CN111960136A - 一种用于堆垛的布置系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于堆垛的布置系统。包括：机架、底板、导轨组件、位置调整组件和物料布置组件，由位置调整组件限制袋装物料的布置空间，由物料布置组件完成袋装物料的推动布置，将从输送机构接收的袋装物料推动到预定方案的位置处，完成一组袋装物料的布置。本发明可以实现多排袋装物料同时装车，显著提高装车效率；同时，可以针对不同车宽尺寸的多种货车进行智能调整，根据最优堆垛方案进行装车，提高了袋装水泥自动装载系统的自动化水平。

Description

一种用于堆垛的布置系统
技术领域
本发明涉及智能化自动装载领域，尤其涉及一种用于堆垛的布置系统。
背景技术
目前袋装水泥装车大部分水泥企业还是依靠人工将装车机输送下来的袋装水泥装车、摆正。装车机工作时，其输送皮带与车体之间有一落差高度，袋装水泥在下落放置过程中易产生粉尘。水泥颗粒的撒漏及随风无序扬尘，一直是困扰水泥企业达不到“车间空气中呼吸性水泥粉尘卫生标准”的技术难题，时时刻刻的影响着装车工人的健康，因此急需自动化的水泥装载设备替代人工作业。
而目前市场上存在的一些自动化装车设备完成一排码垛后，需要再次通过行走装置将倾斜输送装置移动到下一排位置继续码垛，如此循环作业的方式动作慢、功率大、耗能多，存在很大的局限性，已经无法满足现代化水泥厂的高速装载需求。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于堆垛的布置系统，可以实现多排袋装物料同时装车，显著提高装车效率，本发明是以如下技术方案实现的：
一种用于堆垛的布置系统，包括：机架、底板和导轨组件；
所述底板布设于所述机架底部以用于承载输送至所述布置系统的袋装物料；
所述导轨组件包括第一导轨和第二导轨，所述第一导轨沿物料运输方向的法向布设在机架入口，所述第二导轨物沿物料运输方向的法向布设在机架出口，所述第一导轨和第二导轨处在同一水平面内，与所述底板平行；
所述布置系统还包括布设在所述机架顶端的物料布置组件；所述物料布置组件是板式组件，布设在机架内部的中间位置，沿导轨组件的方向移动，完成对位于所述底板内的袋装物料的位置控制。
进一步地，所述布置系统还包括布设在所述机架顶端的位置调整组件，所述位置调整组件包括分别布设在机架内部两侧位置的第一限位板部件和第二限位板部件，所述第一限位板部件和第二限位板部件独立运动，均沿导轨组件的方向移动；所述位置调整组件和物料布置组件相互配合，由位置调整组件限制袋装物料的布置空间，由物料布置组件完成袋装物料的推动布置，将从输送机构接收的袋装物料推动到预定方案的位置处，完成一组袋装物料的布置。
进一步地，所述第一限位板部件包括：第一驱动部件、第一联轴器、第一直线模组、第一连接组件、第一滑块组件和第一限位板；所述第一驱动部件、第一联轴器、第一直线模组依次连接，所述第一直线模组平行布设在第一导轨和第二导轨的中间位置，所述第一限位板通过第一连接组件固定在第一直线模组的滑台上，所述第一滑块组件硬连接在第一限位板的两侧，分别与第一导轨和第二导轨运动配合，所述第一限位板由第一驱动部件驱动，沿导轨组件运动并停止在适当的位置处，从而在堆垛机构的底板上沿物料运输方向的法向方向上限定出物料被布置的位置。
进一步地，所述第二限位板部件包括：第二驱动部件、第二联轴器、第二直线模组、第二连接组件、第二滑块组件和第二限位板；所述第二驱动部件、第二联轴器、第二直线模组依次连接，所述第二直线模组平行布设在第一导轨和第二导轨的中间位置，所述第二限位板通过第二连接组件固定在第二直线模组的滑台上，所述第二滑块组件硬连接在第二限位板的两侧，分别与第一导轨和第二导轨运动配合，所述第二限位板由第二驱动部件驱动，沿导轨组件运动并停止在适当的位置处，从而在堆垛机构的底板上沿物料运输方向的法向方向上限定出物料被布置的位置。
