CN113830470A - 一种车载式自动化翻转式布设回收系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于自动化布置回收设备，特别涉及一种车载式自动化翻转式布设回收系统，设置于载重车上，包括：旋转料库、直角坐标移动机械手、连续垂直升降机、辊道输送线及翻转机构；旋转料库用于物料的存储和回转；直角坐标移动机械手设置于旋转料库的一端，用于物料的拾取和输送；连续垂直升降机设置于直角坐标移动机械手的两侧，用于物料的垂直输送；辊道输送线设置于连续垂直升降机的外侧，用于物料的水平方向输送；翻转机构设置于辊道输送线的端部，用于物料的输出或输入。本发明物料容量、布置回收效率、安全性、环境适应性更高，节省更多人工成本。

Description

一种车载式自动化翻转式布设回收系统

技术领域

本发明属于自动化布置回收设备，特别涉及一种车载式自动化翻转式布设回收系统。

背景技术

在移动式布置回收领域，如布置回收道路标识，人工向地面取放物料是现阶段有效的解决方案。但随着对布置回收的效率、安全性及环境适应性提出越来越高的要求，人工取放方案的多人多时段的低效率、人员暴露在工作机械外的不安全性及对人员多限制的缺点逐渐凸显。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种车载式自动化翻转式布设回收系统，适用于高容量、高效率、高安全性、高环境适应性的可移动布置回收场合。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种车载式自动化翻转式布设回收系统，设置于载重车上，包括：旋转料库、直角坐标移动机械手、连续垂直升降机、辊道输送线及翻转机构；所述旋转料库用于物料的存储和回转；所述直角坐标移动机械手设置于所述旋转料库的一端，用于物料的拾取和输送；所述连续垂直升降机设置于所述直角坐标移动机械手的两侧，用于物料的垂直输送；所述辊道输送线设置于所述连续垂直升降机的外侧，用于物料的水平方向输送；所述翻转机构设置于所述辊道输送线的端部，用于物料的输出或输入。

所述旋转料库包括料库底座、防护框架、旋转输送机构及多个料架，其中防护框架设置于料库底座的两侧，所述旋转输送机构设置于所述防护框架内且可沿所述载重车的前后方向旋转；多个料架沿旋转方向依次设置于所述旋转输送机构上，并且下端与所述料库底座滑动连接；所述料架通过所述旋转输送机构的驱动沿前后方向移动。

所述旋转输送机构包括料库电机减速机、链条传动机构及两个传动轴，其中两个传动轴竖直设置于所述料库底座的前后端，两个传动轴的上下端分别通过两组链条传动机构连接，所述料库电机减速机的输出轴与其中一所述传动轴连接；所述料架与所述链条传动机构连接。

所述直角坐标移动机械手包括机械手回转电机减速机、机械手底座、回转立柱、电动缸Ⅰ、电动缸Ⅱ、移动立柱及勾手，其中回转立柱可转动地设置于所述机械手底座上，所述机械手回转电机减速机设置于所述机械手底座上，并且输出端与所述回转立柱连接，用于驱动所述回转立柱转动；

所述电动缸Ⅰ设置于所述回转立柱上，并且可沿竖直方向输出动力；所述移动立柱可沿竖直方向滑动地设置于所述回转立柱上，并且与所述电动缸Ⅰ的输出端连接；

所述电动缸Ⅱ设置于所述移动立柱上，并且沿水平方向输出动力；所述勾手可沿水平方向滑动地与所述移动立柱连接，并且与所述电动缸Ⅱ的输出端连接。

所述勾手包括勾手底板和多个支撑叉，其中勾手底板与所述电动缸Ⅱ的输出端连接；多个支撑叉沿竖直方向间隔设置于所述勾手底板上。

所述辊道输送线包括辊道线、接料机构及可翻转辊道线，其中接料机构设置于辊道线上，用于接收所述连续垂直升降机输送的物料，并且通过翻转将物料移动至所述辊道线上；

所述可翻转辊道线铰接在所述辊道线的端部，并且与所述翻转机构对接，所述可翻转辊道线通过转动可收纳于所述载重车内。

所述接料机构包括翻转气缸、翻转板及翻转滑轨，其中翻转板设置于所述辊道线上，并且远离所述连续垂直升降机的一端与所述辊道线铰接，另一端为接料端；所述翻转板的底部设有弧形块；

