CN110155754A - 大型货车无托盘自动装车机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种大型货车无托盘自动装车机，包括轨道车，轨道车上通过驱动装置连接有与轨道车运动方向相垂直的移动地板，移动地板上安装有沿其行走的平板车，所述平板车的一侧安装有沿水平和竖直方向运动的推板机构，平板车上连接有驱动其整体升降的自动调高机构，推板机构的一侧还对接有安装在移动地板上、驱动平板车运动的回拉机构。本发明自动装满车厢，无需托盘随车，效率比人工提高一倍以上，控制精度高，从而解决最后一道装车码垛工序难以实现自动化的问题。
Description
技术领域
本发明涉及装车机领域，尤其是一种大型货车无托盘自动装车机。
背景技术
货车一般分为集装箱、有槽帮车和平板车等形式。目前该类载具的袋或箱状货物装车最后一道码垛均为人驾叉车或人工，由于货车内部空间限制，规格不一，尤其是集装箱，实现自动化、无人化难度很大。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的大型货车无托盘自动装车机，自动装满车厢，无需托盘随车，效率比人工提高一倍以上，从而解决最后一道装车码垛工序难以实现自动化的问题。
本发明所采用的技术方案如下：
一种大型货车无托盘自动装车机，包括轨道车，轨道车上通过驱动装置连接有与轨道车运动方向相垂直的移动地板，移动地板上安装有沿其行走的平板车，所述平板车的一侧安装有沿水平和竖直方向运动的推板机构，平板车上安装有驱动其以及推板机构整体升降的自动调高机构，推板机构的一侧还对接有安装在平板车上、驱动平板车运动的回拉机构。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述平板车的结构为：包括自动踏板，自动踏板上表面后侧垂直安装支架，沿自动踏板上表面间隔安装多个滚动轮，自动踏板的前部通过踏板支轴连接活动端，活动端底部安装伸缩底轮，其通过轴向运动的轴安装一个伸缩顶轮；自动踏板中部安装一根沿导杆座滑动的导杆，其一端连接到链传动机构的传动链上，另一端成斜锥状，并通过伸入到所述伸缩顶轮与自动踏板顶面之间的间隙中，控制活动端绕踏板支轴转动；位于伸缩底轮后侧的自动踏板的底部安装后脚轮，活动端前端的底面成倾斜面，活动端前端安装前脚轮。
支架下侧安装有驱动所述链传动机构的电机链轮，导杆的一端通过螺栓与传动链固定连接；自动踏板的前后两端各安装一组自动调向机构，每组自动调向机构包括两个结构相同、对称设置的电动推杆四，其输出端连接一根导向杆，导向杆的头部套设有弹簧安装座，其上通过弹簧连接导向轮安装座，其内安装导向轮，所述导向轮的滚动面与车厢内侧壁之间的距离通过电动推杆四驱动进行调整。
所述支架中部铰接有电动推杆一，支架一侧安装有固定板，固定板通过多根摆杆相互交叉并在端部和交叉处分别通过铰轴相互铰接形成的伸缩架与活动板连接，电动推杆一的活塞杆与位于前侧的一个交叉处的铰轴连接，推动伸缩架及活动板伸缩，并带动货物沿自动踏板上表面的滚动轮移动；所述支架另一侧连接有将所述支架及自动踏板整体调高的自动调高机构。
移动地板的结构为：包括板体，板体底部四个角上各安装一个调高轮组件，板体两侧边梁上各安装一根齿条，齿条与轨道车上的驱动装置连接驱动移动地板行走；位于两个边梁的一端各安装有一个调宽导向机构，两个调宽导向机构对称设置。
所述调高轮组件的结构为：包括与地面接触的重型万向脚轮，其上通过下底座安装一根丝杠，丝杠穿设在上底座中，上底座侧面固定安装在边梁外侧，上底座上表面安装第一伺服电机减速机，其输出轴上安装小齿轮；丝杠上安装与其配合的丝杠母，其安装在与所述小齿轮配合的大齿轮；下底座上安装第一导柱，上底座上安装与所述第一导柱配合的第一导套。
