CN109335745A - 一种连续动态称重的汽车装车站和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种连续动态称重的汽车装车站和方法。包括：钢结构架从上到下依次设置：皮带机头、称重仓、称重仓闸门、旋转卸料小溜槽、双斗卸料仓、双斗卸料仓的两个料斗各有一个卸料闸门、装车溜槽、溜槽闸门；称重仓设有动态称重器，动态称重器与控制器电连接，控制器与旋转卸料小溜槽的旋转机构、称重仓闸门、两个料斗的卸料闸门、溜槽闸门电连接。本发明摒弃了传统装车站的缓冲仓、称重仓、溜槽的架构，需要称重仓稳定称量之后再装卸料的方式。建立了称重仓、双斗卸料仓、溜槽的架构，以连续不断的向称重仓中装载物料，并在动态中进行称重，提高装车效率的同时降低了整体结构高度，节省了钢结构架的用材量，即节约了成本还提高了效率。

Description

一种连续动态称重的汽车装车站和方法

技术领域

本发明涉及一种连续动态称重的汽车装车站和方法，是一种自动化机械装载设备和方法，是一种用于装载散装货物的自动化机械装载设备和方法。

背景技术

装车站是一种自动化装载散装货物的机械设备，这种设备的应用将原本容易污染环境，造成货物浪费的散装货物，集中在自动化设备中，安全环保。现有的自动化装车站已经非常成熟，所使用技术已经相对完备，但对于提高效率，节省能源等方面是设计人员不断追求的目标，不断的专业化也是现代设计的目的之一。

现有的装车站都是从上到下由缓冲仓、称重仓、装车溜槽构成，这样的构成使装车站的整体高度过高，一般由20米以上。这样高的高度要求使装车站的钢结构架必须十分结实，为了避免失稳，一般还有专门设立付结构架，需要大量的钢材才能保证其稳定性，不言而喻，这就增加了钢结构的成本。如何降低装车站的高度，以减少结构材料的使用，降低成本，是装车站设计的一个重要方面。

发明内容

为了克服现有技术的问题，本发明提出了一种连续动态称重的汽车装车站和方法。所述的装车站和方法摒弃了传统的装车站构成，不设缓冲仓，利用动态称重的方式，在装料的同时进行称重作用，在提高了装车效率的同时降低了装车站的高度，明显降低了结构架的成本。

本发明的目的是这样实现的：一种连续动态称重的汽车装车站，包括：钢结构架，所述的钢结构架从上到下依次设置：皮带机头、称重仓、称重仓闸门、旋转卸料小溜槽、双斗卸料仓、所述双斗卸料仓的两个料斗各有一个卸料闸门、装车溜槽、溜槽闸门；所述的称重仓设有动态称重器，所述的动态称重器与控制器电连接，所述的控制器与旋转卸料小溜槽的旋转机构、称重仓闸门、两个料斗的卸料闸门、溜槽闸门电连接。

进一步的，所述的双斗卸料仓的两个料斗的水平截面形状为两个半圆形，对齐为一个整圆，两个合并在一起的整体形状为截头圆台。

进一步的，所述的双斗卸料仓的容积小于称重仓的容积的2倍。

进一步的，所述的装车溜槽是伸缩型溜槽。

进一步的，所述的皮带机头上设置入料量传感器，所述的入料量传感器与控制器电连接。

进一步的，所述的称重仓闸门设置闸门开度传感器，所述的闸门开度传感器与控制器电连接。

一种使用上述汽车装车站的连续动态称重的装车方法，所述方法的步骤如下：

步骤1，配料称重的步骤：称重仓闸门处于关闭的状态，运转的皮带机向称重仓中不断的输入物料，根据皮带机落散料的速度、物料的单位重量，以及称重仓自身卸料的时间、速度，对物料进入称重仓的整个过程进行动态称重，并实时监测称重仓中的物料重量；

