CN111874614A - 一种双流程高效自动化散货装箱系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双流程高效自动化散货装箱系统及方法，用于将散货装载于集装箱，所述系统包括机械手、翻转机构、散货提升机构、散货平移机构以及自动开关箱门机构，所述机械手用于抓取并移动所述集装箱，所述翻转机构用于翻转所述集装箱，所述散货提升机构用于将散货装载并提升后倾倒至所述散货平移机构上，所述散货平移机构用于将所述散货传动并装载于所述集装箱；当所述集装箱被所述翻转结构从第一状态翻转至第二状态后，所述自动开关箱门机构开启箱门；当装满散货后，所述自动开关箱门机构关闭箱门，并将所述集装箱从第二状态翻转至第一状态。所述装箱系统及方法能够提高散货装箱的效率，降低劳动成本，同时减小环境的污染，减少设备的占地面积。

Description

一种双流程高效自动化散货装箱系统及方法

技术领域

本发明涉及散货的自动装箱设备技术领域，更为具体地，涉及一种双流程高效自动化散货装箱系统及方法。

背景技术

常见的散装物料有化工原料、焦炭、块煤、矿石、化肥、粮食、蔬菜干等。所述散装物料通常装入集装箱内，并通过集卡进行转运。

传统的散货装箱工艺流程为：由集卡装载集装箱，停到吊装集装箱的位置；由两名操作人员站在集装箱上把吊机卷筒上的四个吊钩挂到集装箱顶的四个起吊孔里；吊机吊起空集装箱，并平移至翻转机上方；吊机操作人员控制吊机的相应卷筒放钢丝绳，直至集装箱底落在翻转机上；由操作人员摘下集装箱四周的吊钩；由一名操作工打开集装箱箱门；集装箱翻转机倾翻油缸推动翻车板，带动集装箱倾斜至竖直；装载机从地面取料至皮带机，不断地向集装箱内装入散货；箱被装满后，再由操作工关闭集装箱门；集装箱翻转机倾翻油缸拉回翻车板直至水平，由操作人员把四个吊钩挂到集装箱顶的四个起吊孔里；用吊机把集装箱吊起，并在指挥人员的指引下移回到集卡上；最后由操作人员摘下集装箱四周的吊钩，从而完成一个装箱作业循环。

该装箱过程中，首先要求集卡能较准确的停在吊箱位置；其次要求操作人员挂钩、摘钩、开关集装箱箱门的速度要快；再者需要等待翻转机翻转集装箱的时间；同时需要自卸车卸料到地面，然后用装载车再从地面取料送至皮带机；在指挥人员的指挥下，起吊操作人员准确操作吊机移动并放置集装箱；没有除尘装置、污染严重。

因此传动的散货装箱工艺存在长时间等待翻转箱作业，装箱作业时间长，需要多名操作人员，污染较大，现场容易发生安全事故，装箱效率不高等问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种双流程高效自动化散货装箱系统，以解决现有的散货装箱工艺系统中存在的需要长时间等待翻转箱作业，自动化程度不高，仍然需要多名操作人员辅助作业，且没有除尘装置造成环境污染较大的问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案的一方面包括一种双流程高效自动化散货装箱系统，用于将散货装载于集装箱，所述系统包括机械手、翻转机构、散货提升机构、散货平移机构和自动开关箱门机构，其中：

所述机械手用于抓取并移动所述集装箱，所述翻转机构用于翻转所述集装箱，所述散货提升机构用于将散货装载并提升后倾倒至所述散货平移机构上，所述散货平移机构用于将所述散货传动并装载于所述集装箱；

当所述集装箱被所述翻转机构从第一状态翻转至第二状态后，所述自动开关箱门机构开启箱门，进行装载；当装满散货后，所述自动开关箱门机构关闭箱门，并将所述集装箱从第二状态翻转至第一状态。

进一步地，所述第一状态为水平状态，所述第二状态为竖直状态；所述系统还包括漏斗，所述散货平移机构将散货平移输送至所述漏斗内，并通过所述漏斗将散货装载在所述集装箱内。

进一步地，所述翻转机构设置为两个，两个所述翻转机构分别用于对两个不同的集装箱进行翻转；所述漏斗为分叉型漏斗，所述分叉型漏斗包括左右两个出料通道，两个所述通道分别位于两个所述翻转机构的正上方。

进一步地，所述散货提升机构为料斗式提升机，包括间隔且平行设置的两根链条以及沿着高度方向间隔安装在两根所述链条上的多个料斗，所述料斗在所述链条的传送作用下将物料提升至顶部并倾倒在所述散货平移机构上进行传送。