调宽导向机构的结构为：包括通过支座水平安装在边梁上的电动推杆二、安装在板体上的导向板，电动推杆二活塞杆端部连接一根定位条，并控制定位条沿所述导向板的滑槽滑动。
轨道车的结构为：包括车本体，其底部安装有由动力机构驱动的沿轨道行走的车轮，车本体的一侧两端分别安装有驱动移动地板的所述驱动装置，另一侧两端分别安装有调整移动地板角度的角度调整装置；驱动装置的结构为：包括安装车本体一侧边上的下底板，其上通过第二导柱支撑安装上底板，上底板一端底面上安装导轮，上底板另一端安装与所述第二导柱配合的第二导套，上底板中部底面上通过第二伺服电机减速机的输出轴安装有中齿轮，其与边梁外侧安装的齿条配合，所述导轮贴合在边梁内侧面上。
角度调整装置的结构为：包括安装在车本体一侧的下安装板，其通过第三导柱及第三导套与上安装板连接，上安装板上安装有电动推杆三，其活塞杆与一块平行于上安装板的滑板铰接，滑板一端底面上间隔安装两个滑轮，两个滑轮分别贴合在边梁的两侧面上；车本体上表面一侧上方安装有梁架。
回拉机构的结构为：包括安装在移动地板上表面的安装架，其上安装有卷筒、卷筒驱动的电缆滚筒，其上缠绕着弹性链架，其一端连接在推板机构上，推动推板机构及平板车整体沿移动地板上表面或货车车厢内部底面做直线运动。
本发明的有益效果如下：
本发明应用于已实现了从库房到货车后厢门口AGV叉车自动输送或人驾叉车输送，对上述装车最后一道装车码垛还未实现自动化的场合，提高了大型货车的自动装运效率，适用于9米至17.5米大型有槽帮货车、20至60英尺集装箱货车，也适合铁路国装集装箱和国装海陆运集装箱的装运；本发明最大限度装满车厢，无需托盘随车，效率比人工提高一倍以上，减人80％以上；各机构配合实现料垛的升降、平移行走，控制精度高，基本实现无人化作业。同时，本发明还具有如下优点：
本发明的移动地板通过调高轮组件自动调高板体的高度，通过调宽导向机构确保移动地板在于车厢对接时，卡主车厢内侧，从而实现精定位；移动地板的驱动装置安装在轨道车上，通过齿轮齿条配合驱动移动地板行走，移动地板的角度调整装置也安装在轨道车上，角度调整装置设有两个分别连接在一侧边梁的两端，通过两个角度调整装置的电动推杆三的配合(一伸一缩)，实现移动地板与车厢的直线度保持一致；
本发明的平板车的自动踏板具有自动下垂和自动挺直的功能，自动降低货物在卸货时的重心，确保货物平稳缓慢地卸放置待装载的车厢；自动踏板上安装的自动调向机构，根据系统测量货车内箱或槽帮内宽厚，自动调整好导向轮距离车厢内侧壁之间的距离，保证平板车在车厢内安装准确路径稳定行走；平板车的自动调高机构跟移动地板通过调高轮组件自动调高板体的高度的结构相同，实现平板车在脱离移动底板的高度调整，使其保持与车厢底板高度的一致性；
本发明的轨道车上的梁架具有加强连接刚度、便于安装LED显示屏和货物检测装置的功能。
本发明的回拉机构和推板机构分别实现了料垛(货物)在平板车上短距离移动、和在车厢上的长距离移动。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图。
图2为本发明的俯视图。
图3为本发明平板车的结构示意图。
图4为图3中A部放大图。
图5的图3中B部放大图。
图6为图3中去掉货物后的俯视图。
图7为本发明自动调向机构的结构示意图。
图8为本发明推板机构将货物推离平板车的状态示意图。
图9为本发明移动地板的俯视图。
图10为本发明移动地板的主视图。
图11为本发明移动地板的侧视图。
图12为本发明移动地板的板体升高后的状态示意图。
图13为本发明调宽导向机构的结构示意图。
图14为本发明轨道车的结构示意图。
图15为图14中沿B-B向视图(与移动地板配合)。
图16为图14中沿A-A向视图(与移动地板配合)。
