一种物料上车系统的制作方法

本实用新型涉及智能物流装运作业设备技术领域，具体涉及一种物料上车系统。

背景技术：

在货物的装车领域，目前国内绝大多数采取的是输送机辅助工人的方式：先人工把产品从托盘或推料车上卸下，放入输送机输送到车厢上面，再工人在输送机的另一端，把输送机输送过来的产品搬运到车厢内摆放。目前国内的输送机有可移动式输送机、伸缩式输送机和厢式车输送机等，但是不管哪一种输送机只是方便了人工移动，却不能完成自动装车，都需要人工在输送机的另一端接料和摆放，存在劳动强度高、工作效率低、人工成本低等缺点。

为实现物料装车的无人化、智能化，出现了伸缩式输送机+机器人的自动装车系统。例如，在民爆行业等某些特殊领域的装车输送中，将输送机设置成可伸缩的伸缩式输送机，机器人安装在一底盘上，在码放货物时，运输车停放到位后，由底盘带着机器人和伸缩式输送机进入车厢，再通过机器人将伸缩式输送机上的货物码垛在车厢内，码垛过程中机器人每码垛一排后退一段距离再接着码垛下一排，也即机器人一边后退一边码放，以在车厢内装满货物。但是，该自动装车系统存在诸多弊端：1、由于在码放过程中，底盘带着机器人和伸缩式输送机在车厢内不断运动，这会造成车厢倾斜和摇晃摆动，从影响机器人码垛物料的位置精度，导致物料码垛不整齐和不紧凑，不仅使车厢的空间得不到充分利用，使得最终装入车厢的物料数量少，且在运输过程中物料之间容易产生碰撞，甚至是倾倒，无法保证物料运输的安全性，尤其民爆行业的乳化炸药等爆炸物品的装车运输时，物料之间的碰撞和倾倒甚至会造成出现爆炸的严重安全事故。2、为了保证底盘能够带着机器人和伸缩式输送机准确进出车厢，自动装车系统需要在车厢外部设置对底盘进行导向的导向轨道，底盘通过导向轨道的导向作用对准车厢并进入车厢，进入车厢后底盘与导向轨道脱离，在退出车厢时再重新与导向轨道机构对接。由于底盘在车厢内运动后位置难免会存在偏移，重新与导向轨道对接时需要设置复杂且昂贵的纠偏装置，且在底盘偏移较严重时仍然会出现对接不上的问题，经常需要人工进行矫正，整个系统运行极其不稳定，维护成本大。3、采用底盘带着机器人和伸缩式输送机的组合结构，还存在结构复杂、制造装配要求高、成本高、控制难度大等缺陷。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种结构简单、制造装配要求低、成本低、易于控制、工作稳定可靠，物料装车整齐性和紧凑性好的物料上车系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种物料上车系统，包括货物输送线、码垛机器人和运输车，所述运输车的车厢内装设有能在车厢内移动并可通过移动至少部分伸出车厢的承载平台，所述码垛机器人固定安装在位于运输车外部且能将货物输送线上的货物码垛到伸出车厢的承载平台上的位置，所述物料上车系统还设有用于驱动承载平台移动的推拉装置。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述承载平台通过移动组件安装在车厢内，所述移动组件包括安装在车厢内的两根导向条和安装在承载平台上的若干承重滚轮，所述承载平台的两侧分别设有若干导向滚轮，两根导向条分设于承载平台的两侧并分别与承载平台的两侧的导向滚轮接触以使承载平台沿直线移动，所述承重滚轮支承在车厢底面或者支承在安装于车厢内的承重部件上。

所述承重滚轮支承在安装于车厢内的承重部件上，且所述承重部件包括若干根承重条，各承重条沿承载平台的移动方向布置，所述承载平台对应每根承重条均设有支承在该承重条上的至少一个所述承重滚轮；两根所述导向条和若干根所述承重条连接成一框架结构，所述框架结构通过紧固件以可拆卸方式安装在车厢内。

