CN105621121B - 自动化无人伸缩装车输送装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及物流行业用的装车输送装置应用领域，具体公开了自动化无人伸缩装车输送装置，包括控制系统和与所述控制系统分别连接的伸缩机构、整形机构、升降摆动机构、装车机构、检测机构，伸缩机构位于装置的一端，装车机构位于装置的另一端，整形机构靠近伸缩机构，升降摆动机构靠近装车机构，装车机构通过支架安装在升降摆动机构的输送带端。本发明使其不仅实现无人自动化装车，还能根据货车内的空间准确合理的安排货物摆放位置。

Description

自动化无人伸缩装车输送装置
技术领域
本发明涉及物流行业用的装车输送装置领域，尤其涉及一种实现全自动无人化装车的自动化无人伸缩装车输送装置。
背景技术
目前，物流产业越来越发达，而货物量也越来越大，致使货物的装车的工作量非常大，而现有技术中，一般通过半自动机械化或人工装货，由于人工装车成本高，会投入大量的人工成本，人工劳动强度大，工作效率也得不到提升，导致装车效率低以及码垛不整齐等众多不利因素。
在2015.03.27公开的、公开号为CN104773533A的中国发明专利中，公开了一种自动化装车机，其特征在于，包括主体机架、拾料器、上下摆动输送机、左右摆动输送机以及落料调整板，其中：所述的上下摆动输送机的后端可转动的连接在主体机架上；所述的左右摆动输送机的后端可沿上下摆动输送机前后滑动的连接在上下摆动输送机上；所述的落料调整板设置在左右摆动输送机的前端；所述的拾料器的拾料端对应上下摆动输送机，出料端对应左右摆动输送机。本发明技术方案的优点：1、装车效率大大提高；2、可完全取代目前的人工操作，实现了装车的无人化、全自动，节约了人力，按目前人工装车能力；3、装车更规范、整齐，更易于以后的卸车，适于广泛推广应用。
然而，本专利虽然可以实现装车的无人化、全自动化，但其未对货物如何合理摆放以及如何根据货车内空间的大小合理安排货物的摆放做出调整，且其在货物传输过程中无法对的货物的位置进行调整或修正，以至于在装车过程可能会导致货物摆放的不规则，不利于货车内空间的合理安排。
发明内容
为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种自动化无人伸缩装车输送装置，已达到使其不仅实现无人自动化装车，还能根据货车内的空间准确合理的安排货物摆放位置的目的。
为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：自动化无人伸缩装车输送装置，包括控制系统和与所述控制系统分别连接的伸缩机构、整形机构、升降摆动机构、装车机构、检测机构，所述伸缩机构位于装置的一端，所述装车机构位于装置的另一端，所述整形机构靠近伸缩机构，所述升降摆动机构靠近装车机构，装车机构通过支架安装在升降摆动机构的输送带端；
所述伸缩机构包括固定机身和套设在固定机身外部的伸缩机身，所述伸缩机身至少包括两节向外伸缩的伸缩臂，每节所述伸缩臂依体积大小依次套设，所述固定机身的内底面设置有伸缩轨道，最大体积的所述伸缩臂的后端设置有与所述伸缩轨道相配合的伸缩小车，所述固定机身前端的内底面上设置有支撑滚动轮，最大体积的所述伸缩臂后端的两侧各设置有一组侧导向轮；
