CN112960419A - 一种货物自动化装车装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种货物自动化装车装置，本发明包括桁架、货叉和用于驱动货叉在桁架上移动的行走组件，所述货叉通过安装架与行走组件相连接，所述货叉为C形架，所述安装架包括支撑架和固定设置在支撑架上的第一销轴与第二销轴，第一销轴和第二销轴分别连接在支撑架的两端，货叉的上端端部铰接在第一销轴上，货叉的上端远离其端部的一侧设置有长条孔，所述长条孔大于第二销轴的直径，所述第二销轴活动设置在长条孔内，且货叉设置长条孔的一侧与安装架之间设置有弹簧。本发明的货叉在装载货物时，能够通过其货物的自重，使货叉带动货物内倾，能够避免货物在运送过程中摇晃跌落，在卸载货物后，通过弹簧的弹力进行复位，稳定性更高。

Description

一种货物自动化装车装置

技术领域

本发明涉及自动装车技术领域，具体地说是一种货物自动装车装置。

背景技术

成卷线缆货物因形状特殊、重量较大，主要采用托盘装载、货车运输的方式，目前在装车环节大多采用人工驾驶叉车搬运的方式，费时费力、自动化程度低。

目前现有的自动装车类的设备大多集中于码垛环节，且较适用于可随意堆叠、形状规则、不易损坏类货物。检索可知，申请号为CN201621410067.3的中国专利公开了一种自动装车码垛生产线，并具体公开了以下技术内容：包括在装车场地上的车辆定位系统，在货车定位停放的场地的两侧设置有高架龙门式自动上料系统，在高架龙门式自动上料系统内部设置有立柱跨骑式自动码放系统，在高架龙门式自动上料系统的外侧设置有用于将货物自动供给高架龙门式自动上料系统的自动供料系统，可实现将货物自动码放到货车上的功能。上述现有技术方案中，只能将货物通过辊道输送及斜坡滑落的方式依次顺序码放，对于货物本身要求非常高，且车辆定位采用预埋在地基里的固定辊式定位滚筒，仅仅适用于与此相配的车型。与此同时，该装置的结构较复杂，操作较繁琐。

发明内容

本发明的目的是针对以上不足，提供一种货物自动装车装置，适应多种货物进行装车，保证高效的同时，提升自动化水平。

本发明所采用技术方案是：

一种货物自动化装车装置，包括桁架、货叉和用于驱动货叉在桁架上移动的行走组件，所述货叉通过安装架与行走组件相连接，所述货叉为C形架，所述安装架包括支撑架和固定设置在支撑架上的第一销轴与第二销轴，第一销轴和第二销轴分别连接在支撑架的两端，货叉的上端端部铰接在第一销轴上，货叉的上端远离其端部的一侧设置有长条孔，所述长条孔大于第二销轴的直径，所述第二销轴活动设置在长条孔内，且货叉设置长条孔的一侧与安装架之间设置有弹簧，当货叉处于空载状态时，所述货叉处于水平状态，货叉受弹簧向上的拉力使得长条孔的下端支撑在第二销轴上，所述第二销轴位于长条孔内的下端，当货叉处于载货状态时，所述货叉处于叉口向上倾斜的状态，货叉受货物重力下压使得长条孔的上端支撑在第二销轴上。

作为进一步的优化，本发明所述桁架的一端下侧设置有载货平台，桁架的另一端用于进车，桁架的周向方向上设置有多个测距元件。

作为进一步的优化，本发明所述货叉通过托盘转移货物，货物摆放在托盘上，所述托盘包括上支撑板、下支撑板和中间支撑肋筋，上支撑板、中间支撑肋筋和下支撑板依次固定连接，且上支撑板和下支撑板之间留有间距，当进行作业时，货叉伸入到该间距中。

作为进一步的优化，本发明所述行走组件包括横向滑移架、纵向滑移架和升降导柱，所述横向滑移架通过第一导轨滑动设置在桁架上，且横向滑移架的滑动方向沿桁架的长度方向，横向滑移架与桁架之间设置有第一驱动组件，所述纵向滑移架通过第二导轨滑动设置在横向滑移架上，且纵向滑移架的滑动方向沿桁架的宽度方向，纵向滑移架与横向滑移架之间设置有第二驱动组件，所述升降导柱通过第三导轨滑动设置在纵向滑移架上，升降导柱的滑动方向沿竖直方向，升降导柱与纵向滑移架之间设置有第三驱动组件，所述货叉连接在升降导柱的下端。

