CN210504790U - 一种智能装货装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种智能装货装置,智能装货装置包括用于货物的运输的送料线、作为智能装货装置的信号控制终端的控制器、用于货物处理的中转装置、用于向目标车车厢内连续输送货物的装料线、在车厢内堆叠货物的装载装置以及所述控制器用于配合所述第一视觉传感器和所述第二视觉传感器进行货物的识别的控制器。通过以上的方式,实现了从货物的传输、翻箱、识别到最后的在待装货车的车厢内进行码垛的全过程,一体化程度高,工作效率高,节约人工成本。

Description

一种智能装货装置
技术领域
本实用新型涉及运输机械技术领域,尤其涉及一种智能装货装置。
背景技术
生产企业制造出的产品,都需要装车发货,然后物流传递到客户。当前常用办法是采用人工将货物装上物流车辆,物流车辆往往通过集装箱或直接装车进行装载。所以,对于生产企业来说产品的装车发货往往要占用较多的人力和物力,特别是在人工成本日趋上涨的背景下,物流的装车发货以及运送成本的压力日趋严重和显现。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种智能装货装置,实现了从货物的传输、翻箱、识别到最后的在待装货车的车厢内进行码垛的全过程,一体化程度高,工作效率高,节约人工成本。
本实用新型提供的第一种技术方案:
一种智能装货装置,包括:送料线,用于货物的运输,包括送料导轨及设置在送料导轨端部的存料架;中转装置,所述中转装置邻近所述存料架设置,所述中转装置用于货物的处理;所述中转装置包括机械臂及翻箱机构,所述机械臂用于移动和旋转到达存料架的货物,所述机械臂上设置有第一视觉传感器,所述第一视觉传感器用于货物的识别,所述机械臂下方设置所述翻箱机构,所述翻箱机构用于通过所述机械臂传输过来的货物的翻转;还包括:装料线,所述装料线设于所述翻箱机构的下方且用于传输经过所述翻箱机构后的货物,所述装料线邻近所述送料线设置,所述装料线一端设有装载装置,所述装载装置与所述装料线可沿送料线延伸方向同步移动,所述装载装置用于将所述装料线上的货物往待装货车的车厢内的码垛,所述装载装置上设置有第二视觉传感器,所述第二视觉传感器用于货物的识别:控制器,作为智能装货装置的信号控制终端,所述第一视觉传感器和所述第二视觉传感器均与所述控制器电连接,所述控制器用于配合所述第一视觉传感器和所述第二视觉传感器进行货物的识别。
其中,所述送料线设有两个且相对设置,分别位于两个所述送料导轨上的存料架顶端之间相互配合安装有第一导轨,两个所述存料架上通过所述第一导轨传动安装所述机械臂,两个所述存料架之间于所述送料线上方安装固定所述翻箱机构。
其中,所述存料架内还设有栈板堆叠机构,所述栈板堆叠机构包括栈板架、第一驱动装置和第一导柱,所述存料架的顶端与底部之间设置多个所述第一导柱,所述栈板架通过所述第一导柱滑动安装在所述存料架上,所述存料架顶端上安装固定所述第一驱动装置,所述第一驱动装置上传动连接有转动杆,所述转动杆的两侧上均设有升降轮,绕所述升降轮传动安装有升降链,且所述升降链的一端与所述栈板架传动连接。
其中,沿所述送料线的传输方向所述栈板架的末端上设有导向机构,所述导向机构包括引导板、第一导带和导向电机,所述引导板对称设置在所述栈板架末端的两侧上,所述引导板的上端均设有所述导向电机,所述导向电机上传动安装所述第一导带,且两个所述引导板上的第一导带之间相对设置。
其中,所述引导板底部设置有连接板,相对的两个所述引导板之间通过所述连接板贯穿有至少两根第二导柱,每个所述连接板的一侧通过所述第二导柱安装固定有一调节气缸,所述调节气缸上具有伸缩杆,所述伸缩杆与连接板传动连接,所述调节气缸通过所述连接板与导向板传动连接。
