CN212639245U - 一种智能堆垛装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种智能堆垛装置，所述装置包括：主框架组件、位置调整组件、物料布置组件、推送组件和控制系统；所述控制系统通过控制位置调整组件、物料布置组件和推送组件的驱动部件的输出动力的启停，控制所述堆垛装置按照程序预定的布置方式高速地完成对袋装物料的位置控制。本实用新型显著提高了堆垛装置的布置效率，保证了推动动作的精准性和同步性，延长了堆垛装置的使用寿命，提高了袋装水泥自动装载系统的自动化水平。

Description

一种智能堆垛装置
技术领域
本实用新型涉及智能化自动装载领域，尤其涉及一种智能堆垛装置。
背景技术
目前，大多数水泥厂袋装水泥装车出厂时，仍采用人工方式装车，这种装车方式存在着工人劳动强度大，装车效率低的缺陷，并且作业环境通常很恶劣、粉尘多，对人体伤害很大，时时刻刻的影响着装车工人的健康。部分水泥厂采用半自动式装车机，适应性和鲁棒性较差，只能针对固定车宽尺寸的平板货车或尾部围栏可拆卸的货车进行装车作业，而不能根据不同车型和车厢在装车车间的停靠位置进行调整，存在很大的局限性，无法满足复杂多变的实际装载情境。
其次，这些装车设备在码垛时，完成单排码垛后，就要进行装车，通过行走装置将输送装置移动到下一排位置并归位后才可以继续码垛，如此循环作业的方式动作慢、功率大、耗能多，已经无法满足现代化水泥厂对高速装载的需求。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种智能堆垛装置，本实用新型是以如下技术方案实现的：
一种智能堆垛装置，包括：
主框架组件、物料布置组件、推送组件和控制系统；
所述主框架组件包括：机架和底板；所述底板布设于所述机架底部以用于承载输送至所述堆垛装置的袋装物料；
所述控制系统与所述物料布置组件和推送组件电连接，所述控制系统通过控制所述物料布置组件和推送组件的驱动部件的输出动力的启停，控制所述堆垛装置按照程序预定的布置方式完成袋装物料的位置控制。
所述物料布置组件，安装在所述主框架组件上，根据所述控制系统确定的装载方案，并在其控制下将从输送机构接收的一组袋装物料按照预定的布置方式布置在所述堆垛装置的底板上；
所述推送组件，在物料布置时，用于将物料阻挡在所述堆垛装置中；在完成一组物料布置后，在所述控制系统的控制下沿物料运输方向移动，消除阻挡，将完成布置的一组物料推送到下一级机构。
所述智能堆垛装置还包括位置调整组件，所述位置调整组件，安装在所述主框架组件上，根据所述控制系统确定的装载方案，并在其控制下在所述堆垛装置的底板上限定出袋装物料布置的区域。
进一步地，所述物料布置组件包括：第一驱动部件、第一传动部件、导轨部件、拨板部件和位置传感器；所述导轨部件沿物料运输方向的法向布设在所述主框架组件上，与所述底板平行；所述第一驱动部件、第一传动部件、拨板部件依序连接，由第一驱动部件为所述拨板部件提供驱动力；所述拨板部件沿物料运输方向布设在所述主框架组件内部的中间位置，两端安装在所述导轨部件上，沿所述导轨部件的方向运动，完成对位于所述底板内的袋装物料的位置调整。
进一步地，所述位置调整组件包括：第一限位板部件和第二限位板部件；所述第一限位板部件和第二限位板部件分别布设在所述拨板部件的两侧，与所述拨板部件平行，所述第一限位板部件和第二限位板部件的两端安装在所述导轨部件上，沿所述导轨部件的方向独立运动，完成对袋装物料的布置空间的限定。
进一步地，所述推送组件包括：第二驱动部件、第二传动部件、第三传动部件、推杆部件和限位开关；所述第二驱动部件与所述第二传动部件和所述第三传动部件均硬连接，以便于驱动所述第一传动部件和第二传动部件，带动所述推杆部件运动；所述推杆部件包括至少一个推杆，所述推杆横跨所述底板以便于实现对位于所述底板内的袋装物料的位置控制；所述限位开关设置在所述主框架组件上，用于推杆组件完成一个推送动作后回到原点位置。
进一步地，所述推杆组件包括第一推杆、第二推杆和第三推杆，所述推杆的结构一致，两端均设有连接部件，上述任一推杆均与所述第二传动部件和第三传动部件硬连接，与所述底板平行设置；所述第一推杆、第二推杆和第三推杆处在一种有限定的位置关系中，具体限定为：当所述第一推杆处于机架入口临近的第一位置时，所述第二推杆处于机架出口临近的第二位置，并且所述第三推杆处于机架上端的第三位置，所述第三位置与限位开关位置重合。