所述整形机构包括输送平台、整形支架、减速电机和整形压辊，所述整形支架上设置有与输送平台形成预定角度的转动支撑梁，转动支撑梁的右端与整形支架转动连接，左端与所述整形压辊转动连接，所述输送平台由若干个相互平行的中心轴处于同一平面的整形辊构成，若干个所述整形辊的同一端均设置有整形辊齿轮，所述整形辊齿轮通过第一链条实现同步转动，所述减速电机输出轴的端部设置有第一电机齿轮和第二电机齿轮，所述第一电机齿轮与其中一个整形辊齿轮通过第二链条实现同步转动，所述第二电机齿轮与整形压辊通过传动件实现同步转动；
所述升降摆动机构包括摇摆支架、回转驱动、伺服电机和伺服电缸，所述伺服电机具有竖直方向电机轴，所述回转驱动固定套设在电机轴上，其随电机轴的转动左右摆动，所述摇摆支架的一端与回转驱动的上部转动连接，所述伺服电缸的一端与回转驱动的下部转动连接，另一端与摇摆支架的下端面转动连接，所述摇摆支架通过伺服电缸的驱动上下摆动；
所述装车机构包括漏斗构件、同步构件和伺服电缸，所述伺服电缸与同步构件的中部相连接，所述同步构件由三节同步杆依次铰接构成，所述漏斗构件由对接的两漏斗板相对设置构成，两漏斗板的一端呈对接关闭或远离打开状态，所述同步构件两端的同步杆与两漏斗板一一对应铰接，所述伺服电缸带动同步构件向下移动，进而带动所述漏斗构件的打开和关闭；
所述检测机构包括固定在装车机构外侧的方体框状结构的固定架，所述固定架的前端、后端、左端、右端、顶端和底端各设置有一个光电感应器，六个所述光电感应器同时测量得出固定架的空间中心点位置。通过伸缩机构的伸缩可将货物运输至更远的距离，通过整形机构对运输过程中的整形、修正，不仅保证了货物平稳地被输送至指定位置，使其整体运行稳定，还可保证装车过程中货物的摆放比较规则，利于货车内空间的合理安排，升降摆动机构带动装车机构不断调整位置，而检测机构可时时测得货车内可放置货物的空间大小，这样就可以将货物更合理的安排摆放，也可以根据货车内空间的大小合理安排货物的摆放或做出适当的调整，不仅更合理的利用空间，还避免了人工观察进行货物的摆放，真正实现了全自动、无人化的装车操作。
进一步地，所述伸缩小车的底部设置有能在伸缩轨道上来回滑动的行走轮，伸缩小车上、体积最大的伸缩臂前端的内壁上设置有能绕自身中心轴旋转的伸缩驱动轴，两根所述伸缩驱动轴上固定设置有传动齿轮，两个所述传动齿轮上设置有传动链条，所述传动链条分别与固定机身以及体积最大的伸缩臂固定连接，体积最大的伸缩臂内设置有控制其中一根伸缩驱动轴转动的伸缩电机，所述伸缩电机通过扭矩限制器控制所述伸缩小车上的伸缩驱动轴转动。
进一步地，所述伸缩机构还包括同步链条，每节伸缩臂每一侧的前后两端、固定机身内部每一面侧壁下方的前后端以及上方的后端各设置有一个固定柱，每节伸缩臂前端的固定柱高于后端的固定柱，所述同步链条缠绕在所有固定柱上形成一个闭环，伸缩机身上的同步链条缠绕完一个伸缩臂上前、后端的固定柱，再缠绕另一个伸缩臂上前、后端的固定柱。通过同步链条以及固定柱的配合，能实现至少两节伸缩臂的同步伸缩，使运行更加稳定。
进一步地，除最小体积的伸缩臂外，其余伸缩臂的前端内底面上均设置有一个所述支撑滚动轮。便于保证除最大体积的伸缩臂以外，其余伸缩臂的前端能够伸缩自如。
进一步地，所述传动件包括第三链条、第四链条以及固定设置在整形支架上的两个辅助齿轮，转动支撑梁的右端设置有轴，所述轴的两端各设置有一个连接齿轮，其中一个连接齿轮、两个辅助齿轮以及第二电机齿轮通过第三链条实现同步转动，另一个连接齿轮与整形压辊上的齿轮通过第四链条实现同步转动。
进一步地，所述整形支架上设置有调节杆，所述调节杆与输送平台垂直，调节杆的顶部设置有调节手轮，底部与转动支撑梁的中部转动连接。用于调节整形压辊与输送平台之间的距离，可适用于不同规格的货物。