所述翻转滑轨设置于所述辊道线上，并且与所述辊道线的输送方向垂直，翻转滑轨上设有翻转滑块，所述翻转滑块与弧形块抵接；

所述翻转气缸设置于所述辊道线上，并且输出端与翻转滑块连接，所述翻转气缸用于驱动所述翻转滑块沿翻转滑轨移动，从而推动所述翻转板的接料端向上摆动。

所述翻转机构包括翻转驱动机构、翻转底座、滑道、俯仰电机减速机、回转连接板、电机减速机连接板、回转底座及回转支撑，其中翻转底座设置于所述载重车上，所述回转底座与翻转底座铰接，所述翻转驱动机构设置于所述翻转底座上，并且与所述回转底座连接，用于驱动回转底座进行翻转；

所述回转支撑设置于所述回转底座上，所述电机减速机连接板与所述回转支撑连接，所述滑道的一端与所述电机减速机连接板铰接，另一端为自由端，该自由端设有阻挡组件；

所述俯仰电机减速机设置于所述电机减速机连接板上，并且输出端通过回转连接板与所述滑道连接；所述电机减速机连接板驱动所述滑道进行俯仰动作。

所述滑道包括相互铰接的两段；所述滑道上设有回转轴承和上端挡板，所述回转轴承用于支撑物料，所述上端挡板用于对物料进行限位。

所述的车载式自动化翻转式布设回收系统，还包括设置于所述滑道初始端的加速机构；

所述加速机构包括带传动机构和滚轮条；所述带传动机构和滚轮条平行设置，并且沿所述滑道的输送方向设置。

本发明的优点及有益效果是：

本发明提出的一种车载式自动化翻转式布设回收系统，适用于高容量、高效率、高安全性、高环境适应性的可移动布置回收场合，相比人工布置回收的解决方案，本发明物料容量、布置回收效率、安全性、环境适应性更高，节省更多人工成本。

附图说明

图1是本发明车载式自动化翻转式布设回收系统的轴测图；

图2是本发明中旋转料库的轴测图；

图3是本发明中直角坐标移动机械手的轴测图；

图4是本发明中连续垂直升降机的轴测图；

图5是本发明中辊道输送线的轴测图；

图6是本发明中翻转机构的轴测图。

图中：1为旋转料库，101为料库底座，102为料库电机减速机，103为防窜栏板，104为立柱，105为料架，106为链条，107为传动轴，108为链轮，109为滑轮轨道，110为滑轮，111为防护框架，2为直角坐标移动机械手，201为机械手回转电机减速机，202为机械手底座，203为回转立柱，204为电动缸Ⅰ，205为电动缸Ⅱ，206为移动立柱，207为升降滑轨滑块，208为勾手，2081为勾手底板，2082为支撑叉，3为连续垂直升降机，4为辊道输送线，401为辊道输送电机减速机，402为辊道线，403为翻转气缸，404为翻转板，405为翻转滑轨，406为防窜护栏，407为可翻转辊道线，408为挡块，409为转换工位，410为弧形块，5为翻转机构，501为翻转电机减速机，502为回转臂板，503为翻转底座，504为连接板，505为铰接座，506为回转轴承，507为滑道，508为阻挡组件，509为上端挡板，510为俯仰电机减速机，511为回转连接板，512为电机减速机连接板，513为回转底座，514为回转支撑，515为电机减速机，516为挡块，517为同步带，518为滚轮条，6为载重车。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

