CN106904450B - 一种集装箱自动装车机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种集装箱自动装车机，其包括：输送带；机架，机架上设有包装箱导向机构和升降导轨，机架与输送带的末端铰接，包装箱导向机构安装在机架上，且设置在输送带两侧，升降导轨竖直安装在机架上；装车机构，装车机构包括升降台、水平基座、旋转基座和推拉机构，升降台与升降导轨滑动连接，水平基座与升降台滑动连接，旋转基座安装在水平基座上，推拉机构安装在旋转基座上。本发明能够实现箱子平稳堆码；能够在小间隙的空间内完成堆码；装车机机架与输送带之间的铰接连接方式允许机架相对输送带在水平面内转动，便于装车机在集装箱内行进；可实现装车无人化和全自动，从而节约成本，提高装车效率。

Description

一种集装箱自动装车机

技术领域

本发明涉及一种集装箱自动装车机。

背景技术

当今物流行业发达，许许多多的货物都通过集装箱进行运输，而在集装箱封闭空间内进行包装箱装车的工作主要是由人工来完成，这种装车方式存在着装车效率较低、人员辛苦劳累等缺点；而集装箱内对包装箱进行码垛的自动化机械装置还未成熟，现阶段许多设计存在堆码过程中对物品碰撞严重、装车机在集装箱内行进方向需要人为控制、集装箱内壁距货物间隙较大、不能全范围装箱，空间利用率低等不足。

中国专利201520206674.7提供了一种集装箱装车机器人，其机器人基座上面设有两条导轨，导轨的方向为前后方向，导轨上安装一个底部带轨道驱动的平台，平台可通过底部的轨道驱动控制沿着导轨前后运动；平台的中央设有一个带有第一动力机构和机械臂的臂座，在机械臂的中间设有第二动力机构，机械臂的末端设有第三动力机构以及叉手，压指设在叉手两端的放置轴上，在叉手与压指连接端的两侧设有压指机构；叉手的连接端设有一个气缸，气缸直通到叉手与压指夹角内，气缸的内端设有推板。

中国专利201520403792.7提供了一种全自动集装箱装车机器人，其基座的底部装有履带，基座的上端设有可前后平移的导板，导板上设有左右两端安装升降导轨的安装杆，升降导轨与导板垂直，且外侧套装有升降带，升降带上安装有送料装置；支撑架安装在基座后端两侧，在支撑架顶部设有导轨以及导轨上安装的履带板，履带板可在导轨上前后左右移动，支撑架上部前端设有送料装置，送料装置位于履带板下方。

中国专利201510064044.5提供了一种集装箱快速自动装车码垛机，它具有自动行走式框形机架、在框形机架的底部安装有输送带，其特征是：在框形机架的前端装有左、右升降导轨，两升降导轨上安装有升降托台，以及跟随升降托台一起升降运动的推箱机构，配装有升降托台和推箱机构的升降驱动机构，在升降托台上还安装有左右横移机构；并且在框形机架的上部安装有翻转式推料机构，该机构包括有沿前后方向布置的左右水平导轨，水平导轨上安装有滑动座，配装有滑动座前后运动的驱动机构，在滑动座上安装有翻转机构及翻转推箱板，配装有PLC控制器。

上述方式的缺陷在于,在堆码过程中需要对包装箱进行翻转，该过程震动大，可能会对箱内物品造成破坏，且有些物品不宜翻转，所以适用对象有一定限制；装车码垛机进出集装箱内需要人为控制方向，自动化程度不足，因为码垛机没有前后导向机构，当装车码垛机在集装箱内前后移动时方向可能会偏移；集装箱内码垛空间还可以进一步提高，因为对包装箱翻转堆码时，包装箱所需的翻转高度比包装箱高度大，因此，集装箱的最上层空间不能全部堆满。

因此，如何提供一种堆积平稳，集装箱空间利用率高的集装箱自动装车机成为了业界需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种集装箱自动装车机，其堆积平稳，集装箱空间利用率高。

