托盘自动卸车装置 - Google Patents

Abstract

一种托盘自动卸车装置，包括货车、堆垛机、用于在仓库内运送货物的出入库输送机组、第一中央控制器和第二中央控制器，所述的货车的厢体内装有至少一列货车输送机组；所述的堆垛机与预设在仓库口的轨道滑动连接，并且所述的堆垛机的货叉位于货车一侧；所述的出入库输送机组由多台独立运行的仓库输送机组成，并且仓库输送机依次相互连接形成从仓库口排列到仓库内的输送线。本发明的有益效果是：可以实现对托盘装货物的自动化装卸，无需人工干预，运行可靠稳定。有利于提高仓储物流行业装卸效率和实现全自动装卸生产。

Description

一种托盘自动卸车装置

技术领域

本发明涉及一种托盘自动卸车装置。

背景技术

在运输和装卸作业中，托盘包装是一种常见的包装运输方式，使用托盘后可使货物包装平面尺寸趋于统一、趋于标准化，并且可利用叉车方便地装卸托盘上的整托货物。但即使是像托盘那样外形趋于标准化的货物，使用汽车运输时，仍难以实现自动化装卸，因货运汽车在装载了货物后，整个货车厢体在高度上随着所装货物的多少会大幅升降，货车装满货物后其厢体或载货平板在前后方向或左右方向常有很大的倾斜或扭曲，货车前后或左右高低差常在10cm以上。当然货物的倾斜还与货车的轮胎气压、厢体的刚性等有关。在往货车装载货物或卸载货物的过程中，货车厢体及其上货物常有大的倾斜和跳动，装卸时常常会让人觉得货车就是一个弹簧床，整托货物就像是在一张弹簧床上跳舞一般抖动，每往货车上装载一托货物，厢体就会被压矮一截；每卸下一托货物，厢体就会跳起长高一截。当然用人工叉车装卸货物时，货车及其上托盘货物的摇摆升降并不妨碍一般作业。

目前很少看到有汽车运输中对托盘货物的自动化装卸作业，一般仅为半自动方式，即通过在货车厢体上设置轨道，将托盘装货物由人工沿着轨道装进汽车或从汽车中卸出；或通过在货车上设置强有力的导向块与卸车地点的固定导向槽硬碰硬地契合。这两种方式效率较低，对货车或货物损失较大，现实中很少使用，也无法实现全自动作业。

现有技术还不能实现托盘装货物在汽车上运输时的自动化装卸，仅有少数半自动化辅助装卸装置，因现有技术未克服货车在装卸过程中汽车及货物的大幅度弹跳问题，致使货物无法与卸车设备自动稳定地连接，因而无法自动地装货或卸货。

发明内容

本发明针对现有技术未克服货车在装卸过程中汽车及货物的大幅度弹跳问题，致使货物无法与卸车设备自动稳定地连接，因而无法自动地装货或卸货的问题，提出了一种克服货车在装卸过程中汽车及货物的大幅度弹跳、货物与卸车设备自动稳定地连接，能自动装卸货物的托盘自动卸车装置。

本发明所述的一种托盘自动卸车装置，其特征在于：包括货车、堆垛机、用于在仓库内运送货物的出入库输送机组、第一中央控制器和第二中央控制器，所述的货车的厢体内装有至少一列货车输送机组，每列所述的货车输送机组由多台独立运行的货车输送机构成，并且货车输送机依次相互连接形成沿货车长度方向排布的输送线，每个所述的货车输送机的控制端与所述的第一中央控制器的输出引脚相连；所述的堆垛机与预设在仓库口的轨道滑动连接，并且所述的堆垛机的货叉位于货车一侧；所述的堆垛机上设有用于读取货车车厢末端的货车位置识别标记的识别装置；所述的堆垛机的信号输入端与所述的识别装置的信号输出端电连，所述的堆垛机的信号输出端与所述的堆垛机的驱动装置电连；所述的出入库输送机组由多台独立运行的仓库输送机组成，并且仓库输送机依次相互连接形成从仓库口排列到仓库内的输送线，所述的仓库输送机的控制端与所述的第二中央控制器的输出引脚相连；每个所述的货车输送机以及所述的仓库输送机的输送带两端都设有用于检测是否放置货物的光电开关；每个所述的货车输送机的输送带以及每个所述的仓库输送机的输送带上都配有相应的托盘，并且保证托盘与相应输送带之间留有用于插入堆垛机货叉的间隙。

