CN112830414A - 一种自动卸载的物料输送装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动卸载的物料输送装置，包括：驱动模块、吊篮模块和控制模块；控制模块用于控制吊篮模块的上升、下降或停止；驱动模块包括：框架、电机、同步轴、第一卷轮、第二卷轮、第一拉绳、第二拉绳、弹簧和摇臂；吊篮模块包括：吊篮壳体、左边第一弹簧、左边第二弹簧、左边第一摇臂、左边第二摇臂、第一底板、第二底板、右边第一弹簧、右边第二弹簧、右边第一摇臂和右边第二摇臂；所述控制模块包括：电源、控制按钮模块、电机驱动电路、上限位行程开关和下限位行程开关。本发明结构简单，造价低，控制逻辑简单，使用过程简单，便于减少设备操作时间，提高生产效率。有利于降低车辆重心，减小车辆倾覆的风险，提升安全系数，提高生产效率。

Description

一种自动卸载的物料输送装置

技术领域

本发明涉及果园作业装备和物料吊装输送技术领域，特别是涉及一种自动卸载的物料输送装置。

背景技术

苹果、梨和柑橘是我国产量较大的林木水果，果实在树上生长的垂直落差范围较大，规模化和标准化果园中一般采用自走式采摘车和人工配合的收获模式，采摘车上具有可升降的平台，平台上放置果箱，工作人员站立在平台上，将采摘的水果放置在果箱中。目前这类装备存在的主要问题包括车辆重心高和果箱转运不便，一般果箱满载时的重量超过300kg，加上人员的体重使得车辆重心较高，地面不平整时存在整车倾覆的风险，并且在卸载果篮时需要将平台降下，降低了采摘效率。如申请号为201710003026.5的专利所公开的自走式果园采摘平台，在底盘上安装剪叉式升降架，升降架顶部安装作业平台，平台尺寸几乎与车身大小一致，采摘时工作人员和果篮都位于平台上。如申请号为201822069062.4的专利所公开的电液结合驱动型履带式果园采摘装置，采用液压缸驱动X型升降杆，具有较大的升降平台，作业时人员和果篮都位于升降平台上。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种自动卸载的物料输送装置，可以将高处的物料通过吊篮自动卸载到低处位置。将自动卸载的物料输送装置安装在果园的采摘设备上，在采摘设备底盘上安装大型果箱，工作人员采摘的水果先放置在本发明自动卸载的物料输送装置的吊篮中，由吊篮将水果卸载到底盘上的大型果箱中，益处在于降低了车辆重心，防止车辆倾覆，并且使得大型果箱的转运更为容易。另外采用绳索悬吊的模式，可以使得货篮具有很大的上下输送距离，适用范围广泛。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种自动卸载的物料输送装置，包括：驱动模块1、吊篮模块2和控制模块3；控制模块3用于控制吊篮模块的上升、下降或停止。

所述驱动模块1包括：框架101、电机102、同步轴103、第一卷轮104、第二卷轮、第一拉绳106、第二拉绳107、弹簧108和摇臂109；电机102与框架101固定连接，电机102与同步轴103连接，同步轴103的左右两端分别安装有第一卷轮104和第二卷轮；电机102驱动同步轴103旋转，从而驱动第一卷轮104和第二卷轮旋转；第一拉绳106缠绕在第一卷轮104上，第二拉绳107缠绕在第二卷轮上；第二拉绳107的自由端从框架101的右前方固定点伸出，并能够沿着右前方固定点滑动；第一拉绳106的自由端从框架101的左前方固定点伸出，并能够沿着左前方固定点滑动；弹簧108的固定端与框架101固定连接，弹簧108的活动端与摇臂109的活动端连接，摇臂109的固定端与框架101固定连接；