其中,所述翻箱机构包括第一底架、旋转电机、转轴、滑板、底板、第一导柱和第二导柱,所述第一底架的顶端上对称设有传动皮带,两个所述传动皮带之间相互配合传动安装所述滑板,所述滑板下方于所述第一底架的一侧上设置所述旋转电机,所述旋转电机上设有一与其同步转动的转轴,且所述转轴设置在第一底架的底部,所述转轴上固定有一底板,所述底板顶端和所述滑板底端上分别设置相互平行的所述第一导柱和所述第二导柱,且所述第一导柱的底端与所述转轴相对。
其中,还包括一第二导轨,所述第二导轨上滑动安装所述装料线,所述装料线包括第二底架和设于所述第二底架上的传输带,所述第二底架上设有车轮,所述装料线通过所述第二底架上的车轮滑动安装在所述第二导轨上;其中,所述装料线通过所述车轮在第二导轨上滑动且与所述装载装置同步移动。
其中,所述第二底架两侧上均设有多个限位机构,所述限位机构包括第一安装板、第一齿轮、第二齿轮和第二导带,所述第一齿轮和第二齿轮间隔安装在所述第一安装板上,且通过所述第二导带传动连接,所述第一齿轮上安装有一贯穿第一安装板的螺纹杆,且所述螺纹杆与第一齿轮相互转动安装,两个所述第二齿轮之间转动安装有一传动杆,且所述第二齿轮上均转动安装有手轮;其中,所述限位机构两侧于所述第二底架上均设有定位柱,所述定位柱上设有轴承座,所述轴承座上活动安装有推杆,位于一侧的两条推杆之间连接固定有一限位杆,且所述限位杆与所述螺纹杆相抵。
其中,所述装载装置为坦克车,所述坦克车下方设有用于与所述第二底架连接固定的连接架,且所述坦克车通过所述连接架设于所述装料线的前端上,所述坦克车上设有码垛机械臂,所述码垛机械臂用于货物的码垛。
本实用新型的一种智能装货装置,其有益效果为:通过机械臂和翻箱机构之间的配合将从送料线传输过来的货物的特征面翻转朝上,然后货物通过装料线进入到集装箱或者待装货车的车厢内,在坦克车上的码垛机械臂的作用下实现在集装箱或者待装货车的车厢内对货物进行码垛的功能,从货物的运输、识别、翻转到码垛,整个过程无需人工过多的参与,一体化程度高,有效解决背景技术中存在的各种弊端,极大提升装货效率,达到企业利润增加的目的。
附图说明
图1为智能装货装置结构示意图;
图2为装料线及坦克车配合示意图;
图3为栈板堆叠机构结构示意图;
图4为导向机构结构示意图;
图5为限位机构安装在装料线的示意图;
图6为机械臂安装图;
图7为翻箱机构结构示意图;
图8为图7中A结构示意图;
图9为图3中B处示意图;
图10为装货方法的流程图。
图中标号说明:1、送料线;102、高台;2、机械臂;201、旋转气缸;3、翻箱机构; 301、第一底架;3011、传动皮带;3012、第三电机;302、旋转电机;303、转轴;3031、连接柱;304、滑板;305、底板;306、第三导柱;307、第四导柱;401、装料线;4011、第二底架;4012、传输带;4013、车轮;402、坦克车;4021、码垛机械臂;4022、连接架; 5、存料架;501、第一导轨;502、第一龙门架;6、栈板堆叠机构;601、栈板架;6011、传输辊;6012、基座;602、第一驱动装置;6021、转动杆;6022、升降轮;603、第一导柱;604、升降链;605、配重件;606、栈板传输线;607、传动带;7、导向机构;701、引导板;7011、连接板;7012、第二导柱;7013、调节气缸;7014、伸缩杆;702、第一导带;703、导向电机;8、限位机构;801、第一安装板;802、第一齿轮;803、第二齿轮; 8031、手轮;804、第二导带;805、螺纹杆;807、定位柱;8071、推杆;8072、限位杆。
具体实施方式
下面结合附图,对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。
第一实施例
请参阅图1-图9,一种智能装货装置,用于在待装货货车的车厢内的货物码垛装车,其中还可以用于在集装箱内的装货,其中,在本实施例中,规定货物的任意一面作为特征面,用于与下文的第一视觉传感器和第二视觉传感器配合识别。
