CN109849758A - 一种用于货物的自动排放装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于货物的自动排放装置及方法，包括位于车厢内部的水平传送机构、升降机构及储货架，储货架位于升降机构前侧，安装在储货架上的电机带动货物传送带转动，从而带动货物在传送带面上运动，水平传送机构在侧面采用电机带动传送带运动，使从储货架上传送过来的货物能够沿着传送带水平运动直至传送出车厢，升降机构在顶部采用转子电机提供动力带动梯形丝杆转动从而实现水平传送机构的垂直运动，通过不同电机的接力式转动，实现货物在车厢中沿不同方向的运动变化，最终实现货物有序且平稳地排放在地面的效果，整个排放过程从货车车厢开始都为自动化过程，节省了人力排放的时间，储货架设置有多层货物传送带，增加单次运送的运载量。

Description

一种用于货物的自动排放装置及方法

技术领域

本发明涉及安装在货车上的卸货装置，具体涉及一种自动有序排放货物的卸货装置。

背景技术

现有的能够实现自动卸货功能的货车多采用后倒斗的形式进行卸货，这种卸货方法只能让卸下的货物杂乱无序地排列。对于那些车厢较长的货车，货物需要手动地从车厢的内侧一次次地搬运到车厢口再进行卸货，这种样式的货箱进行卸货既费时又费力。因此，设计一种既省时又省力，同时又能够自动有序地排放货物的装置是很有必要的。

在中国专利申请号为CN201420356556.X文献中公开了一种货车自动卸货装置，该装置通过在车厢的两侧设置可以向中间倾斜的斜置底板来支撑货物，斜置底板转动将货物传送到位于底板最低处下方装有传送带的槽道，继而实现卸货。这种自动卸货装置能够同时实现对散装和箱装自动卸货功能，适用范围广；但是由于支撑板是安装在货车车厢上的，这样就导致无论是在车厢内部还是外部上货都极不容易实现。在中国专利申请号为CN201721115695.3文献中公开了一种带升降台的卸货机构，通过升降平台升降装载货物，载台下降后，翻转油缸带动升降平台向斜坡架一侧翻转一定角度，使货物在重力的作用下，自动落在斜坡架上，并下滑至水平架。这种卸货装置不需要人工从载板上卸货，节省了人力；但是每卸一次货所需时间都较长，比较费时。

发明内容

本发明针对以上卸货装置存在的问题，提出一种用于货物的自动排放装置及其使用方法，能够自动化地有序排放货物，同时提高效率。

本发明一种用于货物的自动排放装置采用的技术方案是：包括位于车厢内部的水平传送机构、升降机构及储货架，储货架位于升降机构前侧，所述的储货架由储货架体、货物传送带、第二传动轴、第二皮带、第三电机、第四齿轮和第五齿轮组成，储货架体的空间内部装有几层货物传送带，每层货物传送带都连接三个第二传动轴，同一层货物传送带上的三个第二传动轴在同一高度，左右布置且相互平行，分别连接于同一层货物传送带的前端、中间和后端位置，每层的三个第二传动轴中的中间一个传动轴左端同轴固定套有第五齿轮，与每层的第三电机输出轴上的第四齿轮相啮合，中间的第二传动轴通过第二皮带连接同一层的前后两个第二传动轴；所述的水平传送机构由水平传送机构架体、第一传动轴、传送带、斜板、第一皮带、第一齿轮、第二齿轮和第一电机组成，水平传送机构架体的最左端、最右端及中间部位分别连接一根前后水平的第一传动轴，三个第一传动轴共同连接左右水平的传送带，中间的第一传动轴）同轴固定套有第二齿轮，与第一电机的输出轴上的第一齿轮相啮合，中间的第一传动轴通过第一皮带连接左右两个第一传动轴；水平传送机构架体左侧连接向左方向下延伸的斜板，斜板的底部与车厢的底板相接触，斜板的顶部靠近传送带左端；所述的升降机构由升降机构架体、梯形丝杆、齿轮带、第二电机、第三齿轮组成，升降机构架体的四角处各设有一根垂直的梯形丝杆，四根梯形丝杆的正上方是一个水平放置的环形的齿轮带，每根梯形丝杆的顶部处各固定套上一个丝杆齿轮，四个丝杆齿轮与齿轮带的内表面相啮合，在其中一个丝杆齿轮的附近装有第二电机，第二电机的输出轴固定套有与齿轮带内表面相啮合的第三齿轮，所述的水平传送机构架体与四根梯形丝杆相配合。