进一步地，所述摇摆支架的一端通过电动滚筒心轴与回转驱动的上部转动连接，所述伺服电缸的一端通过电动缸旋转轴与回转驱动的下部转动连接，所述伺服电缸的另一端通过支架旋转固定轴与摇摆支架的下端面转动连接，所述摇摆支架通过伺服电缸的驱动绕所述电动滚筒心轴上下摆动。
进一步地，所述升降摆动机构还包括一水平方向的承载构件，所述伺服电机设置在承载构件的圆周切线方向。
进一步地，所述同步构件中间的同步杆始终保持水平状态，所述同步构件带动所述漏斗构件打开和关闭时，两同步杆与两漏斗板同步运动。同步运动使货物的摆放更加稳定和平稳，避免出现货物倾斜或倒置的现象。
进一步地，所述光电感应器设置的最小检测距离为100mm，六个所述光电感应器同时工作测量数据传送至控制系统，并得出所述固定架的空间中心点位置。使其测量的精准度更高。
附图说明
图1为本实施例的结构示意图；
图2为本实施例的使用状态结构示意图；
图3为本实施例的伸缩机构伸长时的结构示意图；
图4为本实施例的伸缩机构收缩时的结构示意图；
图5为本实施例的图3中A处的局部放大图；
图6为本实施例的整形机构的主视结构示意图；
图7为本实施例的整形机构的侧视结构示意图；
图8为本实施例的整形机构中一根整形辊的结构示意图；
图9为本实施例的升降摆动机构中摇摆支架向左摆动时的结构示意图；
图10为本实施例的升降摆动机构中摇摆支架向下摆动时的结构示意图；
图11为本实施例的图10中A处的局部放大图；
图12为本实施例的装车机构的漏斗构件关闭状态的结构示意图；
图13为本实施例的装车机构的漏斗构件打开状态的结构示意图；
图14为本实施例的装车机构的安装结构示意图；
图15为本实施例的检测构件的结构示意图；
图16为本实施例的检测构件的示意图。
其中：
1-伸缩机构；2-整形机构；3-升降摆动机构；4-装车机构；5-检测机构；6-固定机身；7-伸缩机身；8-伸缩臂；9-伸缩轨道；10-伸缩小车；11-行走轮；12-支撑滚动轮；13-侧导向轮；14-伸缩驱动轴；15-传动齿轮；16-传动链条；17-伸缩电机；18-扭矩限制器；19-同步链条；20-固定柱；21-输送平台；22-整形支架；23-减速电机；24-整形压辊；25-转动支撑梁；26-整形辊；27-整形辊齿轮；28-第一链条；29-第二链条；30-第三链条；31-第四链条；32-辅助齿轮；33-轴；34-连接齿轮；35-调节杆；36-调节手轮；37-摇摆支架；38-回转驱动；39-伺服电机；40-伺服电缸；41-承载构件；42-电机轴；43-电动滚筒心轴；44-电动缸旋转轴；45-支架旋转固定轴；46-漏斗构件；47-同步构件；48-伺服电缸；49-同步杆；50-漏斗板；51-固定架；52-光电感应器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参见附图1-16所示，本实施例的自动化无人伸缩装车输送装置，包括控制系统和与所述控制系统分别连接的伸缩机构1、整形机构2、升降摆动机构3、装车机构4、检测机构5，伸缩机构1位于装置的一端，装车机构4位于装置的另一端，整形机构2靠近伸缩机构1，升降摆动机构3靠近装车机构4，装车机构4通过支架安装在升降摆动机构3的输送带端；