进一步地，所述物料布置组件包括：第三驱动部件、第四驱动部件、第一齿轮、第一齿条、第二齿轮、第二齿条、拨板部件和位置传感器；所述第一齿条与第一导轨平行布设在机架前端，所述第二齿条与第二导轨平行布设在机架后端，所述第一齿条和第二齿条位于同一水平面内，与所述底板平行；所述拨板部件沿物料运输方向布设在所述机架内部的中间位置。
所述拨板部件包括：前端连接件、前端滑块、后端连接件、后端滑块和拨板，所述前端连接件、后端连接件分别固定在所述拨板的前后两端；所述前端滑块固定在所述前端连接件上，与所述第一导轨运动配合，所述后端滑块固定在所述后端连接件上，与所述第二导轨运动配合；所述第三驱动部件、第一齿轮、前端连接件依序连接，所述第一齿轮与第一齿条形成啮合配合，由所述第三驱动部件为所述拨板部件提供驱动力，所述第四驱动部件、第二齿轮、后端连接件依序连接，所述第二齿轮与第二齿条形成啮合配合，由所述第四驱动部件为所述拨板部件提供驱动力，上述任一驱动部件均可以带动所述拨板部件沿物料运输方向的法向移动，完成对底板上袋装物料的位置控制；所述位置传感器设置在机架上，用于确定所述拨板部件的原点位置。
所述布置系统还包括控制系统，所述控制系统与所述第一驱动部件、第二驱动部件、第三驱动部件和第四驱动部件电连接，所述控制系统用于通过控制所有上述驱动部件的启停，来控制所述第一限位板、第二限位板和拨板的运动和静止，以实现对所述袋装物料的位置控制。
进一步地，所述机架的基本组成单元包括但不限于：方钢、铝型材或不锈钢方管。
进一步地，所述第一导轨和第二导轨采用双轴心导轨，可以增强系统的防尘能力以及传动系统的负载能力，适用于水泥袋装物料的工作环境。
进一步地，所述第一限位板、第二限位板和拨板采用相同的板式结构，板式结构的前后两端的下部边缘为圆弧形，所述圆弧半径的范围为：20-60厘米。
进一步地，所述第一限位板、第二限位板、拨板与底板之间均有距离相等的间隙，所述间隙的范围为：10-80毫米。
进一步地，所述第一限位板、第二限位板、拨板的运动速度均被设置在：0.2-1.2m/s的范围之内。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明所述布置系统采用多个运动可控的板式组件来限制袋装物料的布置空间以及完成袋装物料的推动布置，将从输送机构接收的袋装物料按照预定的方式进行堆垛，可以实现多排袋装物料同时装车，显著提高装车效率；同时，可以针对不同车宽尺寸的多种货车进行智能调整，根据最优堆垛方案进行装车，提高了袋装水泥自动装载系统的自动化水平。
本发明所述布置系统的物料布置组件采用双驱动+齿轮齿条传动的驱动模式，显著提高了拨板部件的布置效率，保证了推动动作的精准性和同步性，延长了物料布置组件的使用寿命，突破了袋装水泥自动堆垛装置的技术瓶颈。
本发明所述布置系统采用双轴心导轨，对传动部件增加风琴罩，可以增强系统的防尘能力以及负载能力，适用于水泥袋装物料的工作环境，系统的结构简单、可靠性高、寿命长、效率高。
附图说明
图1是本实施例提供的一种用于堆垛的布置系统的结构示意图；
其中：1-机架，2-底板，3-导轨组件，4-位置调整组件，5-物料布置组件，31-第一导轨，32-第二导轨，41-第一限位板部件，42-第二限位板部件，51-第三驱动部件，52-第四驱动部件，53-第一齿轮，54-第一齿条，55-第二齿轮，56-第二齿条，57-拨板部件，58-位置传感器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明在一个可行的实施例中详细描述。
实施例1
一种用于堆垛的布置系统，包括：机架1、底板2和导轨组件3；
所述底板2布设于所述机架1底部以用于承载输送至所述布置系统的袋装物料；
所述导轨组件3包括第一导轨31和第二导轨32，所述第一导轨31沿物料运输方向的法向布设在机架1入口，所述第二导轨32物沿物料运输方向的法向布设在机架1出口，所述第一导轨31和第二导轨32处在同一水平面内，与所述底板2平行；
所述布置系统还包括布设在所述机架1顶端的物料布置组件5；所述物料布置组件5是板式组件，布设在机架1内部的中间位置，沿导轨组件3的方向移动，完成对位于所述底板2内的袋装物料的位置控制。