进一步地，所述第一传动部件采用齿轮齿条传动方式；所述第二传动部件和第三传动部件均采用链条传动方式；所述第一限位板部件和第二限位板部件均为线性传动部件，所述线性传动部件采用丝杠螺母。
进一步地，所述第一限位板部件、第二限位板部件和拨板部件采用相同的板式结构，所述板式结构的前后两端的下部边缘为圆弧形，所述圆弧半径的范围为：20-60厘米；所述第一限位板部件、第二限位板部件、拨板部件与底板之间均有距离相等的间隙，用于所述推杆组件在作业时给推杆足够的运动空间，使推杆能够顺利地由所述主框架组件的入口运动到出口处，所述间隙的范围为：10-80毫米；所述推杆组件的推杆高度小于所述间隙的高度，与所述间隙的高度的差值范围为：5-10毫米。
进一步地，所述位置调整组件和物料布置组件共用所述导轨部件，做直线运动，所述第一限位板部件和第二限位板部件的运动速度的设定范围为：0.1-1m/s，所述拨板部件的运动速度的设定范围为：0.2-1.2m/s；所述推杆组件沿传链条方向做闭环回转运动，运动速度的设定范围为：0.2-0.8 m/s。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型所述智能堆垛装置采用多个智能运动部件相互配合，完成袋装物料的堆垛布置以及推送，将从输送机构接收的袋装物料按照预定的方式进行堆垛后推送给下一级机构，可以实现多排袋装物料同时装车，显著提高装车效率；同时，可以针对不同车宽尺寸的多种货车进行智能调整，根据最优堆垛方案进行装车，提高了袋装水泥自动装载系统的自动化水平。
本实用新型所述智能堆垛装置的各个运动部件根据不同的动作要求，采用不同的传动方式，显著提高了堆垛装置的布置效率，保证了推动动作的精准性和同步性，延长了堆垛装置的使用寿命，突破了袋装水泥智能堆垛装置的技术瓶颈。
本实用新型所述智能堆垛装置运行效率高，堆垛速度快，占用空间少，人工劳动强度小，具有良好的经济价值和积极的社会效益。
附图说明
图1是本实施例提供的一种智能堆垛装置的结构示意图；
图2是本实施例提供的位置调整组件和物料布置组件的结构示意图；
图3是本实施例提供的推送组件的结构示意图；
其中：1-主框架组件，2-位置调整组件，3-物料布置组件，4-推送组件，11-机架，12-底板，13-吊杆组件，21-第一限位板部件，22-第二限位板部件， 31-第一驱动部件，32-第一传动部件，33-导轨部件，34-拨板部件，35-位置传感器，41-第二驱动部件，42-第二传动部件，43-第三传动部件，44-推杆部件，45-限位开关。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型在一个可行的实施例中详细描述。
一种智能堆垛装置，包括：主框架组件1、位置调整组件2、物料布置组件3、推送组件4和控制系统；所述主框架组件包括：机架11、底板12 和吊杆组件13；所述底板12布设于所述机架11底部以用于承载输送至所述堆垛装置的袋装物料；所述吊杆组件13固定在所述机架11的顶面以用于将堆垛装置连接至行走机构；
所述控制系统与所述位置调整组件2、物料布置组件3和推送组件4电连接，所述控制系统用于通过控制所述位置调整组件2、物料布置组件3和推送组件4的驱动部件的输出动力的启停，控制所述堆垛装置按照程序预定的布置方式完成袋装物料的位置控制。
所述物料布置组件3，安装在所述主框架组件1上，根据所述控制系统确定的装载方案，并在其控制下将从输送机构接收的一组袋装物料按照预定的布置方式布置在所述堆垛装置的底板12上；
所述位置调整组件2，安装在所述主框架组件1上，根据所述控制系统确定的装载方案，并在其控制下在所述堆垛装置的底板12上限定出袋装物料布置的区域；
所述推送组件4，在物料布置时，用于将物料阻挡在所述堆垛装置中；在完成一组物料布置后，在所述控制系统的控制下沿物料运输方向移动，消除阻挡，将完成布置的一组物料推送到下一级机构。
在一个可行的实施例中，所述物料布置组件3包括：第一驱动部件31、第一传动部件32、导轨部件33、拨板部件34和位置传感器35；所述导轨部件33沿物料运输方向的法向布设在所述主框架组件1上，与所述底板12 平行；所述第一驱动部件31、第一传动部件32、拨板部件34依序连接，由第一驱动部件31为所述拨板部件34提供驱动力；所述拨板部件34沿物料运输方向布设在所述主框架组件1内部的中间位置，两端安装在所述导轨部件33上，沿所述导轨部件33的方向运动，完成对位于所述底板12内的袋装物料的位置调整。