图17为本发明回拉机构的结构示意图。
图18为本发明电动叉车自动叉送袋垛或箱式成垛货物叉送至平板车的工作状态示意图。
图19为本发明平板车进入车厢内推板机构推住料垛、自动踏板活动端下垂的工作状态示意图。
图20为本发明装载内部带台阶的槽帮车的工作状态示意图。
其中：1、平板车；2、回拉机构；3、移动地板；4、轨道车；5、推板机构；6、自动调高机构；7、货物；8、电动叉车；12、自动调向机构；32、调宽导向机构；42、驱动装置；43、角度调整装置；101、自动踏板；102、后脚轮；103、传动链；104、电机链轮；105、支架；107、导杆；108、导杆座；109、螺栓；110、滚动轮；111、前脚轮；112、活动端；113、踏板支轴；114、伸缩顶轮；115、伸缩底轮；121、导向轮；122、弹簧；123、导向杆；124、电动推杆四；125、弹簧安装座；126、导向轮安装座；201、卷筒；202、电缆滚筒；203、弹性链架；204、安装架；301、板体；302、齿条；303、边梁；304、重型万向脚轮；305、下底座；306、丝杠；307、第一伺服电机减速机；308、小齿轮；309、丝杠母；310、大齿轮；311、上底座；312、第一导柱；313、第一导套；323、支座；324、电动推杆二；321、导向板；322、定位条；401、车本体；402、车轮；403、梁架；421、中齿轮；422、导轮；423、上底板；424、第二导柱；425、第二导套；426、下底板；427、第二伺服电机减速机；431、滑轮；432、滑板；433、上安装板；434、第三导柱；435、第三导套；436、下安装板；437、电动推杆三；501、固定板；503、铰轴；504、摆杆；505、活动板；506、电动推杆一。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
如图1和图2所示，本实施例的大型货车无托盘自动装车机，包括轨道车4，轨道车4上通过驱动装置42连接有与轨道车4运动方向相垂直的移动地板3，移动地板3上安装有沿其行走的平板车1，所述平板车1的一侧安装有沿水平和竖直方向运动的推板机构5，平板车1上安装有将其与推板机构5整体升降的自动调高机构6，推板机构5的一侧还对接有安装在平板车1上、驱动平板车1运动的回拉机构2。
如图3-图7所示，平板车1的结构为：包括自动踏板101，自动踏板101上表面后侧垂直安装支架105，沿自动踏板101上表面间隔安装多个滚动轮110，自动踏板101的前部通过踏板支轴113连接活动端112，活动端112底部安装伸缩底轮115，其通过轴向运动的轴安装一个伸缩顶轮114；自动踏板101中部安装一根沿导杆座108滑动的导杆107，其一端连接到链传动机构的传动链103上，另一端成斜锥状，并通过伸入到伸缩顶轮114与自动踏板101顶面之间的间隙中，控制活动端112绕踏板支轴113转动；位于伸缩底轮115后侧的自动踏板101的底部安装后脚轮102，活动端112前端的底面成倾斜面，活动端112前端安装前脚轮111。
支架105下侧安装有驱动链传动机构的电机链轮104，导杆107的一端通过螺栓109与传动链103固定连接；自动踏板101的前后两端各安装一组自动调向机构12，每组自动调向机构12包括两个结构相同、对称设置的电动推杆四124，其输出端连接一根导向杆123，导向杆123的头部套设有弹簧安装座125，其上通过弹簧122连接导向轮安装座126，其内安装导向轮121，导向轮121的滚动面与车厢内侧壁之间的距离通过电动推杆四124驱动进行调整。