本发明一种用于货物的自动排放装置的自动排放方法采用的技术方案是包括以下步骤：

A、第二电机转动，带动四个梯形丝杆转动，水平传送机构移动到和下层的货物传送带处在同一水平面，第二电机停止运转，第三电机转动，带动第二传动轴转动，使货物传送带随第二传动轴转动，货物在货物传送带上沿水平方向向后运动，第三电机停止转动；

B、第一电机转动，带动第一传动轴转动，传送带随着转动，货物沿传送带从右往左传动到斜板处，第一电机停止转动，货物沿着斜板滑落到达地面，再次启动第一电机，使后续的货物沿传送带传送至地面，当传送带上的货物排放完毕，第一电机停止；

C、下层的货物传送带左侧的第三电机再次转动，再次实现货物从下层的货物传送带运动至水平传送机构的过程，如此重复，直至下层的货物传送带上的货物传送完；

D、启动第二电机，使水平传送机构向上运动到与中间层的货物传送带齐平位置，第二电机停止转动，中间层的货物传送带左侧的第三电机转动，带动中间层的货物传送带从前往后运动，使中间层的货物传送带上最靠近水平传送机构的一排货物传送至传送带上，实现中间层的货物传送带上的货物的运送。

本发明的有益效果是：

1、安装在储货架上的电机带动货物传送带转动，从而带动货物在传送带面上运动；水平传送机构在侧面采用电机带动传送带运动，使从储货架上传送过来的货物能够沿着传送带水平运动直至传送出车厢；升降机构在顶部采用外转子电机提供动力带动梯形丝杆转动从而实现水平传送机构的垂直运动；通过不同电机的接力式转动，实现货物在车厢中沿不同方向的运动变化，经过一系列传送过程，最终实现货物有序且平稳地排放在地面的效果。

2、本发明装置的整个排放过程从货车车厢开始都为自动化过程，节省了人力排放的时间。

3、本发明提供的储货架设置有多层货物传送带，可以增加单次运送的运载量。

附图说明

图1为本发明一种用于货物的自动排放装置的整体结构轴测图；

图2为图1中A的局部放大图；

图3为图1中储货架的结构放大图；

图4为图3中B的局部放大图；

图5为图1中水平传送机构的结构轴测图；

图6为在图5的后视轴测图；

图7为图1中升降机构的结构放大图；

图8为在图7中C的局部放大图；

图9为在图3基础上对储货架进行剖切的结构图；

图10为在图1的基础上抽出车厢滑板的结构图；

图中标号说明：1.车厢；2.车厢滑板；3.水平传送机构；3a.水平传送机构架体；3b.第一传动轴；3c.传送带；3d.斜板；3e.第一皮带；3f.第一齿轮；3g.第一电机；3h.第二齿轮；4.升降机构；4a.升降机构架体；4b. 梯形丝杆；4c.齿轮带；4d.第二电机；4e.第三齿轮；5.储货架；5a.储货架体；5b、5c、5d.货物传送带；5e.第二传动轴；5f.第二皮带；5g.第三电机；5h.第四齿轮；5i第五齿轮；6.车门；7.螺钉；8.货物。

具体实施方式

为了方便理解，现规定本发明一种用于货物的自动排放装置的空间方位：规定图1中储货架5所在位置为“前”，升降机构4所在的位置为“后”；在货车的水平前进方向上，以斜板3d所在的位置为“左”，储货架5所在的位置为“右”；在货物自动排放装置的垂直方向上，规定以图1中齿轮带4c所在位置为“上”，斜板3d所在位置为“下”。

