CN106185370B - 一种码头自动装卸运输装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种码头自动装卸运输装置，其包括平台、设置在平台上的用于抓取货物的工业机器人、用于将工业机器人抓取的货物运送至运输工具的旋转吊臂机构和控制系统；所述旋转吊臂机构可升降和旋转工作；所述工业机器人和旋转吊臂机构分别与控制系统信号连接。本发明的码头自动装卸运输装置提高了码头装卸货物的自动化水平，通过工业机器人以及旋转吊臂机构的配合提高了货物装卸的效率。而且该码头自动装卸运输装置适应性和灵活性较强，可适用于大范围距离与高度的变化。

Description

一种码头自动装卸运输装置
技术领域
本发明涉及一种码头自动装卸设备，特别涉及一种由工业机器人进行货物对接的码头自动装卸装置。
背景技术
目前，链传动主要用于散货船货物的装卸中，适用于矿砂类货物的装卸，货物种类单一，自动化水平较低，且链传动机构整体尺寸庞大，架设难度较大，所以在其它货物的装卸中较难直接应用。
随着工业机器人在各生产制造领域广泛使用，生产效率和自动装配水平得到了极大的提高；但是工业机器人如何应用在码头货物的装卸中，如何与传统的装卸设备相结合和匹配，是将工业机器人应用在码头货物装卸中必须要解决的首要问题。
在码头货物的装卸中，采用工业机器人与旋转吊臂机构相结合的方式，具有更强的适应性与灵活性，可用于大范围距离与高度的变化。通过合理设计旋转吊臂机构，采用三支旋转臂，等角度布置在转动圆盘上，增强机构平衡性，同时，自动化水平与装卸效率也得到提高。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种码头自动装卸运输装置，通过工业机器人与旋转吊臂机构的对接配合，实现了码头货物的自动化装卸，效率高、适用范围广。
为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种码头自动装卸运输装置，其特征在于：包括平台、设置在平台上的用于抓取货物的工业机器人、用于将工业机器人抓取的货物运送至运输工具的旋转吊臂机构和控制系统；所述旋转吊臂机构可升降和旋转工作；所述工业机器人和旋转吊臂机构分别与控制系统信号连接。
在上述方案中，本发明通过工业机器人与旋转吊臂机构的对接配合，实现了码头货物的自动化装卸，不仅提高了码头装卸货物的自动化水平和智能化，而且两者相互配合大大提高了货物装卸的效率和速度，有利于装卸行业的推广和普及。
所述工业机器人旋转工作；旋转吊臂机构上设有吊臂，吊臂的旋转轨迹形成一个圆形，工业机器人旋转工作的最大范围与所述圆形有交集。工业机器人旋转工作的最大范围与吊臂的旋转轨迹有交集，则可保证旋转吊臂机构与工业机器人可对接工作。
所述旋转吊臂机构由设置在平台上的基座、主伸缩臂、旋转臂和垂直伸缩臂组成；其中，基座可水平转动；主伸缩臂的底端铰接在基座上，可随基座的转动而转动，上端安装转动圆盘；旋转臂均匀分布在转动圆盘上且一端与转动圆盘铰接；垂直伸缩臂可转动连接在旋转臂的另一端，垂直伸缩臂的下端安装夹具，用于与工业机器人进行货物对接。本发明的主伸缩臂与基座铰接可实现其在基座上可转动，而旋转臂可通过转动圆盘实现转动，垂直伸缩臂也可在旋转臂上实现转动。
本发明还包括支承油缸和液压油缸；其中支承油缸的一端与主伸缩臂的外下表面铰接，另一端与基座铰接，用于驱动主伸缩臂转动至垂直方向；主伸缩臂与液压油缸的运动端连接，由液压油缸驱动伸缩；转动圆盘自带动力装置；基座由液压马达、行星减速机和回转支承组成，由液压马达驱动实现水平方向转动。
所述旋转臂为三个，两两相隔120°，均匀布设在转动圆盘上；工作时通过转动圆盘的转动，其中一个旋转臂转动至与工业机器人货物对接位置，另一个旋转臂位于运输工具上方，剩下一个旋转臂处于等待状态；依次循环，完成货物交接转移工作。旋转臂可沿轴向伸缩和绕铰接点转动。平台移动前，旋转臂可绕铰接点水平转动，调整旋转臂之间夹角，处于收拢状态，方便运输。本发明的旋转臂设置为三个，并且两两相隔120°，这样可与工业机器人对接完全配合，解决工业机器人等待旋转臂导致货物装卸效率低的问题，从而进一步提高货物装卸的效率和速度。