如图8所示，支架105中部铰接有电动推杆一506，支架105一侧安装有固定板501，固定板501通过多根摆杆504相互交叉并在端部和交叉处分别通过铰轴503相互铰接形成的伸缩架与活动板505连接，电动推杆一506的活塞杆与位于前侧的一个交叉处的铰轴503连接，推动伸缩架及活动板505伸缩，并带动货物7沿自动踏板101上表面的滚动轮110移动；支架105另一侧连接有将支架105及自动踏板101整体调高的自动调高机构6。
如图9-图13所示，移动地板3的结构为：包括板体301，板体301底部四个角上各安装一个调高轮组件，板体301两侧边梁303上各安装一根齿条302，齿条302与轨道车4上的驱动装置42连接驱动移动地板3行走；位于两个边梁303的一端各安装有一个调宽导向机构32，两个调宽导向机构32对称设置。
调高轮组件的结构为：包括与地面接触的重型万向脚轮304，其上通过下底座305安装一根丝杠306，丝杠306穿设在上底座311中，上底座311侧面固定安装在边梁303外侧，上底座311上表面安装第一伺服电机减速机307，其输出轴上安装小齿轮308；丝杠306上安装与其配合的丝杠母309，其安装在与小齿轮308配合的大齿轮310；下底座305上安装第一导柱312，上底座311上安装与第一导柱312配合的第一导套313。
调宽导向机构32的结构为：包括通过支座323水平安装在边梁303上的电动推杆二324、安装在板体301上的导向板321，电动推杆二324活塞杆端部连接一根定位条322，并控制定位条322沿导向板321的滑槽滑动。
如图14-图16所示，轨道车4的结构为：包括车本体401，其底部安装有由动力机构驱动的沿轨道行走的车轮402，车本体401的一侧两端分别安装有驱动移动地板3的驱动装置42，另一侧两端分别安装有调整移动地板3角度的角度调整装置43；驱动装置42的结构为：包括安装车本体401一侧边上的下底板426，其上通过第二导柱424支撑安装上底板423，上底板423一端底面上安装导轮422，上底板423另一端安装与第二导柱424配合的第二导套425，上底板423中部底面上通过第二伺服电机减速机427的输出轴安装有中齿轮421，其与边梁303外侧安装的齿条302配合，导轮422贴合在边梁303内侧面上。
角度调整装置43的结构为：包括安装在车本体401一侧的下安装板436，其通过第三导柱434及第三导套435与上安装板433连接，上安装板433上安装有电动推杆三437，其活塞杆与一块平行于上安装板433的滑板432铰接，滑板432一端底面上间隔安装两个滑轮431，两个滑轮431分别贴合在边梁303的两侧面上；车本体401上表面一侧上方安装有梁架403。
如图17所示，回拉机构2的结构为：包括安装在移动地板3上表面的安装架204，其上安装有卷筒201、卷筒201驱动的电缆滚筒202，其上缠绕着弹性链架203，其一端连接在推板机构5上，推动推板机构5及平板车1整体沿移动地板3上表面或货车车厢内部底面做直线运动。
本发明的其功能和动作：
如图18、图19所示，整机自动寻找集装箱车后车门并粗定位——人工操作移动地板3与车厢底板高度调平——调整导向板321导入车厢后车门，精定位，轨道车的抱轨器(图中未示出)锁住，AGV或电动叉车8自动叉送袋垛或箱式成垛货物叉送至平板车1上——依次装满指定垛高和长度完成精准码垛——经检测外形合格后——平板车1自动输送至货车设定位——到位后推板机构5推住料垛、自动踏板101启动踏板下垂、平板驱动轮后退、回拉装置2启动回拉---平板车1回抽自动踏板101---料垛(货物7)下落在设定位置——平板车1快速回位——AGV或电动叉车再次自动叉送袋垛或箱式成垛货物叉送至平板车1工位——往复多次上述动作，直至装满车厢。
如图20所示，在码垛大型槽帮车时，该类车前部有一台阶，需人工放置斜板，平板车1在行走斜板时，自动调高机构6将其整体抬升，使平板车1水平行走。自动调高机构6的结构和作用原理可以采用与本实施例的调高轮组件相同的结构为，也可采用本领域常用的抬升升降驱动装置。
