一种柔性化分料码垛执行系统的制作方法

本发明涉及物料自动化装车领域，具体为一种柔性化分料码垛执行系统。采用本发明，在物料自动装车过程中，能够实现物料的快速装车码垛，且结构简单，生产成本低；进一步，其能实现物料位置可编程的自动装车码垛，具有极高的应用价值。

背景技术：

在化工、饲料、水泥等装车现场，通常采用人工装车的方式，工人的劳动强度大，装车效率低，工作环境恶劣。为此，中国专利CN201621148228.6（下称公开文献一）公开了一种自动装车叠包机，用以解决上述问题。

在公开文献一中，该自动装车叠包机包括机架、以及机架上设置的分包系统、推包系统和理包系统；所述分包系统包括机架上的进包输送装置、进包输送装置上方设置的导向板、以及控制导向板左右摆动的分包执行机构；推包系统包括左、右两个推包工位，每一推包工位均包括横向推包输送装置、以及垂直于横向推包输送装置的推包机构；所述理包系统包括左、右两个理包工位；每一理包工位上均设有理包机构和放包机构。该方案能通过相应的执行机构将料包排列整齐后，之后控制放包气缸动作，使压块下移，进而推动托板打开，使料包能顺利地放置在货车上。整个工作过程可控性强，安全可靠，节约人力，工作效率高。

然而，在公开文献一中，其设置了横向推包机构和垂直推包机构，分包机构和推包机构的动力来源为气缸，在高速装车系统中，气缸高速动作带来的冲击载荷很大，增加了系统的震动。另外，由于采用气缸作推包的动力，气缸行程不能更改，导致设备对目标车厢的适应性较差。

为此，迫切需要一种新的装置，以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于：针对在现有的自动装车叠包机中，其设置横向推包机构和垂直推包机构，分包机构和推包机构的动力来源为气缸，在高速装车系统中，气缸高速动作带来的冲击载荷很大，增加了系统的震动，且采用气缸作为推包机构的动力，气缸的行程无法更改，使设备的应用范围受限的问题，提供一种柔性化分料码垛执行系统。本发明能适应不同种类运料车的宽度变化，有效拓展设备的应用范围，具有较好的适应性。同时，本发明的设备运行平稳，可靠性高，能有效降低运料车驾驶员操作难度，提高企业生产效率，降低企业用工成本。本发明构思合理，设计巧妙，能够有效克服现有装车叠包机所存在的缺陷，具有较高的应用价值和较好的应用前景，值得大规模推广和应用。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种柔性化分料码垛执行系统，包括机架、分料单元、缓存仓、码垛仓、推料单元、控制系统，所述分料单元设置在机架上且机架能为分料单元提供支撑；

所述分料单元包括用于对物料进行传送的物料传送机构、旋转料道、设置在旋转料道上的旋转拨料板、旋转驱动装置，所述物料传送机构与旋转料道相连且物料传送机构能将物料输送至旋转料道上；所述旋转料道设置在机架上，所述旋转料道的开口与缓存仓相连且旋转料道内的物料能进入缓存仓内；所述旋转驱动装置与机架相连且机架能为旋转驱动装置提供支撑，所述旋转拨料板与旋转驱动装置相连且旋转驱动装置能带动旋转拨料板相对旋转料道运动并将旋转料道内的物料送入缓存仓中；

所述缓存仓包括第一缓存仓门、与第一缓存仓门相配合的第二缓存仓门、第一连杆、与机架相连的第一支撑机构、第二连杆、第一同步导向板、缓存驱动装置，所述第一连杆、第二连杆、支撑机构分别为两个，所述第一连杆分别与第一缓存仓门、第二缓存仓门相连；所述第一连杆的一端与支撑机构活动连接且第一连杆能相对支撑机构转动，所述第一连杆的另一端通过第二连杆与缓存驱动装置相连，所述第一同步导向板的两端分别与第二连杆活动连接且能保证第二连杆同步动作，所述第二连杆、第一连杆设置在缓存驱动装置两侧且缓存驱动装置通过第二连杆、第一连杆能分别带动第一缓存仓门、第二缓存仓门相对运动并实现缓存仓的开闭从而使缓存仓内的物料进入码垛仓内；

所述码垛仓包括码垛仓门、码垛驱动装置、连杆传动机构、与机架相连的第二支撑机构、第六连杆、第二导向同步板，所述码垛仓门为两个，所述码垛驱动装置通过连杆传动机构与第六连杆相连且码垛驱动装置通过连杆传动机构能带动第六连杆绕第六连杆的轴心转动，所述第六连杆的另一端与第二支撑机构活动连接且第六连杆能相对第二支撑机构转动，所述第二导向同步板与连杆传动机构连接且第二导向同步板能保证连杆传动机构带动第六连杆同步动作，所述码垛仓门分别与第六连杆相连且第六连杆能分别带动码垛舱门以实现码垛仓的开闭；