伸缩机构1包括固定机身6和套设在固定机身6外部的伸缩机身7，伸缩机身7至少包括两节向外伸缩的伸缩臂8，本实施例伸缩机身2中仅包括两节伸缩臂8，每节伸缩臂8依体积大小依次套设，固定机身6的内底面设置有伸缩轨道9，最大体积的伸缩臂8的后端设置有与伸缩轨道9相配合的伸缩小车10，伸缩小车10的底部设置有能在伸缩轨道9上来回滑动的行走轮11，行走轮11可以减小伸缩机身7与固定机身6之间的摩擦，使伸缩机身7后端的伸缩灵活、稳定，固定机身6前端的内底面上设置有支撑滚动轮12，使伸缩机身7前段的伸缩灵活、稳定，最大体积的伸缩臂8后端的两侧各设置有一组侧导向轮13，使伸缩机身7的侧面的伸缩灵活、稳定，防止伸缩机身7被卡死。伸缩小车10上、体积最大的伸缩臂8前端的内壁上设置有能绕自身中心轴旋转的伸缩驱动轴14，两根伸缩驱动轴14上固定设置有传动齿轮15，两个传动齿轮15上设置有传动链条16，传动链条16分别与固定机身6以及体积最大的伸缩臂8固定连接，体积最大的伸缩臂8内设置有控制其中一根伸缩驱动轴14转动的伸缩电机17，伸缩电机17通过扭矩限制器18控制伸缩小车10上的伸缩驱动轴14转动，进而控制其中一根伸缩驱动轴14的转动，进而通过传动链条16与传动齿轮15的配合带动另一根伸缩驱动轴14，最终实现伸两节伸缩臂8的伸缩。
伸缩机构1还包括同步链条19，每节伸缩臂8每一侧的前后两端、固定机身6内部每一面侧壁下方的前后端以及上方的后端各设置有一个固定柱20，每节伸缩臂8前端的固定柱20高于后端的固定柱20，同步链条19缠绕在所有固定柱20上形成一个闭环，伸缩机身7上的同步链条19缠绕完一个伸缩臂8上前、后端的固定柱20，再缠绕另一个伸缩臂8上前、后端的固定柱20。
为了保证两节伸缩臂8不易卡死，除最小体积的伸缩臂8外，其余伸缩臂8的前端内底面上均设置有一个支撑滚动轮12，用于保证小体积的伸缩臂8的前端伸缩自如。
整形机构2包括输送平台21、整形支架22、减速电机23和与输送平台21平行的整形压辊24，整形支架22位于输送平台21的上方，整形支架22上设置有与输送平台21形成预定角度的转动支撑梁25，转动支撑梁25的右端与整形支架22转动连接，左端与整形压辊24转动连接，输送平台21由若干个相互平行的中心轴处于同一平面的整形辊26构成，若干个整形辊26的同一端均设置有整形辊齿轮27，整形辊齿轮27通过第一链条28实现同步转动，减速电机23输出轴的端部设置有第一电机齿轮和第二电机齿轮，第一电机齿轮与其中一个整形辊齿轮27通过第二链条29实现同步转动，第二电机齿轮与整形压辊24通过传动件实现同步转动，传动件包括第三链条30、第四链条31以及固定设置在整形支架22上的两个辅助齿轮32，转动支撑梁25的右端设置有轴33，轴33的两端各设置有一个连接齿轮34，其中一个连接齿轮34、两个辅助齿轮32以及第二电机齿轮通过第三链条30实现同步转动，另一个连接齿轮34与整形压辊24上的齿轮通过第四链条31实现同步转动。每根整形辊26呈长方体状，可增大货物与输送平台21之间的摩擦，保证货物能平稳地由输送平台21输送。
整形支架22上设置有调节杆35，调节杆35与输送平台21垂直，调节杆35的顶部设置有调节手轮36，底部与转动支撑梁25的中部转动连接。人工可以通过旋动调节手轮36对调节杆35进行旋动，来调节转动支撑梁25与输送平台21之间的角度，最终调节了整形压辊34与输送平台21之间的距离。