为了实现上述目的，本发明提供了一种集装箱自动装车机，其包括：

输送带；

机架，机架上设有包装箱导向机构和升降导轨，机架与输送带的末端铰接，包装箱导向机构安装在机架上，且设置在输送带两侧，升降导轨竖直安装在机架上；

装车机构，装车机构包括升降台、水平基座、旋转基座和推拉机构，升降台与升降导轨滑动连接，水平基座与升降台滑动连接，旋转基座安装在水平基座上，推拉机构安装在旋转基座上。

本发明中，输送带用于传输包装箱。

本发明中，机架与输送带之间的铰接连接方式允许机架相对输送带在水平面内转动，便于装车机在集装箱内行进。

本发明中，包装箱导向机构对包装箱进行限位，保证包装箱被装车机构抓取时的横向位置和角度。

本发明中，装车机构能够完成集装箱横截面内全范围装车。

本发明中，升降台可上下升降，水平基座可左右平移，旋转基座可正反向旋转，平行四边形推拉机构可前后伸缩。

本发明中，升降台的升降能够实现无落差堆码底层箱子，实现平稳堆码；能够实现集装箱顶部小间隙堆码箱子。

本发明中，旋转基座能够在左右向(横向)行程上超出装车机机架的范围，实现集装箱内左右内壁无间隙装箱。

本发明能够完成方形包装箱在集装箱内的全方位装车，尽可能减少集装箱内部剩余空间，提高货物的装车率，有利于实现自动化装车，提高装车效率，可应用于饮料、食品、日用品、药品等包装箱的仓储运输；可实现装车无人化和全自动，从而节约成本，提高装车效率。

根据本发明另一具体实施方式，旋转基座包括转轴，水平基座设有孔，转轴插入孔，转轴与水平基座的孔采用轴承配合方式。

本方案中，转轴与孔的配合实现旋转基座的正反向旋转。

根据本发明另一具体实施方式，旋转基座进一步包括上板和下板，转轴位于上板和下板之间；推拉机构的数目为2组，分别为上推拉机构和下推拉机构，上推拉机构和下推拉机构分别设置在上板和下板上。

根据本发明另一具体实施方式，装车机构进一步包括带有包装箱吸盘的滑块和带有包装箱夹紧装置的托盘；滑块安装在下板上，且与下推拉机构的末端铰接；托盘安装在上板上。

本方案中，吸盘用于底层包装箱的堆码，能够实现底层包装箱的平稳堆积，托盘用于中高层包装箱的堆码，能够实现集装箱里小间隙装货。

根据本发明另一具体实施方式，机架底部设有车轮。

本方案中，机架底部设有车轮，机架与包装箱输送带连接，能够进入集装箱内部，沿集装箱纵向行驶。

根据本发明另一具体实施方式，集装箱自动装车机进一步包括升降驱动机构，升降驱动机构为链传动机构，链传动机构包括链轮和链条，链轮固定在升降导轨上，链条安装在链轮上，升降台固定在链条上。

根据本发明另一具体实施方式，集装箱自动装车机进一步包括平移驱动机构，平移驱动机构为齿轮齿条传动机构，齿轮齿条传动机构，齿轮齿条传动机构包括齿轮和齿条，齿条固定在升降台上表面，齿轮与齿条啮合。

根据本发明另一具体实施方式，集装箱自动装车机进一步包括旋转驱动机构，旋转驱动机构为齿轮传动机构，齿轮传动机构包括马达、主动轮和从动轮，马达安装在水平基座上，马达驱动主动轮，从动轮与主动轮啮合，从动轮安装在转轴上。

根据本发明另一具体实施方式，从动轮设有安装孔，转轴插入安装孔。

根据本发明另一具体实施方式，集装箱自动装车机进一步包括用于与集装箱内侧壁接触的导向履带；导向履带的数目为2个，分别设置在机架的左右两侧；导向履带通过滑块连接的方式安装在机架上，导向履带由履带气缸驱动，履带气缸安装在机架上。