该智能装货装置包括:送料线1,用于货物的运输,包括送料导轨及设置在送料导轨端部的存料架5,送料导轨上设置有传输货物的传输带,在本实施例中,送料线设置有两条;中转装置,所述中转装置邻近所述存料架设置,所述中转装置用于货物的处理,所述中转装置包括机械臂2和翻箱机构3,其中,在本实施例中,所述机械臂2为三轴机械臂,且设置有两个,所述机械臂2用于移动和旋转到达中转装置内的货物,所述机械臂2下方设置所述翻箱机构3,所述机械臂2上设有第一视觉传感器(图未视出),所述第一视觉传感器设置在所述机械臂2上且用于识别货物的上端面是否为特征面,所述翻箱机构3用于将货物翻转,在所述机械臂2的配合下将货物的特征面翻转到货物的最上端;装料线401,所述装料线401设于两个所述送料线1之间,且穿过所述翻箱机构下方,用于装载翻转后的货物和机械臂从存料架抓取过来的货物,所述装料线401一端设有装载装置,所述装载装置用于进入到待装货车的车厢内进行货物的码垛,所述装料线401与装载装置可沿送料线延伸方向同步移动,在本实施例中,该装载装置为坦克车402,所述坦克车402上设有码垛机械臂4021,所述码垛机械臂4021上设有用于读取特征面信息的第二视觉传感器(图未视出),所述第二视觉传感器通过识别所述特征面获得货物的信息以配合所述坦克车402进入待装货货车的车厢内进行货物码垛,所述装料线401用于传输从货物拆垛机构出来的货物且将该货物运输至所述码垛机械臂4021能抓取的区域上。
进一步地,还包括控制器,作为智能装货装置的信号控制终端,所述第一视觉传感器和所述第二视觉传感器均与所述控制器电连接,所述控制器用于配合所述第一视觉传感器和所述第二视觉传感器进行货物的识别。
进一步地,货物的特征面指的是货物上存在能被识别的一面,其特征面的设置形式可以是由具有能被识别的材料构成或者是以二维码的形式实现,该特征面被识别后,用于控制整个智能装货装置的控制系统就会得知该货物的长宽高信息、形状、对应的客户信息以及数量,需要说明的是,这些信息都是提前输入进去的,然后,通过第一视觉传感器识别货物的特征面,进而使控制器获得此时进行运输的货物的信息,以配合下一步的货物码垛。
进一步地,在本实施例中,关于第一视觉传感器的设置位置,它还可以设置在存料架5 的上方,其目的都是为了识别货物的上端面是否为特征面。第一视觉传感器与控制端电连接,用于及时将识别到的货物信息及时的传输到控制端,以配合下一步工序的进行。
进一步地,参阅图1和图6,三轴机械臂的功能是将货物抓取到装料线401中,且该三轴机械臂可以在X、Y、Z任意方向上移动,使三轴机械臂的活动范围可以覆盖两个存料架5以及两个存料架5之间的范围上,需要说明的是,三轴机械臂的抓取端上具有旋转气缸201,用于配合三轴机械臂实现对货物的旋转。并且,增加该旋转功能后,可用于对货物的翻转的工艺中,由于本装置中的翻箱机构3只能完成对货物单方向的翻转,若特征面存在于货物的侧面则无法翻转,但是在该具有旋转功能的三轴机械臂作用下,即可解决以上难题,实现对货物的全方位翻转,最终实现可将任意向的货物的特征面翻转向上。
进一步地,参阅图2,所述坦克车402为履带形坦克车402,其自身结构设置并不复杂,体积轻巧,进入待装货货车的车厢内后不会存在压垮车厢或者集装箱的情况,该坦克车402 上设有码垛机械臂4021,码垛机械臂4021上具有读取特征面信息的第二视觉传感器,第二视觉传感器获取到货物的长宽高信息后,跟预先录入到控制系统内的待装货货车的车厢的长宽高做比对,在控制系统的作用下,以集装箱内部底面的左侧末端做为坐标原点并建立空间坐标系,在集装箱最内侧开始进行对货物的码垛,先将货物沿X轴方向进行码垛,当累积的货物总长度达到预设的长度时,沿Y轴方向继续执行上述步骤,当Y轴方向上的货物高度也达到预设的高度时,沿Z轴方向重复上述的步骤,直至货物码垛完毕。
其中,当X轴方向上还剩余一些距离未达到预设长度且货物的长度大于该剩余距离时,若该货物的宽度或者高度刚好与该距离相同时,码垛机械臂4021会旋转该货物到与该剩余距离相匹配的一面完整该方向上的码垛,若该货物的长宽高均大于该剩余距离时,码垛机械臂4021会将该货物放置在该层的上一层上进行码垛,该剩余距离会由接下来满足条件的货物进行补充。