升降摆动机构包括摇摆支架37、回转驱动38、伺服电机39、伺服电缸40和水平方向的承载构件41，伺服电机39设置在承载构件41的圆周切线方向，伺服电机39具有竖直方向电机轴42，回转驱动38固定套设在电机轴42上，回转驱动38随电机轴42的转动左右摆动，摇摆支架37的一端通过电动滚筒心轴43与回转驱动38的上部转动连接，伺服电缸40的一端通过电动缸旋转轴44与回转驱动38的下部转动连接，伺服电缸40的另一端通过支架旋转固定轴45与摇摆支架37的下端面转动连接，摇摆支架37通过伺服电缸40的驱动绕电动滚筒心轴43上下摆动。
装车机构4包括漏斗构件46、同步构件47和伺服电缸48，伺服电缸48的底端与同步构件47的中部相连接，同步构件47由三节同步杆49依次铰接构成，且呈倒U字型，同步构件47中间的同步杆49始终保持水平状态，漏斗构件46由对接的两漏斗板50相对设置构成，两漏斗板50的一端呈对接关闭或远离打开状态，同步构件47两端的同步杆49与两漏斗板50一一对应铰接，伺服电缸48带动同步构件47向下移动，进而带动漏斗构件46的打开和关闭，其打开和关闭时，两同步杆48与两漏斗板50同步运动。
检测机构5包括固定在装车机构4外侧的方体框状结构的固定架51，固定架51的前端、后端、左端、右端、顶端和底端各设置有一个光电感应器52，光电感应器52设置的最小检测距离为100mm，六个光电感应器52同时工作测量数据传送至控制系统，并得出固定架的空间中心点位置。检测机构5还包括设置在地面上的十字光线发射器，车辆停靠的太过偏差的话，由十字光线发射器发出十字光线以便对车辆进行矫正。
伸缩机构1根据控制系统发出的指令进行自动伸缩，货物放置传送带上，整形机构2根据控制系统发出的指令对输送的货物进行自动整形、修正，升降摆动机构3根据控制系统发出的指令自动控制升降以及摆动的角度，装车机构4根据控制系统发出的指令将货物自动摆放至指定位置，检测机构5根据控制系统发出的指令对货车内的空间进行定位、测算。
以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.自动化无人伸缩装车输送装置，其特征在于：包括控制系统和与所述控制系统分别连接的伸缩机构、整形机构、升降摆动机构、装车机构、检测机构，所述伸缩机构位于装置的一端，所述装车机构位于装置的另一端，所述整形机构靠近伸缩机构，所述升降摆动机构靠近装车机构，装车机构通过支架安装在升降摆动机构的输送带端；
所述伸缩机构包括固定机身和套设在固定机身外部的伸缩机身，所述伸缩机身至少包括两节向外伸缩的伸缩臂，每节所述伸缩臂依体积大小依次套设，所述固定机身的内底面设置有伸缩轨道，最大体积的所述伸缩臂的后端设置有与所述伸缩轨道相配合的伸缩小车，所述固定机身前端的内底面上设置有支撑滚动轮，最大体积的所述伸缩臂后端的两侧各设置有一组侧导向轮；
所述整形机构包括输送平台、整形支架、减速电机和整形压辊，所述整形支架上设置有与输送平台形成预定角度的转动支撑梁，转动支撑梁的右端与整形支架转动连接，左端与所述整形压辊转动连接，所述输送平台由若干个相互平行的中心轴处于同一平面的整形辊构成，若干个所述整形辊的同一端均设置有整形辊齿轮，所述整形辊齿轮通过第一链条实现同步转动，所述减速电机输出轴的端部设置有第一电机齿轮和第二电机齿轮，所述第一电机齿轮与其中一个整形辊齿轮通过第二链条实现同步转动，所述第二电机齿轮与整形压辊通过传动件实现同步转动；
所述升降摆动机构包括摇摆支架、回转驱动、伺服电机和伺服电缸，所述伺服电机具有竖直方向电机轴，所述回转驱动固定套设在电机轴上，其随电机轴的转动左右摆动，所述摇摆支架的一端与回转驱动的上部转动连接，所述伺服电缸的一端与回转驱动的下部转动连接，另一端与摇摆支架的下端面转动连接，所述摇摆支架通过伺服电缸的驱动上下摆动；