作为进一步的优化，本发明所述第一驱动组件包括第一伺服电机和连接在第一伺服电机上的第一齿轮，桁架的长度方向上铺设有第一齿条，所述第一齿轮与第一齿条啮合连接，第二驱动组件包括第二伺服电机和连接在第二伺服电机上的第二齿轮，横向滑移架上铺设有沿其长度方向的第二齿条，所述第二齿轮与第二齿条相啮合连接，所述第三驱动组件包括第三伺服电机和连接在第三伺服电机上的第三齿轮，升降导柱上铺设有沿竖直方向的第三齿条，所述第三齿轮与第三齿条啮合连接。

作为进一步的优化，本发明所述横向滑移架包括第一架体和第二架体，第一架体和第二架体平行设置，且第一架体与第二架体之间设置有间距，且该间距不小于升降导柱的宽度，第一架体和第二架体的两端分别通过连接架相固定连接，所述纵向滑移架在两个连接架之间的区域内滑动。

作为进一步的优化，本发明所述第一伺服电机设置在横向滑移架的一端，桁架的两侧均铺设有第一齿条，横向滑移架的两端均转动设置有第一齿轮，所述第一伺服电机通过中间连接件与横向滑移架两端的第一齿轮相连接，所述中间连接件包括中间轴和固定设置在中间轴上的中间齿轮，中间齿轮与第一齿轮相连接，且中间轴通过齿轮啮合与第一伺服电机的输出轴相连接。

作为进一步的优化，本发明货叉包括下托架、上连接架和中间连接架，上连接架、中间连接架和下托架依次固定连接，且围成C形，所述上连接架的端部铰接在第一销轴上，所述长条孔设置在中间连接架的上部。

作为进一步的优化，本发明所述下托架的端部设置有接近开关。

本发明还提供一种货物自动装车方法，包括如下步骤：

S1、导入预装车的车型信息，所述车型信息包括车型代号、整体高度、整体长度以及货箱的尺寸；

S2、车辆进场时，选择相应预装车的车型代号，通过测距仪检测车辆位置，并指导车辆调整至预设位置；

S3、将货物摆放中托盘上，通过产品输送线将货物输送至载货平台上，再通过货叉依次摆放至货车上，完成自动装车。

本发明具有以下优点：

1、本发明的货叉在装载货物时，能够通过其货物的自重，使货叉带动货物内倾，能够避免货物在运送过程中摇晃跌落，在卸载货物后，通过弹簧的弹力进行复位，稳定性更高；

2、本发明的桁架内设置有测距元件，在车辆进场时，通过车距元件检测车辆的位置，并指导车辆调整至预设位置，方便后续的货叉进行自动摆放。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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。

下面结合附图对本发明进一步说明：

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为行走组件的结构示意图；

图3为横向滑移架的俯视示意图；

图4为升降导柱的驱动结构示意图；

图5为货叉的安装示意图；

图6为货叉在载货时的状态示意图；

图7为托盘的结构示意图。

其中：1、桁架，2、货物，3、托盘，4、载货平台，5、激光测距仪，6、货车，7、货叉，8、行走组件，9、光栅测距仪，10、横向滑移架，11、第一伺服电机，12、中间轴，13、第一齿轮，14、纵向滑移架，15、第二齿条，16、第二伺服电机，17、升降导柱，18、中间齿轮，19、第三伺服电机，20、第三齿轮，21、第三导轨，22、支撑架，23、第一销轴，24、第二销轴，25、弹簧， 26、上连接架，27、长条孔，28、中间连接架，29、下托架，30、接近开关。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互结合。

需要理解的是，在本发明实施例的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。在本发明实施例中的“多个”，是指两个或两个以上。

