CN112551198A - 实现袋装物料自动装车的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种实现袋装物料自动装车的装置，包括物料传输模块，用于将物料按预设的路径移动至第一指定位置；物料抓取模块，与物料传输模块保持相对固定的位置关系，用于将物料抓运至指定车辆上；机器人模块，物料抓取模块设于机器人模块上，物料抓取模块由机器人模块带领进行位置的改变；轨道车模块，设于地面的坑内，轨道车模块的上表面与地面齐平；控制设备，分别与上述模块相连接，用于对物料传输模块、物料抓取模块以及轨道车模块的位置进行控制。采用了本发明的实现袋装物料自动装车的装置，极大的提高生产自动化，并减少了人力的繁重劳动，减少了企业的人力成本，也避免了一些对人体有害的物料在生产环境中对人体健康产生的危害。

Description

实现袋装物料自动装车的装置

技术领域

本发明涉及机械设备技术领域，尤其涉及自动运输装车技术领域，具体是指一种实现袋装物料自动装车的装置。

背景技术

在许多物料的运输过程中，其传动过程在现有技术中，运输过程已经能通过传送带实现自动传送，但在最后的卸载装车步骤，或者从一条传送带转运到另一床送带的搬运过程，往往需要人工进行搬运，无法直接进行自动运输，如以建筑行业中必不可少的水泥为例：

目前市面上没有袋装水泥机器人自动装卸设备，通常是采用传送带传送、人工搬运或专机的形式来进行装车工作，人工装车存在如下缺陷：现在由于人员装车成本的增高，增加了企业运行成本。且由于装车工多为农民工，在水泥运输的旺季也是农忙的季节，企业经常出现无人可用的现象，严重影响了企业的生产。

随着工业自动化的不断发展，机器人模仿人工去完成部分工作也为现实。那么设计一种机器配合机器人来实现袋装水泥自动化装车，可代替人的繁重劳动，实现生产机械化和自动化，减少了企业的人力成本，同时避免了人在粉料生产中环境对人体健康的危害。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足自动化、使用方便、适用范围较为广泛的实现袋装物料自动装车的装置。

为了实现上述目的，本发明的实现袋装物料自动装车的装置如下：

该实现袋装物料自动装车的装置，其主要特点是，所述的装置包括：

物料传输模块，用于将物料按预设的路径移动至第一指定位置；

物料抓取模块，设于所述的物料传输模块的上方，与物料传输模块保持相对固定的位置关系，用于将物料抓运至指定车辆上；

机器人模块，所述的物料抓取模块设于机器人模块上，所述的物料抓取模块由机器人模块带领进行位置的改变；

轨道车模块，设于地面的坑内，轨道车模块的上表面与地面齐平；

控制设备，分别与所述的物料传输模块、物料抓取模块、机器人模块以及轨道车模块相连接，用于对所述的物料传输模块、物料抓取模块以及轨道车模块的位置进行控制。

较佳地，所述的物料传输模块包括水平输送单元、斜向输送单元和物料放置平台单元，所述的斜向输送单元的两端分别连接所述的水平输送单元与物料放置平台单元，所述的物料放置平台单元的水平位置低于所述的水平输送单元的水平位置，所述的物料放置平台单元位于所述的物料抓运模块的下方，所述的物料放置平台单元的位置为所述的第一指定位置。

较佳地，所述的物料抓取模块包括物料抓取结构，位于机器人模块前端，所述的机器人模块控制所述的物料抓取结构将位于所述的第一指定位置的物料抓运至指定车辆上。

较佳地，所述的机器人模块包括机器人和底部固定座，所述的机器人通过螺栓固定于底部固定座上，所述的底部固定座通过地脚螺栓固定于地面上，机器人与所述的控制设备相连接。

较佳地，所述的轨道车模块由六个主动轮、六个从动轮、三块平行车架以及两根轨道构成，所述的主动轮和从动轮均通过螺栓安装于平行车架上，所述的三块平行车架相互通过螺栓连接，主动轮通过伺服电机驱动，伺服电机通过螺栓固定于平行车架上，伺服电机通过联轴器与主动轮连接。

较佳地，所述的指定车辆停于轨道车上，跟随所述的轨道车模块前后运动。

较佳地，所述的控制设备由PLC或其他控制设备构成。

采用了本发明的实现袋装物料自动装车的装置，极大的提高生产自动化，并减少了人力的繁重劳动，减少了企业的人力成本，也避免了一些对人体有害的物料在生产环境中对人体健康产生的危害。