所述推料单元包括被动条、拨料驱动装置、与被动条相配合的主动轮、拨料板，所述被动条与机架固定连接，所述拨料驱动装置与主动轮相连且拨料驱动装置能带动主动轮转动，所述主动轮与被动条相啮合且拨料驱动装置通过主动轮与被动条的配合能带动主动轮相对被动条运动，所述拨料板与主动轮相连且主动轮能带动拨料板相对被动条运动以实现物料的推料作用；

所述旋转驱动装置、缓存驱动装置、码垛驱动装置、拨料驱动装置分别与控制系统相连。

所述物料传送机构为带式传送机构。

所述带式传送机构包括传送带、能带动传送带运动的进料驱动装置。

所述第一支撑机构为第一轴承座，所述第二支撑机构为第二轴承座。

还包括与第二导向同步板相连的导向块，所述导向块与机架活动连接且导向块能带动第二导向同步板相对机架滑动。

所述旋转驱动装置、拨料驱动装置分别为电机。

所述旋转驱动装置、拨料驱动装置分别为伺服电机。

所述拨料驱动装置上还设置有编码器，所述编码器与控制系统相连。

所述分料单元、缓存仓、码垛仓分别设置有用于物料检测的传感器，所述传感器与控制系统相连且传感器能对分料单元、缓存仓、码垛仓内的物料是否到位进行检测。

所述缓存仓、推料单元为两个，所述缓存仓对称设置在分料单元两侧。

针对前述问题，本发明提供一种柔性化分料码垛执行系统。该系统包括机架、分料单元、缓存仓、码垛仓、推料单元、控制系统，分料单元设置在机架上，机架能为分料单元提供支撑。

其中，分料单元包括用于对物料进行传送的物料传送机构、旋转料道、设置在旋转料道上的旋转拨料板、旋转驱动装置，物料传送机构与旋转料道相连，旋转料道设置在机架上，旋转料道的开口与缓存仓相连。旋转驱动装置与机架相连，旋转拨料板与旋转驱动装置相连。物料首先经物料传送机构输送至旋转料道上，旋转驱动装置带动旋转拨料板相对旋转料道运动，物料包经旋转料道进入缓存仓内。本发明中，缓存仓为对称分布，旋转拨料板往复拨动，使料包分流至两侧缓存仓。

同时，缓存仓包括第一缓存仓门、与第一缓存仓门相配合的第二缓存仓门、第一连杆、与机架相连的第一支撑机构、第二连杆、第一同步导向板、缓存驱动装置，第一连杆、第二连杆、支撑机构分别为两个，第一连杆分别与第一缓存仓门、第二缓存仓门相连且成一定角度。该结构中，第一缓存仓门、第二缓存仓门平行时，缓存仓处于关闭状态；当第一缓存仓门、第二缓存仓门相对运动时，缓存仓即打开。

第一连杆的一端与支撑机构活动连接，第一连杆的另一端通过第二连杆与缓存驱动装置相连，第一同步导向板的两端分别与第二连杆活动连接且能保证第二连杆同步动作，第二连杆、第一连杆设置在缓存驱动装置两侧。该结构中，第一连杆能相对支撑机构转动，缓存驱动装置通过第二连杆、第一连杆能分别带动第一缓存仓门、第二缓存仓门相对运动，并实现缓存仓的开闭，从而使缓存仓内的物料进入码垛仓内。

码垛仓包括码垛仓门、码垛驱动装置、连杆传动机构、与机架相连的第二支撑机构、第六连杆、第二导向同步板，码垛仓门为两个，码垛驱动装置通过连杆传动机构与第六连杆相连，第六连杆的一端与第二支撑机构活动连接，第二导向同步板的两端分别与连杆传动机构相连（采用该方式，第二导向同步板能保证连杆传动机构带动第六连杆同步动作），码垛仓门分别与第六连杆相连。该结构中，第二轴承座用于固定码垛仓门，码垛仓门对称双开门，码垛驱动装置通过连杆传动机构能带动第六连杆绕第六连杆的轴心转动，第六连杆连接码垛仓门且成一定角度，第二导向同步板用于保证两侧连杆的同步动作，通过相互连接与同步导向，码垛驱动装置实现了码垛仓门同步开关门且自锁。其中，码垛仓门关闭时，承接缓存仓料包来料。进一步，该结构中，还包括导向块，机架上设置有与导向块相配合的导向杆，导向块设置在机架的导向杆上且导向块能相对导向杆滑动。同时，导向块与第二导向同步板固定连接，这使得第二导向同步板在运动过程中，能始终沿导向杆的轴向运动，保证码垛仓的稳定运行。