所述吊篮模块包括：吊篮壳体201、左边第一弹簧202、左边第二弹簧203、左边第一摇臂204、左边第二摇臂205、第一底板206、第二底板207、右边第一弹簧、右边第二弹簧、右边第一摇臂和右边第二摇臂；第一拉绳106和第二拉绳107分别在吊篮壳体的左上端、右上端分为两股；吊篮壳体201为长方体结构，底部安装有第一底板206和第二底板207，第一底板206和第二底板207的旋转端分别能够绕吊篮壳体201下端前、后方的边框进行旋转；左边第一摇臂204通过销轴安装在吊篮壳体201的左端，可绕销轴旋转，左边第一摇臂204的一端通过绳索与第一底板206的移动端连接，左边第一摇臂204的一端还与第一拉绳的其中一股连接，左边第一摇臂204的另一端与左边第一弹簧202的活动端连接，左边第一弹簧202的固定端与吊篮壳体201固定连接；左边第一弹簧202的固定端所在位置高于所述销轴的位置；

左边第二摇臂205和左边第二弹簧203的安装位置与左边第一摇臂204、左边第一弹簧202的安装位置对称，区别在于：左边第二摇臂205的一端通过绳索与第二底板207的移动端连接，左边第二摇臂205的一端还与第一拉绳的另外一股连接；

右边第一摇臂通过销轴安装在吊篮壳体的右端，可绕销轴旋转，右边第一摇臂的一端通过绳索与第一底板(206)的移动端连接，右边第一摇臂的一端还与第二拉绳的其中一股连接，右边第一摇臂的另一端与右边第一弹簧的活动端连接，右边第一弹簧的固定端与吊篮壳体固定连接；右边第一弹簧的固定端所在位置高于所述销轴的位置；

右边第二摇臂和右边第二弹簧的安装位置与右边第一摇臂、右边第一弹簧的安装位置对称，区别在于：右边第二摇臂的一端通过绳索与第二底板(207)的移动端连接，右边第二摇臂的一端还与第二拉绳的另外一股连接。

优选地，所述电机102采用直流有刷电机。

所述控制模块包括：电源310、控制按钮模块320、电机驱动电路330、上限位行程开关340和下限位行程开关350；控制按钮模块320包括供电开关321、自复位上升按钮322和自复位下降按钮323，自复位上升按钮322和自复位下降按钮323用于控制电机实现正反转，从而使得吊篮模块上升或下降；

下限位行程开关350与框架101固定连接，位于弹簧108与摇臂109的固定端之间，使得摇臂109摆动时能够按压下限位行程开关350。上限位行程开关340安装在框架101左前端的下方，使得吊篮壳体201上升到上极限位置时，吊篮壳体201能够按压上限位行程开关340。

优选地，控制按钮模块320还包括急停开关324，用于在紧急情况下快速使电机停止工作。

优选地，电机驱动电路330采用接触器模块构成换向和状态自锁电路，接触器模块中接触器的数量不少于2个。

优选地，电源310为蓄电池或外接直流电源。

优选地，所述控制模块中安装过流保护器，当出现短路或者电流过大的情况时，过流保护器工作，断开供电。

优选地，在吊篮壳体201内设置柔性材料，在运输过程中减少果实的碰撞损伤。

本发明的有益效果：

1、本发明针对现有技术的不足，提供了一种自动卸载的物料上下输送装置。输送装置结构简单，电路采用常见元器件构成，造价低，控制逻辑简单，无需运行控制程序的芯片，对农林业使用人员而言，维护简单。

2、输送装置的控制按钮仅有电源开关、上行开关和下行开关，输送装置使用过程简单，便于减少设备操作时间，提高生产效率。

3、采用本输送装置的自走式果园采摘车，可以将主果箱放置于底盘上，无需跟随平台进行升降，有利于降低车辆重心，减小车辆倾覆的风险，提升安全系数，并且便于果箱的转运，提高生产效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本申请的不当限定。后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分，本领域技术人员应该理解的是，这些附图未必是按比例绘制的，在附图中：