附图说明

图1为本发明的实现袋装物料自动装车的装置的总体结构示意图。

图2为本发明的实现袋装物料自动装车的装置的局部放大视图。

图3为本发明的实现袋装物料自动装车的装置中轨道车模块的总体结构示意图。

附图标记：

1 物料传输模块

11 水平输送单元

12 斜向输送单元

13 物料放置平台单元

2 物料抓取模块

3 机器人模块

31 机器人

32 底部固定座

4 轨道车模块

41 平行车架

42 轨道

43 主动轮

44 伺服电机

45 联轴器

46 从动轮

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

本发明的该实现袋装物料自动装车的装置，其中包括：

物料传输模块1，用于将物料按预设的路径移动至第一指定位置；

物料抓取模块2，设于所述的物料传输模块1的上方，与物料传输模块1保持相对固定的位置关系，用于将物料抓运至指定车辆上；

机器人模块3，所述的物料抓取模块2设于机器人模块3上，所述的物料抓取模块2由机器人模块3带领进行位置的改变；

轨道车模块4，设于地面的坑内，轨道车模块4的上表面与地面齐平；

控制设备，分别与所述的物料传输模块1、物料抓取模块2、机器人模块3以及轨道车模块4相连接，用于对所述的物料传输模块1、物料抓取模块2以及轨道车模块4的位置进行控制。

作为本发明的优选实施方式，所述的物料传输模块1包括水平输送单元11、斜向输送单元12和物料放置平台单元13，所述的斜向输送单元12的两端分别连接所述的水平输送单元11与物料放置平台单元13，所述的物料放置平台单元13的水平位置低于所述的水平输送单元11的水平位置，所述的物料放置平台单元13位于所述的物料抓运模块的下方，所述的物料放置平台单元13的位置为所述的第一指定位置。

作为本发明的优选实施方式，所述的物料抓取模块2包括物料抓取结构，位于机器人模块3前端，所述的机器人模块3控制所述的物料抓取结构将位于所述的第一指定位置的物料抓运至指定车辆上。

作为本发明的优选实施方式，所述的机器人模块3包括机器人31和底部固定座32，所述的机器人31通过螺栓固定于底部固定座32上，所述的底部固定座32通过地脚螺栓固定于地面上，机器人31与所述的控制设备相连接。

作为本发明的优选实施方式，所述的轨道车模块4由六个主动轮43、六个从动轮46、三块平行车架41以及两根轨道42构成，所述的主动轮43和从动轮46均通过螺栓安装于平行车架41上，所述的三块平行车架41相互通过螺栓连接，主动轮43通过伺服电机44驱动，伺服电机44通过螺栓固定于平行车架41上，伺服电机44通过联轴器45与主动轮43连接。

作为本发明的优选实施方式，所述的指定车辆停于轨道车上，跟随所述的轨道车模块4前后运动。

作为本发明的优选实施方式，所述的控制设备由PLC或其他控制设备构成。

本发明的具体实施方式中，涉及一种袋装物料自动装车装置，其中所述的装置包括物料传输模块1、物料抓取模块2、机器人模块3、轨道车模块4及控制设备，通过物料传输模块1实现物料的运输，通过物料抓运模块完成物料的装车，且物料抓运模块装于机器人模块3上，车辆停在轨道车模块4上，轨道车可在控制设备的调度下前后移动，使物料抓运模块实现将物料移动至不同车辆上的不同位置上。

物料抓取模块2设于所述的机器人模块3上，所述的物料传输模块1设于所述的物料抓取模块2下方，且所述的物料抓取模块2和所述的物料传输模块1可通过所述的轨道车模块4的移动，保持相对固定的位置关系，所述的控制设备分别与所述的物料传输模块1、物料抓取模块2、轨道车模块4以及机器人模块3相连接。

所述的指定车辆停于轨道车模块4上，可跟随所述的轨道车模块4前后运动。

所述的物料传输模块1为皮带输送机，该皮带输送机包括水平输送单元11、斜向输送单元12以及物料放置平台单元13，所述的斜向输送单元12的两端分别连接所述的水平输送单元11与物料放置平台单元13，所述的物料放置平台单元13的水平位置低于所述的水平输送单元11的水平位置，所述的物料放置平台单元13位于所述的物料抓运模块的下方。

所述的物料抓取模块2为机器人前端的物料抓取结构，所述的物料抓取模块2设于所述的机器人模块3上，所述的物料抓取模块2与所述的控制设备相连接。

物料抓取模块2包括机器人31及设于该机器人31前端的物料抓取结构，所述的机器人31设于固定底座上，所述的机器人31与所述的控制设备相连接。

该袋装物料自动装车装置的结构可参阅图1与图2，图1为一实施例中本发明的一种袋装物料自动装车装置的总体结构示意图，图2为一实施例中本发明的一种袋装物料自动装车装置的局部放大视图。

