CN110606386A - 一种集装化货物智能装卸系统 - Google Patents

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张磊
刘志强
冯健
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宋仲明
冯宝林
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Abstract

本发明公开了一种集装化货物智能装卸装置，包括装卸装置、辊道输送装置和码垛拆垛装置，其中输送装置作为桥梁连接装卸装置和码垛拆垛装置。装卸装置和码垛拆垛装置分别包含有独立的可移动小车。装卸装置1主要包含有前段移动小车、装卸机械手、辊道输送线，输送装置主要有可拆卸式的伸缩输送线，拆码垛装置主要包括后端固定输送线、后端横置固定输送线、拆码垛机械手、各控制柜、后端移动小车；该系统采用装置化设计，能够快速对接，照明、报警、扫码、贴标等辅助功能可灵活利用。

Description

一种集装化货物智能装卸系统
技术领域
本发明涉及一种集装化货物智能装卸系统。
背景技术
目前，集装化的货物主要采用人工搬运的方式进行卸货，由于货物较多、人工效率较低、成本较高，不利于大规模集装箱货物的装卸。
集装化货物智能装卸系统旨在提供一种能够对集装化货物进行智能识别、快速装卸、检测码垛的智能型货物装卸机，特别适合于集装箱、仓库等货物的快速物流。该系统具有较高智能化水平、节省劳动力、降低生产成本、提高工作效率等优点。该系统不仅能够实现货物的快速高效装卸，而且大大降低了运输成本。同时还可以使得码头、仓库等物流系统的自动化水平进一步提高，具有较高的经济效益和社会效益。
现在主要的物流运输有铁路棚车、集装箱和厢式货车等运输工具，装卸方式主要以人工为主，同时也有叉车作为辅助运输工具。但是在货箱从地面托盘到车厢内码垛以及从车厢码垛到地面托盘环节主要采用人工方式。这种方式不仅效率低、成本高而且在车厢内严酷环境下对人身安全隐患加大。
车厢内的货箱由于几何尺寸的不统一，对装卸方式的要求更高。现有的装卸方式针对同一几何尺寸的货箱能够实现较好的装卸效果，因此也限制了这类装备只能够适应一些特定的企业仓库，如蒙牛、伊利等大型箱式货物生产企业。要根据不同货箱几何尺寸，适应不同运输工具和作业环境，如铁路棚车、集装箱和厢式货车等，是现代新型物流装备设计开发的难点。
国外的物流装备研制较早，技术较为成熟。但是国外物流装备尺寸过大，车厢内移动较为不便，不适应国内环境。因此国外物流装备不能完全适应中国物流运输装卸要求。我国对物流装备的研究较为重视。尤其是在最近几年，随着物流产业的快速发展，人口红利的消失，越来越多的企业和科研院所重视对现代新型物流装备的研发。经过多年的研究也研制出多款新型物流装备，但是也存在装卸过程需要人工操作，无法实现智能化；装卸过程单一，仅能实现装卸或者卸箱，未实现装卸一体化等不足之处。
主要缺点
（1）现有装卸系统仅仅只能够实现单一的装箱或者卸箱，没有能够实现装箱和卸箱一体化设计功能；
（2）现有装卸系统未能实现对不同外形尺寸的货箱进行装卸，在现有的装卸系统中，当同一个装卸动作批次中，有不同外形尺寸的货箱时，装卸系统未能做出很好的处理；
（3）现有装卸系统中未能实现无人化操作，在进行装卸作业时仍需人工进行操作和控制；
（4）现有设备中自动化水平有待于进一步提高，货箱信息处理能力不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种集装化货物智能装卸系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种集装化货物智能装卸装置，包括装卸装置、伸缩式输送装置和拆码垛装置；