图1是本发明实施例公开的一种自动卸载的物料上下输送装置的结构示意图；

图2是本发明实施例公开的一种自动卸载的物料上下输送装置的驱动模块的结构示意图；

图3是本发明实施例公开的一种自动卸载的物料上下输送装置的吊篮模块的结构示意图；

图4是本发明实施例公开的一种自动卸载的物料上下输送装置的控制模块的结构示意图。

图5是本发明实施例公开的一种自动卸载的物料上下输送装置的工作过程示意图；其中(a)图为装载状态下降示意图，(b)图为下降到达卸载位置示意图，(c)图为装载后上升示意图，(d)图为到达顶部位置示意图。

图6是本发明实施例公开的一种自动卸载的物料上下输送装置的控制模块的电路原理图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种自动卸载的物料输送装置，参考图1，所述装置包括：驱动模块1，与车架或使用场景的固定框架连接，采用电机驱动卷轮，驱动模块的功能是卷绕拉绳，使得拉绳末端的对象上升或者下降；吊篮模块2，与拉绳连接，悬吊在驱动模块下，吊篮模块的作用是暂时存储物料，直到吊篮模块向下运动到卸载位置，然后吊篮模块的弹簧使得摇臂运动到下极限位置，当吊篮上升时，吊篮底部的底板打开，物料卸载；控制模块3，包括电源、控制按钮模块、电机驱动电路、上限位行程开关、下限位行程开关，控制模块的作用是用户通过按控制钮模块控制电机驱动电路，使得吊篮模块上升或者下降，当吊篮到达上极限位置和下极限位置时，行程开关动作，控制模块使得电机停止动作。

参考图2，所述的驱动模块包括：框架101、电机102、同步轴103、第一卷轮104、第二卷轮、第一拉绳106、第二拉绳107、弹簧108和摇臂109。电机102与框架101固定连接，电机102与同步轴103连接，同步轴103的左右两端分别安装有第一卷轮104和第二卷轮；电机102驱动同步轴103旋转，从而驱动第一卷轮104和第二卷轮旋转。第一拉绳106缠绕在第一卷轮104上，第二拉绳107缠绕在第二卷轮上；第二拉绳107的自由端从框架101的右前方固定点伸出，并能够沿着右前方固定点滑动；第一拉绳106的自由端从框架101的左前方固定点伸出，并能够沿着左前方固定点滑动。弹簧108的固定端与框架101固定连接，弹簧108的活动端与摇臂109的活动端连接，摇臂109的固定端与框架101固定连接。

优选地，所述电机可以采用直流有刷电机，使得电机驱动电路中无需采用电机驱动器，以达到简化电路的效果。

参考图3，所述的吊篮模块包括：吊篮壳体201、左边第一弹簧202、左边第二弹簧203、左边第一摇臂204、左边第二摇臂205、第一底板206、第二底板207、右边第一弹簧、右边第二弹簧、右边第一摇臂和右边第二摇臂。第一拉绳106和第二拉绳107分别在吊篮壳体的左上端、右上端分为两股；吊篮壳体201为长方体结构，底部安装有第一底板206和第二底板207，第一底板206和第二底板207的旋转端分别可以绕吊篮壳体下端前、后方的边框进行旋转。左边第一摇臂204通过销轴安装在吊篮壳体201的左端，可以绕销轴旋转，左边第一摇臂204的一端通过绳索与第一底板206的移动端连接，左边第一摇臂204的一端还与第一拉绳的其中一股连接，左边第一摇臂204的另一端与左边第一弹簧202的活动端连接，左边第一弹簧202的固定端与吊篮壳体201固定连接。左边第一弹簧202的固定端所在位置高于所述销轴的位置。

左边第二摇臂205和左边第二弹簧203的安装位置与左边第一摇臂204、左边第一弹簧202的安装位置对称，区别在于：左边第二摇臂205的一端通过绳索与第二底板207的移动端连接，左边第二摇臂205的一端还与第一拉绳的另外一股连接。