步骤2，向双斗卸料仓卸料的步骤：当称重仓中的物料达到配料要求时，开启称重仓闸门，通过旋转卸料小溜槽向双斗卸料仓中的一个料斗卸料，直至达到货物量后关闭称重仓闸门；

步骤3，改变旋转卸料小溜槽角度的步骤：称重仓闸门关闭后，旋转卸料小溜槽自动旋转180度，下次称重仓卸料时即可使物料落入另一个料斗中，同时回到步骤1，继续为称重仓配料；

步骤4，准备装车的步骤：在汽车前端到达装车位之前开启达到货物量的料斗的卸料闸门，使物料进入溜槽中；

步骤5，装车的步骤：汽车前端达到装车位，溜槽伸出并开启溜槽闸门，将物料装入汽车车厢中；

步骤6，单辆汽车装车完成的步骤：双斗卸料仓中卸料完毕，关闭卸料闸门，关闭溜槽闸门，确认是否为最后一辆车，如果“是”则停止装载过程，如果“否”则回到步骤1，继续进行装载过程。

本发明产生的有益效果是：本发明摒弃了传统装车站的缓冲仓、称重仓、溜槽的架构，以及需要称重仓稳定称量之后再装卸料的方式。建立了称重仓、双斗卸料仓、溜槽的新型架构，以连续不断的向称重仓中装载物料，并在动态中进行称重，在提高装车效率的同时降低了整体结构的高度，节省了钢结构架的用材量，即节约了成本还提高了效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的实施例一所述装车站的结构示意图；

图2是本发明的实施例一所述方法的流程图。

具体实施方式

实施例一：

本实施例是一种连续动态称重的汽车定量装车站，如图1所示。本实施例包括：钢结构架1，所述的钢结构架从上到下依次设置：皮带机头2、称重仓3、称重仓闸门4、旋转卸料小溜槽5、双斗卸料仓6、所述双斗卸料仓的两个料斗各有一个卸料闸门7、装车溜槽8、溜槽闸门9；所述的称重仓设有动态称重器10，所述的动态称重器与控制器电连接，所述的控制器与旋转卸料小溜槽的旋转机构、称重仓闸门、两个料斗的卸料闸门、溜槽闸门电连接。

本实施例改变了传统缓冲仓-定量仓-溜槽的传统装车站架构，提出了称重仓-双斗卸料仓-溜槽的架构。将体型较大的缓冲仓去除，在定量仓与溜槽之间设置了卸料仓。卸料仓不是原有意义上的缓冲仓，仅作为物料进入车厢之间的过渡。

传统的缓冲仓为准备充足的物料，一般容积较大，大约为定量仓的3倍。所以缓冲仓的高度较高。由于缓冲仓的承载的物料较多，而且请高度也较高，这就对钢结构架提出了较高的要求，因此，传统装车站的钢结构架需要的花费在整个装车站的成本中占据了很大一部。本案提出的架构最重要的一点是省略了耗费较大的缓冲仓，装车站中存储物料的重量大大减少，物料的重心也大大降低，这样的架构对钢结构架的压力也减少了，因此，可以大大降低钢结构的成本。

本实施例所述的钢结构架是型钢焊接而成的整体支撑架，所有设备均安装在钢结构架上，因此钢结构架必须结实、稳定并具有承载数设备和货物重量的能力，并具有抗击测风及其他自然灾害的能力。

所述的皮带机头是将物料从物料存储仓中输送到装车站的长距离输送机构。皮带机机头设在装车站的最上端，以便利用重量使物料从上向下运动。为精确的控制称重仓中的物料量，可以在皮带机头上设置入料量传感器，以便对皮带机输出的物料的数据进行精确的监控。

称重仓是具有称重能力的仓室，即称重仓的支撑点设有称重器，本实施例所述的动态称重器是指在称重的数据能够不断的输出，并能够随重量的变化而变化。因此，本实施例中称重器所输出的数据是变化的，因此，在具体称重过程中，需要根据输入量和输出量确定货物量。