如图1所示，本发明提供的一种车载式自动化翻转式布设回收系统，设置于载重车6上，包括：旋转料库1、直角坐标移动机械手2、连续垂直升降机3、辊道输送线4及翻转机构5；旋转料库1用于物料的存储和回转；直角坐标移动机械手2设置于旋转料库1的一端，用于物料的拾取和输送；连续垂直升降机3设置于直角坐标移动机械手2的两侧，用于物料的垂直输送；辊道输送线4设置于连续垂直升降机3的外侧，用于物料的水平方向输送；翻转机构5设置于辊道输送线4的端部，用于物料的输出或输入。

本发明的实施例中，如图2所示，旋转料库1包括料库底座101、防护框架111、旋转输送机构及多个料架105，其中防护框架111设置于料库底座101的两侧，旋转输送机构设置于防护框架111内且可沿载重车6的前后方向旋转；多个料架105沿旋转方向依次设置于旋转输送机构上，并且下端与料库底座101滑动连接；料架105通过旋转输送机构的驱动沿前后方向移动。

本实施例中，旋转输送机构包括料库电机减速机102、链条传动机构及两个传动轴107，其中两个传动轴107竖直设置于料库底座101的前后端，两个传动轴107的上下端分别通过两组链条传动机构连接，料库电机减速机102的输出轴与其中一传动轴107连接；料架105与链条传动机构连接。

具体地，两侧防护框架111的上端通过多个防窜栏板103连接，各防窜栏板103通过立柱104支撑，防窜栏板103起到防窜作用。料库底座101的底部设有环形的滑轮轨道109，料架105的下端通过滑轮110在滑轮轨道109内行走。链条传动机构包括链条106和两个链轮108，两个链轮108设置于两个传动轴107上，且通过链条106连接，料架105的上下端与两个链条106连接。料库电机减速机102驱动与其连接的传动轴107转动，从而驱动两个链条106转动，链条106带动料架105沿滑轮轨道109行走。料架105上沿高度方向设有多个存储工位，物料放置在料架105上的各存储工位上。

本发明的实施例中，如图3所示，直角坐标移动机械手2包括机械手回转电机减速机201、机械手底座202、回转立柱203、电动缸Ⅰ204、电动缸Ⅱ205、移动立柱206及勾手208，其中回转立柱203可转动地设置于机械手底座202上，机械手回转电机减速机201设置于机械手底座202上，并且输出端与回转立柱203连接，用于驱动回转立柱203转动。电动缸Ⅰ204设置于回转立柱203上，并且可沿竖直方向输出动力。回转立柱203上沿竖直方向设有升降滑轨滑块207，移动立柱206与降滑轨滑块207连接，并且与电动缸Ⅰ204的输出端连接，电动缸Ⅰ204驱动移动立柱206进行升降动作。电动缸Ⅱ205设置于移动立柱206上，并且沿水平方向输出动力；勾手208可沿水平方向滑动地与移动立柱206连接，并且与电动缸Ⅱ205的输出端连接。电动缸Ⅱ205驱动勾手208沿水平方向进行伸缩动作，可勾取物料。

具体地，勾手208包括勾手底板2081和多个支撑叉2082，其中勾手底板2081与电动缸Ⅱ205的输出端连接；多个支撑叉2082沿竖直方向间隔设置于勾手底板2081上，多个支撑叉2082用于支撑多个物料。

本发明的实施例中，如图4所示，辊道输送线4包括辊道线402、接料机构及可翻转辊道线407，其中辊道线402通过辊道输送电机减速机401驱动进行转动，实现物料的输送。接料机构设置于辊道线402上，用于接收连续垂直升降机3输送的物料，并且通过翻转将物料移动至辊道线402上；可翻转辊道线407铰接在辊道线402的端部，并且与翻转机构5对接，可翻转辊道线407通过转动收纳于载重车6内。