右边第一摇臂通过销轴安装在吊篮壳体的右端，可绕销轴旋转，右边第一摇臂的一端通过绳索与第一底板(206)的移动端连接，右边第一摇臂的一端还与第二拉绳的其中一股连接，右边第一摇臂的另一端与右边第一弹簧的活动端连接，右边第一弹簧的固定端与吊篮壳体固定连接；右边第一弹簧的固定端所在位置高于所述销轴的位置；

右边第二摇臂和右边第二弹簧的安装位置与右边第一摇臂、右边第一弹簧的安装位置对称，区别在于：右边第二摇臂的一端通过绳索与第二底板(207)的移动端连接，右边第二摇臂的一端还与第二拉绳的另外一股连接。

参考图4，所述的控制模块包括：电源310、控制按钮模块320、电机驱动电路330、上限位行程开关340、下限位行程开关350，其中电源310可以采用的方案包括但不限于蓄电池、外接直流电源；控制按钮模块320包括供电开关321、自复位上升按钮322、自复位下降按钮323，自复位上升按钮和自复位下降按钮用于控制电机实现正反转，从而使得吊篮模块上升或下降；

优选地，控制按钮模块320还包括急停开关324，用于在紧急情况下用户可以快速的停止电机。

优选地，电机驱动电路330可以采用接触器模块构成换向和状态自锁电路，接触器模块中接触器的数量不少于2个。

下限位行程开关350与框架101固定连接，位于弹簧108与摇臂109的固定端之间，使得摇臂109摆动时能够按压下限位行程开关350。上限位行程开关340安装在框架101左前端的下方，使得吊篮壳体201上升到上极限位置时，吊篮壳体201能够按压上限位行程开关340。

优选地，所述控制模块中可以安装过流保护器，当出现短路或者电流过大的情况时，保护器工作，断开供电。

优选地，针对果园采摘的应用场景，在吊篮壳体201内设置柔性材料，在运输过程中减少果实的碰撞损伤。

参考图5，本发明的工作过程是：

吊篮在满载状态下，总重量作用于拉绳，拉绳的拉力使得吊篮上的第一摇臂204和第二摇臂205处于上部位置，连接摇臂和底板的绳索使得第一底板206和第二底板207都保持关闭状态；用户按压自复位下降按钮，驱动模块1的电机102旋转使得吊篮向下运动。

当吊篮由满载状态向下运动时，吊篮的总重量作用于拉绳上，拉绳拉力使得摇臂保持在上部位置，摇臂无法被弹簧拉到下部位置，吊篮的底板保持关闭，吊篮持续向下运动直到到达卸载位置。

当吊篮下降到达卸载位置后，电机102继续旋转，使得拉绳由张紧状态变为松弛状态，驱动模块1的弹簧109拉动摇臂109，使得摇臂109按压下限位行程开关350，触发下限位行程开关350，控制模块3使得电机102停止旋转；此时由于拉绳位于松弛状态，吊篮模块2的第一弹簧202和第二弹簧203分别拉动第一摇臂204和第二摇臂205，使得第一摇臂204和第二摇臂205处于下部位置，连接第一摇臂、第二摇臂和底板的绳索处于松弛状态。

用户按压控制按钮模块320中的自复位上升按钮322，电机102旋转使得第一拉绳、第二拉绳绕到卷轮上，第一拉绳开始向上拉第一摇臂204和第二摇臂205，由于第一弹簧202和第二弹簧203的拉力作用，第一摇臂204和第二摇臂205仍保持在下部位置，第一底板206和第二底板207在装载物品和自身重量的作用下打开，装载物品从吊篮内卸载。