在一个可行的实施例中，所述布置系统还包括布设在所述机架1顶端的位置调整组件4，所述位置调整组件4包括分别布设在机架1内部两侧位置的第一限位板部件41和第二限位板部件42，所述第一限位板部件41和第二限位板部件42独立运动，均沿导轨组件3的方向移动；所述位置调整组件4和物料布置组件5相互配合，由位置调整组件4限制袋装物料的布置空间，由物料布置组件5完成袋装物料的推动布置，将从输送机构接收的袋装物料推动到预定方案的位置处，完成一组袋装物料的布置。
在一个可行的实施例中，所述第一限位板部件41包括：第一驱动部件、第一联轴器、第一直线模组、第一连接组件、第一滑块组件和第一限位板；所述第一驱动部件、第一联轴器、第一直线模组依次连接，所述第一直线模组平行布设在第一导轨31和第二导轨32的中间位置，所述第一限位板通过第一连接组件固定在第一直线模组的滑台上，所述第一滑块组件硬连接在第一限位板的两侧，分别与第一导轨31和第二导轨32运动配合，所述第一限位板由第一驱动部件驱动，沿导轨组件3运动并停止在适当的位置处，从而在堆垛机构的底板2上沿物料运输方向的法向方向上限定出物料被布置的位置。
在一个可行的实施例中，所述第二限位板部件42包括：第二驱动部件、第二联轴器、第二直线模组、第二连接组件、第二滑块组件和第二限位板；所述第二驱动部件、第二联轴器、第二直线模组依次连接，所述第二直线模组平行布设在第一导轨31和第二导轨32的中间位置，所述第二限位板通过第二连接组件固定在第二直线模组的滑台上，所述第二滑块组件硬连接在第二限位板的两侧，分别与第一导轨31和第二导轨32运动配合，所述第二限位板由第二驱动部件驱动，沿导轨组件3运动并停止在适当的位置处，从而在堆垛机构的底板2上沿物料运输方向的法向方向上限定出物料被布置的位置。
所述位置调整组件4采用两个独立运动的板式组件来限制袋装物料的布置空间，可以针对不同车宽尺寸的多种货车进行智能调整，根据最优堆垛方案进行堆垛，提高了袋装水泥自动装载系统的自动化水平。
实施例2
一种用于堆垛的布置系统，所述物料布置组件5包括：第三驱动部件51、第四驱动部件52、第一齿轮53、第一齿条54、第二齿轮55、第二齿条56、拨板部件57和位置传感器58；所述第一齿条54与第一导轨31平行布设在机架1前端，所述第二齿条56与第二导轨32平行布设在机架1后端，所述第一齿条54和第二齿条56位于同一水平面内，与所述底板2平行；所述拨板部件57沿物料运输方向布设在所述机架1内部的中间位置。
所述拨板部件57包括：前端连接件、前端滑块、后端连接件、后端滑块和拨板，所述前端连接件、后端连接件分别固定在所述拨板的前后两端。所述前端滑块固定在所述前端连接件上，与所述第一导轨31运动配合，所述后端滑块固定在所述后端连接件上，与所述第二导轨32运动配合；所述第三驱动部件51、第一齿轮53、前端连接件依序连接，所述第一齿轮53与第一齿条54形成啮合配合，由所述第三驱动部件51为所述拨板部件57提供驱动力，所述第四驱动部件52、第二齿轮55、后端连接件依序连接，所述第二齿轮55与第二齿条56形成啮合配合，由所述第四驱动部件52为所述拨板部件57提供驱动力，上述任一驱动部件均可以带动所述拨板部件57沿物料运输方向的法向移动，完成对底板2上袋装物料的位置控制；所述位置传感器58设置在机架1上，用于确定所述拨板部件57的原点位置。
所述拨板部件57采用由第三驱动部件51和第四驱动部件52双驱动的驱动方式，以及齿轮齿条的传动方式，显著提高了拨板部件57的布置效率，保证了推动动作的精准性和同步性，延长了物料布置组件5的使用寿命。
实施例3
一种用于堆垛的布置系统，所述布置系统还包括控制系统，所述控制系统与所述第一驱动部件、第二驱动部件、第三驱动部件和第四驱动部件电连接，所述控制系统用于通过控制所有上述驱动部件的启停，来控制所述第一限位板、第二限位板和拨板的运动和静止，以实现对所述袋装物料的位置控制，具体地控制方法为：
步骤1：所述布置系统上电运行，所述控制系统根据待装载的车型生成自动堆垛方案；所述位置调整组件和物料布置组件进行初始化，所有运动部件均停留在原点位置；