在一个可行的实施例中，所述位置调整组件2包括：第一限位板部件 21和第二限位板部件22；所述第一限位板部件21和第二限位板部件22分别布设在所述拨板部件34的两侧，与所述拨板部件34平行，所述第一限位板部件21和第二限位板部件22的两端安装在所述导轨部件33上，沿所述导轨部件33的方向独立运动，完成对袋装物料的布置空间的限定。
在一个可行的实施例中，所述推送组件4包括：第二驱动部件41、第二传动部件42、第三传动部件43、推杆部件44和限位开关45；所述第二驱动部件41与所述第二传动部件42和所述第三传动部件43均硬连接，以便于驱动所述第一传动部件32和第二传动部件42，带动所述推杆部件44 运动；所述推杆部件44包括至少一个推杆，所述推杆横跨所述底板12以便于实现对位于所述底板12内的袋装物料的位置控制；所述限位开关45 设置在所述主框架组件1上，用于推杆组件完成一个推送动作后回到原点位置。
在一个可行的实施例中，所述推杆组件包括第一推杆、第二推杆和第三推杆，所述推杆的结构一致，两端均设有连接部件，上述任一推杆均与所述第二传动部件42和第三传动部件43硬连接，与所述底板12平行设置；所述第一推杆、第二推杆和第三推杆处在一种有限定的位置关系中，具体限定为：当所述第一推杆处于机架11入口临近的第一位置时，所述第二推杆处于机架11出口临近的第二位置，并且所述第三推杆处于机架11上端的第三位置，所述第三位置与限位开关45位置重合。
在一个可行的实施例中，所述第一位置为在底板12入口的上方一定距离处，此位置推杆不阻碍输送机构将袋装物料运送到预定位置；所述第二位置为紧贴底板12，此位置推杆完成对袋装物料的阻挡作业，防止物料掉落；所述第三位置为与限位开关45重合，此位置推杆处于轮换作业中的等待状态。
在一个可行的实施例中，所述第一传动部件32采用齿轮齿条传动方式；所述第二传动部件42和第三传动部件43均采用链条传动方式；所述第一限位板部件21和第二限位板部件22均为线性传动部件，所述线性传动部件采用丝杠螺母。
在一个可行的实施例中，所述第一传动部件32和第二传动部件42均为链条传动部件，所述第一传动部件32和第二传动部件42由驱动部件同步驱动，实现同步运动。每个链条传动部件包括：第一轴承组件，主动链轮，第一链条，传动链轮，第二轴承组件，从动链轮组，第二链条；所述主动链轮通过第一轴承组件与驱动系统的传动杆连接，完成驱动传递；所述主动链轮通过第一链条将驱动传递给传动链轮；所述从动链轮组包括第一链轮、第二链轮、第三链轮和第四链轮，所述第一链轮、第二链轮、第三链轮和第四链轮布设在同一竖直平面内，四个链轮的回转中心的连线构成一个梯形；所述传动链轮通过第二轴承组件与从动链轮组中的第一链轮连接，完成驱动传递；所述第二链条缠绕在从动链轮组上，做闭环回转运动。
在一个可行的实施例中，所述第一限位板部件21、第二限位板部件22 和拨板部件34采用相同的板式结构，所述板式结构的前后两端的下部边缘为圆弧形，所述圆弧半径的范围为：20-60厘米；所述第一限位板部件21、第二限位板部件22、拨板部件34与底板12之间均有距离相等的间隙，用于所述推杆组件在作业时给推杆足够的运动空间，使推杆能够顺利地由所述主框架组件1的入口运动到出口处，所述间隙的范围为：10-80毫米；所述推杆组件的推杆高度小于所述间隙的高度，与所述间隙的高度的差值范围为：5-10毫米。
在一个可行的实施例中，所述位置调整组件2和物料布置组件3共用所述导轨部件33，做直线运动，所述第一限位板部件21和第二限位板部件 22的运动速度的设定范围为：0.1-1m/s，所述拨板部件34的运动速度的设定范围为：0.2-1.2m/s；所述推杆组件沿传链条方向做闭环回转运动，运动速度的设定范围为：0.2-0.8m/s。
在一个可行的实施例中，所述主框架组件1的基本组成单元包括但不限于：方钢、铝型材或不锈钢方管。
在一个可行的实施例中，所述导轨部件33采用双轴心导轨，可以增强系统的防尘能力以及传动系统的负载能力，适用于水泥袋装物料的工作环境。
虽然本说明书包含许多具体实施细节，但是这些不应被解释为限制任何实用新型的范围或所要求保护的范围，而是主要用于描述特定实用新型的具体实施例的特征。本说明书内在多个实施例中描述的某些特征也可以在单个实施例中被组合实施。另一方面，在单个实施例中描述的各种特征也可以在多个实施例中分开实施或以任何合适的子组合来实施。此外，虽然特征可以如上所述在某些组合中起作用并且甚至最初如此要求保护，但是来自所要求保护的组合中的一个或多个特征在一些情况下可以从该组合中去除，并且所要求保护的组合可以指向子组合或子组合的变型。