电机102旋转使得吊篮模块2运动到上极限位置时，吊篮壳体201按压安装在驱动模块的框架101上的上限位行程开关340，控制模块3使得电机102在延时一定时间后停止旋转，摇臂被拉绳拉到上部位置，吊篮模块2的第一底板206和第二底板207关闭，电机102停止转动后，由于大传动比减速器的自锁作用，可以对电机102断电，此时吊篮模块2仍保持在上极限位置，供用户向吊篮内装载物品。

优选地，采用两个接触器和两个自复位开关构成电机换向电路，参考图6，控制模块的工作原理是：第一接触器和第二接触器的主触点KM1S和KM2S连接电机绕组两端，构成换向电路，然后与断路器相连，使得电路中存在短路情况时断路器工作，使得电路与电源断开。自复位上升按钮322的常开端SB1A与第一接触器的常开控制端KM1A并联，然后串联自复位上升按钮的常闭端SB2B，进一步串联第二接触器的常闭控制端KM2B，串联上限位行程开关340的常闭端，串联第一接触器的控制线圈KM1W，构成第一支路，然后第一支路并联直流电源两端。第二支路的连接方式见图6。

当用户按压第一支路的自复位上升按钮322，此时第一接触器的控制线圈KM1W得电，使得第一接触器的常开控制端KM1A闭合，当自复位上升按钮322断开后，第一接触器的常开控制端KM1A保持闭合，第一接触器的控制线圈KM1W持续得电，构成了第一接触器的状态自锁；当第一接触器的控制线圈KM1W得电时，其连接于第二支路的常闭控制端SB1B断开，使得第二支路断开，从而使得第二接触器的控制线圈KM2W无法得电，构成第一接触器和第二接触器的状态互斥，二者无法同时得电。当第二支路的自复位下降按钮323按下时，工作原理与按压自复位上升按钮322的情况类似，此时第二支路状态自锁，第一接触器和第二接触器的状态互斥。

与现有技术相比，本发明实施例提供的一种自动卸载的物料上下输送装置，结构简单，应用场景广泛，通过拉绳吊装货篮，可以实现很长的上下输送距离。该装置的物料上下输送仅仅通过按压上升按钮和下降按钮即可实现，将物料从上部输送到下部卸载位置后，按压上升按钮，吊篮再次上升时可以实现自动卸载，无需在下部进行人工操作，减小了操作强度，降低人工成本。本发明提高的输送装置可以应用于林木果园采摘平台，将大型果箱安装在平台车底部，降低车辆重心，减小倾覆风险，提高生产安全性，并且使得大果箱的卸载更为容易，提高生产效率。

应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种自动卸载的物料输送装置，其特征在于，包括：

驱动模块(1)、吊篮模块(2)和控制模块(3)；控制模块(3)用于通过驱动模块(1)控制吊篮模块(2)的上升、下降或停止；

所述驱动模块(1)包括：框架(101)、电机(102)、同步轴(103)、第一卷轮(104)、第二卷轮、第一拉绳(106)、第二拉绳(107)、弹簧(108)和摇臂(109)；电机(102)与框架(101)固定连接，电机(102)与同步轴(103)连接，同步轴(103)的左右两端分别安装有第一卷轮(104)和第二卷轮；电机(102)驱动同步轴(103)旋转，从而驱动第一卷轮(104)和第二卷轮旋转；第一拉绳(106)缠绕在第一卷轮(104)上，第二拉绳(107)缠绕在第二卷轮上；第二拉绳(107)的自由端从框架(101)的右前方固定点伸出，并能够沿着右前方固定点滑动；第一拉绳(106)的自由端从框架(101)的左前方固定点伸出，并能够沿着左前方固定点滑动；弹簧(108)的固定端与框架(101)固定连接，弹簧(108)的活动端与摇臂(109)的活动端连接，摇臂(109)的固定端与框架(101)固定连接；