所述物料上车系统具有两条以上所述货物输送线，各货物输送线延伸至使其上的货物能被码垛机器人抓取的位置处。

所述承载平台和推拉装置之间设有可分离的连接机构，所述可分离的连接机构包括连接于承载平台上的第一连接部件和连接于推拉装置的驱动端的第二连接部件；所述第一连接部件滑设安装在承载平台上，且第一连接部件的滑动方向与承载平台的移动方向相互垂直；所述第二连接部件绕竖直轴线铰接安装在推拉装置的驱动端。

所述推拉装置包括机架和用于连接承载平台以驱动承载平台移动的推拉座，所述推拉座通过滑移组件以可移动方式安装在机架上，所述机架上安装有用于驱动推拉座移动的移动驱动组件；所述滑移组件包括安装机架上的两根导轨，所述推拉座上对应每根导轨均设有支撑在该导轨的上端面上行走的行走轮，所述推拉座与导轨之间还设有使推拉座仅沿导轨移动的导向机构。

所述导向机构包括安装在推拉座上的两排导向轮，各导轨设有朝向另一导轨开口的导向槽，两排导向轮分别置于两条导轨的导向槽中以使推拉座仅沿导轨移动。

所述移动驱动组件包括安装在机架上的主动轴和从动轴，所述主动轴连接有用于驱动主动轴转动的转动驱动机构，所述主动轴和从动轴之间安装有至少一个以上链轮机构，所述链轮机构包括链条、安装主动轴上的主动链轮和安装在从动轴上的从动链轮，所述链条绕设在主动链轮和从动链轮上，所述链条具有一段沿推拉座移动方向布置的牵拉段，所述推拉座与所述牵拉段相连。

所述承载平台上安装有在承载平台伸出车厢外部时支承在导轨上端面上的底部支承轮。

所述物料上车系统还包括用于对车厢进行支撑定位的支撑定位装置，所述支撑定位装置包括底座、摆杆和伸缩驱动件，所述摆杆的一端铰接安装在底座上并能绕铰接轴上下摆动，所述摆杆的另一端设有用于支撑车厢的支撑部件，所述伸缩驱动件连接于底座和摆杆之间。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型物料上车系统工作时，采用货物输送线将物料输送至能被码垛机器人抓取的位置，使承载平台伸出车厢，通过码垛机器人将货物输送线上的物料码垛到伸出车厢的承载平台上，码垛完成后使承载平台返回至车厢内即可，由于码垛物料是通过固定设置的货物输送线和码垛机器人来完成，货物输送线和码垛机器人不需要往复进出车厢，可避免造成车厢倾斜和摇晃摆动，能够大大提高码垛物料的位置精度，提高物料的整齐性和紧凑性，使车厢内空间得到充分利用，并可避免物料在运输过程中发生碰撞和倾倒，大大提高物料运输的安全性；同时，货物输送线和码垛机器人固定设置，不存在对货物输送线和码垛机器人进出车厢进行定位的问题，整个物料上车系统工作稳定可靠，维护成本低；并且，货物输送线和码垛机器人固定设置还使物料上车系统的结构简单、制造装配要求低、成本低、易于控制。