以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种智能堆垛装置，其特征在于，包括：主框架组件、物料布置组件、推送组件和控制系统；
所述主框架组件包括：机架和底板；所述底板布设于所述机架底部以用于承载输送至所述堆垛装置的袋装物料；
所述控制系统与所述物料布置组件和推送组件电连接，所述控制系统通过控制所述物料布置组件和推送组件的驱动部件的输出动力的启停，控制所述堆垛装置按照程序预定的布置方式完成袋装物料的位置控制。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述物料布置组件，安装在所述主框架组件上，根据所述控制系统确定的装载方案，并在其控制下将从输送机构接收的一组袋装物料按照预定的布置方式布置在所述堆垛装置的底板上；
所述推送组件，在物料布置时，用于将物料阻挡在所述堆垛装置中；在完成一组物料布置后，在所述控制系统的控制下沿物料运输方向移动，消除阻挡，将完成布置的一组物料推送到下一级机构。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：还包括位置调整组件，所述位置调整组件，安装在所述主框架组件上，根据所述控制系统确定的装载方案，并在其控制下在所述堆垛装置的底板上限定出袋装物料布置的区域。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述物料布置组件包括：第一驱动部件、第一传动部件、导轨部件、拨板部件和位置传感器；所述导轨部件沿物料运输方向的法向布设在所述主框架组件上，与所述底板平行；所述第一驱动部件、第一传动部件、拨板部件依序连接，由第一驱动部件为所述拨板部件提供驱动力；所述拨板部件沿物料运输方向布设在所述主框架组件内部的中间位置，两端安装在所述导轨部件上，沿所述导轨部件的方向运动，完成对位于所述底板内的袋装物料的位置调整。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述位置调整组件包括：第一限位板部件和第二限位板部件；所述第一限位板部件和第二限位板部件分别布设在所述拨板部件的两侧，与所述拨板部件平行，所述第一限位板部件和第二限位板部件的两端安装在所述导轨部件上，沿所述导轨部件的方向独立运动，完成对袋装物料的布置空间的限定。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述推送组件包括：第二驱动部件、第二传动部件、第三传动部件、推杆部件和限位开关；所述第二驱动部件与所述第二传动部件和所述第三传动部件均硬连接，以便于驱动所述第一传动部件和第二传动部件，带动所述推杆部件运动；所述推杆部件包括至少一个推杆，所述推杆横跨所述底板以便于实现对位于所述底板内的袋装物料的位置控制；所述限位开关设置在所述主框架组件上，用于推杆组件完成一个推送动作后回到原点位置。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述推杆-组件包括第一推杆、第二推杆和第三推杆，所述推杆的结构一致，两端均设有连接部件，上述任一推杆均与所述第二传动部件和第三传动部件硬连接，与所述底板平行设置。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：所述第一传动部件采用齿轮齿条传动方式；所述第二传动部件和第三传动部件均采用链条传动方式；所述第一限位板部件和第二限位板部件均为线性传动部件。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：所述第一限位板部件、第二限位板部件和拨板部件采用相同的板式结构，所述板式结构的前后两端的下部边缘为圆弧形，所述圆弧半径的范围为：20-60厘米；所述第一限位板部件、第二限位板部件、拨板部件与底板之间均有距离相等的间隙，所述间隙的范围为：10-80毫米；所述推杆组件的推杆高度小于所述间隙高度，与所述间隙高度的差值范围为：5-10毫米。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：所述第一限位板部件和第二限位板部件的运动速度的设定范围为：0.1-1m/s，所述拨板部件的运动速度的设定范围为：0.2-1.2m/s；所述推杆组件沿传链条方向做闭环回转运动，运动速度的设定范围为：0.2-0.8m/s。
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