双斗卸料仓是一个全新的设置，过去的传统装车站中没有这个仓室，近年来有些传统装车站增设了这一设施，其目的是称重仓称重后，为提高装车效率，以便称量下一车的物料，而将称重仓中的物料先卸入卸料仓中，以加快装车速度。本实施例中的双斗卸料仓与传统的卸料仓有一些相同之处，但又不太一样，本实施例中的双斗卸料仓有两个作用，一个是将称重仓中的物料称重完成后卸入卸料仓中，以便称重仓继续称重下一仓物料，另一个作为是作为溜槽的前仓缓冲，使物料能够在装车前即达到溜槽中，以缩短物料进入车厢的距离。

为增加称重的精度，可以在称重仓闸门上设置开动传感器，精确的确定闸门的开度，以便作用一个数据供给控制器，使称重更加精确。

本实施例中的卸料仓为双斗，轮流装载称重仓中称重后的物料。双斗卸料仓可以做成两个半圆的仓室，仓室整体为圆台形。当然也可以使用其他形状，如：四棱台、六棱台等。

双斗卸料仓的容积相对较小，因为其容积最大只要达到称重仓的容积即可，而且在实际装载过程中当称重仓中所能容许的最大容量，到达卸料仓的一个料斗时，料斗还要打开卸料闸门，将物料卸入溜槽中，因此，卸料仓的一个料斗的容积与称重仓相同即可，而两个料斗的容积可以小于等于称重仓的两倍即可。

装车溜槽的出口端设有溜槽闸门，这样溜槽在申入车厢前，溜槽中就充盈了物料，当溜槽深入车厢后，溜槽闸门一开启，充盈在溜槽中的物料就可以很低的高度落入车厢中，提高了装车效率。

溜槽可以是伸缩型溜槽也可以是摆动型溜槽。

所述的控制器可以是工控计算机或微控制器等嵌入式系统。

实施例二：

本实施例是实施例一的改进，是实施例一所述的双斗卸料仓的细化。本实施例所述的双斗卸料仓的两个料斗的水平截面形状为两个半圆形，对齐为一个整圆，两个合并在一起的整体形状为截头圆台。

圆形为最少材料得到最大容积的形状，因此，本实施例选择了两个半圆的双斗形式。在实际应用中可以使用一个圆形仓，中间隔开即可。

实施例三：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于双斗卸料仓的细化。本实施例所述的双斗卸料仓的容积小于称重仓的容积的2倍。

双斗卸料仓的容积可以简单的认为只要一个料斗能够容纳称重仓的最大容量即可。

实施例四：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于溜槽的细化。本实施例所述的装车溜槽是伸缩型溜槽。

伸缩溜槽的好处在于，当溜槽处于缩进状态时，物料充盈了缩进部分的溜槽，而当溜槽伸入车厢过程中，卸料仓中的物料可以自如的下落进入溜槽，继续充盈溜槽，这一点要优于摆动溜槽。

实施例五：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于皮带机头的细化。本实施例所述的皮带机头上设置入料量传感器，所述的入料量传感器与控制器电连接。

入料传感器可以使用如超声波传感器、或雷达等传感器，以检测皮带机头上落入称重仓中的物料量，为称重仓的称量精确提供精确的数据。

实施例六：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于称重仓闸门的细化。本实施例所述的称重仓闸门设置闸门开度传感器，所述的闸门开度传感器与控制器电连接。