步骤2：所述控制系统向第一驱动部件和第二驱动部件发送指令，分别带动第一限位板和第二限位板达到指定位置，完成对堆垛空间的限制。
步骤3：输送机构开始将袋装物料输送至堆垛机构，由于袋装物料达到堆垛机构时仍有向前的惯性力，袋装物料运动到机架出口处被阻拦装置阻拦停止后，所述控制系统根据本次堆垛方案向第三驱动部件或第四驱动部件发送指令，带动所述拨板向左或向右运动，将袋装水泥推动到预设的布置位置，布置完成后，所述拨板回到原点位置；
步骤4：后续袋装物料达到堆垛机构后，所述布置系统重复步骤3的动作完成布置，布置逻辑为：当完成沿运输方向的一列袋装物料的输送后，由拨板整体推动，首先完成紧贴第一限位板或第二限位板的一列袋装物料的布置，随后逐列向内侧布置，直至完成单层多列袋装物料的位置布置后，由推送系统集中推送给下级机构；
步骤5：完成本次堆垛方案的所有指令后，所述控制系统向所述位置调整组件和物料布置组件的运动部件发送指令，均回到原点位置，程序结束。
实施例5
一种用于堆垛的布置系统，在一个可行的实施例中，所述机架的基本组成单元包括但不限于：方钢、铝型材或不锈钢方管。
在一个可行的实施例中，所述第一导轨和第二导轨采用双轴心导轨，对各个传动部件增加风琴罩，可以增强系统的防尘能力以及传动系统的负载能力，适用于水泥袋装物料的工作环境。
在一个可行的实施例中，所述第一限位板、第二限位板和拨板采用相同的板式结构，板式结构的前后两端的下部边缘为圆弧形，所述圆弧半径的范围为：20-60厘米。
在一个可行的实施例中，所述第一限位板、第二限位板、拨板与底板之间均有距离相等的间隙，所述间隙的范围为：10-80毫米，在保证所述位置调整组件和物料布置组件的正常功能下，为将袋装物料推送给下级机构的装置提供了作业空间，保证了堆垛和推送的流畅性，提高了系统的工作效率。
在一个可行的实施例中，所述第一限位板、第二限位板、拨板的运动速度均被设置在：0.2-1.2m/s的范围之内。
虽然本说明书包含许多具体实施细节，但是这些不应被解释为限制任何发明的范围或所要求保护的范围，而是主要用于描述特定发明的具体实施例的特征。本说明书内在多个实施例中描述的某些特征也可以在单个实施例中被组合实施。另一方面，在单个实施例中描述的各种特征也可以在多个实施例中分开实施或以任何合适的子组合来实施。此外，虽然特征可以如上所述在某些组合中起作用并且甚至最初如此要求保护，但是来自所要求保护的组合中的一个或多个特征在一些情况下可以从该组合中去除，并且所要求保护的组合可以指向子组合或子组合的变型。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (11)

1.一种用于堆垛的布置系统，包括：机架、底板和导轨组件；
所述底板布设于所述机架底部以用于承载输送至所述布置系统的袋装物料；
所述导轨组件包括第一导轨和第二导轨，所述第一导轨沿物料运输方向的法向布设在机架入口，所述第二导轨物沿物料运输方向的法向布设在机架出口，所述第一导轨和第二导轨处在同一水平面内，与所述底板平行；
所述布置系统还包括物料布置组件；所述物料布置组件是板式组件，所述板式组件布设在机架内部的中间位置，沿所述导轨组件的方向移动，对位于所述底板内的袋装物料进行位置控制。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：
还包括位置调整组件，所述位置调整组件包括分别布设在机架内部两侧位置的第一限位板部件和第二限位板部件，所述第一限位板部件和第二限位板部件独立运动，均沿导轨组件的方向移动；所述位置调整组件和物料布置组件相互配合，由位置调整组件限制袋装物料的布置空间，由物料布置组件完成袋装物料的推动布置，将从输送机构接收的袋装物料推动到预定方案的位置处，完成一组袋装物料的布置。