所述的装卸装置包括前端移动小车、装卸机械手和辊道输送线，前段移动小车包括装卸小车底盘，装卸小车底盘上设有装卸小车框架，装卸机械手包括装卸机械手伸缩横移机构和装卸机械手旋转机构，装卸机械手旋转机构一端与装卸机械手升降机构连接，另一端与装卸机械手伸缩横移机构，所述的装卸机械手升降机构与装卸机械手吸盘抓手连接；辊道输送线设置在装卸小车底盘上；
所述的伸缩式输送装置包括若干输送辊构成的输送带，输送带两侧设有导向轮，输送带通过连接方管和连接插销与装卸装置的辊道输送线和拆码垛装置的拆码垛小车输送线连接；
所述的拆码垛装置包括拆码垛小车输送线、后端移动小车、拆码垛机械手和控制柜，后端移动小车包括拆码垛装置小车底盘，拆码垛小车底盘上设有拆码垛小车框架，所述拆码垛机械手包括拆码垛机械手机架、拆码垛机械手横梁和拆码垛机械手纵梁，拆码垛机械手纵梁设有拆码垛机械手悬臂，拆码垛机械手悬臂工作端连接拆码垛机械手吸盘；拆码垛机械手纵梁下端设有拆码垛小车输送线。
优选的，所述输送辊下方设有驱动电机。
优选的，输送辊上还设有整箱装置，整箱装置是翻转挡杆，其驱动装置为无杆气缸
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
a.该系统采用装置化设计，能够快速对接，照明、报警、扫码、贴标等辅助功能可灵活利用；
b.该系统装箱效率较高，平均为1000--1300箱/小时，最高为1400--1700箱/小时；（以货箱尺寸780*900*900为例）
c.码跺跺型可多样化，输入相应的模数、箱型、数量、顺序等参数，可对货箱码跺跺型进行选择；
d.节省人工成本，操作简单，1个人可管理5--6台该系统。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为装卸装置结构示意图。
图3为伸缩式输送装置结构示意图。
图4为拆码垛装置结构示意图。
图中：1装卸装置，2伸缩式输送装置，3拆码垛装置，1-1装卸机械手伸缩横移机构，1-2装卸机械手旋转机构，1-3装卸机械手升降机构，1-4装卸机械手吸盘抓手，1-5装卸小车底盘，1-6装卸小车框架，1-7辊道输送线，2-1连接方管，2-2连接插销，2-3导向轮，2-4输送辊，，2-5驱动电机，3-1拆码垛机械手机架，3-2拆码垛机械手横梁，3-3拆码垛机械手纵梁，3-4拆码垛机械手悬臂，3-5拆码垛机械手吸盘，3-6拆码垛小车底盘，3-7拆码垛小车框架，3-8拆码垛小车输送线，3-9控制柜。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种集装化货物智能装卸装置，包括装卸装置1、伸缩式输送装置2和拆码垛装置3；
所述的装卸装置1包括前端移动小车、装卸机械手和辊道输送线1-7，前段移动小车包括装卸小车底盘1-5，装卸小车底盘1-5上设有装卸小车框架1-6，装卸机械手包括装卸机械手伸缩横移机构1-1和装卸机械手旋转机构1-2，装卸机械手旋转机构1-2一端与装卸机械手升降机构1-3连接，另一端与装卸机械手伸缩横移机构1-1，所述的装卸机械手升降机构1-3与装卸机械手吸盘抓手1-4连接；辊道输送线1-7设置在装卸小车底盘1-5上，装卸机械手伸缩横移机构1-1和装卸机械手旋转机构1-2是用于调整装卸机械手吸盘抓手1-4，方便调整装卸机械手吸盘抓手1-4抓取箱体，其驱动装置可以是气缸或油缸；
所述的伸缩式输送装置2包括若干输送辊2-4构成的输送带，输送带两侧设有导向轮2-3，导向轮2-3起引导输送方向和带动输送辊2-4的作用，导向轮2-1与驱动电机2-5输出端连接，输送带通过连接方管2-1和连接插销2-2与装卸装置1的辊道输送线1-7和拆码垛装置3的拆码垛小车输送线3-8连接；
