CN109761070A - 一种建材自动装车机 - Google Patents

Abstract

一种建材自动装车机，包括基座、机架、定位平台和推送平台，基座设有升降支撑设备；机架设有第一轨道和至少一个取物模块，取物模块滑动设于第一轨道，机架与基座固定连接；定位平台设有第二轨道，定位平台与基座通过升降支撑设备连接，推送平台滑动设于第二轨道；一种与所述建材自动装车机相关的工作方法，包括如下步骤：a)取物，取物模块将建材移放至推送平台；b)定位，升降定位平台和横向移动推送平台确立推送方向；c)放置，推送平台将建材移至安放位置后卸下。本建材自动装车机具有节省时间和空间、码垛稳定、减少建材破损磨损、工作效率高的特点。

Description

一种建材自动装车机

技术领域

本发明涉及建材装车领域，具体地说是一种建材自动装车机。

背景技术

当今建材生产加工行业发展迅速，带动了搬运器械的发展，从传统的人工搬运过渡到自动化无人操作，目前的建材装车工作例如搬运砖瓦、陶瓷、玻璃等易碎建材存在着诸多问题，一方面，虽然完全使用自动化机械手将建材搬到货车上，但是单纯机械手完成一次装车，机械手整个回程取物的时间相当于浪费了，此外，在一堆瓷砖旁码垛另一堆瓷砖时，由于机械手本身也占有一定空间，自然地使瓷砖垛与瓷砖垛之间不可避免的留出一部分空隙；另一方面，由于现阶段的建材装车装置尚未成熟，其许多设计在堆码过程中容易对建材发生磨损、碰撞严重、人为调整装车机行进方向与摆放位置、建材码垛间隙较大等不足的情况。因此，如何提供一种装车省时省空间、码垛平稳、破损率低、工作效率高的建材自动装车机成为了业界亟待解决的技术问题。

发明内容

为了克服背景技术的不足，本发明提供一种建材自动装车机。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种建材自动装车机，包括基座、机架、定位平台和推送平台，基座设有升降支撑设备；机架设有第一轨道和至少一个取物模块，取物模块滑动设于第一轨道，机架与基座固定连接；定位平台设有第二轨道，定位平台与基座通过升降支撑设备连接，推送平台滑动设于第二轨道。

进一步的，所述推送平台设有轨道箱、推杆、推板、运输轨道、轨道支撑轮、挡臂和滑坡，轨道箱固设于推送平台上，推杆与轨道箱滑动连接，推板与推杆固定连接，运输轨道与轨道箱滑动连接，轨道支撑轮设于运输轨道底部，挡臂和滑坡设于运输轨道末端。

进一步的，所述取物模块包括机械手、视觉定位设备和挡杆，视觉定位设备和挡杆设于机械手上。

进一步的，所述机械手设有可伸缩夹爪，夹爪的长度可逐级伸长与缩短。

进一步的，所述建材自动装车机还设有工控机，所述工控机分别与取物模块、升降支撑设备、推送平台连接并控制其运行。

一种与所述建材自动装车机相关的工作方法，包括如下步骤：

a)取物，取物模块将建材移放至推送平台；

b)定位，升降定位平台和横向移动推送平台确立推送方向；

c)放置，推送平台将建材移至安放位置后卸下。

进一步的，所述步骤c具体为推送平台的运输轨道伸长将建材同步移至安放位置，滑坡翻转下来，运输轨道后撤，推板顶住建材并前移，挡臂撤下辅助建材卸下。

进一步的，所述步骤a具体为取物模块将建材移放至推送平台的运输轨道中，推板前移与挡臂、滑坡共同稳定建材。

进一步的，所述步骤a中取物模块或推送平台对建材进行重量统计，可根据重量调节取物速度和推送速度以及提供过载提醒。

进一步的，所述步骤b定位前是预先获取车型空间大小和建材规格，优化出省空间的建材布置方案。

本发明的有益效果是：取物模块将瓷砖从叉车抓取后移至运输轨道，运输轨道将瓷砖送至载物台，即取物与推送两段统筹兼顾式地自动化装车，至少比单纯机械手装车节省一倍时间，而且推送过程不挤占旁边空隙从而节省一定的空间；挡臂与滑坡的配合可减轻震荡，使得瓷砖从运输轨道推至载物台的码垛过程平滑稳定过渡，码垛稳定；瓷砖稳定于运输轨道上并同步滑移的设计可减少瓷砖表面磨损；瓷砖从取物模块放至运输轨道再从运输轨道推至载物台即抓取与放置期间都有可能会导致瓷砖摆放不正，进而使瓷砖从运输轨道卸至车厢载物台的过程中因瓷砖间不紧凑产生碰撞从而导致瓷砖破损，再进一步使散乱的瓷砖摆放于车厢因产生太多空隙而占用空间，所以挡臂、滑坡和推板的对正作用可节省空间、降低破损率；取物模块的可视化设计和可夹取不同规格的瓷砖，取物精确不会使取物模块空运转，也无需拆换或更换不同规格的建材自动装车机来应对不同规格的瓷砖，工作效率高。