闸门开度传感器可以使用位置传感器，即测量闸门的开启位置。利用精确的开启位置控制物料的流出速度，并通过控制器进行精确称量控制。

实施例七：

本实施例是一种使用上述汽车装车站的连续动态称重的装车方法。

所述方法的基本思路是：在没有缓冲仓的情况下，如何高效率的装车。在没有缓冲仓的情况下，皮带机一直在连续的工作，不断向称重仓中输送物料，也就是说称重仓中的物料是不断变化的，与传统的装车站需要一段静态称重过程是完全不同的思路，因此，在称重仓中的物料量处于动态，在装料和卸料过程中经过计算使物料量达到货物数量。这样就节省了静态称重的几秒钟时间。将静态称重的几秒钟时间省去后，缓冲仓就可以省去，本实施例用一个安装在称重仓下方的双斗仓作为装车缓冲，将称重达到货物量要求的物料在装车前先充满溜槽和卸料仓的一个料斗，也就是说使物料处于最接近车厢的状态，一旦车辆达到，物料以最短的距离进入车厢，这样就省去了物料在溜槽中的滑落时间。由上述的描述可以看出，本实施例将所有辅助时间基本省去，使装车效率达到一个前所未有的水平。

所述方法的具体步骤如下，流程如图2所示：

步骤1：配料称重的步骤，称重仓闸门处于关闭的状态，运转的皮带机向称重仓中不断的输入物料，根据皮带机落散料的速度、物料的单位重量，以及称重仓自身卸料的时间、速度，对物料进入称重仓的整个过程进行动态称重，并实时监测称重仓中的物料重量。

本步骤可以是装车起始的步骤，也可以是中间循环的步骤。这两者的差别在于，当装车起始时，整个系统的各个仓室全部为空置；而在循环过程中，双斗卸料仓的两个料斗分别在充满和空置之间交替。

在皮带机不断输入物料的情况下，动态称重器不断的监测称重仓的总重量，并减轻称重仓本身的重量，得到物料进入称重仓的动态重量。为提高装料的精确度，还对皮带机落散料的速度、物料的单位重量，以及称重仓自身卸料的时间、速度等物料的动态状况进行监测，以获得更加精确的数据。

步骤2，向双斗卸料仓卸料的步骤：当称重仓中的物料达到配料要求时，开启称重仓闸门，通过旋转卸料小溜槽向双斗卸料仓中的一个料斗卸料，直至达到货物量后关闭称重仓闸门。

本步骤中有两个关键词“配料要求”和“货物量”。所述的货物量是指达到用户要求的装车量，即卖出商品的货物量，这是必须保证的物料量，这个量既不能缺斤短两，也不能超过量。本步骤的“配料要求”并不是物料的货物量，而是低于“货物量”的，因为在物料卸出称重仓的时候皮带机还继续向称重仓中倾泻物料，因此，“货物量”要减去在物料卸出称重仓过程中进入称重仓的量，才是“配料要求”的量。配料要求的量可以通过简单的计算获得，也可以通过设置对皮带机的输送物料量、散落状态监测、物料卸出称重仓的速度等过个精确传感器的设置和输出参数的计算得到精确的计算结果，其精确程度由用户确定。

本步骤在称重仓卸料过程中还继续向称重仓中倾泻物料，这样就将物料称重的几秒钟省去。在自动化的装车过程中，几秒钟意味着在大量车辆装车的过程中能够节约大量的时间，加快车辆的周转，意味着所有装车成本的降低。

步骤3，改变旋转卸料小溜槽角度的步骤：称重仓闸门关闭后，旋转卸料小溜槽自动旋转180度，下次称重仓卸料时即可使物料落入另一个料斗中，同时回到步骤1，继续为称重仓配料。

称重仓闸门关闭后，称重仓又回到称重配料的状态，而卸料小溜槽则转向空置的料斗，这一过程与称重仓配料是同步的，因此不会占用任何装载时间。

步骤4，准备装车的步骤：在汽车前端到达装车位之前开启达到货物量的料斗的卸料闸门，使物料进入溜槽中。

本步骤利用车辆进入装车位置的时间，打开充盈了物料的料斗的卸料闸门，由于这时溜槽闸门是关闭的，料斗中的物料只能部分进入溜槽，而不会向外倾泻。这个过程十分关键，又能够省去几秒钟的时间。因为，物料从溜槽的上口到下口直接下滑也需要一点时间，如果将物料充盈到溜槽中，就意味着物料跌落时间缩短，虽然只能节约零点几秒的时间，但对整个装车过程就能够节约大量的时间。