所述的拆码垛装置3包括拆码垛小车输送线3-8、后端移动小车、拆码垛机械手和控制柜3-9，后端移动小车包括拆码垛装置小车底盘3-6，拆码垛小车底盘3-6上设有拆码垛小车框架3-7即支撑架构，拆码垛机械手包括拆码垛机械手机架3-1其支撑作用、拆码垛机械手横梁3-2和拆码垛机械手纵梁3-3，拆码垛机械手纵梁3-3设有拆码垛机械手悬臂3-4，拆码垛机械手悬臂3-4可在拆码垛机械手纵梁3-3上移动，拆码垛机械手纵梁3-3可在拆码垛机械手横梁3-2上移动，其驱动装置可以为气缸或油缸，拆码垛机械手悬臂3-4工作端连接拆码垛机械手吸盘3-5，拆码垛机械手纵梁3-3下端设有拆码垛小车输送线3-8。
以卸箱作业为例，该移动小车在作业过程中，首先通过车身安装的相应的传感器，测定的位置，进而可控制小车移动至指定的位置。到达指定位置后，通过视觉识别货箱的形状和位置，并将信息传递至控制系统，控制系统通过控制伺服电机，使得装卸装置1的装卸机械手，移动至货箱的合适位置，气缸推动装卸机械手吸盘抓手1-4，移动至货箱的侧面，装卸机械手吸盘抓手1-4紧贴货箱侧面并牢牢吸取货箱，装卸机械手升降机构1-3升起吸盘架，然后拉动货箱至辊道输送线1-7上面，通过控制系统控制相应的伺服电机，使得货箱运动至输送线侧面，吸盘推动气缸推动货箱至辊道输送线1-7上面。货箱运动至输送装置2上，通过整箱装置整箱，使得货箱位置正齐，便于码垛机械手吸盘3-5抓取货箱，码跺完成后通过叉车移出码跺位置。
在装箱作业过程中，货箱在拆码垛机械手的作用下，利用拆码垛机械手吸盘3-5将货箱吸取放置在拆码垛小车输送线3-8，并在此过程中完成货箱的扫码、翻转等功能，然后货箱移动到伸缩式输送装置2上，货箱在伸缩式输送装置2利用整箱装置对多个货箱进行整形，然后装卸机械手移动至辊道输送线1-7的侧面合适位置，装卸机械手吸盘抓手1-4移动至货箱的侧面，吸盘紧贴货箱侧面并牢牢吸取货箱，然后拉动货箱至抓货箱拖板上面，装箱过程为卸箱过程的逆过程。该系统不仅能够实现各装置的柔性连接，作为一个整体进行装卸作业。同时还能够各装置单独移动，能够根据需求进行更换。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种集装化货物智能装卸装置，其特征是：包括装卸装置(1)、伸缩式输送装置(2)和拆码垛装置(3)；
所述的装卸装置(1)包括前端移动小车、装卸机械手和辊道输送线(1-7)，前段移动小车包括装卸小车底盘(1-5)，装卸小车底盘(1-5)上设有装卸小车框架(1-6)，装卸机械手包括装卸机械手伸缩横移机构(1-1)和装卸机械手旋转机构(1-2)，装卸机械手旋转机构(1-2)一端与装卸机械手升降机构(1-3)连接，另一端与装卸机械手伸缩横移机构(1-1)，所述的装卸机械手升降机构(1-3)与装卸机械手吸盘抓手(1-4)连接；辊道输送线(1-7)设置在装卸小车底盘(1-5)上；
所述的伸缩式输送装置(2)包括若干输送辊(2-4)构成的输送带，输送带两侧设有导向轮(2-3)，输送带通过连接方管(2-1)和连接插销(2-2)与装卸装置(1)的辊道输送线(1-7)和拆码垛装置(3)的拆码垛小车输送线(3-8)连接；
所述的拆码垛装置(3)包括拆码垛小车输送线(3-8)、后端移动小车、拆码垛机械手和控制柜(3-9)，后端移动小车包括拆码垛装置小车底盘(3-6)，拆码垛小车底盘(3-6)上设有拆码垛小车框架(3-7)，所述拆码垛机械手包括拆码垛机械手机架(3-1)、拆码垛机械手横梁(3-2)和拆码垛机械手纵梁(3-3)，拆码垛机械手纵梁(3-3)设有拆码垛机械手悬臂(3-4)，拆码垛机械手悬臂(3-4)工作端连接拆码垛机械手吸盘(3-5)；拆码垛机械手纵梁(3-3)下端设有拆码垛小车输送线(3-8)。
2.根据权利要求1所述的一种集装化货物智能装卸装置，其特征是：所述输送辊(2-4)下方设有驱动电机(2-5)。
3.根据权利要求1所述的一种集装化货物智能装卸装置，其特征是：所述输送辊(2-4)上还设有整箱装置，整箱装置是翻转挡杆，其驱动装置为无杆气缸。
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