进一步地,该装料线401的最前端上设有位移传感器(图未示出),用于感应装料线401的最前端是否到达集装箱内部的最里面,当位移传感器感应到集装箱的最里面的内壁时,将该信号传导给控制系统,然后控制坦克车402停止移动。
优选地,参阅图1,送料线1为一滚轮线,它是主要负责运输载满货物的栈板,其滚轮线的动力来源是第一电机与传动链条之间的传动配合,滚轮线上的滚轮之间通过传动链条在第一电机的驱动下进行转动,最终实现对栈板的运输。
优选地,参阅图1、图3和图6,所述送料线1设有两个且相对设置,分别位于两个所述送料导轨上的存料架5顶端之间相互配合安装有第一导轨501,两个所述存料架5通过所述第一导轨501传动安装所述三轴机械臂,两个所述存料架5之间于所述装料线401上方安装固定所述翻箱机构3。
进一步地,在本实施例中,三轴机械臂的设置数量为两个,其分别作用在相对设置的存料架5上,用于将货物抓取到装料线401中。需要说明的是,每个存料架5的上端均对称设有第一龙门架502,所述第一龙门架502上均设置所述第一导轨501。第一龙门架502 的设置能提高三轴机械臂在动作时的稳定性。
优选地,参阅图3和图9,所述存料架5内还设有栈板堆叠机构6,所述栈板堆叠机构6包括栈板架601、第一驱动装置602和第一导柱603,所述存料架5的顶端与底部之间设置多个所述第一导柱603,所述栈板架601通过所述第一导柱603滑动安装在所述存料架5 上,所述存料架5顶端上安装固定所述第一驱动装置602,所述第一驱动装置602上传动连接有转动杆6021,所述转动杆6021的两侧上均设有升降轮6022,绕所述升降轮6022传动安装有升降链604,且所述升降链604的一端与所述栈板架601传动连接。
进一步地,升降轮6022为链轮,升降链604为与链轮相配合的链条。升降链6022的两端是不相连的,整条升降链6022安装在升降齿轮上会分成长短不一的两段,在动作时,长的一端连接栈板架601,短的一端配置有配重件605,配重件4的作用是用于绷直该升降链6022,使其在动作时更加的流畅,进而提高工作效率。
需要说明的是,该栈板架601是作为上述滚轮输送线的一部分,但是它的动力源是独立出来的,该动力源采用第二电机,且该栈板架601是可升降的。
进一步地,所述栈板架601包括多个传输辊6011和安装所述传输辊6011的基座6012,栈板架601通过基座配合第一导柱603滑动安装在存料架5上,每个传输辊6011上均设有传动齿轮,传动齿轮之间均通过一链条相互传动连接,所述第二电机上设有主传动齿轮,所述主传动齿轮通过所述链条与多个传动齿轮相连接,从而驱动所述传输辊6011转动,以将放置在传输辊6011上的栈板向前推动。
进一步地,所述转动杆6021对称设置在所述存料架5顶端的两侧,所述转动杆6021之间设有传动带607,其中一条所述转动杆6021上传动连接所述第一驱动装置601
进一步地,当第一块位于栈板架601上的第一栈板的货物都被三轴机械臂抓取运输后,栈板架601上的传输辊6011工作,将该第一栈板送出并放置在栈板传输线606上,然后第二栈板进入栈板架601上,该栈板架601上的货物都被三轴机械臂抓取运输后,栈板架601在第一驱动装置的作用下向上抬升到与上一个栈板位于同一高度时,传输辊6011动作,将第二栈板移动到第一栈板上方进行堆叠,重复上述步骤,当栈板堆叠到10块或者更多时,通过一与送料线1运输方向相垂直的栈板传输线606上将该完成堆叠的栈板送出,最后人工将这些完成堆叠的栈板送出。整个过程无需人工过多参与,自动化程度高,极大的简便了整个栈板回收的过程,极大的提高了工作效率。
优选地,参阅图3-图4,沿所述送料线1的传输方向所述栈板架601的末端上设有导向机构7,所述导向机构7包括引导板701、第一导带702和导向电机703,所述引导板701 对称设置在所述栈板架601末端的两侧上,所述引导板701的上端均设有所述导向电机703,所述导向电机703上传动安装所述第一导带702,且两个所述引导板701上的第一导带702 之间相对设置。导向机构7的设置,使栈板通过传输辊6011到达引导板701时,在第一导带702的作用下继续往前推送,很好的解决了栈板在抬升后运输时卡板的现象,使整个栈板堆叠的过程流畅无阻力,极大的提高了栈板的堆叠效率。