进一步地，所述散货平移机构为水平传送带，所述水平传送带将所述散货传送给分叉型漏斗。

进一步地，所述分叉型漏斗包括一控制两个所述出料通道打开或者关闭的挡料装置。

进一步地，所述分叉型漏斗的两个所述通道的底部还连接有抑尘漏斗，所述抑尘漏斗设为倒锥形。

进一步地，所述集卡在卸箱位置进行卸箱，所述卸箱是指将空集装箱卸离集卡，在装箱位置装箱驶离，所述装箱是指将满载集装箱装载至集卡上，所述卸箱位置和装箱位置为同一个位置，且位于两个所述翻转装置的中间。

进一步地，所述集卡在卸箱位置进行卸箱，在装箱位置装箱驶离，所述装箱位置包括两个，两个所述装箱位置分别位于两个所述翻转机构的前侧。

本发明技术方案的另一方面还包括一种双流程高效自动化散货装箱系统的装箱方法，包括步骤：

S1、分叉型漏斗向空的第一集装箱供料装箱；与此同时，第一辆集卡送来内空的第二集装箱，机械手取下第二集装箱，并放置在左侧的翻转机构上，随后第一翻转机构将第二集装箱翻转90°立直，与此同时第一辆集卡在卸箱位置等待；

S2、第一集装箱装满后，分叉型漏斗向空的第二集装箱供料装箱；与此同时，右侧的翻转机构将装满散货的第一集装箱翻转90°放平，随后机械手从右侧翻转机构上取下第一集装箱，并放置在第一辆集卡上，集卡装载第一集装箱离开；

S3、第二集装箱继续装箱；与此同时，下一辆集卡送来内空的第三集装箱，机械手取下第三集装箱，并放置在所述右侧的翻转机构上，随后翻转机构将第三集装箱翻转90°立直；

S4、第二集装箱装满后，分叉型漏斗向空的第三集装箱供料装箱；与此同时，左侧翻转机构将第二集装箱翻转90°放平，随后机械手从左侧翻转机构上取下装满散货的第二集装箱，并放置在集卡上，集卡装满载集装箱离开，如此循环。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

本发明通过将集卡停到卸箱位置，由机械手把空集装箱从集卡上抓取并搬运至翻转机构进行翻转，再通过自动开关箱门机构自动地打开或关闭集装箱门，然后由分叉型漏斗将散货装载在所述集装箱内；与此同时散货由自卸车直接倒入料斗提升机上，由料斗提升机对散货进行提升并倾倒在水平传送带上，再由水平传送带传送至分叉型漏斗内，通过分叉型漏斗将散货装满集装箱，实现双流程作业，提高了装箱的效率。在装满散货后，装满散货的集装箱最后再通过机械手装载到集卡上，整个作业流程是在中央控制器的控制下进行的全自动化的连续循环装箱作业，装箱效率较高，减少环境污染，由于各设备均为自动作业，避免安全事故的发生，有助于降低集装箱装散货的物流成本。另外，系统采用垂直料斗提升，而不采用倾斜传送带，减少设备的占地面积。

本发明翻转机构包括两个，且漏斗设为包括两个出料通道的分叉型漏斗，因此左侧翻转机构在进行翻转集装箱的同时，右侧翻转机构上的集装箱装箱，在右侧的集装箱装满之后，通过集卡运走，下一辆集卡将空集装箱运来并放置右侧进行翻转，与此同时左侧的集装箱装箱，装满箱之后通过集卡运走，如此循环，减少了等待翻转的时间，实现散货料流不间断，提高了装箱的效率。

附图说明

图1是本发明提供的双流程高效自动化散货装箱系统的一实施方式的结构示意图；

图2是图1的侧视图；

图3是本发明提供的散货提升机构和水平传送机构的一实施方式的结构示意图；

图4是本发明提供的装箱方法的一实施方式的第一状态视图；

图5是本发明提供的装箱方法的一实施方式的第二状态视图；

图6是本发明提供的装箱方法的一实施方式的第三状态视图；

图7是本发明提供的装箱方法的一实施方式的第四状态视图；

1-卸箱位置、2-机架、3-抑尘漏斗、4-分叉型漏斗、41-第一通道、42-第二通道、5-机械手、6-移动平台、7-除尘装置、8-散货平移机构、9-翻转机构、10-料斗式提升机、11-自卸车、12-第二集装箱、13-集卡、14-第一集装箱、15-第三集装箱、16-挡料板、17-驱动电机、20-卸料口、21-料斗、22-驱动电机、23-进料口。