本发明还包括液压杆和伸缩油缸；所述液压杆的一端铰接在旋转臂上，运动端铰接在垂直伸缩臂上，用于推动垂直伸缩臂转动；垂直伸缩臂设置在伸缩油缸的运动端，由伸缩油缸带动伸缩。
本发明的垂直伸缩臂和主伸缩臂均可转动，当两者转动为水平状态时便于平台的运输和移动，当两者转动为垂直状态时，则为工作状态。而支承油缸和液压杆分别为辅助主伸缩臂和垂直伸缩臂转动的部件，从而提高主伸缩臂和垂直伸缩臂转动的稳定性。
本发明的主伸缩臂可根据工业机器人的高度和位置进行伸缩，实现垂直伸缩臂高度的调节。旋转臂可根据码头船舶距离水平伸缩，而垂直伸缩臂可根据对接货物的高度进行伸缩，从而使得本发明的码头自动装卸运输装置可适用于大范围距离与高度的变化，通用性和实用性强。
所述夹具与控制系统信号连接。
所述工业机器人采用6自由度工业机器人，分别由机身、大臂、小臂、肩关节、肘关节和末端夹具组成。
所述平台为可移动的底盘车。
所述运输工具为码头船舶。
与现有技术相比，本发明具有如下优点与有益效果：本发明的码头自动装卸运输装置提高了码头装卸货物的自动化水平，通过工业机器人以及旋转吊臂机构的配合提高了货物装卸的效率。而且该码头自动装卸运输装置适应性和灵活性较强，可适用于大范围距离与高度的变化。
附图说明
图1是本发明码头自动装卸运输装置的收拢状态图；
图2是本发明码头自动装卸运输装置的作业状态主视图；
图3是本发明码头自动装卸运输装置的右视图(工业机器人未图示)；
图4是本发明码头自动装卸运输装置的俯视图；
其中，1为底盘车、2为工业机器人、3为旋转吊臂机构、4为基座、5为支承油缸、6为主伸缩臂、7为旋转臂、8为垂直伸缩臂、9为夹具、10为转动圆盘、11为末端夹具、12为液压杆。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。
实施例一
如图1至4所示，一种码头自动装卸运输装置，包括可移动的底盘车1、设置在底盘车1上的用于抓取货物的工业机器人2、用于将工业机器人2抓取的货物运送至码头船舶的旋转吊臂机构3和控制系统，旋转吊臂机构3可升降和旋转工作，工业机器人2和旋转吊臂机构3分别与控制系统信号连接。
为了保证旋转吊臂机构3与工业机器人2可对接工作，本发明的工业机器人2旋转工作，而旋转吊臂机构3上设有吊臂，吊臂的旋转轨迹形成一个圆形(图4中的B)，工业机器人2旋转工作的最大范围(图4中的A)与该圆形(图4中的B)有交集。
本发明的旋转吊臂机构3由设置在底盘车1上的基座4、主伸缩臂6、旋转臂7和垂直伸缩臂8组成；其中，基座4可水平转动；主伸缩臂6的底端铰接在基座4上，可随基座4的转动而转动，上端安装转动圆盘10；旋转臂7均匀分布在转动圆盘10上且一端与转动圆盘10铰接；垂直伸缩臂8可转动连接在旋转臂7的另一端，垂直伸缩臂8的下端安装有与控制系统信号连接的夹具9，用于与工业机器人2进行货物对接。
本发明还包括支承油缸5和液压油缸；其中支承油缸5的一端与主伸缩臂6的外下表面铰接，另一端与基座4铰接，用于驱动主伸缩臂6转动至垂直方向；主伸缩臂6与液压油缸的运动端连接，由液压油缸驱动伸缩；转动圆盘10自带动力装置；基座4由液压马达、行星减速机和回转支承组成，由液压马达驱动实现水平方向转动。
本实施例的旋转臂7为三个，分别为旋转臂7-a、旋转臂7-b和旋转臂7-c，两两相隔120°，均匀布设在转动圆盘10上；工作时通过转动圆盘10的转动，其中一个旋转臂7-a转动至与工业机器人2货物对接位置，另一个旋转臂7-b位于码头船舶上方，剩下一个旋转臂7-c处于等待状态；依次循环，完成货物交接转移工作。本发明还包括液压杆12和伸缩油缸；其中，液压杆12的一端铰接在旋转臂7上，运动端铰接在垂直伸缩臂8上，用于推动垂直伸缩臂8转动；垂直伸缩臂8设置在伸缩油缸的运动端，由伸缩油缸带动伸缩。