进一步地,引导板701上设有多个用于减少栈板与引导板之间摩擦的凸起7011。
优选地,参阅图4,所述引导板701底部设置有连接板7011,相对的两个所述引导板701之间通过所述连接板7011贯穿有至少两根第二导柱7012,每个所述连接板7011的一侧通过所述第二导柱7012安装固定有一调节气缸7013,所述调节气缸7013上具有伸缩杆7014,所述伸缩杆7014与连接板7011传动连接,所述调节气缸7013通过所述连接板7011 与引导板701传动连接。调节气缸7013在做往复运动时,可实现对引导板701之间宽度的调节,同时对栈板有夹紧定位的功能,使栈板在引导板701的夹紧定位下与第一导带702 相接触,以将栈板完整的送出引导板701。
进一步地,在本实施例中,所述第二导柱7012的数量为两根。
优选地,参阅图7和图8,所述翻箱机构3包括第一底架301、旋转电机302、转轴303、滑板304、底板305、第三导柱306和第四导柱307,所述第一底架301的顶端上对称设有传动皮带3011,两个所述传动皮带3011之间相互配合传动安装所述滑板304,所述滑板304 下方于所述第一底架301的一侧上设置所述旋转电机302,所述旋转电机302上设有一与其同步转动的转轴303,且所述转轴303设置在第一底架301的底部,所述转轴303上固定有一底板305,所述底板305顶端和所述滑板304底端上分别设置相互平行的所述第三导柱 306和所述第四导柱307,且所述第三导柱306的底端与所述转轴303相对。
其中,当货物的特征面不位于该货物的顶面时,三轴机械臂会将该货物放置到翻箱机构3内的底板305上,在转轴303的带动下转动,底板305可转动的角度是90°,当底板305转动90°时,货物在底板305上完成一次翻转,若此时朝上的箱面为特征面,则三轴机械臂重新抓取货物并将其送走,若不是特征面,则三轴机械臂重新抓起货物,底板305 复位后将货物放入进行再次旋转,若货物在翻转360°后仍无法获取特征面,则三轴机械臂抓取货物进行旋转90°,然后将货物放置底板305上重复上述翻转过程,以此类推,直至将货物的特征面翻转到最上端为止。
进一步地,位于传动皮带3011的一侧上设有一第三电机3012,且该第三电机3012设置在第一底架301上部,两个所述传动皮带3011之间传动安装有一传动轴(图未示出),所述传动轴的一端与所述第三电机3012传动安装,以使所述第三电机3012通过所述传动轴驱动控制所述传动皮带3011,从而实现滑板304的前后动作,最终实现带动第四导柱307 前后移动的功能。
进一步地,所述第三导柱306安装固定在所述底板305顶端,所述第四导柱安装固定在所述滑板底端,且所述第三导柱306和第四导柱307之间相互交错设置。第三导柱306和第四导柱307之间相互交错设置的目的是防止第三导柱306在跟随底板305转动的时候与第四导柱307的位置相重叠,保证整个第三导柱306转动过程的流畅和无障碍。
进一步地,所述第三导柱306的底端与所述转轴303相对,且第三导柱306设置于底板305的边缘位置上,最终保证第三导柱306的初始位置最大化。
进一步地,所述底板305到所述第四导柱307的初始位置的距离比所述第三导柱306 的长度大,保证第三导柱306在翻转后第三导柱306的末端不与第一底架301的内壁相接触,增加能在底板305上翻转的货物的尺寸,以适应不同尺寸类型货物的翻转,提高工作效率。
进一步地,所述转轴303和所述底板305之间还设有连接柱3031,所述底板305通过所述连接柱3031与所述转轴303传动连接。连接柱3031的设置,相当于是一种传输的介质,避免底板305直接与转轴连接所带来的技术难题,降低生产难度,使底板305通过连接柱3031与转轴303同步转动。
