一种全自动装车机的制作方法

本发明涉及自动码垛或装车技术领域，尤其涉及一种全自动装车机。

背景技术：

在烟草、粮油、食品、家电等生产企业中，需要将物品装入运输货物的集装箱式货车或集装箱内，目前普遍采用人工在车厢内码放货物的方式，即使部分装车操作中可以采用输送机将物料输送到车厢内部作为辅助，但最终执行装车操作的主体仍然是现场操作工人，这种方式需要大量的人力，且劳动强度大、工作效率低、恶劣的工作环境对操作人员健康造成损害。还有采用成垛货物直接用叉车装载到货车上的方式，这种方式需要回收载货托盘，载货托盘的回收管理较困难；且货物距车厢壁空隙大，货物的装载数量少，运输成本高。

现有的装车码垛方式虽然在一定程度上缓解了操作工人的工作强度，提高了装车效率，但显然，还存在很多难以解决的技术问题，比如现有装车机通常规格尺寸固定，无法满足空间尺寸多样的厢式货车，且现有装车机通常根据目标物料的尺寸按需开发，通用性较差，且存在装车机在运行时和车厢内壁碰撞的危险。

本专利提出了一种全自动装车机的解决方案，该方案可高效准确的完成箱式货车及集装箱等多种形式的运输车辆的装车操作，装车过程全自动完成不需人工干预。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述技术问题，进而提供一种全自动装车机，结构简单，可高效准确的完成箱式货车及集装箱等多种形式的运输车辆的装车操作，装车过程全自动完成不需人工干预，且可准确地实现装车机在厢式货车内的定位，可避免运行过程中与车厢内壁碰撞的危险，通用性强，可满足不同尺寸目标物料、不同尺寸空间车厢的装车需求。

本发明的技术方案：

一种全自动装车机，包括轮式行走框架、托板机构、导入机构、升降机构、推箱机构、分箱机构、输送机构、推层机构，所述轮式行走框架上设置有距离检测单元，可对轮式行走框架的运动轨迹进行定位；所述托板机构、升降机构和推层机构共用同一动力源；所述托板机构和推层机构配置可伸缩装置，可根据车厢宽进行调整，以适应车厢宽的变化；所述推层机构配置可升降料门，所述可升降料门降下时物料通过可升降料门进入所述托板机构，所述可升降料门料门升起时和推板一起将物料推送至车厢内，所述升降机构采用两段升降导轨，可根据车厢高度调整框架和升降高度，以适应车厢高度的变化；所述导入机构布置两对水平导轨和驱动机构，导入机构实现前后、左右运动，使目标物料精确进入所述托板机构；所述升降机构、推箱机构、分箱机构、推层机构的动作执行均通过PLC控制单元控制。

进一步地，所述托板机构包括主托板、第一辅助托板、第二辅助托板，所述第一辅助托板、第二辅助托板分别设置于所述主托板的左右两侧，第一辅助托板、第二辅助托板可相对于所述主托板伸出或收回。

进一步地，在所述主托板的前端还设置有挡板，所述挡板可自动竖起或收回。

进一步地，所述推箱机构包括第一滑轨、第二滑轨、第一滑座、第二滑座、第一驱动电机、伸缩气缸、推板、支撑板，所述第一滑座可沿所述第一滑轨伸缩滑动，所述第二滑座可沿所述第二滑轨伸缩滑动，所述支撑板的一端与所述第一滑座固定连接，另一端与所述第二滑座固定连接，所述第一驱动电机的输出端连接有驱动齿轮，还包括与所述驱动齿轮相匹配设置的从动齿轮，齿带分别与所述驱动齿轮、从动齿轮啮合；在所述支撑板上固定有齿板，所述齿板与所述齿带啮合；所述伸缩气缸固定安装在所述支撑板上，所述伸缩气缸可带动所述推板上下移动。

进一步地，所述升降机构包括第一升降导轨、第二升降导轨、第一辅助升降导轨、第二辅助升降导轨、架体，所述第一升降导轨、第二升降导轨分别竖直安装在所述架体的左、右两侧，所述第一辅助升降导轨与所述第一升降导轨配合安装，可沿所述第一升降导轨上下升降滑动，所述第二辅助升降导轨与所述第二升降导轨配合安装，可沿所述第二升降导轨上下升降滑动。