所述吊篮模块包括：吊篮壳体(201)、左边第一弹簧(202)、左边第二弹簧(203)、左边第一摇臂(204)、左边第二摇臂(205)、第一底板(206)、第二底板(207)、右边第一弹簧、右边第二弹簧、右边第一摇臂和右边第二摇臂；第一拉绳(106)和第二拉绳(107)分别在吊篮壳体的左上端、右上端分为两股；吊篮壳体(201)为长方体结构，底部安装有第一底板(206)和第二底板(207)，第一底板(206)和第二底板(207)的旋转端分别能够绕吊篮壳体(201)下端前、后方的边框进行旋转；左边第一摇臂(204)通过销轴安装在吊篮壳体(201)的左端，可绕销轴旋转，左边第一摇臂(204)的一端通过绳索与第一底板(206)的移动端连接，左边第一摇臂(204)的一端还与第一拉绳的其中一股连接，左边第一摇臂(204)的另一端与左边第一弹簧(202)的活动端连接，左边第一弹簧(202)的固定端与吊篮壳体(201)固定连接；左边第一弹簧(202)的固定端所在位置高于所述销轴的位置；

左边第二摇臂(205)和左边第二弹簧(203)的安装位置与左边第一摇臂(204)、左边第一弹簧(202)的安装位置对称，区别在于：左边第二摇臂(205)的一端通过绳索与第二底板(207)的移动端连接，左边第二摇臂(205)的一端还与第一拉绳的另外一股连接；

右边第一摇臂通过销轴安装在吊篮壳体的右端，可绕销轴旋转，右边第一摇臂的一端通过绳索与第一底板(206)的移动端连接，右边第一摇臂的一端还与第二拉绳的其中一股连接，右边第一摇臂的另一端与右边第一弹簧的活动端连接，右边第一弹簧的固定端与吊篮壳体固定连接；右边第一弹簧的固定端所在位置高于所述销轴的位置；

右边第二摇臂和右边第二弹簧的安装位置与右边第一摇臂、右边第一弹簧的安装位置对称，区别在于：右边第二摇臂的一端通过绳索与第二底板(207)的移动端连接，右边第二摇臂的一端还与第二拉绳的另外一股连接。

2.如权利要求1所述的自动卸载的物料输送装置，其特征在于：所述电机(102)采用直流有刷电机。

3.如权利要求1所述的自动卸载的物料输送装置，其特征在于：所述控制模块(3)包括：电源(310)、控制按钮模块(320)、电机驱动电路(330)、上限位行程开关(340)和下限位行程开关(350)；控制按钮模块(320)包括供电开关(321)、自复位上升按钮(322)和自复位下降按钮(323)，自复位上升按钮(322)和自复位下降按钮(323)用于控制电机实现正反转，从而使得吊篮模块上升或下降；

下限位行程开关(350)与框架(101)固定连接，位于弹簧(108)与摇臂(109)的固定端之间，使得摇臂(109)摆动时能够按压下限位行程开关(350)。上限位行程开关(340)安装在框架(101)左前端的下方，使得吊篮壳体(201)上升到上极限位置时，吊篮壳体(201能够按压上限位行程开关(340)。

4.如权利要求3所述的自动卸载的物料输送装置，其特征在于：控制按钮模块(320)还包括急停开关(324)，用于在紧急情况下快速使电机停止工作。

5.如权利要求3所述的自动卸载的物料输送装置，其特征在于：电机驱动电路(330)采用接触器模块构成换向和状态自锁电路，接触器模块中接触器的数量不少于2个。

6.如权利要求3所述的自动卸载的物料输送装置，其特征在于：电源(310)为蓄电池或外接直流电源。

7.如权利要求3所述的自动卸载的物料输送装置，其特征在于：所述控制模块(3)中安装过流保护器，当出现短路或者电流过大的情况时，过流保护器工作，断开供电。

8.如权利要求1所述的自动卸载的物料输送装置，其特征在于：在吊篮壳体(201)内设置柔性材料，在运输过程中减少果实的碰撞损伤。

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