该一种袋装物料自动装车装置的装置在一具体实施例中的结构如下所示：

该一种袋装物料自动装车装置，其中，所述的装置包括：

物料传输模块1，用于将物料按预设的路径移动至第一指定位置；

物料抓取模块2，与所述的物料传输模块1保持相对固定的位置关系，用于将经由所述的物料传输模块1运输到了第一指定位置的物料抓运至指定车辆上；

机器人模块3，所述的物料抓取模块2设于所述的机器人模块3上，所述的物料抓取模块2可由该机器人模块3带领进行位置的改变；

轨道车模块4，安装所述的轨道车模块4需在地面挖坑，所述的轨道车模块4设于坑内，上表面与地面齐平，装车车辆停止于轨道车模块4之上，可跟随轨道车模块4进行前后移动；

控制设备，分别与所述的物料传输模块1、物料抓取模块2、机器人模块3以及轨道车模块4相连接，用于对所述的物料传输模块1、物料抓取模块2以及轨道车模块4的位置进行控制，该控制设备可以由现有技术中的PLC或者其他控制设备构成。

在上述实施例中，所述的物料传输模块1包括水平输送单元11、斜向输送单元12以及物料放置平台单元13，所述的斜向输送单元12的两端分别连接所述的水平输送单元11与物料放置平台单元13，所述的物料放置平台单元13的水平位置低于所述的水平输送单元11的水平位置，其中所述的物料放置平台单元13的位置为所述的第一指定位置，其中，所述的水平输送单元11可以为水平输送机、所述的斜向输送单元12为斜皮带机，所述的物料放置平台单元13为物料放置平台。

在上述实施例中，所述的机器人模块3包括六轴/四轴机器人31、底部固定座32；

所述的六轴/四轴机器人31通过螺栓固定于底部固定座32上；

所述的底部固定座32通过地脚螺栓固定于地面上；

在上述实施例中，所述的物料抓取模块2为机器人前端的物料抓取结构2，所述的机器人31控制所述的物料抓取结构2将位于所述的第一指定位置的物料抓运至指定车辆上，所述的机器人31设于所述的机器人模块3上，所述的机器人与所述的控制设备相连接。

在上述实施例中，所述的轨道车模块4由六个主动轮43、六个从动轮46、三块平行车架41以及两根轨道42构成。

所述的轨道车模块4，主动轮43和从动轮46均通过螺栓安装于平行车架41上。三块平行车架41相互通过螺栓连接。

主动轮43由伺服电机44驱动，伺服电机44通过螺栓固定于平行车架41上，伺服电机44通过联轴器45与主动轮43连接。

在上述实施例中，所述的指定车辆停于轨道车模块4上，所述的物料抓取模块2能触及所述的指定车辆。

上述实施例中的一种袋装物料自动装车装置可用于袋装水泥的搬运过程中，在工作过程中，底部固定座32上安装有用于搬运袋装水泥的机器人31，该机器人31通过安装在该机器人前端的物料抓取模块2来进行袋装水泥的抓取，在该物料抓取模块2的下方安装有物料传输模块1，该物料传输模块1中的物料放置平台位于该物料抓取模块2的正下方，当需要装运水泥的车辆行驶至轨道车模块4时，启动本实施例的一种袋装物料自动装车装置，开始流水作业，袋装水泥通过物料传输模块1将水泥从水平输送机传输至斜皮带机再运送至物料放置平台，机器人带动物料抓取模块2抓取袋装水泥，根据各类车型的尺寸的堆垛要求将水泥包放置于车辆指定位置，然后重复抓取和码垛动作，当在车内码放满机器人正前方的水泥袋时，控制装置控制轨道车模块4向前移动一段指定的距离，装车车辆跟随轨道车移动该段距离，然后机器人重复抓取和码垛动作直至再次将机器人正前方的物料码放完成，系统再次控制轨道车模块4移动一段距离，如此循环往复，直至自动装车完成，设备回归待机位置，等待下一辆装车作业。通过该装置的运用可以克服现有袋装水泥自动装车的技术缺陷，极大的提高生产自动化，避免水泥装车环境对人体健康的危害。