所述的货车车厢尾部配有货车限位块，所述的货车限位块与车厢高度一致，并且所述的货车限位块为半中空钢结构。

货车的尾部车轮后部的地面上配有用于卡住货车后轮的限位块。

所述的轨道与所述的货车输电机组垂直或者平行。

所述的货车的车厢内装有相互平行的两列货车输电机组。

所述的货车输送机和所述的仓库出入库输送机采用链式输送机或辊筒输送机。

所述的堆垛机上配有与货车输电机组对应的伸缩式货叉。

所述的识别装置为条码识别装置或者激光测距传感装置。

所述的出入库输电机组可以固定在仓库底面上，也可以在仓库内移动。

工作过程：本专利申请是通过在货车上设置货车输送机，卸货时输送机依次将每托盘货物送至货车厢体末端，由堆垛机的识别装置自动识别货车位置并自动从货车上取下托盘货物，由堆垛机将托盘货物放到仓库口的仓库输送机上，并由出入库输送机将托盘装货物送往仓库完成卸货。本方案利用了堆垛机的可水平和垂直行走的特性及堆垛机上货叉可伸缩的特性完成托盘的转移和卸车，利用了堆垛机货叉平挑抬高托盘底面的方式来包容卸货时货车上的托盘货物不断倾斜和高低变化的问题。

货车上顺着货车长度方向安装有两列输送机组，每列输送机组由多台独立驱动的货车输送机组成，在往货车上装载货物时，可依次往货车末端货车输送机上放置一托盘货物，然后由货车输送机自动往货车车头方向输送托盘，直至所有货车输送机上均装载有一托盘货物。当然也可往每个货车输送机上由人工地放置托盘，这样操作效率较低。

卸车时，货车停靠到堆垛机货叉侧面，通过货车限位块将货车初步定位，限位块保证了货车长度方向与堆垛机轨道成基本垂直角度。限位块可以是车库常见的地面限位块或安装于货车厢体高度抵挡车厢的半中空钢结构限位块。限位块也保护了堆垛机不被货车撞击。货车在X方向上基本被定位了(X方向为货车长度方向)，在Y方向未被定位(Y方向为轨道所在的方向)，货车只是停靠在堆垛机附近的堆垛机移动范围内即可，在货车上设置有货车上的位置识别标记便于堆垛机识别货车停泊在Y方向上的具体位置。

堆垛机可以沿着轨道作地面水平的Y向移动(Y方向为轨道所在的方向)，堆垛机上安装有货车位置识别装置，货车停位后堆垛机自动寻找货车在平面Y方向上的位置，确定货车的平面Y方向的位置后，堆垛机沿轨道(也就是平面Y方向)移动并将堆垛机上的货叉定位到输送机的中心(也即是托盘装货物的中心)。然后堆垛机上的货叉沿垂直的Y方向移动并定位到低于托盘底面的高度位置，将堆垛机上的货叉向右伸出，货叉伸到货车末端输送机其上托盘装货物之间的空隙中，然后堆垛机带动堆垛机上的货叉抬高，货车末端输送机上的托盘装货物也被货叉抬高从而离开输送机，然后堆垛机收回货叉及其上的托盘装货物，并将货叉及货叉上的托盘装货物置于货叉初始位置 (定义货叉位于堆垛机正上方时的位置为初始位置)，同时货车最末端的货车输送机两端的光电开关检测到货车输送带上的货物已经搬走的信号后自动开始接受相邻的货车输送机上的托盘装货物，每台货车输送机上的托盘装货物依次往堆垛机方向移动一个输送机位置；然后堆垛机带着托盘装货物沿平面Y方向移动到与仓库口的仓库输送机一致的位置，堆垛机上的货叉沿Y高度方向移动后将货叉及托盘底面定位到仓库口的仓库输送机的输送面高度以上，堆垛机伸出货叉将托盘装货物置于仓库口的仓库输送机上方，堆垛机上的货叉沿Y 高度方向缓缓下降后将托盘装货物平稳地放置到仓库口的仓库输送机上。

堆垛机上的货叉沿Y高度方向继续下降使货叉离开托盘底面，然后堆垛机收回货叉停留于货叉初始位置，堆垛机准备进入下一个托盘装货物的卸车动作；货叉伸入输送机与托盘之间，利用了货叉平稳上抬的过程来包容了输送机及托盘在卸货过程中常见的倾斜和扭曲，实现了自动接驳和输送。