附图说明

图1为物料上车系统的俯视结构示意图。

图2为物料上车系统的主视结构示意图。

图3为推拉装置的立体结构示意图。

图4为推拉装置的剖视结构示意图。

图5为推拉座的立体结构示意图。

图6为运输车的局部主视结构示意图。

图7为导向条和承重条连接成的框架结构安装在车厢内的俯视结构示意图。

图8为导向条和承重条连接成的框架结构的立体结构示意图。

图9为承载平台第一视角的立体结构示意图。

图10为承载平台第二视角的立体结构示意图。

图11为第二连接部件滑动安装在承载平台上的立体结构示意图。

图例说明：

1、货物输送线；2、码垛机器人；3、运输车；31、车厢；311、导向条；312、承重条；4、承载平台；41、承重滚轮；42、导向滚轮；43、定位板；44、底部支承轮；5、推拉装置；51、机架；52、推拉座；53、导轨；531、导向槽；54、行走轮；55、导向轮；56、主动轴；57、从动轴；58、转动驱动机构；59、链条；591、牵拉段；510、主动链轮；511、从动链轮；6、支撑定位装置；61、底座；62、摆杆；621、支撑部件；63、伸缩驱动件；101、第一连接部件；102、第二连接部件。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1和图2所示，本实施例的物料上车系统，包括货物输送线1、码垛机器人2和运输车3，运输车3的车厢31内装设有能在车厢31内移动的承载平台4，该承载平台4通过移动可至少部分伸出车厢31，码垛机器人2固定安装在位于运输车3外部且能将货物输送线1上的货物码垛到伸出车厢31的承载平台4上的位置，物料上车系统还设有用于驱动承载平台4移动的推拉装置5。该物料上车系统工作时，采用货物输送线1将物料输送至能被码垛机器人2抓取的位置，使承载平台4伸出车厢31，通过码垛机器人2将货物输送线1上的物料码垛到伸出车厢31的承载平台4上，码垛完成后使承载平台4返回至车厢31内即可，由于码垛物料是通过固定设置的货物输送线1和码垛机器人2来完成，货物输送线1和码垛机器人2不需要往复进出车厢31，可避免造成车厢31倾斜和摇晃摆动，能够大大提高码垛物料的位置精度，提高物料的整齐性和紧凑性，使车厢31内空间得到充分利用，并可避免物料在运输过程中发生碰撞和倾倒，大大提高物料运输的安全性；同时，货物输送线1和码垛机器人2固定设置，不存在对货物输送线1和码垛机器人2进出车厢31进行定位的问题，整个物料上车系统工作稳定可靠，维护成本低；并且，货物输送线1和码垛机器人2固定设置还使物料上车系统的结构简单、制造装配要求低、成本低、易于控制。

本实施例中，如图6至图11所示，承载平台4通过移动组件安装在车厢31内，移动组件包括安装在车厢31内的两根导向条311和安装在承载平台4上的若干承重滚轮41，承载平台4的两侧分别设有若干导向滚轮42，两根导向条311分设于承载平台4的两侧并分别与承载平台4的两侧的导向滚轮42接触以使承载平台4沿直线移动，承重滚轮41支承在车厢31底面或者支承在安装于车厢31内的承重部件上。承载平台4通过承重滚轮41支承在车厢31底面或者支承在安装于车厢31内的承重部件上行走，通过两根导向条311和承载平台4的两侧的导向滚轮42配合限制承载平台4沿直线移动，可保证承载平台4移动的精准性和稳定性，以及装卸物料过程中的稳定性。该移动组件具有结构简单、成本低、易于制作安装的优点。

本实施例中，承重滚轮41支承在安装于车厢31内的承重部件上，且承重部件包括若干根承重条312，各承重条312沿承载平台4的移动方向布置，承载平台4对应每根承重条312均设有支承在该承重条312上的至少一个承重滚轮41，在车厢31设置承重条312，使承重滚轮41支承在承重条312上行走，可避免车厢31变形和损坏，且采用承重条312支承承重滚轮41行走有利于保证行走的平稳性。

进一步的，两根导向条311和若干根承重条312连接成一框架结构，框架结构通过紧固件以可拆卸方式安装在车厢31内。两根导向条311和若干根承重条312连接成一框架结构，利于保证导向条311和承重条312之间的相对位置精度，从而提高承载平台4移动的精确性和平稳性；且在安装时直接将框架结构置入车厢31内，采用紧固件连接紧固框架结构和车厢31即可，拆卸时松开紧固件又可快速的将固框架结构从车厢31内卸出，使车厢31恢复原貌，其拆装简单方便、效率高。

本实施例中，物料上车系统具有两条以上货物输送线1，各货物输送线1延伸至使其上的货物能被码垛机器人2抓取的位置处，可利用两条以上货物输送线1将多种规格的物料输送至码垛机器人2的位置处，从而实现两种以上规格物料的上车。本实施例的货物输送线1和码垛机器人2均为现有技术，其中货物输送线1优选的采用滚筒输送带。