如图6和图8所示，自动踏板101动作过程为：
自动踏板101下垂：电机链轮104通过链传动机构的传动链103带动导杆107向左移动，导杆107右端脱离伸缩顶轮114，活动端12在自重的作用下绕支轴113下垂，伸缩底轮115上顶；
自动踏板101挺直(空载情况)：电机链轮104通过链传动机构的传动链103带动导杆107向右移动，导杆107右端伸进伸缩顶轮114和自动踏板101本体(上部)之间的间隙，过程中压迫伸缩底轮115，同时使得活动端12旋转，直至伸缩底轮115下顶地面。
移动地板3上下升降，通过边梁303顶升上底座311，通过第一导柱312和第一导套313，使得相关部件随动升降。
角度调整装置43功能为：分别位于轨道车4一侧两端的两个角度调整装置43的两组滑轮431沿着移动地板3边梁303移动；两组滑轮431、滑板432通过两套电动推杆三437驱动，分别一伸一缩，实现调整移动地板3直线度的功能，使其与货车车厢的直线度一致。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。
Claims (10)
1.一种大型货车无托盘自动装车机，其特征在于：包括轨道车(4)，轨道车(4)上通过驱动装置(42)连接有与轨道车(4)运动方向相垂直的移动地板(3)，移动地板(3)上安装有沿其行走的平板车(1)，所述平板车(1)的一侧安装有沿水平和竖直方向运动的推板机构(5)，平板车(1)上安装有驱动其与推板机构(5)整体升降的自动调高机构(6)，推板机构(5)的一侧还对接有安装在平板车(1)上、驱动平板车(1)运动的回拉机构(2)。
2.如权利要求1所述的大型货车无托盘自动装车机，其特征在于：所述平板车(1)的结构为：包括自动踏板(101)，自动踏板(101)上表面后侧垂直安装支架(105)，沿自动踏板(101)上表面间隔安装多个滚动轮(110)，自动踏板(101)的前部通过踏板支轴(113)连接活动端(112)，活动端(112)底部安装伸缩底轮(115)，其通过轴向运动的轴安装一个伸缩顶轮(114)；自动踏板(101)中部安装一根沿导杆座(108)滑动的导杆(107)，其一端连接到链传动机构的传动链(103)上，另一端成斜锥状，并通过伸入到所述伸缩顶轮(114)与自动踏板(101)顶面之间的间隙中，控制活动端(112)绕踏板支轴(113)转动；
位于伸缩底轮(115)后侧的自动踏板(101)的底部安装后脚轮(102)，活动端(112)前端的底面成倾斜面，活动端(112)前端安装前脚轮(111)。
3.如权利要求2所述的大型货车无托盘自动装车机，其特征在于：支架(105)下侧安装有驱动所述链传动机构的电机链轮(104)，导杆(107)的一端通过螺栓(109)与传动链(103)固定连接；自动踏板(101)的前后两端各安装一组自动调向机构(12)，每组自动调向机构(12)包括两个结构相同、对称设置的电动推杆四(124)，其输出端连接一根导向杆(123)，导向杆(123)的头部套设有弹簧安装座(125)，其上通过弹簧(122)连接导向轮安装座(126)，其内安装导向轮(121)，所述导向轮(121)的滚动面与车厢内侧壁之间的距离通过电动推杆四(124)驱动进行调整。
4.如权利要求2所述的大型货车无托盘自动装车机，其特征在于：所述支架(105)中部铰接有电动推杆一(506)，支架(105)一侧安装有固定板(501)，固定板(501)通过多根摆杆(504)相互交叉并在端部和交叉处分别通过铰轴(503)相互铰接形成的伸缩架与活动板(505)连接，电动推杆一(506)的活塞杆与位于前侧的一个交叉处的铰轴(503)连接，推动伸缩架及活动板(505)伸缩，并带动货物(7)沿自动踏板(101)上表面的滚动轮(110)移动；所述支架(105)另一侧连接有将所述支架(105)及自动踏板(101)整体调高的所述自动调高机构(6)。