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。

如图1至图3所示，本发明提供了一种双流程高效自动化散货装箱系统，其应用于将散货装载于集装箱12,14，所述系统包括机械手5、翻转机构9、散货提升机构10、散货平移机构8和自动开关箱门机构(图中未示出)，其中：

所述机械手5用于抓取并移动所述集装箱12,14，所述翻转机构9用于翻转所述集装箱12,14，所述散货提升机构10用于将散货装载提升后倾倒至所述散货平移机构8内，所述散货平移机构8用于将散货传动并装载于所述集装箱12,14。

当所述集装箱12,14为空箱且被所述翻转机构9从第一状态翻转至第二状态后，所述自动开关箱门机构自动开启箱门，进行装箱。当所述集装箱12,14装满散货，在被所述翻转结构9从第二状态翻转至第一状态前，所述自动开关箱门机构自动关闭箱门。

所述集装箱12,14通过集卡13运送至卸箱位置1进行卸箱，所述卸箱是指将空集装箱卸离集卡13，且将装满散货的集装箱12,14从装箱位置运走。

所述机械手5用于将所述集卡13上的空集装箱12,14搬运至翻转机构9进行翻转，以及将装满散货的集装箱12,14从所述翻转机构9搬运至所述集卡13上。所述机械手5安装在移动平台6上，且可以沿所述支架的X轴、Y轴和Z轴方向进行移动。

所述机械手5、翻转机构9、散货提升机构10、散货平移机构8和自动开关箱门机构均与控制器电连接，并由所述控制器控制动作。

所述翻转机构9用于将所述集装箱12,14进行90°翻转，使所述集装箱12,14的箱门朝上或者位于所述集装箱12,14的一侧，当所述箱门朝上时，即位于第二状态，由控制器控制自动开关箱门机构打开箱门，散货由所述分叉型漏斗4、抑尘漏斗3装载在集装箱12,14内；等将散货装满集装箱12,14后，关闭箱门并将集装箱翻转至水平，即位于第一状态。

为了方便装箱，所述双流程高效自动化散货装箱系统还包括分叉型漏斗4，所述散货平移机构8将散货传送至所述分叉型漏斗4内，并通过所述分叉型漏斗4将散货装载在所述集装箱12,14内。

为了提高散货装箱的效率，所述翻转机构9设置为两个，两个所述翻转机构9分别用于对两个不同的集装箱12,14进行翻转。所述漏斗4设为分叉型漏斗4，所述分叉型漏斗4包括左、右两个出料通道，且分别为第一通道41和第二通道42，两个所述通道分别位于两个所述翻转机构9的正上方，用于分别同时或轮流给左右两个集装箱进行散货的装箱。所述分叉型漏斗4固定在机架2上，且位于两个所述翻转机构9的正上方。

为了控制所述分叉型漏斗4分别同时或轮流给左右两个集装箱12,14进行散货的装箱，所述分叉型漏斗4包括一控制两个所述出料通道打开或者关闭的挡料装置。所述挡料装置包括一垂直安装的挡料板16，所述挡料板16的一端与所述分叉型漏斗4的顶部铰接连接，另一端与驱动电机17的输出轴铰接。所述挡料板16通过驱动电机17进行控制，通过驱动电机17的驱动可以控制所述挡料板16左右摆动，从而对第一通道41和第二通道42的打开和关闭进行控制。当所述驱动电机17驱动所述挡料板向右偏转时，对位于右侧的第二通道42进行阻挡，位于左侧的第一通道41连通；当驱动电机17驱动所述挡料板17向左偏转时，第一通道41阻挡，第二通道42连通；当驱动电机17驱动挡料板位于正中间位置，且沿竖直垂直方向时，第一通道41和第二通道42同时连通。

所述分叉型漏斗4的底部还连接有抑尘漏斗3，所述抑尘漏斗3设置为倒锥形。散货在装箱的过程中，会产生一定程度的扬尘，本发明通过在分叉型漏斗4的两个通道的底部分连接有一个倒锥形的抑尘漏斗3能够减小粉尘溢出，从而减小对环境的污染。

如图3所示，本发明提供的所述装箱系统还包括自卸车11，所述自卸车用于将散货卸载在所述散货提升机构10上，所述散货提升机构10将散货提升并倾倒至所述散货平移机构8，所述散货平移机构8将散货传送至所述分叉型漏斗4。所述散货平移机构8为水平传送带，通过所述水平传送带将散货传送至所述分叉型漏斗4内，并通过所述分叉型漏斗4将所述散货装载在所述集装箱12,14内。