所述装车机构包括漏斗构件、同步构件和伺服电缸，所述伺服电缸与同步构件的中部相连接，所述同步构件由三节同步杆依次铰接构成，所述漏斗构件由对接的两漏斗板相对设置构成，两漏斗板的一端呈对接关闭或远离打开状态，所述同步构件两端的同步杆与两漏斗板一一对应铰接，所述伺服电缸带动同步构件向下移动，进而带动所述漏斗构件的打开和关闭；
所述检测机构包括固定在装车机构外侧的方体框状结构的固定架，所述固定架的前端、后端、左端、右端、顶端和底端各设置有一个光电感应器，六个所述光电感应器同时测量得出固定架的空间中心点位置。
2.根据权利要求1所述的自动化无人伸缩装车输送装置，其特征在于：所述伸缩小车的底部设置有能在伸缩轨道上来回滑动的行走轮，伸缩小车上、体积最大的伸缩臂前端的内壁上设置有能绕自身中心轴旋转的伸缩驱动轴，两根所述伸缩驱动轴上固定设置有传动齿轮，两个所述传动齿轮上设置有传动链条，所述传动链条分别与固定机身以及体积最大的伸缩臂固定连接，体积最大的伸缩臂内设置有控制其中一根伸缩驱动轴转动的伸缩电机，所述伸缩电机通过扭矩限制器控制所述伸缩小车上的伸缩驱动轴转动。
3.根据权利要求1所述的自动化无人伸缩装车输送装置，其特征在于：所述伸缩机构还包括同步链条，每节伸缩臂每一侧的前后两端、固定机身内部每一面侧壁下方的前后端以及上方的后端各设置有一个固定柱，每节伸缩臂前端的固定柱高于后端的固定柱，所述同步链条缠绕在所有固定柱上形成一个闭环，伸缩机身上的同步链条缠绕完一个伸缩臂上前、后端的固定柱，再缠绕另一个伸缩臂上前、后端的固定柱。
4.根据权利要求1所述的自动化无人伸缩装车输送装置，其特征在于：除最小体积的伸缩臂外，其余伸缩臂的前端内底面上均设置有一个所述支撑滚动轮。
5.根据权利要求1所述的自动化无人伸缩装车输送装置，其特征在于：所述传动件包括第三链条、第四链条以及固定设置在整形支架上的两个辅助齿轮，转动支撑梁的右端设置有轴，所述轴的两端各设置有一个连接齿轮，其中一个连接齿轮、两个辅助齿轮以及第二电机齿轮通过第三链条实现同步转动，另一个连接齿轮与整形压辊上的齿轮通过第四链条实现同步转动。
6.根据权利要求1所述的自动化无人伸缩装车输送装置，其特征在于：所述整形支架上设置有调节杆，所述调节杆与输送平台垂直，调节杆的顶部设置有调节手轮，底部与转动支撑梁的中部转动连接。
7.根据权利要求1所述的自动化无人伸缩装车输送装置，其特征在于：所述摇摆支架的一端通过电动滚筒心轴与回转驱动的上部转动连接，所述伺服电缸的一端通过电动缸旋转轴与回转驱动的下部转动连接，所述伺服电缸的另一端通过支架旋转固定轴与摇摆支架的下端面转动连接，所述摇摆支架通过伺服电缸的驱动绕所述电动滚筒心轴上下摆动。
8.根据权利要求1所述的自动化无人伸缩装车输送装置，其特征在于：所述升降摆动机构还包括一水平方向的承载构件，所述伺服电机设置在承载构件的圆周切线方向。
9.根据权利要求1所述的自动化无人伸缩装车输送装置，其特征在于：所述同步构件中间的同步杆始终保持水平状态，所述同步构件带动所述漏斗构件打开和关闭时，两同步杆与两漏斗板同步运动。
10.根据权利要求1所述的自动化无人伸缩装车输送装置，其特征在于：所述光电感应器设置的最小检测距离为100mm，六个所述光电感应器同时工作测量数据传送至控制系统，并得出所述固定架的空间中心点位置。
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