本发明实施例中的属于“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

本实施例提供一种货物自动化装车装置，如图1所示，包括桁架1、货叉7 和用于驱动货叉7在桁架1上移动的行走组件8，所述桁架1的一端下侧设置有载货平台4，货物2通过托盘3进行存放，托盘3的设置主要是为了方便货叉7进行运送，如图7所示，所述托盘3包括上支撑板、下支撑板和中间支撑肋筋，上支撑板、中间支撑肋筋和下支撑板依次固定连接，且上支撑板和下支撑板之间留有间距，上述托盘3一般采用木质材料制造，当进行作业时，货叉 7伸入到该间距中。货物2先通过产品输送线转移至载货平台4上，载货平台4 设置有一定的高度，载货平台4的设置可以降低货叉7的升降间距，可以节省货叉7的运行时间，所述产品输送线择优选择为AGV自动输送装置，所述货叉 7通过托盘3转移货物2。桁架1的另一端用于进车，桁架1的周向方向上设置有多个测距元件，所述测距元件包括设置在载货平台4上的激光测距仪5以及设置在进车端处的光栅测距仪9，用于货车6进入到桁架1内时，检测车辆的位置方便指导车辆调整至预设位置。如图5所示，所述货叉7通过安装架与行走组件8相连接，货叉7包括下托架29、上连接架26和中间连接架28，上连接架26、中间连接架28和下托架29依次固定连接，且围成C形，所述安装架包括支撑架22和固定设置在支撑架22上的第一销轴23与第二销轴24，第一销轴23和第二销轴24分别连接在支撑架22的两端，货叉7的上连接架26的端部铰接在第一销轴23上，中间连接架28的上端设置有长条孔27，所述长条孔27大于第二销轴24的直径，所述第二销轴24活动设置在长条孔27内，所述长条孔可以设置成矩形孔，矩形孔的长度方向沿中间连接架28的长度方向，矩形孔的长度和宽度均大于第二销轴24的直径，以保证货叉7在绕第一销轴 23转动的过程中，第二销轴24相对于矩形孔能够分别移动至矩形孔长度方向的两端，且矩形孔的长度设置影响货叉7在装载货物2后的倾斜角度。货叉7 设置长条孔27的一侧与安装架之间设置有弹簧25，如图5所示，当货叉7处于空载状态时，所述货叉7处于水平状态，货叉7受弹簧25向上的拉力使得长条孔27的下端支撑在第二销轴24上，所述第二销轴24位于长条孔27内的下端。如图6所示，当货叉7处于载货状态时，所述货叉7处于叉口向上倾斜的状态，能够避免货叉7在移动过程中，避免货物2摇晃跌落，货叉7受货物重力下压使得长条孔27的上端支撑在第二销轴24上。为了避免货叉7在运行过程中，出现碰撞前端的障碍的情况发生，本实施例所述下托架29的端部设置有接近开关30，通过接近开关30检测前端障碍，进行及时止停。

如图2所示，本实施例所述行走组件8包括横向滑移架10、纵向滑移架14 和升降导柱17，所述横向滑移架10通过第一导轨滑动设置在桁架1上，且横向滑移架10的滑动方向沿桁架1的长度方向，横向滑移架10与桁架1之间设置有第一驱动组件，所述第一驱动组件包括第一伺服电机11和连接在第一伺服电机11上的第一齿轮13，桁架1的长度方向上铺设有第一齿条，所述第一齿轮13与第一齿条啮合连接。所述纵向滑移架14通过第二导轨滑动设置在横向滑移架10上，且纵向滑移架14的滑动方向沿桁架1的宽度方向，纵向滑移架 14与横向滑移架10之间设置有第二驱动组件，第二驱动组件包括第二伺服电机16和连接在第二伺服电机16上的第二齿轮，横向滑移架10上铺设有沿其长度方向的第二齿条15，所述第二齿轮与第二齿条15相啮合连接。所述升降导柱17通过第三导轨21滑动设置在纵向滑移架14上，升降导柱17的滑动方向沿竖直方向，升降导柱17与纵向滑移架14之间设置有第三驱动组件，所述货叉7连接在升降导柱17的下端，如图4所示，所述第三驱动组件包括第三伺服电机19和连接在第三伺服电机19上的第三齿轮20，升降导柱17上铺设有沿竖直方向的第三齿条，所述第三齿轮20与第三齿条啮合连接。

如图3所示，本实施例所述横向滑移架10包括第一架体和第二架体，第一架体和第二架体平行设置，且第一架体与第二架体之间设置有间距，且该间距不小于升降导柱17的宽度，第一架体和第二架体的两端分别通过连接架相固定连接，所述纵向滑移架14在两个连接架之间的区域内滑动。所述第一伺服电机 11设置在横向滑移架10的一端，桁架1的两侧均铺设有第一齿条，横向滑移架10的两端均转动设置有第一齿轮13，所述第一伺服电机11通过中间连接件与横向滑移架10两端的第一齿轮13相连接，所述中间连接件包括中间轴12 和固定设置在中间轴12上的中间齿轮18，中间齿轮18与第一齿轮13相连接，且中间轴12通过齿轮啮合与第一伺服电机11的输出轴相连接。

本实施例还提供一种基于上述自动装车装置的货物自动装车方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、导入预装车的车型信息，所述车型信息包括车型代号、整体高度、整体长度以及货箱的尺寸；