本发明一种用于货物的自动排放装置主要由车厢、水平传送机构、升降机构及储货架三部分组成，配合完成货物的自动顺序排放，下面结合附图对本方案做进一步的阐述。

参见图1及图2，本发明主要由水平传送机构3、升降机构4及储货架5等组成，水平传送机构3、升降机构4及储货架5都位于货车车厢1的内部。在水平方向上，储货架5相对于升降机构4而言整体位于其前侧，储货架5的后侧与升降机构4的前侧紧靠在一起。在垂直方向上，水平传送机构3位于升降机构4的下方，并且与升降机构4连接在一起，由升降机构4带动水平传送机构3上下运动。

参见图1和2，车厢1前侧安装车门6，车门6是侧开门形式。在车厢1的底板上，位于斜板3d底部的对应部位开有深方槽，深方槽中放置了可以抽出的车厢底板2。深方槽处的上下两个面及车厢滑板2的槽道起到固定转动角度的作用，抽出后的车厢底板2可以转动接触地面。车厢滑板2是最终的卸货通道，它与斜板3d处在同一斜道上。

参见图1、图3及图4，储货架5主要由储货架体5a、货物传送带5b、5c及5d、第二传动轴5e、第二皮带5f、第三电机5g、第四齿轮5h、第五齿轮5i等组成。储货架体5a整体为方型框架，它的下方底板在各个顶点处通过螺钉7连接到车厢1的底部，起固定作用。储货架体5a内部是方形储货空间，方形储货空间的前后方向均无挡板，空间内部安装有几层水平且相互平行的货物传送带，图中示出了三层货物传送带，即上层的货物传送带5b、中间层的货物传送带5c及下层的货物传送带5d。每层货物传送带都连接三个第二传动轴5，同一层货物传送带上的三个第二传动轴5结构相同，处于同一高度，左右布置且相互平行，分别连接于同一层货物传送带的前端、中间和后端位置，由第二传动轴5带动货物传送带5b、5c、5d前后运动。这样，图中共有9个第二传动轴5，分上中下三层，每层的三个第二传动轴5连接一层货物传送带。

第二传动轴5e的左右两端均伸出储货架体5a左右两侧的板之外，在储货架体5a左右两侧的板上分别开孔安装轴承，每个第二传动轴5e均与对应的一个轴承采用过盈配合。在储货架体5a的每层三个第二传动轴5中的中间一个传动轴5左端同轴固定套有第五齿轮5i，参见图4，在第五齿轮5i旁边安装有第三电机5g，第三电机5g左右水平布置，其壳体固定在储货架体5a上，其输出轴同轴固定连接第四齿轮5h，第四齿轮5h和第五齿轮5i啮合，当第三电机5g工作时，通过第四齿轮5h和第五齿轮5i带动第二传动轴5e旋转。中间的第二传动轴5通过第二皮带5f连接同一层的前后两个第二传动轴5，当中间的第二传动轴5e旋转时，带动同一层的前后两个第二传动轴5同时转动，从而带动相应的货物传送带5b、5c、5d前后运动。这样，货物传送带5b、5c及5d分别由左侧板的三个第三电机5g进行控制。

因第二传动轴5e过长会导致传动不稳定，所以在储货架5的中间部位也设置了一块竖板，使储货架体5a被隔开成具有左右两个相同的方形储货空间，在竖板上开孔安装联轴器连接第二传动轴5e，保证同一层的货物传送带5a、5b、5c能够平稳传动。

参见图5及图6，水平传送机构3主要由水平传送机构架体3a、第一传动轴3b、传送带3c、斜板3d、第一皮带3e、第一齿轮3f.、第二齿轮3h、第一电机3g等组成。水平传送机构3外形整体呈长方体形状，沿左右方向放置。水平传送机构架体3a是左右水平的U型框架，U型开口朝向上方。水平传送机构架体3a的前后两侧板的最左端、最右端及中间部位分别连接一根前后水平的第一传动轴3b，共有三个第一传动轴3b，三个第一传动轴3b共同连接左右水平的传送带3c。第一传动轴3b的前后端通过轴承连接于水平传送机构架体3a的前后两侧板上。在中间的第一传动轴3b后端上同轴固定套有第二齿轮3h。在水平传送机构架体3a的后侧板上，与中间的第一传动轴3b相邻部位安装有第一电机3g，参见图6，中间的第一电机3g的输出轴前后水平布置，同轴固定连接第一齿轮3f，该第一齿轮3f与中间的第一传动轴3b后端上的第二齿轮3h相啮合，由第一电机3g带动中间的第一传动轴3b旋转。中间的第一传动轴3b通过第一皮带3e连接左右两个第一传动轴3b，带动左右两个第一传动轴3b以及传送带3c同步转动。