本发明的垂直伸缩臂8和主伸缩臂6均可转动，当两者转动为水平状态时便于底盘车1的运输和移动，当两者转动为垂直状态时，则为工作状态。而支承油缸5和液压杆12分别为辅助主伸缩臂6和垂直伸缩臂8转动的部件，从而提高主伸缩臂6和垂直伸缩臂8转动的稳定性。本发明的主伸缩臂6可根据工业机器人2的高度和位置进行伸缩，实现垂直伸缩臂8高度的调节。而垂直伸缩臂8可根据对接货物的高度进行伸缩，从而使得本发明的码头自动装卸运输装置可适用于大范围距离与高度的变化，通用性和实用性强。
本发明的工业机器人2采用6自由度工业机器人，分别由机身、大臂、小臂、肩关节、肘关节和末端夹具11组成，并由伺服电机驱动，控制系统控制其在工作范围内作业。
本发明的码头自动装卸运输装置提高了码头装卸货物的自动化水平，通过工业机器人2以及旋转吊臂机构3的配合提高了货物装卸的效率。而且该码头自动装卸运输装置适应性和灵活性较强，可适用于大范围距离与高度的变化。
实施例二
本实施例与实施例一不同之处仅在于：旋转臂为一个、两个、四个或四个以上，旋转臂均匀布设在转动圆盘上，两两旋转臂相隔的角度为其中n为旋转臂的个数。
本实施例的其它结构与实施例一一致。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种码头自动装卸运输装置，其特征在于：包括平台、设置在平台上的用于抓取货物的工业机器人、用于将工业机器人抓取的货物运送至运输工具的旋转吊臂机构和控制系统；所述旋转吊臂机构可升降和旋转工作；所述工业机器人和旋转吊臂机构分别与控制系统信号连接；
所述旋转吊臂机构由设置在平台上的基座、主伸缩臂、旋转臂和垂直伸缩臂组成；其中，基座可水平转动；主伸缩臂的底端铰接在基座上，可随基座的转动而转动，上端安装转动圆盘；旋转臂均匀分布在转动圆盘上且一端与转动圆盘铰接；垂直伸缩臂可转动连接在旋转臂的另一端，垂直伸缩臂的下端安装夹具，用于与工业机器人进行货物对接。
2.根据权利要求1所述的码头自动装卸运输装置，其特征在于：所述工业机器人旋转工作；旋转吊臂机构上设有吊臂，吊臂的旋转轨迹形成一个圆形，工业机器人旋转工作的最大范围与所述圆形有交集。
3.根据权利要求1所述的码头自动装卸运输装置，其特征在于：还包括支承油缸和液压油缸；其中支承油缸的一端与主伸缩臂的外下表面铰接，另一端与基座铰接，用于驱动主伸缩臂转动至垂直方向；主伸缩臂与液压油缸的运动端连接，由液压油缸驱动伸缩；转动圆盘自带动力装置；基座由液压马达、行星减速机和回转支承组成，由液压马达驱动实现水平方向转动。
4.根据权利要求1所述的码头自动装卸运输装置，其特征在于：所述旋转臂为三个，两两相隔120°，均匀布设在转动圆盘上；工作时通过转动圆盘的转动，其中一个旋转臂转动至与工业机器人货物对接位置，另一个旋转臂位于运输工具上方，剩下一个旋转臂处于等待状态；依次循环，完成货物交接转移工作。
5.根据权利要求1所述的码头自动装卸运输装置，其特征在于：还包括液压杆和伸缩油缸；所述液压杆的一端铰接在旋转臂上，运动端铰接在垂直伸缩臂上，用于推动垂直伸缩臂转动；垂直伸缩臂设置在伸缩油缸的运动端，由伸缩油缸带动伸缩。
6.根据权利要求1所述的码头自动装卸运输装置，其特征在于：所述夹具与控制系统信号连接。
7.根据权利要求1或2所述的码头自动装卸运输装置，其特征在于：所述工业机器人采用6自由度工业机器人，分别由机身、大臂、小臂、肩关节、肘关节和末端夹具组成。
8.根据权利要求1或2所述的码头自动装卸运输装置，其特征在于：所述平台为可移动的底盘车。
9.根据权利要求1或2所述的码头自动装卸运输装置，其特征在于：所述运输工具为码头船舶。
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