本方案中，机架两侧有一对可横向伸缩的导向履带用以控制装车机机架在集装箱内部中间位置行走。

本方案中，导向履带由气缸提供动力，在气缸的推拉下能够实现横向移动(即2个导向履带间距发生变化)，从而能够实现装车机在集装箱里时导向履带与集装箱侧壁接触。

本发明中，自动装车的实现过程如下：

1、装车机行驶到集装箱入口时，导向履带向外伸出(左右间距变大)至与集装箱两侧内壁接触；

2、装车机机架在导向履带的导向下继续前进至集装箱最内部，包装箱输送带被装车机机架拖拉伸长至此，可以开始码垛包装箱；

3、包装箱经输送带传送到输送带末端，升降台向上移动、旋转基座旋转至适当位置、平行四边形推拉机构将包装箱吸盘推出、升降台向下移动使包装箱吸盘贴近包装箱、包装箱吸盘工作将箱子吸住、升降台向上移动提起箱子、平行四边形推拉机构将包装箱吸盘拉回、旋转基座旋转180度、水平基座与升降台联合移动使箱子运动到所要堆码的集装箱横截面位置、平行四边形推拉机构将包装箱吸盘推出、吸盘放下箱子；

4、较低层箱子堆码完毕之后，开始使用包装箱托盘托运箱子，升降台升降至包装箱托盘上表面与输送带上表面齐平、旋转基座适当旋转、平行四边形推拉机构处于压缩状态、输送带将包装箱推送到包装箱托盘上、升降台向上移动带动箱子脱离输送带，配合夹紧装置夹紧包装箱、旋转基座旋转180度、水平基座与升降台联合移动使箱子运动到所要堆码的集装箱横截面位置、平行四边形推拉机构将包装箱推出，堆码完成；

5、每堆码完一层集装箱横截面的箱子后，装车机机架向后移动一个包装箱深度的距离，装车机构继续堆码下一层箱子。

与现有技术相比，本发明具备如下有益效果：

1、平稳堆码箱子：采用吸盘堆码方式和托盘平推堆码方式实现箱子平稳堆码；

2、集装箱内全范围堆码货物：采用的四自由度的装车机构包含升降台、水平基座、旋转基座和平行四边形推拉机构，在以上各机构的配合下能够在小间隙的空间内完成堆码；

3、装车机在集装箱内行进灵活：装车机机架与输送带之间的铰接连接方式允许机架相对输送带在水平面内转动，便于装车机在集装箱内行进；

4、装车机在集装箱内自动导向行进：装车机机架安装导向履带，能够控制行进方向。

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

附图说明

图1是实施例1的集装箱自动装车机的整体结构示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供了一种集装箱自动装车机，如图1所示，其包括输送带1、机架2、包装箱导向机构3、升降导轨4、装车机构5、车轮6、升降驱动机构7、平移驱动机构8、旋转驱动机构和用于与集装箱内侧壁接触的导向履带9。

机架2上设有包装箱导向机构3和升降导轨4，机架2与输送带1的末端铰接，包装箱导向机构3安装在机架2上，且设置在输送带1两侧，升降导轨4竖直安装在机架2上。

装车机构5包括升降台501、水平基座502、旋转基座530、推拉机构、带有包装箱吸盘的滑块505和带有包装箱夹紧装置的托盘506，升降台501与升降导轨4滑动连接，水平基座502与升降台501滑动连接，旋转基座530安装在水平基座502上，推拉机构504安装在旋转基座530上。

旋转基座530包括转轴531，水平基座502设有孔，转轴531插入孔，转轴531与水平基座502的孔采用轴承配合方式。

旋转基座530进一步包括上板532和下板533，转轴531位于上板532和下板533之间；推拉机构的数目为2组，分别为上推拉机构504和下推拉机构，上推拉机构504和下推拉机构分别设置在上板532和下板533上。