进一步地,设置在底板305上的第三导柱306同时贯穿底板305和连接柱,且第三导柱306底端与连接柱3031的底部相平,这样设置的目的是使第三导柱306与连接柱3031 同步转动。
进一步地,所述底板305包括一体成型的倾斜板3051和直板3052,所述直板3052上垂直设置所述第一导柱306。倾斜板3051的设置主要是用于配合在传输带4012上运输的货物进入到翻箱机构3内,使货物更加顺畅的进入,提升货物传输的流畅度,进而提高工作效率。
优选地,参阅图2,还包括一第二导轨,所述第二导轨上滑动安装所述装料线401,所述装料线401包括第二底架4011和传输带4012,所述第二底架4011上设有车轮4013,所述装料线401通过所述第二底架4011上的车轮4013滑动安装在所述第二导轨上,所述第二底架4011上设置所述传输带4012;其中,所述装料线401通过所述车轮4013在第二导轨上滑动且与所述坦克车402同步移动。
进一步地,在本实施例中,两个送料线1之间是设置有一高台102的,该高台102主要是用于匹配货车上的集装箱或者车厢的高度,装料线401设于所述高台102上,使装料线401能顺畅的进入到集装箱内。
需要说明的是,装料线401内的传输带4012是用于传输特征面置于最上方的货物的运输,坦克车402是设置在第二底架4011前端,且与该第二底架4011连接固定,坦克车402与第二底架4011的最前端之间设有一定的空间,码垛机械臂4021可在该空间内完成对货物的抓取、旋转以及码垛等一系列的动作。
进一步地,第二导轨是设于该高台102上的,用于配合安装有车轮的装料线401的滑动,坦克车402可通过第二导轨将装料线401带动至集装箱内实现对货物的码垛。
进一步地,传输带4012在第二底架4011上被分为多段均拥有独立动力源的传输带,它们之间相互配合实现对货物的运输,多段独立动力源的设置方式很好的提高了该装料线 401的传输动力,能传输数量更多、体积越大的货物,极大提升了传输效率。
进一步地,所述坦克车402下方设有用于与所述第二底架4011连接固定的连接架4022,且所述坦克车402通过所述连接架4022设于所述装料线401的前端上。
进一步地,坦克车上还设有电控箱,电控箱用于控制坦克车和码垛机械臂4021,电控箱与控制系统电连接。
优选地,参阅图2和图5,所述第二底架4011的两侧上均设有多个限位机构8,且相对设置,所述限位机构8包括第一安装板801、第一齿轮802、第二齿轮803和第二导带804,所述第一齿轮802和第二齿轮803间隔安装在所述第一安装板801上,且通过所述第二导带804传动连接,所述第一齿轮802上安装有一贯穿第一安装板的螺纹杆805,且所述螺纹杆805与第一齿轮802相互转动安装,两个所述第二齿轮803之间转动安装有一传动杆(图未示出),且所述第二齿轮803上均转动安装有手轮8031;其中,所述限位机构8两侧于所述第二底架4011上均设有定位柱807,所述定位柱807上设有轴承座,所述轴承座上活动安装有推杆8071,位于一侧的两条推杆8071之间连接固定有一限位杆8072,且所述限位杆8072与所述螺纹杆相抵。限位机构8设置的目的是使货物在传输时靠近传输带4012 的中心位置传输,便于码垛机械臂4021对货物的抓取。
进一步地,所述限位杆的初始位置与所述传输带4012上靠近第二底架4011的边缘相平。这样设置的目的是:最大限度的预留限位杆8071的可移动范围,可保证一些宽度过长货物能放置在传输带4012上的同时能被限位杆8071所居中,达到方便操作的目的。
第二实施例:
参阅图10,一种装货方法,应用在上述的智能装货装置上,方法包括:
S1,提供待装车的货物,在每一个货物上规定一面作为能被所述第一视觉传感器和第二视觉传感器识别的特征面;
其中,特征面上能被识别的信息包括有货物的长宽高、体积、形状、对应的客户信息以及货物的数量;
其中,在货物特征面的识别上,将每个货物的同一面作为特征面。
S2,获取待装货区域以及每一件货物的形状和体积;