卸车过程的其它说明：输送机可以是链式机或辊筒机或其它输送机。

堆垛机可以是普通仓储堆垛机，只是在Z方向升降高度(Z方向为堆垛机立柱轴线方向)较一般堆垛机更低，在Y方向沿轨道移动距离也较一般堆垛机更短、需要的速度也低一些，可以采用简化版的堆垛机。

堆垛机沿Y向定位和Z向定位都有现成的多种方法，是堆垛机设备的标准配置，堆垛机任何时候知道自身所处的Y向水平位置和Z 向高度位置且要去的目标Y向水平位置和Z向高度位置。虽然货车每次卸货时仅X向由限位块初步定位，每次泊车后在Y向上的位置是随机的不确定的，但这均在本发明的考虑范围内。堆垛机对货车每次停泊后的定位有多种方法，如在堆垛机上设置货车位置识别装置：可以是一套常见的条形码识别装置，可以通过识别货车上的货车车厢末端侧面的条形码来确定每次货车停泊后相对于地面或堆垛机的位置。又如在货车侧面安装反光板等由固定于地面的激光测距传感器通过测定传感器到反光板间的Y向距离来确定货车位置。又如通过空中对货车拍照光学识别以确定货车的平面位置。这些方法都是常用且在识别定位精度上完全满足甚至超出本技术方案的需要。

本方案中堆垛机卸货后将托盘货物装载到了输送机可以实现后续的全自动化入库，也可以由堆垛机卸下货物到输送机后由叉车人工运走。

本方案上述过程完全可逆，即可实现全自动地往货车装载托盘装货物。

本方案中货车上的输送机始终安装于货车上，减小输送机的总体高度和输送机自重有利于降低运输过程成本。

本发明的有益效果是：可以实现对托盘装货物的自动化装卸，无需人工干预，运行可靠稳定。有利于提高仓储物流行业装卸效率和实现全自动装卸生产。

附图说明

图1是本发明的俯视图。

图2是本发明的侧视图。

图3是本发明的货叉插入托盘底部状态示意图。

图4是本发明的托盘被抬起状态示意图。

图5是本发明的货叉位于初始状态示意图。

图6是本发明的货物放置到仓库口处的输送机上的结构图。

图7是本发明的A-A向剖视图。

图8是本发明的替代结构的A-A向剖视图。

图9是本发明的两辆货车同时卸货状态示意图。

图10是本发明的轨道与货车输电机组拼成的输送线平行状态结构图。

图11是本发明的第一控制器的结构图。

图12是本发明的第二控制器的结构图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明

参照附图：

本发明所述的一种托盘自动卸车装置，包括货车1、堆垛机2、用于在仓库4内运送货物的出入库输送机组3、第一中央控制器5和第二中央控制器6，所述的货车1的厢体内装有至少一列货车输送机组11，每列所述的货车输送机组11由多台独立运行的货车输送机111 构成，并且货车输送机111依次相互连接形成沿货车长度方向排布的输送线，每个所述的货车输送机111的控制端与所述的第一中央控制器5的输出引脚相连；所述的堆垛机2与预设在仓库口4的轨道7滑动连接，并且所述的堆垛机2的货叉21位于货车1一侧；所述的堆垛机2上设有用于读取货车车厢末端的货车位置识别标记13的识别装置22；所述的堆垛机2的信号输入端与所述的识别装置22的信号输出端电连，所述的堆垛机2的信号输出端与所述的堆垛机2的驱动装置电连；所述的出入库输送机组3由多台独立运行的仓库输送机 31组成，并且仓库输送机31依次相互连接形成从仓库口排列到仓库内的输送线，所述的仓库输送机31的控制端与所述的第二中央控制器6的输出引脚相连；每个所述的货车输送机111以及所述的仓库输送机31的输送带两端都设有用于检测是否放置货物的光电开关；每个所述的货车输送机111的输送带以及每个所述的仓库输送机31的输送带上都配有相应的托盘8，并且保证托盘8与相应输送带之间留有用于插入堆垛机货叉21的间隙。