所述散货提升机构10为料斗式提升机，包括间隔且平行设置的两根链条以及沿着高度方向间隔安装在两根所述链条上的多个料斗，其中与最底部的料斗相对的位置处设有进料口23，与最顶部的料斗在倾翻卸料时相对的位置处设有卸料口20。驱动电机22作为链条传动的驱动部件。自卸车11装载散货直接倒入料斗提升机的进料口23，散货由驱动电机22带动料斗21提升到卸料口20，并从卸料口20处卸料到水平皮带机8，散货由皮带传送进入分叉型漏斗4的进料口。

为了消除自卸车卸料至散货提升机构时产生的粉尘，所述料斗式提升机10的一侧，还固定安装有除尘装置7，所述除尘装置7通过管道对自卸车卸料至散货提升机构时产生的粉尘进行抽吸去除。

需要说明的是，所述集卡13可以为一次装载两个集装箱，也可以是一个集装箱。

作为本发明的一种实施方式，如图4至图7所示，所述卸箱位置1和装箱位置为同一个位置，且所述集卡13用于装载一个集装箱时，对应的散货装箱方法为：

S1、分叉型漏斗向空的第一集装箱14供料装箱；与此同时，第一辆集卡13送来内空的第二集装箱12，机械手5取下第二集装箱12，并放置在右侧的翻转机构9上，随后右侧翻转机构9将第二集装箱12翻转90°立直，与此同时第一辆集卡13在卸箱位置等待；

S2、第一集装箱14装满后，分叉型漏斗4向空的第二集装箱12供料装箱；与此同时，左侧的侧翻转机构9将装满散货的第一集装箱14翻转90°放平，随后机械手5从左侧翻转机构9上取下第一集装箱14，并放置在第一辆集卡13上，集卡13装载第一集装箱14离开；

S3、第二集装箱12继续装箱；与此同时，下一辆集卡送来内空的第三集装箱15，机械手5取下第三集装箱15，并放置在左侧翻转机构9上，随后翻转机构9将第三集装箱15翻转90°立直；

S4、第二集装箱12装满后，分叉型漏斗4向空的第三集装箱15供料装箱；与此同时，右侧的翻转机构9将第二集装箱15翻转90°放平，随后机械手5从右侧翻转机构9上取下装满散货的第二集装箱12，并放置在集卡上，集卡装满载集装箱离开，如此循环。

所述整个装箱过程实现散货料流不间断，大大减少等待翻箱的时间，提高了装箱的效率。

作为另一种实施方式，当所述一辆集卡13同时装有两个集装箱时，所述机械手5将所述两个集装箱分别搬运至左右两侧的翻转机构9进行翻转和装箱后，再通过所述分叉型漏斗4左右两侧的通道将散货装载左右两侧的空集装箱内，待两侧的所述集装箱均装满散货后，再通过机械手5先后将两个所述装满散货的集装箱搬运至所述集卡13上，集卡13完成装箱动作并驶离，如此重复循环动作。

作为本发明的又一种实施方式，所述卸箱位置1和装箱位置不同，且所述装箱位置包括两个，两个所述装箱位置分别位于两个所述翻转机构的正前方时，散货装箱方法包括步骤：第一辆装载有空集装箱的集卡进行卸箱后驶至相应侧的翻转机构的正前方，进行等待；第二辆装载有空集装箱的集卡重复所述动作，并在卸箱后驶至另一侧翻转机构的正前方进行等待。当第一辆集卡13装载的空集装箱装满散货后，通过机械手5将装满散货的集装箱12搬运至第一辆集卡后驶离，再等待下一辆集卡13以及集装箱重复所述动作，两侧的装箱动作共用一个卸箱位置，减小了设备的占用空间，提高了散货的装箱效率。

本发明通过集卡13停到卸箱位置1，由机械手5把集装箱12从集卡13上搬运至翻转机构9进行翻转，并可通过自动开关箱门设备，自动地打开或关闭集装箱门，然后由漏斗4完成将散货装在集装箱内，散货可由自卸车11直接倒入料斗提升机10，料斗提升机10散货提升并倾倒在水平传送带8上，水平传送带8将散货传送至所述分叉型漏斗内进行装箱，最后再通过机械手5把装满货物的集装箱搬运至集卡13上，整个作业流程是在中央调度系统控制下进行的全自动化的、连续循环的装箱作业。相较于现有技术，本发明能有效节约能源，提高作业效率，减少环境污染，由于各设备均为自动作业，避免安全事故的发生，有助于降低集装箱装散货的物流成本。