需要说明的是,待装货区域指的是待装货车的车厢或者是集装箱;另外,获取的方法为通过人工进行输入,将待装货车的车厢或者集装箱的形状和体积以及货物的形状和体积输入到控制器中,并在控制器的处理下编制好货物码垛的顺序。其中,上述的体积信息指的是长宽高信息,控制器根据识别到的车厢和每一件货物的长宽高,对每一件货物在车厢内的码垛顺序进行编制;
S3,判断每一件货物的上端面是否为特征面。其中,具体方法为:通过第一视觉传感器来识别;
S4,若是特征面,三轴机械臂将该货物抓取到装料线401上;若不是特征面,三轴机械臂将该货物抓取到翻箱机构3内进行翻转,然后执行S3。其中,对货物的翻转方法为;三轴机械臂重新抓起货物,底板305复位后将货物放入进行再次旋转,若货物在翻转360°后仍无法获取特征面,则三轴机械臂抓取货物进行旋转90°,然后将货物放置底板305上重复上述翻转过程,以此类推,直至将货物的特征面翻转到最上端为止;
S5,通过第二视觉传感器获取经由装料线401进入到待装货货车的车厢内的货物的信息;
S6,根据获取到的车厢以及货物的形状和体积,在码垛机械臂的作用下对货物进行在车厢内的码垛;
其中,具体的码垛方法为:
S61,以待装货货车的车厢内部底面的左侧末端做为坐标原点并建立空间坐标系,并将货车车厢的长、宽、高分别设为即将进行码垛的区域的预设长度、预设高度和预设宽度;
其中,控制器会根据实际的预设长度、预设高度和预设宽度提前设置好各个需要码垛的货物所要码垛的位置;
S611,通过码垛机械臂4021从坐标原点出发对货物进行码垛;
S62,沿X轴方向码垛多个货物直至该方向上的货物累积到预设长度;
S63,沿Y轴方向多次重复S62直至Y轴方向上的货物累积到预设高度;
S64,沿Z轴方向多次重复S63直至Z轴方向上的货物累积到预设宽度。
其中,当X轴方向上还剩余一些距离未达到预设长度且货物的长度大于该剩余距离时,若该货物的宽度或者高度刚好与该距离相同时,码垛机械臂4021会旋转该货物到与该剩余距离相匹配的一面完整该方向上的码垛,若该货物的长宽高均大于该剩余距离时,码垛机械臂4021会将该货物放置在该层的上一层上进行码垛,该剩余距离会由接下来满足条件的货物进行补充。
需要说明的是,若其他方向(Y和Z轴方向)上还剩余一些距离未达到预设长度且货物的长度大于该剩余距离时,解决方法与上述一致。最终实现在XYZ方向上铺满货物,以装满待装货货车的车厢。
需要说明的是,上述的码垛方法中,在执行S62-S64的时候,若执行到其中的任意一步时,全部货物已经码垛完毕,则停止循环,坦克车带动装料线退出车厢,货物码垛完成。
需要说明的是,以上方法步骤结束的条件是:当所有货物码垛完成时,该智能装货装置停止工作。
本实用新型的一种智能装货装置及装货方法,其有益效果为:通过机械臂2和翻箱机构3之间的配合将从送料线1传输过来的货物的特征面翻转朝上,然后货物通过装料线401 进入到集装箱或者待装货车的车厢内,在坦克车402上的码垛机械臂4021的作用下实现在集装箱或者待装货车的车厢内对货物进行码垛的功能,从货物的运输、识别、翻转到码垛,整个过程无需人工过多的参与,一体化程度高,有效解决背景技术中存在的各种弊端,极大提升装货效率,达到企业利润增加的目的。
根据上述说明书的揭示和教导,本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此,本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (9)

1.一种智能装货装置,包括:
送料线,用于货物的运输,包括送料导轨及设置在送料导轨端部的存料架;
中转装置,所述中转装置邻近所述存料架设置,所述中转装置用于货物的处理;
其特征在于,所述中转装置包括机械臂及翻箱机构,所述机械臂用于移动和旋转到达存料架的货物,所述机械臂上设置有第一视觉传感器,所述第一视觉传感器用于货物的识别,所述机械臂下方设置所述翻箱机构,所述翻箱机构用于通过所述机械臂传输过来的货物的翻转;