所述的货车1的厢体尾部配有货车限位块12，所述的货车限位块12与厢体高度一致，并且所述的货车限位块12为半中空钢结构。

货车的尾部车轮后部的地面上配有用于卡住货车后轮的限位块。

所述的轨道7与所述的货车输电机组拼成的输送线11垂直。

所述的货车1的厢体内装有相互平行的两列货车输电机组11，并且所述的货车输电机组11沿货车1长度方向排布。

所述的货车输送机111和所述的仓库输送机31采用链式输送机或辊筒输送机。

所述的堆垛机2上配有与货车输电机组11对应的伸缩式货叉。

所述的识别装置22为条码识别装置或者激光测距传感装置。

工作过程：本专利申请是通过在货车1上设置货车输送机111，卸货时货车输送机111依次将每托盘货物送至货车1厢体末端，由堆垛机2的识别装置22自动识别货车1位置并自动从货车1上取下托盘货物，由堆垛机2将托盘货物放到仓库口的仓库输送机31上，并由出入库输送机组3将托盘装货物送往仓库完成卸货。本方案利用了堆垛机2的可水平和垂直行走的特性及堆垛机2上货叉21可伸缩的特性完成托盘8的转移和卸车，利用了堆垛机货叉21平挑抬高托盘 8底面的方式来包容卸货时货车1上的托盘货物不断倾斜和高低变化的问题。

如图1所示，是本专利申请的技术方案的平面图，货车1上顺着货车长度方向安装有两列货车输送机组11，每列货车输送机组11由多台独立驱动的货车输送机111组成，在往货车1上装载货物时，可依次往货车1末端货车输送机上放置一托盘货物，然后由货车输送机 111自动往货车车头方向输送托盘8，直至所有货车输送机111上均装载有一托盘货物。当然也可往每个货车输送机111上由人工放置托盘，这样操作的效率较低。

如图1和图2,1所示，卸车时，货车1停靠到堆垛机货叉21侧面，通过货车限位块12将货车1初步定位，货车限位块12保证了货车长度方向与堆垛机轨道7成基本垂直角度。货车限位块12可以是车库常见的地面限位块或安装于货车厢体高度抵挡车厢的半空中钢结构限位块。货车限位块12也保护了堆垛机2不被货车撞击，这时在图1中，货车1在X方向上基本被定位了(X方向为货车长度方向)，在Y方向未被定位(Y方向为轨道所在的方向)，货车1只是停靠在堆垛机2附近的堆垛机2移动范围内即可，在货车1上设置有货车1的位置识别标记13，便于堆垛机2识别货车停泊在Y方向上的具体位置。

堆垛机2可以沿着轨道7作地面水平的Y向移动(Y方向为轨道所在的方向)，堆垛机2上安装有货车位置识别装置22，货车1停位后堆垛机2自动寻找货车1在平面Y方向上的位置，确定货车1 的平面Y方向的位置后，堆垛机2沿轨道(也就是平面Y方向)移动并将堆垛机2上的货叉21定位到输送机的中心(也即是托盘装货物的中心)。如图3所示，然后堆垛机2上的货叉21沿垂直的Y方向移动并定位到低于托盘8底面的高度位置，将堆垛机2上的货叉21伸出，货叉21伸到货车末端输送机其上托盘8装货物之间的空隙中，如图 4所示，然后堆垛机2带动货叉21抬高，货车1末端输送机111上的托盘装货物也被货叉21抬高从而离开输送机111，如图5所示，然后堆垛机2收回堆垛机2上的货叉21及货叉21上的托盘装货物，并将货叉21及托盘8上的货物置于货叉21初始位置(定义货叉21 位于堆垛机2正上方时的位置为初始位置)，同时货车1最末端的货车输送机111两端的光电开关检测到货车输送带上的货物已经搬走的信号后自动开始接受相邻的货车输送机111上的托盘装货物，每台货车输送机111上的托盘装货物依次往堆垛机2方向移动一个输送机位置；如图6所述的，然后堆垛机2带着托盘装货物沿平面Y方向移动到与仓库口的仓库输送机31一致的位置，堆垛机2上的货叉21 沿Y高度方向移动后将货叉21及托盘8底面定位到仓库口的仓库输送机31的输送面高度以上，堆垛机2伸出货叉21将托盘装货物置于仓库口的仓库输送机31上方，堆垛机2上的货叉21沿Y高度方向缓缓下降后将托盘装货物平稳地放置到仓库口的仓库输送机31上。