水平传送机构3的左侧是一个供货物向车下滑行用的斜板3d，它与水平传送机构架体3a是一体的，斜板3d向左方向下延伸，斜板3d的底部与车厢1的底板相接触，斜板3d的顶部靠近传送带3c左端。

参见图7及图8，升降机构4主要由升降机构架体4a、梯形丝杆4b、齿轮带4c、第二电机4d、第三齿轮4e等组成。升降机构架体4a是方形框架结构，它的前侧与左右两侧均无挡板，它的前侧与储货架5的后侧紧靠在一起，它的下方底板在各个顶点处通过螺钉7连接于车厢1的底部。

在升降机构架体4a的四角处各设有一根垂直的梯形丝杆4b，四根梯形丝杆4b的正上方是一个环形的齿轮带4c，齿轮带4c水平放置，内侧表面加工成轮齿。在每根梯形丝杆4b的顶部处各同轴心地固定套上一个丝杆齿轮，四个丝杆齿轮同时与齿轮带4c的内表面相啮合，分别位于齿轮带4c的四角处。在其中一个丝杆齿轮的附近安装第二电机4d，第二电机4d的壳体固定在升降机构架体4a顶部，第二电机4d的输出轴上下垂直且其上固定套有第三齿轮4e，该第三齿轮4e与齿轮带4c内表面相啮合。第二电机4d工作，带动第三齿轮4e和齿轮带4c啮合，而齿轮带4c与四个梯形丝杆4b顶端处的四个丝杆齿轮进行啮合，进而实现四个梯形丝杆4b的转动。

升降机构架体4a的上下板在四个顶角处的同一垂直方向上分别开有同样大小尺寸的沉孔，以安装推力球轴承，四根梯形丝杆4b与对应的一个推力球轴承装配，其中，推力球轴承能够承受梯形丝杆4b转动时产生的较大轴向力。

水平传送机构3中的水平传送机构架体3a与四根梯形丝杆4b相配合，套在四根梯形丝杆4b上，两者配合处通过螺纹副啮合，相当于丝杆螺母机构，产生相对运动。当四根梯形丝杆4b旋转时，水平传送机构3随着梯形丝杆4b的正反向转动而产生垂直的升降运动。

下面结合图1-10阐述自动排放装置实现货物自动排放的过程：参见图1、图2及图10，到达初始的卸货地点之后，人工操作抽出车厢底板深方槽中的车厢滑板2，货车状态变成图10所示的样式。货物8通过传动机构的传动，实现有序从储货架5到水平传送机构3再到车厢滑板2，最终平稳到达地面的整个流程。

参见图3、图4、图7、图8及图10，驾驶员在驾驶位置处操纵按钮使第二电机4d转动，四个梯形丝杆4b转动，使与梯形丝杆4b通过螺纹副连接的水平传送机构3移动到和储货架5的下层货物传送带5d处在同一水平面上，方便货物8实现从储物架5到水平传送机构3的平行移动（这个动作也可以在上货完成后就执行）。在水平传送机构3到达与储货架5的下层货物传送带5d齐平的位置后，第二电机4d停止运转，此时下层货物传送带5d左侧位置处的第三电机5g开始转动，通过第四齿轮5h和第五齿轮5i的啮合以及第二皮带5f的传动，带动第二传动轴5e转动，使第二传动轴5e上的货物传送带5d随第二传动轴5e而转动，继而实现货物8在货物传送带5d上沿着水平方向向后运动。当第一批货物8运动到达水平传送机构3上时，第三电机5g停止转动，后续货物8不再运动。完成货物8沿货物传送带5d在水平面上从前往后运动有序地到达水平传送机构3的过程。