滑块505安装在下板533上，且与下推拉机构的末端铰接；托盘506安装在上板532上。

机架2底部设有车轮6。

升降驱动机构7为链传动机构，链传动机构包括链轮701和链条，链轮701固定在升降导轨4上，链条安装在链轮701上，升降台501固定在链条上。

平移驱动机构8为齿轮齿条传动机构，齿轮齿条传动机构，齿轮齿条传动机构包括齿轮和齿条801，齿条801固定在升降台501上表面，齿轮与齿条801啮合。

旋转驱动机构为齿轮传动机构，齿轮传动机构包括马达、主动轮和从动轮，马达安装在水平基座502上，马达驱动主动轮，从动轮与主动轮啮合，从动轮安装在转轴531上；从动轮设有安装孔，转轴531插入安装孔。

导向履带9的数目为2个，分别设置在机架2的左右两侧；导向履带9通过滑块连接的方式安装在机架2上，导向履带9由履带气缸驱动，履带气缸安装在机架2上。

虽然本发明以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。

Claims (6)

1.一种集装箱自动装车机，其特征在于，所述集装箱自动装车机包括：

输送带；

机架，所述机架上设有包装箱导向机构和升降导轨，所述机架与所述输送带的末端铰接，所述包装箱导向机构安装在所述机架上，且设置在所述输送带两侧，所述升降导轨竖直安装在所述机架上；

装车机构，所述装车机构包括升降台、水平基座、旋转基座和推拉机构，所述升降台与所述升降导轨滑动连接，所述水平基座与所述升降台滑动连接，所述旋转基座安装在所述水平基座上，所述推拉机构安装在所述旋转基座上；

所述旋转基座进一步包括上板和下板，转轴位于所述上板和所述下板之间；所述推拉机构的数目为2组，分别为上推拉机构和下推拉机构，所述上推拉机构和所述下推拉机构分别设置在所述上板和所述下板上；所述装车机构进一步包括带有包装箱吸盘的滑块和带有包装箱夹紧装置的托盘；所述滑块安装在所述下板上，且与下推拉机构的末端铰接；所述托盘安装在所述上板上；

所述集装箱自动装车机进一步包括升降驱动机构，所述升降驱动机构为链传动机构，所述链传动机构包括链轮和链条，所述链轮固定在所述升降导轨上，所述链条安装在所述链轮上，所述升降台固定在所述链条上；

所述旋转基座包括转轴，所述水平基座设有孔，所述转轴插入所述孔，所述转轴与所述水平基座的孔采用轴承配合方式。

2.如权利要求1所述的集装箱自动装车机，其特征在于，所述机架底部设有车轮。

3.如权利要求1所述的集装箱自动装车机，其特征在于，所述集装箱自动装车机进一步包括平移驱动机构，所述平移驱动机构为齿轮齿条传动机构，齿轮齿条传动机构，所述齿轮齿条传动机构包括齿轮和齿条，所述齿条固定在所述升降台上表面，所述齿轮与所述齿条啮合。

4.如权利要求1所述的集装箱自动装车机，其特征在于，所述集装箱自动装车机进一步包括旋转驱动机构，所述旋转驱动机构为齿轮传动机构，所述齿轮传动机构包括马达、主动轮和从动轮，所述马达安装在所述水平基座上，所述马达驱动所述主动轮，所述从动轮与所述主动轮啮合，所述从动轮安装在所述转轴上。

5.如权利要求4所述的集装箱自动装车机，其特征在于，所述从动轮设有安装孔，所述转轴插入所述安装孔。

6.如权利要求1所述的集装箱自动装车机，其特征在于，所述集装箱自动装车机进一步包括用于与集装箱内侧壁接触的导向履带；所述导向履带的数目为2个，分别设置在所述机架的左右两侧；所述导向履带通过滑块连接的方式安装在所述机架上，所述导向履带由履带气缸驱动，所述履带气缸安装在所述机架上。

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