堆垛机2上的货叉21沿Y高度方向继续下降使货叉21离开托盘8底面，然后堆垛机2收回货叉21停留于货叉21初始位置，堆垛机2准备进入下一个托盘装货物的卸车动作，堆垛机状态又如图2位置；如图6所示，货叉21伸入货车输送机111与托盘8之间，利用了货叉21平稳上抬的过程来包容了货车输送机111及托盘8在卸货过程中常见的倾斜和扭曲，实现了自动接驳和输送。

卸车过程的其它说明：货车输送机以及仓库输送机可以是链式机或辊筒机或其它输送机。

堆垛机2可以是普通仓储堆垛机，只是在Z方向升降高度(Z方向为堆垛机立柱轴线方向)较一般堆垛机更低，在Y方向沿轨道移动距离也较一般堆垛机更短需要的速度也低一些，可以采用简化版的堆垛机。

堆垛机2的沿Y向定位和Z向定位都有现成的多种方法，是堆垛机设备的标准配置，堆垛机2任何时候知道自身所处的Y向水平位置和Z向高度位置且要去的目标Y向水平位置和Z向高度位置。虽然货车每次卸货时仅X向由限位块初步定位，每次泊车后在Y向上的位置是随机、不确定的，但这恰是在本方案的考虑范围内。堆垛机对货车每次停泊后的定位有多种方法，如在堆垛机上设置货车位置识别装置，可以是一套常见的条形码识别装置，可以通过识别货车上的货车车厢末端侧面的条形码来确定每次货车停泊后相对于地面或堆垛机的位置。又如在货车侧面安装反光板等由固定于地面的激光测距传感器通过测定传感器到反光板间的Y向距离来确定货车位置。又如通过空中对货车拍照光学识别以确定货车的平面位置。这些方法都是常用且在识别定位精度上完全满足甚至超出本技术方案的需要。

本方案中堆垛机卸货后将托盘货物装载到了输送机可以实现后续的全自动化入库，当然也可以由堆垛机卸下货物到输送机后由叉车人工运走。

本方案上述过程完全可逆，即可实现全自动地往货车装载托盘装货物。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (6)

1.一种托盘自动卸车装置，其特征在于：包括货车、堆垛机、用于在仓库内运送货物的出入库输送机组、第一中央控制器和第二中央控制器，所述的货车车厢尾部配有货车限位块，所述的货车限位块与车厢高度一致，并且所述的货车限位块为半中空钢结构；所述的货车的厢体内装有至少一列货车输送机组，每列所述的货车输送机组由多台独立运行的货车输送机构成，并且货车输送机依次相互连接形成沿货车长度方向排布的的输送线，每台所述的货车输送机的控制端与所述的第一中央控制器的输出引脚相连；所述的堆垛机与预设在仓库口的轨道滑动连接，并且所述的堆垛机的货叉位于货车一侧；所述的堆垛机上设有用于读取货车车厢末端的货车位置识别标记的识别装置；所述的堆垛机的信号输入端与所述的识别装置的信号输出端电连，所述的堆垛机的信号输出端与所述的堆垛机的驱动装置电连；所述的出入库输送机组由多台独立运行的仓库输送机组成，并且仓库输送机依次相互连接形成从仓库口排列到仓库内的输送线，所述的仓库输送机的控制端与所述的第二中央控制器的输出引脚相连；每台所述的货车输送机以及所述的仓库输送机的输送带两端都设有用于检测是否放置货物的光电开关，每台货车输送机上的托盘装货物依次往堆垛机方向移动一个输送机位置；每台所述的货车输送机的输送带以及每台所述的仓库输送机的输送带上都配有相应的托盘，并且保证托盘与相应输送带之间留有用于插入堆垛机货叉的间隙。

2.如权利要求1所述的一种托盘自动卸车装置，其特征在于：所述的轨道与所述的货车输电机组拼成的输送线垂直或者平行。

3.如权利要求2所述的一种托盘自动卸车装置，其特征在于：所述的货车的车厢内装有相互平行的两列货车输电机组。

4.如权利要求3所述的一种托盘自动卸车装置，其特征在于：所述的货车输送机和所述的仓库出入库输送机采用链式输送机或辊筒输送机。

5.如权利要求4所述的一种托盘自动卸车装置，其特征在于：所述的堆垛机上配有与货车输电机组对应的伸缩式货叉。

6.如权利要求1所述的一种托盘自动卸车装置，其特征在于：所述的识别装置为条码识别装置或者激光测距传感装置。