之后货物8在水平传送机构3的传送带3c上，从右往左运动。参见图3、图4、图5、图6及图10。第一电机3g开始转动，通过第一齿轮3f和第二齿轮3h的啮合以及第一皮带3e的传动，带动第一传动轴3b转动，使第一传动轴3b上的传送带3c能够随着第一传动轴3b转动，实现货物8沿着传送带3c在水平面上从右往左的传动，将货物8传送到达斜板3d处。当货物8传送到达斜板3d处时，第一电机3g停止转动，后续的货物8不再运动。斜板3d处的货物8沿着斜板3d和车厢滑板2滑落到达地面。之后，再次启动第一电机3g，使后续的货物8沿传送带3c传送至地面。当传送带3c上的货物8排放完毕后，第一电机3g停止工作，下层的货物传送带5d左侧的第三电机5g再次转动，再次实现货物8从货物传送带5d运动至水平传送机构3的过程，如此周而复始，直至货物传送带5d上的货物8传送完为止。通过储货架5和水平传送机构3上不同的电机实现了货物8在不同方向上的运动过程。

当下层的货物传送带5d卸货完毕之后，参见图7、图8、图9、图10，启动升降机构4中的第二电机4d，带动梯形丝杆4b转动，使得水平传送机构3在垂直方向上运动到与储货架5的中间层的货物传送带5c齐平的位置（即实现水平传送机构3从图10至图9的状态转变）。之后，电机4d 停止转动，此时水平传送机构3的传送带3c上平面和储货架5的中间层的货物传送带5c上平面处在同一水平面内。中间层的货物传送带5c左侧的第三电机5g开始转动，带动第三传动轴5e转动，继而带动货物传送带5c在水平方向上从前往后运动，使货物传送带5c上最靠近水平传送机构3的一排货物8能够传送至水平传送机构3的传送带3c上。之后第三电机5g停止运转，第二电机4d开始反向转动，通过齿轮带4c带动梯形丝杆4b转动，使水平传送机构3沿垂直方向运动至与储货架5的中间的货物传送带5d上表面齐平处（即实现水平传送机构3从图9至图10的状态转变），第二电机4d停止转动，之后第一电机3g开始转动，同理地实现水平传送机构3的传送带3c从右往左开始传送货物8至斜板3d处，最后，从车厢滑板2上滑落至地面，完成卸货过程。当水平传送机构3上的货物8全部排放完毕后，第二电机4d重复同样动作，使水平传送机构3到达储货架5的中间货物传送带5c的齐平位置处，第三电机5g再次运转使货物传送带5c上的货物8从前至后运动到传送带3c上，如此周而复始，直至储货架5的中间层货物传送带5c上的货物8运送完毕。

之后运用同样的操作方法，运送储货架5的上层货物传送带5b上的货物8，不过此时控制储货架5的上层货物传送带5b运动的电机是其左侧的第三电机5g。储货架5的每一层货物传送带都各自用一个相同规格的第三电机5g进行控制。

本发明更适用于短距离有序自动排放货物，参见图10，为一货物8从储货架5的下层货物传送带5d传送至水平传送机构3，之后再有序滑入车厢滑板2，最终实现有序落地的自动排放示意图。做到了省去人工下车操作的过程。

Claims (6)