步骤5，装车的步骤：汽车前端达到装车位，溜槽伸出并开启溜槽闸门，将物料装入汽车车厢中。

不论是伸缩溜槽还是摆动溜槽，在溜槽闸门开启之前，溜槽在伸入车厢的过程中，都会引起物料继续进入溜槽中，因此，本步骤前半部分的运行过程中，也是充盈溜槽的过程。当溜槽闸门打开时，溜槽中的物料就会以最接近的距离进入车厢，达到加快装车效率的目的。

步骤6：单辆汽车装车完成的步骤，双斗卸料仓中卸料完毕，关闭卸料闸门，关闭溜槽闸门，确认是否为最后一辆车，如果“是”则停止装载过程，如果“否”则回到步骤1，继续进行装载过程。

本步骤是装车结束的过程。一辆车可能只需要一个料斗就可以装满，也可能需要多个料斗才能装满，或者有多辆车进行连续装车，因此，需要有一个判断过程。

最后应说明的是，以上仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳布置方案对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案（比如装车站的具体结构、装车时序、步骤的先后顺序等）进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种连续动态称重的汽车装车站，包括：钢结构架，其特征在于，所述的钢结构架从上到下依次设置：皮带机头、称重仓、称重仓闸门、旋转卸料小溜槽、双斗卸料仓、所述双斗卸料仓的两个料斗各有一个卸料闸门、装车溜槽、溜槽闸门；所述的称重仓设有动态称重器，所述的动态称重器与控制器电连接，所述的控制器与旋转卸料小溜槽的旋转机构、称重仓闸门、两个料斗的卸料闸门、溜槽闸门电连接。

2.根据权利要求1所述的装车站，其特征在于，所述的双斗卸料仓的两个料斗的水平截面形状为两个半圆形，对齐为一个整圆，两个合并在一起的整体形状为截头圆台。

3.根据权利要求2所述的装车站，其特征在于，所述的双斗卸料仓的容积小于称重仓的容积的2倍。

4.根据权利要求3所述的装车站，其特征在于，所述的装车溜槽是伸缩型溜槽。

5.根据权利要求4所述的装车站，其特征在于，所述的皮带机头上设置入料量传感器，所述的入料量传感器与控制器电连接。

6.根据权利要求1-5之一所述的装车站，其特征在于，所述的称重仓闸门设置闸门开度传感器，所述的闸门开度传感器与控制器电连接。

7.一种使用权利要求1所述汽车装车站的连续动态称重的装车方法，其特征在于，所述方法的步骤如下：

步骤1，配料称重的步骤：称重仓闸门处于关闭的状态，运转的皮带机向称重仓中不断的输入物料，根据皮带机落散料的速度、物料的单位重量，以及称重仓自身卸料的时间、速度，对物料进入称重仓的整个过程进行动态称重，并实时监测称重仓中的物料重量；

步骤2，向双斗卸料仓卸料的步骤：当称重仓中的物料达到配料要求时，开启称重仓闸门，通过旋转卸料小溜槽向双斗卸料仓中的一个料斗卸料，直至达到货物量后关闭称重仓闸门；

步骤3，改变旋转卸料小溜槽角度的步骤：称重仓闸门关闭后，旋转卸料小溜槽自动旋转180度，下次称重仓卸料时即可使物料落入另一个料斗中，同时回到步骤1，继续为称重仓配料；

步骤4，准备装车的步骤：在汽车前端到达装车位之前开启达到货物量的料斗的卸料闸门，使物料进入溜槽中；

步骤5，装车的步骤：汽车前端达到装车位，溜槽伸出并开启溜槽闸门，将物料装入汽车车厢中；

步骤6，单辆汽车装车完成的步骤：双斗卸料仓中卸料完毕，关闭卸料闸门，关闭溜槽闸门，确认是否为最后一辆车，如果“是”则停止装载过程，如果“否”则回到步骤1，继续进行装载过程。