5.如权利要求1所述的大型货车无托盘自动装车机，其特征在于：移动地板(3)的结构为：包括板体(301)，板体(301)底部四个角上各安装一个调高轮组件，板体(301)两侧边梁(303)上各安装一根齿条(302)，齿条(302)与轨道车(4)上的驱动装置(42)连接驱动移动地板(3)行走；位于两个边梁(303)的一端各安装有一个调宽导向机构(32)，两个调宽导向机构(32)对称设置。
6.如权利要求5所述的大型货车无托盘自动装车机，其特征在于：所述调高轮组件的结构为：包括与地面接触的重型万向脚轮(304)，其上通过下底座(305)安装一根丝杠(306)，丝杠(306)穿设在上底座(311)中，上底座(311)侧面固定安装在边梁(303)外侧，上底座(311)上表面安装第一伺服电机减速机(307)，其输出轴上安装小齿轮(308)；丝杠(306)上安装与其配合的丝杠母(309)，其安装在与所述小齿轮(308)配合的大齿轮(310)；下底座(305)上安装第一导柱(312)，上底座(311)上安装与所述第一导柱(312)配合的第一导套(313)。
7.如权利要求5所述的大型货车无托盘自动装车机，其特征在于：调宽导向机构(32)的结构为：包括通过支座(323)水平安装在边梁(303)上的电动推杆二(324)、安装在板体(301)上的导向板(321)，电动推杆二(324)活塞杆端部连接一根定位条(322)，并控制定位条(322)沿所述导向板(321)的滑槽滑动。
8.如权利要求5所述的大型货车无托盘自动装车机，其特征在于：轨道车(4)的结构为：包括车本体(401)，其底部安装有由动力机构驱动的沿轨道行走的车轮(402)，车本体(401)的一侧两端分别安装有驱动移动地板(3)的所述驱动装置(42)，另一侧两端分别安装有调整移动地板(3)角度的角度调整装置(43)；
驱动装置(42)的结构为：包括安装车本体(401)一侧边上的下底板(426)，其上通过第二导柱(424)支撑安装上底板(423)，上底板(423)一端底面上安装导轮(422)，上底板(423)另一端安装与所述第二导柱(424)配合的第二导套(425)，上底板(423)中部底面上通过第二伺服电机减速机(427)的输出轴安装有中齿轮(421)，其与边梁(303)外侧安装的齿条(302)配合，所述导轮(422)贴合在边梁(303)内侧面上。
9.如权利要求8所述的大型货车无托盘自动装车机，其特征在于：角度调整装置(43)的结构为：包括安装在车本体(401)一侧的下安装板(436)，其通过第三导柱(434)及第三导套(435)与上安装板(433)连接，上安装板(433)上安装有电动推杆三(437)，其活塞杆与一块平行于上安装板(433)的滑板(432)铰接，滑板(432)一端底面上间隔安装两个滑轮(431)，两个滑轮(431)分别贴合在边梁(303)的两侧面上；车本体(401)上表面一侧上方安装有梁架(403)。
10.如权利要求1所述的大型货车无托盘自动装车机，其特征在于：回拉机构(2)的结构为：包括安装在移动地板(3)上表面的安装架(204)，其上安装有卷筒(201)、卷筒(201)驱动的电缆滚筒(202)，其上缠绕着弹性链架(203)，其一端连接在推板机构(5)上，推动推板机构(5)及平板车(1)整体沿移动地板(3)上表面或货车车厢内部底面做直线运动。
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