1.一种用于货物的自动排放装置，包括位于车厢（1）内部的水平传送机构（3）、升降机构（4）及储货架（5），储货架（5）位于升降机构（4）前侧，其特征是：所述的储货架（5）由储货架体（5a）、货物传送带、第二传动轴（5e）、第二皮带（5f）、第三电机（5g）、第四齿轮（5h）和第五齿轮（5i）组成，储货架体（5a）的空间内部装有几层货物传送带，每层货物传送带都连接三个第二传动轴（5），同一层货物传送带上的三个第二传动轴（5）在同一高度，左右布置且相互平行，分别连接于同一层货物传送带的前端、中间和后端位置，每层的三个第二传动轴（5）中的中间一个传动轴（5）左端同轴固定套有第五齿轮（5i），与每层的第三电机（5g）输出轴上的第四齿轮（5h）相啮合，中间的第二传动轴（5）通过第二皮带（5f）连接同一层的前后两个第二传动轴（5）；所述的水平传送机构（3）由水平传送机构架体（3a）、第一传动轴（3b）、传送带（3c）、斜板（3d）、第一皮带（3e）、第一齿轮（3f）、第二齿轮（3h）和第一电机（3g）组成，水平传送机构架体（3a）的最左端、最右端及中间部位分别连接一根前后水平的第一传动轴（3b），三个第一传动轴（3b）共同连接左右水平的传送带（3c），中间的第一传动轴（3b）同轴固定套有第二齿轮（3h），与第一电机（3g）的输出轴上的第一齿轮（3f）相啮合，中间的第一传动轴（3b）通过第一皮带（3e）连接左右两个第一传动轴（3b）；水平传送机构架体（3a）左侧连接向左方向下延伸的斜板（3d），斜板（3d）的底部与车厢（1）的底板相接触，斜板（3d）的顶部靠近传送带（3c）左端；所述的升降机构（4）由升降机构架体（4a）、梯形丝杆（4b）、齿轮带（4c）、第二电机（4d）、第三齿轮（4e）组成，升降机构架体（4a）的四角处各设有一根垂直的梯形丝杆（4b），四根梯形丝杆（4b）的正上方是一个水平放置的环形的齿轮带（4c），每根梯形丝杆（4b）的顶部处各固定套上一个丝杆齿轮，四个丝杆齿轮与齿轮带（4c）的内表面相啮合，在其中一个丝杆齿轮的附近装有第二电机（4d），第二电机（4d）的输出轴固定套有与齿轮带（4c）内表面相啮合的第三齿轮（4e），所述的水平传送机构架体（3a）与四根梯形丝杆（4b）相配合。

2.根据权利要求1所述的一种用于货物的自动排放装置，其特征是：车厢（1）的底板上，位于斜板（3d）底部的对应部位开有深方槽，深方槽中放置能抽出的车厢底板（2），抽出后的车厢底板（2）能转动接触到地面。

3.根据权利要求1所述的一种用于货物的自动排放装置，其特征是：储货架体（5a）为方型框架，内部是方形储货空间，方形储货空间的前后方向均无挡板。

4.根据权利要求3所述的一种用于货物的自动排放装置，其特征是：储货架（5）的中间部位设有一块竖板，将储货架体（5a）内部隔开成具有左右两个相同的方形储货空间，竖板装联轴器有连接第二传动轴（5e）。

5.根据权利要求1所述的一种用于货物的自动排放装置，其特征是：升降机构架体（4a）的四个顶角处设有推力球轴承，四根梯形丝杆（4b）分别与对应的一个推力球轴承相配。

6.一种如权利要求1所述的用于货物的自动排放装置的自动排放方法，其特征是包括以下步骤：

A、第二电机（4d）转动，带动四个梯形丝杆（4b）转动，水平传送机构（3）移动到和下层的货物传送带处在同一水平面，第二电机（4d）停止运转，第三电机（5g）转动，带动第二传动轴（5e）转动，使货物传送带随第二传动轴（5e）转动，货物在货物传送带上沿水平方向向后运动，第三电机（5g）停止转动；

B、第一电机（3g）转动，带动第一传动轴（3b）转动，传送带（3c）随着转动，货物沿传送带（3c）从右往左传动到斜板（3d）处，第一电机（3g）停止转动，货物沿着斜板（3d）滑落到达地面，再次启动第一电机（3g），使后续的货物沿传送带（3c）传送至地面，当传送带（3c）上的货物排放完毕，第一电机（3g）停止；

C、下层的货物传送带左侧的第三电机（5g）再次转动，再次实现货物从下层的货物传送带运动至水平传送机构（3）的过程，如此重复，直至下层的货物传送带上的货物传送完；

D、启动第二电机（4d），使水平传送机构（3）向上运动到与中间层的货物传送带齐平位置，第二电机（4d ）停止转动，中间层的货物传送带左侧的第三电机（5g）转动，带动中间层的货物传送带从前往后运动，使中间层的货物传送带上最靠近水平传送机构（3）的一排货物传送至传送带（3c）上，实现中间层的货物传送带上的货物的运送。