还包括:装料线,所述装料线设于所述翻箱机构的下方且用于传输经过所述翻箱机构后的货物,所述装料线邻近所述送料线设置,所述装料线一端设有装载装置,所述装载装置与所述装料线可沿送料线延伸方向同步移动,所述装载装置用于将所述装料线上的货物往待装货车的车厢内的码垛,所述装载装置上设置有第二视觉传感器,所述第二视觉传感器用于货物的识别:
控制器,作为智能装货装置的信号控制终端,所述第一视觉传感器和所述第二视觉传感器均与所述控制器电连接,所述控制器用于配合所述第一视觉传感器和所述第二视觉传感器进行货物的识别。
2.根据权利要求1所述的智能装货装置,其特征在于,所述送料线设有两个且相对设置,分别位于两个所述送料导轨上的存料架顶端之间相互配合安装有第一导轨,两个所述存料架上通过所述第一导轨传动安装所述机械臂,两个所述存料架之间于所述送料线上方安装固定所述翻箱机构。
3.根据权利要求2所述的智能装货装置,其特征在于,所述存料架内还设有栈板堆叠机构,所述栈板堆叠机构包括栈板架、第一驱动装置和第一导柱,所述存料架的顶端与底部之间设置多个所述第一导柱,所述栈板架通过所述第一导柱滑动安装在所述存料架上,所述存料架顶端上安装固定所述第一驱动装置,所述第一驱动装置上传动连接有转动杆,所述转动杆的两侧上均设有升降轮,绕所述升降轮传动安装有升降链,且所述升降链的一端与所述栈板架传动连接。
4.根据权利要求3所述的智能装货装置,其特征在于,沿所述送料线的传输方向所述栈板架的末端上设有导向机构,所述导向机构包括引导板、第一导带和导向电机,所述引导板对称设置在所述栈板架末端的两侧上,所述引导板的上端均设有所述导向电机,所述导向电机上传动安装所述第一导带,且两个所述引导板上的第一导带之间相对设置。
5.根据权利要求4所述的智能装货装置,其特征在于,所述引导板底部设置有连接板,相对的两个所述引导板之间通过所述连接板贯穿有至少两根第二导柱,每个所述连接板的一侧通过所述第二导柱安装固定有一调节气缸,所述调节气缸上具有伸缩杆,所述伸缩杆与连接板传动连接,所述调节气缸通过所述连接板与导向板传动连接。
6.根据权利要求1所述的智能装货装置,其特征在于,所述翻箱机构包括第一底架、旋转电机、转轴、滑板、底板、第一导柱和第二导柱,所述第一底架的顶端上对称设有传动皮带,两个所述传动皮带之间相互配合传动安装所述滑板,所述滑板下方于所述第一底架的一侧上设置所述旋转电机,所述旋转电机上设有一与其同步转动的转轴,且所述转轴设置在第一底架的底部,所述转轴上固定有一底板,所述底板顶端和所述滑板底端上分别设置相互平行的所述第一导柱和所述第二导柱,且所述第一导柱的底端与所述转轴相对。
7.根据权利要求1所述的智能装货装置,其特征在于,还包括一第二导轨,所述第二导轨上滑动安装所述装料线,所述装料线包括第二底架和设于所述第二底架上的传输带,所述第二底架上设有车轮,所述装料线通过所述第二底架上的车轮滑动安装在所述第二导轨上;其中,所述装料线通过所述车轮在第二导轨上滑动且与所述装载装置同步移动。
8.根据权利要求7所述的智能装货装置,其特征在于,所述第二底架两侧上均设有多个限位机构,所述限位机构包括第一安装板、第一齿轮、第二齿轮和第二导带,所述第一齿轮和第二齿轮间隔安装在所述第一安装板上,且通过所述第二导带传动连接,所述第一齿轮上安装有一贯穿第一安装板的螺纹杆,且所述螺纹杆与第一齿轮相互转动安装,两个所述第二齿轮之间转动安装有一传动杆,且所述第二齿轮上均转动安装有手轮;其中,所述限位机构两侧于所述第二底架上均设有定位柱,所述定位柱上设有轴承座,所述轴承座上活动安装有推杆,位于一侧的两条推杆之间连接固定有一限位杆,且所述限位杆与所述螺纹杆相抵。
9.根据权利要求7所述的智能装货装置,其特征在于,所述装载装置为坦克车,所述坦克车下方设有用于与所述第二底架连接固定的连接架,且所述坦克车通过所述连接架设于所述装料线的前端上,所述坦克车上设有码垛机械臂,所述码垛机械臂用于货物的码垛。
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