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述第一限位板部件包括：第一驱动部件、第一联轴器、第一直线模组、第一连接组件、第一滑块组件和第一限位板；所述第一驱动部件、第一联轴器、第一直线模组依次连接，所述第一直线模组平行布设在第一导轨和第二导轨的中间位置，所述第一限位板通过第一连接组件固定在第一直线模组的滑台上，所述第一滑块组件硬连接在第一限位板的两侧，分别与第一导轨和第二导轨运动配合，所述第一限位板由第一驱动部件驱动，沿导轨组件运动并停止在适当的位置处，从而在堆垛机构的底板上沿物料运输方向的法向方向上限定出物料被布置的位置。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述第二限位板部件包括：第二驱动部件、第二联轴器、第二直线模组、第二连接组件、第二滑块组件和第二限位板；所述第二驱动部件、第二联轴器、第二直线模组依次连接，所述第二直线模组平行布设在第一导轨和第二导轨的中间位置，所述第二限位板通过第二连接组件固定在第二直线模组的滑台上，所述第二滑块组件硬连接在第二限位板的两侧，分别与第一导轨和第二导轨运动配合，所述第二限位板由第二驱动部件驱动，沿导轨组件运动并停止在适当的位置处，从而在堆垛机构的底板上沿物料运输方向的法向方向上限定出物料被布置的位置。
5.根据权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于：所述物料布置组件包括：第三驱动部件、第四驱动部件、第一齿轮、第一齿条、第二齿轮、第二齿条、拨板部件和位置传感器；所述第一齿条与第一导轨平行布设在机架前端，所述第二齿条与第二导轨平行布设在机架后端，所述第一齿条和第二齿条位于同一水平面内，与所述底板平行；所述拨板部件沿物料运输方向布设在所述机架内部的中间位置；所述位置传感器设置在机架上，用于确定所述拨板部件的原点位置。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：所述拨板部件包括：前端连接件、前端滑块、后端连接件、后端滑块和拨板，所述前端连接件、后端连接件分别固定在所述拨板的前后两端；所述前端滑块固定在所述前端连接件上，与所述第一导轨运动配合，所述后端滑块固定在所述后端连接件上，与所述第二导轨运动配合；所述第三驱动部件、第一齿轮、前端连接件依序连接，所述第一齿轮与第一齿条形成啮合配合，由所述第三驱动部件为所述拨板部件提供驱动力，所述第四驱动部件、第二齿轮、后端连接件依序连接，所述第二齿轮与第二齿条形成啮合配合，由所述第四驱动部件为所述拨板部件提供驱动力，上述任一驱动部件均可以带动所述拨板部件沿物料运输方向的法向移动，完成对底板上袋装物料的位置控制。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：所述布置系统还包括控制系统，所述控制系统与所述第一驱动部件、第二驱动部件、第三驱动部件和第四驱动部件电连接，所述控制系统用于通过控制所有上述驱动部件的启停，来控制所述第一限位板、第二限位板和拨板的运动和静止，以实现对所述袋装物料的位置控制。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述机架的基本组成单元包括但不限于：方钢、铝型材或不锈钢方管。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述第一导轨和第二导轨采用双轴心导轨。
10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于：所述第一限位板、第二限位板和拨板采用相同的板式结构，所述板式结构的前后两端的下部边缘为圆弧形，所述圆弧的半径范围为：20-60厘米。
11.根据权利要求7所述的系统，其特征在于：所述第一限位板、第二限位板、拨板与底板之间均有距离相等的间隙，所述间隙的范围为：10-80毫米；所述第一限位板、第二限位板、拨板的运动速度的设置范围为：0.2-1.2m/s。
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