本实施例中，承载平台4和推拉装置5之间设有可分离的连接机构，可分离的连接机构包括连接于承载平台4上的第一连接部件101和连接于推拉装置5的驱动端的第二连接部件102；第一连接部件101沿水平方向滑设安装在承载平台4上，且第一连接部件101的滑动方向与承载平台4的移动方向相互垂直；第二连接部件102绕竖直轴线铰接安装在推拉装置5的驱动端。当运输车3停放后承载平台4的移动方向相对于推拉装置5的推拉驱动方向倾斜时，上述第一连接部件101和第二连接部件102的安装方式能够很好的适应运输车3停放位置存在偏差的情况，使推拉装置5仍能够驱动承载平台4移动，避免出现憋死而导致推拉装置5无法驱动承载平台4移动的情况，也即该种第一连接部件101和第二连接部件102的安装方式能够减低对运输车3停车精准性的要求。

优选的，第二连接部件102采用电磁铁，第一连接部件101采用能被电磁铁吸合的吸块，电磁铁与吸块的连接和分离简单、方便，不需要设置复杂的结构，且其工作稳定可靠、易于控制。上述第一连接部件101通过滑动组件滑设安装在承载平台4上，滑动组件包括设于承载平台4上的滑座，滑座设有滑槽，滑槽内设有与滑槽滑动配合滑动件，各滑动件的两端伸出至滑槽的两侧，且滑动件的一端与第一连接部件101连接，另一端连接有一个限位件，第一连接部件101和限位件分别与滑槽两侧的滑座相抵，以阻止滑动件脱出滑槽。

本实施例中，承载平台4具有供物料抵靠定位的定位板43，定位板43位于承载平台4远离车厢31进出口的一端，且定位板43与承载平台4的承载面垂直。该定位板43供物料抵靠定位，方便物料装车，利于提高物料装车的整齐性以及提高运输过程中物料的稳定性，同时在采用机器人装卸物料时，该定位板43还可用于供机器人检测定位，并且该定位板43还可防止承载平台4移动以及运输车3运输过程中物料倾倒。

本实施例中，如图3至图5所示，推拉装置5包括机架51和用于连接承载平台4以驱动承载平台4移动的推拉座52，推拉座52通过滑移组件以可移动方式安装在机架51上，机架51上安装有用于驱动推拉座52移动的移动驱动组件；滑移组件包括安装机架51上的两根导轨53，推拉座52上对应每根导轨53均设有支撑在该导轨53的上端面上行走的行走轮54，推拉座52与导轨53之间还设有使推拉座52仅沿导轨53移动的导向机构。该推拉装置5采用推拉座52和两条导轨53的组合，推拉座52通过行走轮54支撑在导轨53的上端面上行走移动，同时设置导向机构对推拉座52行走移动方向进行导向，使推拉座52仅沿导轨53移动，推拉座52能够平稳、精准的移动，进而大大提高推拉动作的平稳性和精准性，并且推拉座52的受力主要通过行走轮54承载在导轨53的上端面，可减少导向机构的受力，使导向机构不易变形和磨损，提高了导向机构的使用寿命和导向精度。

本实施例中，导向机构包括安装在推拉座52上的两排导向轮55，各导轨53设有朝向另一导轨53开口的导向槽531，两排导向轮55分别置于两条导轨53的导向槽531中以使推拉座52仅沿导轨53移动。该导向机构的结构简单、紧凑好，且采用导向轮55与导向槽531的配合，导向顺畅性好，可减少磨损，延长使用寿命。

本实施例中，沿推拉座52的移动方向至少有一个导向轮55的两侧均设有行走轮54。导向轮55和两侧的行走轮54之间的连线形成一个三角形，可极大的减少倾翻力矩。推拉座52上对应每根导轨53均设有两个以上行走轮54和两个以上导向轮55，不仅能够提高推拉座52移动的精准性，还能更好的防止推拉座52倾翻。