本发明翻转机构包括两个，且漏斗设为包括两个出料通道的分叉型漏斗4，因此在左侧翻转机构在进行翻转的同时，右侧翻转机构上的集装箱装箱，在右侧的集装箱装满之后，通过集卡运走，下一辆集卡将空集装箱运来并放置右侧进行翻转，与此同时左侧的集装箱装箱，装满箱之后通过集卡运走，如此循环，减少了等待翻转的时间，实现散货料流不间断，提高了装箱的效率。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种双流程高效自动化散货装箱系统，用于将散货装载于集装箱，其特征在于，所述系统包括机械手、翻转机构、散货提升机构、散货平移机构以及自动开关箱门机构，其中：

所述机械手用于抓取并移动所述集装箱，所述翻转机构用于翻转所述集装箱，所述散货提升机构用于将散货装载并提升后倾倒至所述散货平移机构上，所述散货平移机构用于将所述散货传动并装载于所述集装箱；

当所述集装箱被所述翻转结构从第一状态翻转至第二状态后，所述自动开关箱门机构开启箱门，进行装载；当装满散货后，所述自动开关箱门机构关闭箱门，并将所述集装箱从第二状态翻转至第一状态。

2.根据权利要求1所述的双流程高效自动化散货装箱系统，其特征在于，所述第一状态为水平状态，所述第二状态为竖直状态；

所述系统还包括漏斗，所述散货平移机构将散货平移至所述漏斗内，并通过所述漏斗将散货装载在所述集装箱内。

3.根据权利要求2所述的双流程高效自动化散货装箱系统，其特征在于，所述翻转机构设为两个，两个所述翻转机构分别用于对两个不同的集装箱进行翻转；所述漏斗为分叉型漏斗，所述分叉型漏斗包括左右两个出料通道，两个所述通道分别位于两个所述翻转机构的正上方。

4.根据权利要求3所述的双流程高效自动化散货装箱系统，其特征在于，所述散货提升机构为料斗式提升机，包括间隔且平行设置的两根链条以及沿着高度方向间隔安装在两根所述链条上的多个料斗，所述料斗在所述链条的传送作用下将物料提升至顶部并倾倒在所述散货平移机构上进行传输。

5.根据权利要求4所述的双流程高效自动化散货装箱系统，其特征在于，所述散货平移机构为水平传送带，所述水平传送带将所述散货传送给分叉型漏斗。

6.根据权利要求3所述的双流程高效自动化散货装箱系统，其特征在于，所述分叉型漏斗包括一控制两个所述出料通道打开或者关闭的挡料装置。

7.根据权利要求3所述的双流程高效自动化散货装箱系统，其特征在于，所述分叉型漏斗的两个所述通道的底部还连接有抑尘漏斗，所述抑尘漏斗设为倒锥形。

8.根据权利要求3所述的双流程高效自动化散货装箱系统，其特征在于，所述集卡在卸箱位置进行卸箱，在装箱位置装箱驶离，所述卸箱位置和装箱位置为同一个位置，且位于两个所述翻转装置的中间。

9.根据权利要求1所述的双流程高效自动化散货装箱系统，其特征在于，所述集卡在卸箱位置进行卸箱，在装箱位置装箱驶离，所述装箱位置包括两个，两个所述装箱位置分别位于两个所述翻转机构的前侧。

10.一种如权利要求8所述的双流程高效自动化散货装箱系统的装箱方法，其特征在于，包括步骤：

S1、分叉型漏斗向空的第一集装箱装箱；与此同时，第一辆集卡送来内空的第二集装箱，机械手取下第二集装箱，并放置在右侧的翻转机构上，随后翻转机构将第二集装箱翻转90°立直，与此同时第一辆集卡在卸箱位置等待；

S2、第一集装箱装满后，分叉型漏斗向空的第二集装箱供料装箱；与此同时，左侧的翻转机构将装满散货的第一集装箱翻转90°放平，随后机械手从左侧翻转机构上取下第一集装箱，并放置在第一辆集卡上，集卡装载第一集装箱离开；

S3、第二集装箱继续装箱；与此同时，下一辆集卡送来内空的第三集装箱，机械手取下第三集装箱，并放置在所述左侧的翻转机构上，随后翻转机构将第三集装箱翻转90°立直；

S4、第二集装箱装满后，分叉型漏斗向空的第三集装箱供料装箱；与此同时，右侧翻转机构将第二集装箱翻转90°放平，随后机械手从右侧翻转机构上取下装满散货的第二集装箱，并放置在集卡上，集卡装满载集装箱离开，如此循环。

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