另外，推料单元包括被动条、拨料驱动装置、与被动条相配合的主动轮、拨料板，被动条与机架固定连接，拨料驱动装置与主动轮相连，主动轮与被动条相啮合，拨料板与主动轮相连。该结构中，拨料驱动装置连接主动轮，主动轮与被动条啮合，拨料板与拨料驱动装置、主动轮连接，通过拨料驱动装置带动主动轮，拨料驱动装置、拨料板随主动轮移动，完成推动料包动作。

推料单元完成推动料包动作后，码垛仓门打开，料包下落完成单次码垛。

通过控制系统程序控制分料单元、缓存仓、码垛仓、推料单元协同动作，完成来料料包分流、料包缓存、料包位置调整、料包码垛一系列动作，重复以上步骤，进行料包码垛。

以上，分料码垛流程完成。

本发明中，采用电机为分料单元提供动力，保证分料单元高速、平稳运行；采用旋转方式拨动料包分料；采用电机作为推包机构动力来源，以适应不同目标车辆车厢尺寸自动装车，由于采用电机，码垛位置可编程，增强了系统的柔性；采用缓存仓、码垛仓设计，提高系统运行效率；同时，基于分料单元、缓存仓、码垛仓空间位置分布关系，有效利用了重力的作用，降低了系统的能耗。

进一步，本发明中，分料单元、缓存仓、码垛仓分别设置有用于物料检测的传感器，传感器与控制系统相连且传感器能对分料单元、缓存仓、码垛仓内的物料是否到位进行检测。基于机构的改进，该装置工作过程如下。

来料检测传感器检测到料包到位后，分料单元将待装车料包自动分流到左缓存仓或右缓存仓。左缓存仓或右缓存仓检测到料包到位后，左缓存仓仓门或右缓存仓仓门在缓存驱动装置的驱动下打开，料包掉落到码垛仓；传感器检测料包到位后，左缓存仓或右缓存仓仓门关闭，推料单元将料包推送到指定位置，码垛仓仓门打开；料包掉落到目标位置，码垛仓仓门关闭，单次码垛流程结束。重复执行以上流程，则完成物料自动装车码垛。

进一步，本发明还设置有防撞传感器。本发明的柔性化分料码垛执行系统在码垛过程中，四周防撞传感器实时检测是否有异物进入到系统安全工作区域，当有异物进入到安全区域时，系统报警停机，待人工确认安全后再恢复系统运行。

本发明既提高了自动装车系统的稳定性、可靠性和企业生产效率，又降低了人力成本及管理成本，具有较高的应用价值和较好的应用前景。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1为实施例1的外部视图。

图2为实施例1的立体状态结构示意图。

图3为实施例1中分料单元的结构示意图。

图4为实施例1中缓存仓的结构示意图。

图5为实施例1中码垛仓的结构示意图。

图6为实施例1中推料单元的结构示意图。

图中标记：1、分料单元，2、缓存仓，3、码垛仓，4、推料单元，5、控制系统，6、物料传送机构，7、旋转驱动装置，8、旋转拨料板，9、旋转料道，10、第一缓存仓门，11、第二缓存仓门，12、第一连杆，13、第二连杆，14、缓存驱动装置，15、第一轴承座，16、第一同步导向板，17、码垛驱动装置，18、第三连杆，19、第四连杆，20、第五连杆，21、第六连杆，22、第二导向同步板，23、导向块，24、码垛仓门，25、第二轴承座，26、拨料驱动装置，27、主动轮，28、被动条，29、拨料板。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例1

本实施例的柔性化分料码垛执行系统，包括机架、分料单元、缓存仓、码垛仓、推料单元、控制系统，分料单元设置在机架上，机架能为分料单元提供支撑。本实施例中，缓存仓、推料单元分别为两个且为对称分布。

本实施例中，分料单元包括物料传送机构、旋转料道、旋转拨料板、旋转驱动装置。本实施例中，物料传送机构采用带式传送机构，其用于对物料进行传送；旋转拨料板设置在旋转料道上。同时，物料传送机构与旋转料道相连，旋转料道设置在机架上，旋转料道的开口与缓存仓相连。旋转驱动装置与机架相连，旋转拨料板与旋转驱动装置相连。

分料单元工作时，料包从物料传送机构输送到位，旋转驱动装置带动旋转拨料板，拨动料包经过旋转料道进入缓存仓，缓存仓为对称分布，旋转拨料板往复拨动，使料包分流至两侧缓存仓。