进一步地，可翻转辊道线407的侧部设有防窜护栏406，可翻转辊道线407的末端设有转换工位409及设置于转换工位409外侧的挡块408。

本发明的实施例中，如图4所示，接料机构包括翻转气缸403、翻转板404及翻转滑轨405，其中翻转板404设置于辊道线402上，并且远离连续垂直升降机3的一端与辊道线402铰接，另一端为接料端；翻转板404的底部设有弧形块410。翻转滑轨405设置于辊道线402上，并且与辊道线402的输送方向垂直，翻转滑轨405上设有翻转滑块，翻转滑块与弧形块410抵接。翻转气缸403设置于辊道线402上，并且输出端与翻转滑块连接，翻转气缸403用于驱动翻转滑块沿翻转滑轨405移动，从而推动翻转板404的接料端向上摆动，使接料端上的物料滑落至辊道线402上。

辊道输送电机减速机401带动辊道线402及可翻转辊道线407转动，可将物料传送至指定位置，翻转气缸403推动翻转滑块在翻转滑轨405上移动，翻转滑块推动翻转板404转动，即接料端向上转动，从而将物料在连续垂直升降机3和辊道输送线4中转移，防窜护栏406及挡块408防止物料散落。

本发明的实施例中，如图5-6所示，翻转机构5包括翻转驱动机构、翻转底座503、滑道507、俯仰电机减速机510、回转连接板511、电机减速机连接板512、回转底座513及回转支撑514，其中翻转底座503设置于载重车6上，回转底座513与翻转底座503铰接，翻转驱动机构设置于翻转底座503上，并且与回转底座513连接，用于驱动回转底座513进行翻转；回转支撑514设置于回转底座513上，电机减速机连接板512与回转支撑514连接，滑道507的一端与电机减速机连接板512铰接，另一端为自由端，该自由端设有阻挡组件508。俯仰电机减速机510设置于电机减速机连接板512上，并且输出端通过回转连接板511与滑道507连接；电机减速机连接板512驱动滑道507进行俯仰动作。

本实施例中，翻转驱动机构包括翻转电机减速机501和回转臂板502，回转臂板502与翻转电机减速机501的输出轴连接，回转臂板502与回转底座513连接，翻转电机减速机501通过回转臂板502驱动回转底座513转动。

具体地，滑道507为两个，两个滑道507平行设置，并且通过多个连接板504连接。各滑道507上均设有回转轴承506和上端挡板509，回转轴承506用于支撑物料，上端挡板509用于对物料进行限位。滑道507的末端为向上弯曲的钩状结构，阻挡组件508设置于钩状结构的末端。

在上述实施例的基础上，滑道507包括相互铰接的两段，其中初始段和后段通过铰接座505铰接，初始段可随回转底座513一同翻转。可翻转辊道线407设置于回转底座513的上方，且可与回转底座513一同翻转。

在上述实施例的基础上，车载式自动化翻转式布设回收系统还包括设置于滑道507初始端的加速机构；加速机构包括带传动机构和滚轮条518；带传动机构包括电机减速机515及同步带517，同步带517和滚轮条518平行，并且沿滑道507的输送方向设置，电机减速机515驱动同步带517转动，为物料的输出提供一定的初速度。

本发明的实施例中，连续垂直升降机3为现有技术，采用郑州现代自动化装备公司生产的Z型连续垂直升降机。

本发明的工作原理是：

翻转机构5中的翻转电机减速机501启动，带动翻转机构5的自身部件及可翻转辊道线407翻转至车外。人工可将回转底座513上的组件在回转支撑514上回转，使滑道507伸展到车外侧，如图1所示。旋转式料库1的电机减速机102驱动链条106转动，带动料架105中物料旋转至待抓取位置。直角坐标移动机械手2动作，勾手208在旋转式料库1的指定位置勾取此列物料，并将物料移动至左右侧的连续垂直升降机3内；连续垂直升降机3依次带动物料下降，并将物料移动至辊道输送线4上；辊道输送线4上的翻转板404动作将物料移动至辊道线402上，辊道线402带动物料移动至翻转机构5内；到位后，翻转机构5中俯仰电机减速机510带动滑道507工作，使滑道507向下偏转一定角度；此时，加速机构也一同偏转。电机减速机515驱动同步带517转动，给定物料一定初速度，物料在滑道507内利用重力下降至地面，其中物料利用滑道507给定的速度，抵消车速带来的惯性，使物料平稳落至地面上，完成布设任务。