附图说明

图1是建材自动装车机上砖示意图。

图2是建材自动装车机对接示意图。

图3是建材自动装车机(无机架)结构图。

图4是推送平台结构图。

图5是机架结构图。

图中：1-基座，11-升降支撑设备，12-车轮，2-机架，21-第一轨道，22-取物模块，221-机械手，222-视觉定位设备，223-挡杆，3-定位平台，31-第二轨道，32-定位卡块，4-推送平台，41-轨道箱，42-推杆，43-推板，44-运输轨道，45-轨道支撑轮，46-挡臂，47-滑坡，5-叉车，6-车厢，61-载物台，7-瓷砖。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。以下建材自动装车机以瓷砖装车为例。

如图1、图2、图3、图4和图5所示，一种建材自动装车机，包括基座、机架、定位平台和推送平台。

基座设有升降支撑设备，升降支撑设备可以上下伸缩调节高度，可适应不同高度的载物台，基座为带车轮的移动平台，可以自由行使调节方向，车轮上设有固定装置，可以固定住整车位置；基座还设有工控机，工控机分别与升降支撑设备、机械手、视觉定位设备、推送平台、轨道箱、称重传感器、挡臂和滑坡连接并控制定位平台的升降、机械手的横向移动以及开合与伸缩、视觉定位设备的识别、推送平台的横向移动、轨道箱的驱动、货物称重、挡臂的上摆与撤下、滑坡的翻转，使得装车自动化操作，提高工作效率，减少人力成本。

机架设有第一轨道和一个取物模块，取物模块滑动设于第一轨道，机架与基座固定连接。所述取物模块包括机械手、视觉定位设备和挡杆，所述机械手设有可伸缩夹爪，夹爪的长度可逐级伸长与缩短，机械手可以是吸附式、夹紧式和抓取式，可由气压、液压、电力驱动中的至少一种来执行开合动作，可根据瓷砖尺寸的不同自动调节上下高度和抓取宽度，保证抓取和放置作业的稳定性，机械手通过滑块设于第一轨道上；所述视觉定位设备设于机械手中间，用于在抓取瓷砖之前识别瓷砖规格和对夹取位置进行检测，用视觉定位设备先拍下当前位置，测出坐标角度和相关尺寸，然后通过串口网口传给PLC或其他控制器，对位置参数进行比对计算，得出纠正量，并对机械手的位置进行调整，避免机械手空运转；挡杆固设于机械手的横梁上，用于在抓取动作前与瓷砖有预先接触来保证瓷砖稳定性，同时在放置时，机械手松开后挡杆给瓷砖一个推力，保证瓷砖向挡杆前方堆码。

定位平台与基座通过升降支撑设备连接，升降支撑设备用于调节定位平台高度，实现定位平台及推送平台在竖直方向的升降作业。定位平台的上表面和一端分别设有第二轨道和定位卡块，定位卡块用于建材自动装车机与车厢的载物台对接嵌合使得建材自动装车机与载物台的位置准确固定，便于接下来作业稳定而不易产生晃荡；第二轨道用于定位平台与推送平台的连接，使得推送平台能够在定位平台上横向移动。

推送平台通过滑块设于定位平台的第二轨道上，可实现推送平台的横向移动以此调节瓷砖布置的横向位置。所述推送平台设有轨道箱、推杆、推板、运输轨道、轨道支撑轮、挡臂和滑坡，轨道箱固设于推送平台上，轨道箱可以是气压、液压和齿轮传动中的至少一种动力装置，推杆与轨道箱滑动连接，推杆由轨道箱驱动实现伸出与缩进，推板与推杆固定连接；运输轨道与轨道箱滑动连接，运输轨道由轨道箱驱动实现伸长与缩进，轨道支撑轮设于运输轨道底部起到支撑作用，实现瓷砖跟随运输轨道往车厢内运送；挡臂和滑坡设于运输轨道末端，实现瓷砖从运输轨道到载物台的平缓过渡，另一方面结合推板的挤压作用，在运输轨道移动的过程中可稳定瓷砖位置而使瓷砖不偏移、不散乱。

在一实施例中，运输轨道的截面呈L型，所述轨道箱、推杆、推板、运输轨道、轨道支撑轮、挡臂和滑坡相互连接分成两组推送设备，两组推送设备之间由伸缩设备连接，两组L型运输轨道之间形成放置瓷砖的凹槽，凹槽的间距根据瓷砖的规格来调节，两组推送设备由伸缩设备连接来控制凹槽的间距。