具体来说，袋装的水泥包通过物料输送模块1运送至末端的物料放置平台，物料输送模块1也可前后移动，使物料放置模块13与机器人模块3上的物料抓取模块2形成相对固定的位置，同时轨道车模块4也可带领装车车辆前后移动，来弥补机器人模块3臂展够不到车厢每个位置的不足，物料抓取模块2从物料放置平台上抓取水泥包，机器人模块3将水泥包移动至指定位置，松开物料抓取模块2，使水泥包能按要求有序装至车辆上，然后重复抓取和码垛动作，完成自动装车全过程，在该实施例中，在整个设备中各个部分既是互相独立的，又是互相配合的关系，共同作用实现了袋装水泥的自动装车，极大的提高生产自动化，避免水泥装车环境对人体健康的危害。

在上述实施例中，车辆停至轨道车模块4上，在控制设备中输入水泥袋装车数量，控制设备自动计算数量，形成虚拟的袋装水泥的位置，通过数据反馈给执行模块，执行模块为物料传输模块1、物料抓取模块2、机器人模块3及轨道车模块4四部分，由执行模块自动实现具体的装车流程。

其中，所述的控制设备可设置在控制室内，根据装车数量自动计算装车位置，并控制物料传输模块1、物料抓取模块2、机器人模块3及轨道车模块4做相应运动，实现物料到达系统计算后的指定位置。

在该实施例中，机器人堆垛在水泥装车行业的应用避免传统人工作业的环境危害；且为机器人堆垛，在应用中可以满足不同大小的车型，现有传统堆垛的应用多为抓取位置固定，该装置组合中，抓取点物料放置平台单元13可根据装车堆垛高度变化随着皮带机做前后、上下移动，在该装置控制中做到了一体化作业，在本发明中，仅保护该控制设备的硬件部分，不保护其中的软件部分。

采用了本发明的实现袋装物料自动装车的装置，极大的提高生产自动化，并减少了人力的繁重劳动，减少了企业的人力成本，也避免了一些对人体有害的物料在生产环境中对人体健康产生的危害。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (7)

1.一种实现袋装物料自动装车的装置，其特征在于，所述的装置包括：

物料传输模块(1)，用于将物料按预设的路径移动至第一指定位置；

物料抓取模块(2)，设于所述的物料传输模块(1)的上方，与物料传输模块(1)保持相对固定的位置关系，用于将物料抓运至指定车辆上；

机器人模块(3)，所述的物料抓取模块(2)设于机器人模块(3)上，所述的物料抓取模块(2)由机器人模块(3)带领进行位置的改变；

轨道车模块(4)，设于地面的坑内，轨道车模块(4)的上表面与地面齐平；

控制设备，分别与所述的物料传输模块(1)、物料抓取模块(2)、机器人模块(3)以及轨道车模块(4)相连接，用于对所述的物料传输模块(1)、物料抓取模块(2)以及轨道车模块(4)的位置进行控制。

2.根据权利要求1所述的实现袋装物料自动装车的装置，其特征在于，所述的物料传输模块(1)包括水平输送单元(11)、斜向输送单元(12)和物料放置平台单元(13)，所述的斜向输送单元(12)的两端分别连接所述的水平输送单元(11)与物料放置平台单元(13)，所述的物料放置平台单元(13)的水平位置低于所述的水平输送单元(11)的水平位置，所述的物料放置平台单元(13)位于所述的物料抓运模块的下方，所述的物料放置平台单元(13)的位置为所述的第一指定位置。

3.根据权利要求1所述的实现袋装物料自动装车的装置，其特征在于，所述的物料抓取模块(2)包括物料抓取结构，位于机器人模块(3)前端，所述的机器人模块(3)控制所述的物料抓取结构将位于所述的第一指定位置的物料抓运至指定车辆上。

4.根据权利要求1所述的实现袋装物料自动装车的装置，其特征在于，所述的机器人模块(3)包括机器人(31)和底部固定座(32)，所述的机器人(31)通过螺栓固定于底部固定座(32)上，所述的底部固定座(32)通过地脚螺栓固定于地面上，机器人(31)与所述的控制设备相连接。

5.根据权利要求1所述的实现袋装物料自动装车的装置，其特征在于，所述的轨道车模块(4)由六个主动轮(43)、六个从动轮(46)、三块平行车架(41)以及两根轨道(42)构成，所述的主动轮(43)和从动轮(46)均通过螺栓安装于平行车架(41)上，所述的三块平行车架(41)相互通过螺栓连接，主动轮(43)通过伺服电机(44)驱动，伺服电机(44)通过螺栓固定于平行车架(41)上，伺服电机(44)通过联轴器(45)与主动轮(43)连接。

6.根据权利要求1所述的实现袋装物料自动装车的装置，其特征在于，所述的指定车辆停于轨道车上，跟随所述的轨道车模块(4)前后运动。

7.根据权利要求1所述的实现袋装物料自动装车的装置，其特征在于，所述的控制设备由PLC或其他控制设备构成。

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