S2、车辆进场时，选择相应预装车的车型代号，通过测距仪检测车辆位置，并指导车辆调整至预设位置；

S3、将货物摆放中托盘上，通过产品输送线将货物输送至载货平台上，再通过货叉依次摆放至货车上，完成自动装车。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种货物自动化装车装置，其特征在于：包括桁架、货叉和用于驱动货叉在桁架上移动的行走组件，所述货叉通过安装架与行走组件相连接，所述货叉为C形架，所述安装架包括支撑架和固定设置在支撑架上的第一销轴与第二销轴，第一销轴和第二销轴分别连接在支撑架的两端，货叉的上端端部铰接在第一销轴上，货叉的上端远离其端部的一侧设置有长条孔，所述长条孔大于第二销轴的直径，所述第二销轴活动设置在长条孔内，且货叉设置长条孔的一侧与安装架之间设置有弹簧，当货叉处于空载状态时，所述货叉处于水平状态，货叉受弹簧向上的拉力使得长条孔的下端支撑在第二销轴上，所述第二销轴位于长条孔内的下端，当货叉处于载货状态时，所述货叉处于叉口向上倾斜的状态，货叉受货物重力下压使得长条孔的上端支撑在第二销轴上。

2.根据权利要求1所述的货物自动化装车装置，其特征在于：所述桁架的一端下侧设置有载货平台，桁架的另一端用于进车，桁架的周向方向上设置有多个测距元件。

3.根据权利要求1所述的货物自动化装车装置，其特征在于：所述货叉通过托盘转移货物，货物摆放在托盘上，所述托盘包括上支撑板、下支撑板和中间支撑肋筋，上支撑板、中间支撑肋筋和下支撑板依次固定连接，且上支撑板和下支撑板之间留有间距，当进行作业时，货叉伸入到该间距中。

4.根据权利要求1所述的货物自动化装车装置，其特征在于：所述行走组件包括横向滑移架、纵向滑移架和升降导柱，所述横向滑移架通过第一导轨滑动设置在桁架上，且横向滑移架的滑动方向沿桁架的长度方向，横向滑移架与桁架之间设置有第一驱动组件，所述纵向滑移架通过第二导轨滑动设置在横向滑移架上，且纵向滑移架的滑动方向沿桁架的宽度方向，纵向滑移架与横向滑移架之间设置有第二驱动组件，所述升降导柱通过第三导轨滑动设置在纵向滑移架上，升降导柱的滑动方向沿竖直方向，升降导柱与纵向滑移架之间设置有第三驱动组件，所述货叉连接在升降导柱的下端。

5.根据权利要求4所述的货物自动化装车装置，其特征在于：所述第一驱动组件包括第一伺服电机和连接在第一伺服电机上的第一齿轮，桁架的长度方向上铺设有第一齿条，所述第一齿轮与第一齿条啮合连接，第二驱动组件包括第二伺服电机和连接在第二伺服电机上的第二齿轮，横向滑移架上铺设有沿其长度方向的第二齿条，所述第二齿轮与第二齿条相啮合连接，所述第三驱动组件包括第三伺服电机和连接在第三伺服电机上的第三齿轮，升降导柱上铺设有沿竖直方向的第三齿条，所述第三齿轮与第三齿条啮合连接。

6.根据权利要求5所述的货物自动化装车装置，其特征在于：所述横向滑移架包括第一架体和第二架体，第一架体和第二架体平行设置，且第一架体与第二架体之间设置有间距，且该间距不小于升降导柱的宽度，第一架体和第二架体的两端分别通过连接架相固定连接，所述纵向滑移架在两个连接架之间的区域内滑动。

7.根据权利要求6所述的货物自动化装车装置，其特征在于：所述第一伺服电机设置在横向滑移架的一端，桁架的两侧均铺设有第一齿条，横向滑移架的两端均转动设置有第一齿轮，所述第一伺服电机通过中间连接件与横向滑移架两端的第一齿轮相连接，所述中间连接件包括中间轴和固定设置在中间轴上的中间齿轮，中间齿轮与第一齿轮相连接，且中间轴通过齿轮啮合与第一伺服电机的输出轴相连接。

8.根据权利要求1所述的货物自动化装车装置，其特征在于：货叉包括下托架、上连接架和中间连接架，上连接架、中间连接架和下托架依次固定连接，且围成C形，所述上连接架的端部铰接在第一销轴上，所述长条孔设置在中间连接架的上部。

9.根据权利要求8所述的货物自动化装车装置，其特征在于：所述下托架的端部设置有接近开关。

10.一种货物自动装车方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、导入预装车的车型信息，所述车型信息包括车型代号、整体高度、整体长度以及货箱的尺寸；

S2、车辆进场时，选择相应预装车的车型代号，通过测距仪检测车辆位置，并指导车辆调整至预设位置；

S3、将货物摆放中托盘上，通过产品输送线将货物输送至载货平台上，再通过货叉依次摆放至货车上，完成自动装车。

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