进一步地，所述推层机构包括第三滑座、第四滑座、第一伸缩滑轨、第二伸缩滑轨、可升降料门、第一辅助推板、第二辅助推板；所述第一伸缩滑轨与所述第三滑座配合连接，可相对于所述第三滑座伸缩滑动，所述第三滑座固定安装在所述第一辅助升降导轨上；所述第二伸缩滑轨与所述第四滑座配合连接，可相对于所述第四滑座伸缩滑动，所述第四滑座固定安装在所述第二辅助升降导轨上；所述可升降料门的一端与所述第一伸缩滑轨固定连接，另一端与所述第二伸缩滑轨固定连接；所述可升降料门分别安装在第一辅助推板的左侧和第二辅助推板的右侧；所述第一辅助推板和第二辅助推板可沿左右伸缩以适应车厢宽度的变化。

进一步地，所述分箱机构包括支座、推箱板、导轨、第二驱动电机、翻转气缸，所述支座套装在所述导轨上，所述第二驱动电机可驱动所述支座沿所述导轨左右滑动；所述推箱板铰接在所述支座的端部，所述翻转气缸可驱动所述推箱板相对于所述支座转动。

进一步地，所述导入机构包括第一导向板、第二导向板、第一纵向导轨、第二纵向导轨、第一横向导轨、第二横向导轨、第一安装座、第二安装座，所述第一导向板固定安装在所述第一安装座上，所述第二导向板固定安装在所述第二安装座上，所述第一安装座可通过第一纵向导轨、第一横向导轨纵向和横向移动，所述第二安装座可通过第二纵向导轨、第二横向导轨纵向和横向移动。

进一步地，所述轮式行走框架的底部设置有至少四个行走轮，所述行走轮采用麦克纳姆轮。

进一步地，所述轮式行走框架左右测距采用超声波测距，前后测距采用激光测距。

本发明具有以下有益效果：本发明公开的全自动装车机，包括轮式行走框架、托板机构、导入机构、升降机构、推箱机构、分箱机构、输送机构、推层机构，在轮式行走框架上设置有距离检测单元，可对轮式行走框架的运动轨迹进行定位；如此设置，可以避免运行过程中与车厢内壁碰撞的危险；通过设置输送机构、导入机构、推箱机构、托板机构、升降机构、分箱机构、推层机构，可以使目标物料经输送机构自动运输到车厢内部，并通过导入机构的夹持和导向作用，将目标物料与托板机构之间形成定位导向，并通过推箱机构将目标物料推送至托板机构，分箱机构可以依次将托板机构上的目标物料推送至预定的位置，待托板机构满载后，通过推层机构可以将托板机构上的所有目标物料一次性全部码垛，升降机构可带动托板机构、分箱机构、推层机构依码垛要求上升或下降，这样可以完全实现无人化、自动化装车作业，本发明结构简单，可高效准确的完成箱式货车及集装箱等多种形式的运输车辆的装车操作，装车过程全自动完成不需人工干预，且通用性强，可满足不同尺寸目标物料、不同尺寸空间车厢的装车需求。

本发明的有益效果将通过下面具体实施方式的描述变得更加明显。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例托板机构的结构示意图；

图3是本发明实施例导入机构的结构示意图；

图4是本发明实施例升降机构的结构示意图；

图5是本发明实施例推箱机构的结构示意图；

图6是本发明实施例分箱机构的结构示意图；

图7是本发明实施例轮式行走框架的局部结构示意图；

图8是本发明实施例输送机构的结构示意图；

图中1-轮式行走框架；2-托板机构；3-导入机构；4-升降机构；5-推箱机构；6-分箱机构；7-输送机构；8-推层机构；

11-行走轮；21-主托板；22-第一辅助托板；23-第二辅助托板；24-挡板；25-第一拉杆；26-第二拉杆；31-第一导向板；32-第二导向板；33-第一纵向导轨；34-第二纵向导轨；35-第一横向导轨；36-第二横向导轨；37-第一安装座；38-第二安装座；

41-第一升降导轨；42-第二升降导轨；43-第一辅助升降导轨；44-第二辅助升降导轨；45-架体；51-第一滑轨；52-第二滑轨；53-第一滑座；54-第二滑座；55-第一驱动电机；56-伸缩气缸；57-推板；58-支撑板；551-驱动齿轮；552-从动齿轮；553-齿带；581-齿板；