在一实施例中，所述取物模块或运输轨道设有称重传感器，用于称量瓷砖的重量，提供过载提醒和通过优化分析以此调节机械手抓取瓷砖的速度和夹紧力以及运输轨道的滑移速度。

在一实施例中，工控机设有无线模块，无线模块与移动终端连接，通过移动终端可操控建材自动装车机的动作。

一种与所述建材自动装车机相关的工作方法，包括如下步骤：

a)取物，建材自动装车机的定位卡块与车厢的载物台对接嵌合后，机械手从叉车抓取瓷砖通过滑块沿第一轨道横向移动至推送平台上方，机械手松开将瓷砖放置于推送平台的运输轨道中，期间机械手或运输轨道对瓷砖进行重量统计及提供过载提醒，还可根据重量调节机械手的夹紧力、取物速度和推送速度，同步地，推送平台上的推板前移，跟上摆后的挡臂和翻转向上的滑坡呈合适角度对瓷砖侧面予以支撑与稳定；

b)定位，预先获取车型空间大小和瓷砖规格，优化出能摆放尽可能多的瓷砖、不同规格紧凑排布、空间利用最大化即省空间的瓷砖摆放布局，再根据预分配的瓷砖安放位置通过升降支撑设备升降定位平台和横向移动推送平台来确立推送方向；

c)放置，推送平台的运输轨道由轨道箱驱动伸长并将瓷砖同步滑移至安放位置，滑坡翻转向下倾斜，轨道箱驱动运输轨道缓慢后撤，同时推板顶住瓷砖并缓慢前移，挡臂撤下辅助瓷砖平稳滑至安放位置卸下。

在一实施例中，所述工作方法由工控机的软件系统控制运行，所述软件系统利用统计分析提供过载提醒、优化布局、统筹兼顾等功能，预先获知货车的车厢空间大小和额定载重，累计推送瓷砖的总重量不超过货车额定载重，超额则提供过载提醒；统计瓷砖重量和规格，根据规格、重量分配布置瓷砖的放置位置，用于优化布局；机械手从叉车抓取瓷砖后移至运输轨道，运输轨道将瓷砖送至载物台，在运输轨道将瓷砖送至载物台的过程中，机械手原路返回至叉车上方，紧接着，推送设备将瓷砖卸下后原路返回，此时，机械手抓取瓷砖后刚好移动至运输轨道上方，如此反复循环，统筹兼顾节省时间。

在一实施例中，当建材自动装车机进行瓷砖堆放码垛作业时，首先基座通过升降支撑设备将定位平台抬升至与车厢的载物台高度一致后进行对接，对接稳定后叉车运输瓷砖并开到建材自动装车机旁，视觉定位设备对瓷砖位置进行检测与定位，机械手从叉车上抓取瓷砖并放置在运输轨道上，推板前移、挡臂上摆和滑坡翻转上去呈合适角度对瓷砖侧面予以支撑和稳定，然后推板前移并挤压运输轨道上的瓷砖，使瓷砖的位置对正、码齐和稳定于运输轨道上，期间机械手或运输轨道对瓷砖进行重量统计，之后瓷砖跟随运输轨道滑送至安放位置，滑坡翻转向下倾斜，运输轨道后撤和推板前移，挡臂旋转撤下辅助瓷砖平稳滑下并排列于车厢中的安放位置，之后运输轨道往后继续缩进至完全退出，挡臂旋转上摆，滑坡翻转向上，完成一次瓷砖的堆放码垛工作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种建材自动装车机，其特征在于：包括基座、机架、定位平台和推送平台，基座设有升降支撑设备；机架设有第一轨道和至少一个取物模块，取物模块滑动设于第一轨道，机架与基座固定连接；定位平台设有第二轨道，定位平台与基座通过升降支撑设备连接，推送平台滑动设于第二轨道。

2.根据权利要求1所述的建材自动装车机，其特征在于：所述推送平台设有轨道箱、推杆、推板、运输轨道、轨道支撑轮、挡臂和滑坡，轨道箱固设于推送平台上，推杆与轨道箱滑动连接，推板与推杆固定连接，运输轨道与轨道箱滑动连接，轨道支撑轮设于运输轨道底部，挡臂和滑坡设于运输轨道末端。

3.根据权利要求1所述的建材自动装车机，其特征在于：所述取物模块包括机械手、视觉定位设备和挡杆，视觉定位设备和挡杆设于机械手上。

4.根据权利要求3所述的建材自动装车机，其特征在于：所述机械手设有可伸缩夹爪，夹爪的长度可逐级伸长与缩短。

5.根据权利要求1所述的建材自动装车机，其特征在于：所述建材自动装车机还设有工控机，所述工控机分别与取物模块、升降支撑设备、推送平台连接并控制其运行。

6.一种与权利要求1～5所述建材自动装车机相关的工作方法，包括如下步骤：

a)取物，取物模块将建材移放至推送平台；

b)定位，升降定位平台和横向移动推送平台确立推送方向；

c)放置，推送平台将建材移至安放位置后卸下。

7.根据权利要求6所述的工作方法，其特征在于：所述步骤c具体为推送平台的运输轨道伸长将建材同步移至安放位置，滑坡翻转下来，运输轨道后撤，推板顶住建材并前移，挡臂撤下辅助建材卸下。

8.根据权利要求6所述的工作方法，其特征在于：所述步骤a具体为取物模块将建材移放至推送平台的运输轨道中，推板前移与挡臂、滑坡共同稳定建材。

9.根据权利要求6所述的工作方法，其特征在于：所述步骤a中取物模块或推送平台对建材进行重量统计，可根据重量调节取物速度和推送速度以及提供过载提醒。

10.根据权利要求6所述的工作方法，其特征在于：所述步骤b定位前是预先获取车型空间大小和建材规格，优化出省空间的建材布置方案。