回收物料时，人工将翻转机构5中部分组件回转至车头方向，车上人员根据辅助摄像头调整行驶方向。当物料进入滑道507内，俯仰电机减速机510带动滑道507向上翻转，物料利用重力落入辊道输送线4上，辊道输送线4带动物料回至车内，到位后辊道输送线4将物料移动至连续垂直升降机3，连续垂直升降机3带动物料上升，物料继续回收。当连续垂直升降机3内储存满后，直角坐标移动机械手2动作勾取物料，将物料移动回旋转式料库1内，旋转式料库1带动此列物料移动，以上程序依次循环，完成回收任务。回收时，电机减速机515不动作，只靠滑道507摆动的角度使物料靠重力落回辊道输送线4上，完成回收流程。

完成回收工作后，推动滑道507相对回转底座513在水平面内转动，直至辊道输送线4的上方。启动翻转机构5的翻转电机减速机501，带动其自身部件及可翻转辊道线407翻转回车内，此时滑道507的初始段和回转底座513一同转动至车内。

本发明提出的一种车载式自动化翻转式布设回收系统，适用于高容量、高效率、高安全性、高环境适应性的可移动布置回收场合，在自动布设物料时，车辆按规划路线行驶，不停车状态下车内系统工作。相比人工布置回收的解决方案，本发明物料容量、布置回收效率、安全性、环境适应性更高，节省更多人工成本。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种车载式自动化翻转式布设回收系统，设置于载重车(6)上，其特征在于，包括：旋转料库(1)、直角坐标移动机械手(2)、连续垂直升降机(3)、辊道输送线(4)及翻转机构(5)；

所述旋转料库(1)用于物料的存储和回转；

所述直角坐标移动机械手(2)设置于所述旋转料库(1)的一端，用于物料的拾取和输送；

所述连续垂直升降机(3)设置于所述直角坐标移动机械手(2)的两侧，用于物料的垂直输送；

所述辊道输送线(4)设置于所述连续垂直升降机(3)的外侧，用于物料的水平方向输送；

所述翻转机构(5)设置于所述辊道输送线(4)的端部，用于物料的输出或输入。

2.根据权利要求1所述的车载式自动化翻转式布设回收系统，其特征在于，所述旋转料库(1)包括料库底座(101)、防护框架(111)、旋转输送机构及多个料架(105)，其中防护框架(111)设置于料库底座(101)的两侧，所述旋转输送机构设置于所述防护框架(111)内且可沿所述载重车(6)的前后方向旋转；多个料架(105)沿旋转方向依次设置于所述旋转输送机构上，并且下端与所述料库底座(101)滑动连接；所述料架(105)通过所述旋转输送机构的驱动沿前后方向移动。

3.根据权利要求2所述的车载式自动化翻转式布设回收系统，其特征在于，所述旋转输送机构包括料库电机减速机(102)、链条传动机构及两个传动轴(107)，其中两个传动轴(107)竖直设置于所述料库底座(101)的前后端，两个传动轴(107)的上下端分别通过两组链条传动机构连接，所述料库电机减速机(102)的输出轴与其中一所述传动轴(107)连接；所述料架(105)与所述链条传动机构连接。

4.根据权利要求1所述的车载式自动化翻转式布设回收系统，其特征在于，所述直角坐标移动机械手(2)包括机械手回转电机减速机(201)、机械手底座(202)、回转立柱(203)、电动缸Ⅰ(204)、电动缸Ⅱ(205)、移动立柱(206)及勾手(208)，其中回转立柱(203)可转动地设置于所述机械手底座(202)上，所述机械手回转电机减速机(201)设置于所述机械手底座(202)上，并且输出端与所述回转立柱(203)连接，用于驱动所述回转立柱(203)转动；