61-支座；62-推箱板；63-导轨；64-第二驱动电机；65-翻转气缸；71-行程挡板；81-第三滑座；82-第四滑座；83-第一伸缩滑轨；84-第二伸缩滑轨；85-可升降料门；86-第一辅助推板；87-第二辅助推板。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明。

结合图1至图8所示，本实施例公开的全自动装车机，包括轮式行走框架1、托板机构2、导入机构3、升降机构4、推箱机构5、分箱机构6、输送机构7、推层机构8；输送机构7、导入机构3安装在轮式行走框架1的底部，推箱机构5安装在轮式行走框架1的顶部，托板机构2、升降机构4、分箱机构6、推层机构8分别安装在轮式行走框架1的前部；升降机构4、推箱机构5、分箱机构6、推层机构8的动作执行均通过PLC控制单元控制。

轮式行走框架1采用铝合金型材装接而成，可以满足较好的刚度和轻量化需求，在轮式行走框架1上设置有距离检测单元，优选地，在轮式行走框架1的左右两侧均设置有超声波发射器和超声波接收传感器，在轮式行走框架1的前后端均设置有激光发射器和激光接收传感器，通过超声波发射器可以向车厢左右两侧内壁发出超声波信号，超声波信号经车厢内壁反射，返回信号由超声波接收传感器完成接收，进而通过PLC控制单元控制轮式行走框架1的行走定位，可避免与车厢左右内壁发生碰撞；通过激光发射器可以向车厢前后两端内壁发出激光信号，激光信号经车厢前后内壁反射，返回信号由激光接收传感器完成接收，进而通过PLC控制单元控制轮式行走框架1的行走定位，可以避免与车厢前后内壁发生碰撞；由于车厢左右内壁空间距离与前后内壁空间距离不同，本实施例采用测距采用超声波测距与激光测距结合的方式，可以实现更加精确和快速的行走定位效果。

如图7所示，在轮式行走框架1的底部设置有至少四个行走轮11，行走轮11采用麦克纳姆轮，通过设置麦克纳姆轮可以实现前行、横移、斜行、旋转及其组合等运动方式，更加适应在较小的车厢内部空间实现灵活调整、定位。

如图2所示，托板机构2包括主托板21、第一辅助托板22、第二辅助托板23，第一辅助托板22、第二辅助托板23分别设置于主托板21的左右两侧，第一辅助托板22的右端通过第一拉杆25与主托板21连接，第二辅助托板23的左端通过第二拉杆26与主托板21连接，如此设置，可通过第一拉杆25、第二拉杆26驱动第一辅助托板22和第二辅助托板23可相对于主托板21伸出或收回；这样可以根据车厢内部空间尺寸的不同，调整托板机构2的宽度，从而使本实施例适用性更强；

为防止目标物料在不受控的情况下滑出托板机构2，在托板机构2的前端设有档板24，在托板机构2装载过程中，档板24竖起，对目标物料起到阻挡作用，当托板机构2装载满料时，档板24缩回，从而便于将目标物料推送至车厢内。

更加具体地，如图3所示，导入机构3包括第一导向板31、第二导向板32、第一纵向导轨33、第二纵向导轨34、第一横向导轨35、第二横向导轨36、第一安装座37、第二安装座38，第一导向板31固定安装在第一安装座37上，第二导向板32固定安装在第二安装座38上，第一导向板31、第二导向板32分别布置在输送机构7的左右两侧；第一安装座37与第一横向导轨35之间通过齿轮齿板相互啮合的方式可驱动第一安装座37沿第一横向导轨35滑动；第二安装座38与第二横向导轨36之间同样通过齿轮齿板相互啮合的方式可驱动第二安装座38沿第二横向导轨36滑动；如此设置，可通过第一安装座37和第二安装座38之间的相对运动，带动第一导向板31和第二导向板32之间相对运动，第一导向板31、第二导向板32可对目标物料起到夹紧的作用，同时，第一安装座37通过电机驱动沿第一纵向导轨33进行前后滑动，第二安装座38同样通过电机驱动沿第二纵向导轨34进行前后滑动；这样第一导向板31、第二导向板32可在夹紧目标物料的同时，进行定位导向的作用。