同时，缓存仓包括第一缓存仓门、与第一缓存仓门相配合的第二缓存仓门、第一连杆、与机架相连的第一支撑机构、第二连杆、第一同步导向板、缓存驱动装置，第一连杆、第二连杆、支撑机构分别为两个，第一连杆分别与第一缓存仓门、第二缓存仓门相连且成一定角度。第一连杆的一端与支撑机构活动连接，第一连杆的另一端通过第二连杆与缓存驱动装置相连，第一同步导向板的两端分别与第二连杆活动连接且能保证第二连杆同步动作，第二连杆、第一连杆设置在缓存驱动装置两侧。该结构中，第一同步导向板两侧链接第二连杆，保证两侧连杆同步动作，通过相互连接缓存驱动装置，实现第一缓存仓门、第二缓存仓门同步开关门动作且自锁。第一缓存仓门、第二缓存仓门关闭时，承接分料单元料包来料。

码垛仓包括码垛仓门、码垛驱动装置、连杆传动机构、与机架相连的第二支撑机构、第六连杆、第二导向同步板，码垛仓门为两个，码垛驱动装置通过连杆传动机构与第六连杆的一端相连，第六连杆的另一端与第二支撑机构活动连接；第二导向同步板的两端分别与连杆传动机构相连，以保证第六连杆同步动作，且码垛仓门分别与第六连杆相连。该结构中，码垛驱动装置通过连杆传动机构带动第六连杆绕第六连杆的轴心转动；第六连杆分别带动码垛舱门，以实现码垛仓的开闭。本实施例中，还包括导向块，导向块连接固定于第二导向同步板上，且导向块与机架活动连接。基于该结构，第二导向同步板在运动过程中，会带动导向块相对机架运动；在运动过程中，导向块对第二导向同步板起到导向作用。

进一步，本实施例中，连杆传动机构包括第三连杆、第四连杆、第五连杆，码垛驱动装置通过第三连杆、第四连杆、第五连杆与第六连杆相连且能带动第六连杆绕其轴心转动。该结构中，第二轴承座为码垛仓门提供支撑，码垛仓门采用对称双开门设计，码垛驱动装置连接第三连杆，第三连杆连接第四连杆，第四连杆连接第五连杆，第五连杆链接第六连杆，第六连杆连接码垛仓门且成一定角度。第二导向同步板与连杆传动机构相连，导向块连接固定于第二导向同步板上，保证两侧连杆的同步动作，通过相互连接与同步导向，码垛驱动装置实现码垛仓门同步开关门且自锁。码垛仓门关闭时，承接缓存仓料包来料。

同时，推料单元包括被动条、拨料驱动装置、与被动条相配合的主动轮、拨料板，被动条与机架固定连接，拨料驱动装置与主动轮相连且拨料驱动装置能带动主动轮转动，主动轮与被动条相啮合且拨料驱动装置通过主动轮与被动条的配合能带动主动轮相对被动条运动，拨料板与主动轮相连且主动轮能带动拨料板相对被动条运动以实现物料的推料作用。该结构中，拨料驱动装置连接主动轮，主动轮与被动条啮合，拨料板与拨料驱动装置、主动轮连接，通过拨料驱动装置带动主动轮，拨料驱动装置、拨料板随主动轮移动，完成推动料包动作。推料单元完成推动料包动作后，码垛仓门打开，料包下落，完成单次码垛。

本实施例中，旋转驱动装置、拨料驱动装置分别采用伺服电机，旋转驱动装置、缓存驱动装置、码垛驱动装置、拨料驱动装置分别与控制系统相连。本实施例中，通过各部件之间的协同配合，完成来料料包分流、料包缓存、料包位置调整、料包码垛一系列动作，重复以上步骤，进行料包码垛。

进一步，拨料驱动装置上还设置有编码器，编码器与控制系统相连。分料单元、缓存仓、码垛仓分别设置有用于物料检测的传感器，传感器与控制系统相连且传感器能对分料单元、缓存仓、码垛仓内的物料是否到位进行检测。该结构中，来料检测传感器检测到料包到位后，分料单元将待装车料包自动分流到左缓存仓或右缓存仓。左缓存仓或右缓存仓检测到料包到位后，左缓存仓仓门或右缓存仓仓门在缓存驱动装置的驱动下打开，料包掉落到码垛仓；传感器检测料包到位后，左缓存仓或右缓存仓仓门关闭，推料单元将料包推送到指定位置，码垛仓仓门打开；料包掉落到目标位置，码垛仓仓门关闭，单次码垛流程结束。重复执行以上流程，则完成物料自动装车码垛。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。