本实施例中，移动驱动组件包括安装在机架51上的主动轴56和从动轴57，主动轴56连接有用于驱动主动轴56转动的转动驱动机构58，主动轴56和从动轴57之间安装有至少一个以上链轮机构，链轮机构包括链条59、安装主动轴56上的主动链轮510和安装在从动轴57上的从动链轮511，链条59绕设在主动链轮510和从动链轮511上，链条59具有一段沿推拉座52移动方向布置的牵拉段591，推拉座52与牵拉段591相连。转动驱动机构58驱动主动轴56及其上的主动链轮510转动，从而带着链条59运行，可实现牵拉段591沿推拉座52移动方向往复移动，进而驱使推拉座52往复移动实现推拉动作。该移动驱动组件的结构紧凑性好、工作稳定可靠、控制简单方便。

本实施例中，主动轴56和从动轴57之间安装有两个链轮机构，两个链轮机构的链条59的牵拉段591平行且间隔布置。采用两个链轮机构与推拉座52连接来驱动推拉座52移动，使推拉座52的受力更加均匀平稳，推拉座52运动顺畅性更好，可避免卡死以及避免推拉座52对导轨53施加过大的偏转力而导致导轨53变形。优选的，各链轮机构中的链条59采用双排滚子链，更有利于提高驱动的平稳性。

本实施例中，转动驱动机构58包括伺服电机和减速机，伺服电机通过减速机与主动轴56相连。采用伺服电机可以精准的控制主动轴56的转动，进而精准控制推拉座52的移动。

在其他实施例中，还可将移动驱动组件的链轮机构替换为带轮机构。移动驱动组件还可以采用其他能够实现驱动推拉座52往复运动的结构，例如，还可采用气缸或油缸驱动推拉座52的形式。

本实施例中，承载平台4上安装有在承载平台4伸出车厢31外部时支承在导轨53上端面上的底部支承轮44。在承载平台4伸出车厢31外部时，利用底部支承轮44支承在导轨53上，可保证承载平台4能够稳定可靠的承载物料，防止承载平台4伸出过长而倾倒，并使承载平台4移动更加顺畅。优选的，底部支承轮44设在承载平台4对应于车厢31进出口的一端，利于使承载平台4伸出车厢31即可被导轨53支承。

本实施例中，物料上车系统还包括用于对车厢31进行支撑定位的支撑定位装置6，支撑定位装置6包括底座61、摆杆62和伸缩驱动件63，摆杆62的一端铰接安装在底座61上并能绕铰接轴上下摆动，摆杆62的另一端设有用于支撑车厢31的支撑部件621，伸缩驱动件63连接于底座61和摆杆62之间。伸缩驱动件63伸缩运动可驱使摆杆62的上下摆动，在运输车3停放到位后，利用伸缩驱动件63驱使摆杆62向上摆动支撑车厢31，可防止物料装入车厢31后导致车厢31下沉以及移动，避免影响物料装车的位置精度。优选的，在车厢31上设有一凹槽，在支撑部件621支撑住车厢31时正好插入该凹槽内，且支撑部件621与凹槽配合防止运输车3前后移动，这样能够更好的对运输车3进行定位，保证物料装车的位置精度。

本实施例的物料上车系统不仅能够实现无人化、自动化物料装车，且物料装车效率高，物料卸车也非常方便。

本实施例的物料上车系统的具体工作过程如下：

上车前准备：运输车3停到指定位置，支撑定位装置6支撑托住车厢31底部，推拉装置5的推拉座52向前运动，通过传感器判断到推拉座52上的电磁铁与承载平台4上的吸块接触时，电磁铁通电吸住吸块，然后推拉装置5的推拉座52向后运动，将承载平台4带出车厢31并停在合适的位置，此时承载平台4小部分在车厢31里，大部分在车厢31外。滚筒上的物料到位。

开始堆垛：码垛机器人2开始工作，根据设置的堆垛规则，码垛机器人2测定堆垛的初始位置，开始堆垛，完成一个堆垛单元，通过推拉装置5推着承载平台4前进一个位移。

堆垛完成：当完成整车的堆垛，整个承载平台4完全进入车厢31，电磁铁断电不吸持吸块，推拉装置5的推拉座52向后运动回到初始位置。

运输车3离开：采用限位机构对承载平台4限位，关好车门，运输车3即可离开。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本实用新型的保护范围。