如图4所示，升降机构4包括第一升降导轨41、第二升降导轨42、第一辅助升降导轨43、第二辅助升降导轨44、架体45，第一升降导轨41、第二升降导轨42分别竖直安装在架体45的左、右两侧，第一辅助升降导轨43与第一升降导轨41配合安装，可沿第一升降导轨41上下升降滑动，第二辅助升降导轨44与第二升降导轨42配合安装，可沿第二升降导轨42上下升降滑动；通过第一辅助升降导轨43、第一升降导轨41的配合升降滑动，第二辅助升降导轨44、第二升降导轨42的配合升降滑动可实现分段式升降功能，第一升降导轨41、第二升降导轨42的升降方式适应于较低车厢，第一升降导轨41和第一辅助升降导轨43，第二升降导轨42和第二辅助升降导轨44的两段组合升降叠加使用可适应较高车厢，如此设置，可保证升降机构4具有较好的适应性。

进一步地，如图4所示，推层机构8包括第三滑座81、第四滑座82、第一伸缩滑轨83、第二伸缩滑轨84、可升降料门85、第一辅助推板86、第二辅助推板87；第一伸缩滑轨83与第三滑座81配合连接，可相对于第三滑座81伸缩滑动，第三滑座81固定安装在第一辅助升降导轨43上；第二伸缩滑轨84与第四滑座82配合连接，可相对于第四滑座82伸缩滑动，第四滑座82固定安装在第二辅助升降导轨44上；可升降料门85的一端与第一伸缩滑轨83固定连接，可升降料门85分别安装在第一辅助推板86的左侧和第二辅助推板87的右侧；第一辅助推板86和第二辅助推板87可沿左右伸缩以适应车厢宽度的变化；

如图5所示，推箱机构5包括第一滑轨51、第二滑轨52、第一滑座53、第二滑座54、第一驱动电机55、伸缩气缸56、推板57、支撑板58，第一滑座53可沿第一滑轨51伸缩滑动，第二滑座54可沿第二滑轨52伸缩滑动，支撑板58的一端与第一滑座53固定连接，另一端与第二滑座54固定连接，第一驱动电机55的输出端连接有驱动齿轮551，还包括与驱动齿轮551相匹配设置的从动齿轮552，齿带553分别与驱动齿轮551、从动齿轮552啮合；在支撑板58上固定有齿板581，齿板581与齿带553啮合；如此设置，可通过第一驱动电机55带动驱动齿轮551运动，从而带动齿带553运转，齿带553与齿板581啮合，通过齿板581可带动支撑板58沿第一滑轨51、第二滑轨52滑动；伸缩气缸56固定安装在支撑板58上，伸缩气缸56可带动推板57上下移动；通过第一驱动电机55、伸缩气缸56的运转驱动，可带动推板前后、上下运动，因而可满足不同尺寸目标物料的推动，可将目标物料准确地推至托板机构2上。

如图6所示，分箱机构6包括支座61、推箱板62、导轨63、第二驱动电机64、翻转气缸65，支座61套装在导轨63上，第二驱动电机64可驱动支座61沿导轨63左右滑动；推箱板62铰接在支座61的端部，翻转气缸65可驱动推箱板62相对于支座61转动，其中，第二驱动电机64均采用伺服电机；当本实施例装载运转时，分箱机构6旋转至托板机构2之上；目标物料经输送机构7进入到车厢内，导入机构3的第一导向板31、第二导向板32可夹持目标物料至进箱位置，推箱机构5将其推入到托板机构2上；当装载在托板机构2的最后一个空位时，分箱机构6旋转，与托板机构2分离，为防止最后一箱(袋)物料与相邻的物料发生碰撞，最后一箱物料推入时，第一导向板31、第二导向板32将伸入到托板机构2的空位内部，保证精确导向，防止碰撞。

如图8所示，输送机构7可采用圆柱辊子或其他输送形式，在输送机构的前端设置有行程挡板71，用于对目标物料的行程进行阻挡，可实现自动化、无人化控制。

本发明结构简单，可高效准确的完成箱式货车及集装箱等多种形式的运输车辆的装车操作，装车过程全自动完成不需人工干预，且通用性强，可满足不同尺寸目标物料、不同尺寸空间车厢的装车需求。

以上实施例只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。