所述电动缸Ⅰ(204)设置于所述回转立柱(203)上，并且可沿竖直方向输出动力；所述移动立柱(206)可沿竖直方向滑动地设置于所述回转立柱(203)上，并且与所述电动缸Ⅰ(204)的输出端连接；

所述电动缸Ⅱ(205)设置于所述移动立柱(206)上，并且沿水平方向输出动力；所述勾手(208)可沿水平方向滑动地与所述移动立柱(206)连接，并且与所述电动缸Ⅱ(205)的输出端连接。

5.根据权利要求4所述的车载式自动化翻转式布设回收系统，其特征在于，所述勾手(208)包括勾手底板(2081)和多个支撑叉(2082)，其中勾手底板(2081)与所述电动缸Ⅱ(205)的输出端连接；多个支撑叉(2082)沿竖直方向间隔设置于所述勾手底板(2081)上。

6.根据权利要求1所述的车载式自动化翻转式布设回收系统，其特征在于，所述辊道输送线(4)包括辊道线(402)、接料机构及可翻转辊道线(407)，其中接料机构设置于辊道线(402)上，用于接收所述连续垂直升降机(3)输送的物料，并且通过翻转将物料移动至所述辊道线(402)上；

所述可翻转辊道线(407)铰接在所述辊道线(402)的端部，并且与所述翻转机构(5)对接，所述可翻转辊道线(407)通过转动可收纳于所述载重车(6)内。

7.根据权利要求6所述的车载式自动化翻转式布设回收系统，其特征在于，所述接料机构包括翻转气缸(403)、翻转板(404)及翻转滑轨(405)，其中翻转板(404)设置于所述辊道线(402)上，并且远离所述连续垂直升降机(3)的一端与所述辊道线(402)铰接，另一端为接料端；所述翻转板(404)的底部设有弧形块(410)；

所述翻转滑轨(405)设置于所述辊道线(402)上，并且与所述辊道线(402)的输送方向垂直，翻转滑轨(405)上设有翻转滑块，所述翻转滑块与弧形块(410)抵接；

所述翻转气缸(403)设置于所述辊道线(402)上，并且输出端与翻转滑块连接，所述翻转气缸(403)用于驱动所述翻转滑块沿翻转滑轨(405)移动，从而推动所述翻转板(404)的接料端向上摆动。

8.根据权利要求6所述的车载式自动化翻转式布设回收系统，其特征在于，所述翻转机构(5)包括翻转驱动机构、翻转底座(503)、滑道(507)、俯仰电机减速机(510)、回转连接板(511)、电机减速机连接板(512)、回转底座(513)及回转支撑(514)，其中翻转底座(503)设置于所述载重车(6)上，所述回转底座(513)与翻转底座(503)铰接，所述翻转驱动机构设置于所述翻转底座(503)上，并且与所述回转底座(513)连接，用于驱动回转底座(513)进行翻转；

所述回转支撑(514)设置于所述回转底座(513)上，所述电机减速机连接板(512)与所述回转支撑(514)连接，所述滑道(507)的一端与所述电机减速机连接板(512)铰接，另一端为自由端，该自由端设有阻挡组件(508)；

所述俯仰电机减速机(510)设置于所述电机减速机连接板(512)上，并且输出端通过回转连接板(511)与所述滑道(507)连接；所述电机减速机连接板(512)驱动所述滑道(507)进行俯仰动作。

9.根据权利要求8所述的车载式自动化翻转式布设回收系统，其特征在于，所述滑道(507)包括相互铰接的两段；

所述滑道(507)上设有回转轴承(506)和上端挡板(509)，所述回转轴承(506)用于支撑物料，所述上端挡板(509)用于对物料进行限位。

10.根据权利要求8所述的车载式自动化翻转式布设回收系统，其特征在于，还包括设置于所述滑道(507)初始端的加速机构；

所述加速机构包括带传动机构和滚轮条(518)；

所述带传动机构和滚轮条(518)平行设置，并且沿所述滑道(507)的输送方向设置。

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