一种集装箱货物智能装卸装置的制作方法

本实用新型涉及一种集装箱货物智能装卸装置。

背景技术：

目前，集装箱中的货物主要采用的卸货方式是通过人工搬运的方法，由于货物较多、人工效率比较低、成本较高，不利于大规模集装箱货物的装卸。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种集装箱货物智能装卸装置，以实现对集装箱中的货物自动进行智能识别、快速装卸、翻转归正、码垛。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种集装箱货物智能装卸装置，包括机架，所述机架上设有轨道输送机构、抓取机构、翻转归正机构、码垛机构和托盘转换机构，

所述轨道输送机构包括第一输送轨道和第二输送轨道，所述第一输送轨道沿左右方向延伸，所述第二输送轨道沿前后方向延伸，且第二输送轨道的进口端与第一输送轨道的出口端相衔接；

所述抓取机构设置在第一输送轨道一侧且靠近第一输送轨道的进口端，所述抓取机构包括抓取安装架以及设置在抓取安装架上的成像探头和两组真空吸盘，两组真空吸盘包括水平设置的水平真空吸盘组和竖直设置的竖直真空吸盘组，通过两组真空吸盘吸取集装箱内的货物，所述抓取安装架一侧通过第一滑块滑动设置在一个竖向滑轨上，所述竖向滑轨转动设置在一个竖向的转轴上且能绕着转轴旋转，所述转轴通过第二滑块滑动设置在一个前后延伸的第一水平滑轨上，所述第一水平滑轨左端设有一个水平向左伸出的支撑杆，所述支撑杆滑动设置在左右延伸的第二水平滑轨上，所述第二水平滑轨固定在机架上；

所述翻转归正机构设置在第一输送轨道一侧且靠近第一输送轨道的出口端，所述翻转归正机构包括水平的安装支架，所述安装支架的一端通过第一液压缸驱动其升降，所述安装支架的另一端设有归正电机和工业相机，所述工业相机用于检测下方的货物的方向是否歪斜，所述归正电机的输出轴竖直向下延伸并连接有归正安装板，所述归正安装板底部设有多个归正吸盘，多个归正吸盘位于第一输送轨道的上方；

所述码垛机构设置在第二输送轨道的上方且靠近出口端处，所述码垛机构包括码垛夹爪、夹爪安装板、悬伸梁、主体支架，所述主体支架固定在机架上，所述悬伸梁沿左右方向水平设置，所述悬伸梁的一端滑动设置在主体支架上且能沿着主体支架上下滑动，所述夹爪安装板设置在悬伸梁上且能沿着悬伸梁来回移动，所述码垛夹爪设置在夹爪安装板底部，用于夹取位于第二输送轨道的出口端处的货物；

所述托盘转换机构设置在第二输送轨道的左侧下方，所述托盘转换机构包括一个托盘框架，所述托盘框架内设有码垛轨道，所述码垛轨道上用于放置托架，所述码垛夹爪将夹取的货物放入所述托架上进行码垛。

进一步的，所述机架底部设有能沿左右方向行走的纵向行走轮、以及能沿前后方向行走的横向行走轮，所述横向行走轮包括四个，每个横向行走轮设置在支撑臂的底端，所述支撑臂呈V形，所述支撑臂的中部铰接在机架上，所述支撑臂的顶端与对应的第二液压缸的活塞杆相连接，所述第二液压缸的缸体转动设置在机架上，通过液压缸的活塞杆伸缩，进而带动支撑臂绕着铰接点转动，从而带动支撑臂底部的横向行走轮升降。

进一步的，所述抓取机构中，所述抓取安装架包括左右设置的两个竖向的抓取安装板，两个抓取安装板之间通过上下两排连杆相连接，两排连杆的两端分别与两个抓取安装板铰接，两个抓取安装板分别为左抓取安装板和右抓取安装板，所述左抓取安装板底部设有倾斜的多个第一伸缩杆，多个第一伸缩杆的伸缩端分别与下排连杆的中部一一对应的相铰接，所述右抓取安装板上设有多个第二伸缩杆，多个第二伸缩杆沿前后方向排呈一排，每个第二伸缩杆的伸缩端向右伸出并连接有各自的第一吸盘单元，每个第一吸盘单元包括第一吸盘安装座以及设置在第一吸盘安装座上的多个水平朝右的真空吸盘，多个第二伸缩杆右端的第一吸盘单元形成所述水平真空吸盘组；所述右抓取安装板右侧还设有多个第二吸盘单元，每个第二吸盘单元包括第二吸盘安装座以及设置在第二吸盘安装座上的多个竖直朝下的真空吸盘，多个第二吸盘单元形成所述竖直真空吸盘组。

进一步的，所述码垛机构中，所述主体支架上设有第一码垛电机、从动轮，所述第一码垛电机的输出轴上设有主动轮，所述从动轮位于主动轮的下方，所述主动轮和从动轮之间通过皮带传动连接，所述悬伸梁的一端通过一个连接块固定设置在所述皮带上，通过第一码垛电机带动皮带运转，进而带动悬伸梁上下移动。

进一步的，所述码垛机构中，所述悬伸梁上设有齿条，所述夹爪安装板一侧设有与齿条相配合的齿轮，通过第二码垛电机驱动齿轮转动，进而带动夹爪安装板沿着悬伸梁左右移动。

进一步的，所述码垛机构中，所述码垛夹爪包括前后相对设置的活动夹爪和固定夹爪，所述固定夹爪固定在夹爪安装板底部，所述夹爪安装板上设有无杆气缸，所述活动夹爪顶端与无杆气缸的滑块相连接，通过无杆气缸带动活动夹爪沿前后方向来回移动，进而实现码垛夹爪的夹紧或松开。

进一步的，所述托盘转换机构中，所述托盘框架内设有前后两排码垛轨道，前排码垛轨道底部设有推送机构，所述推送机构用于将位于前排码垛轨道上的空的托架推入后排码垛轨道上，所述码垛夹爪将夹取的货物放入后排码垛轨道上的托架上进行码垛。

进一步的，所述推送机构包括推送气缸和推送连杆，所述推送气缸的活塞杆沿前后方向向后延伸，所述推送连杆位于推送气缸的后方且倾斜设置，所述推送连杆低的一端与推送气缸的活塞杆相连接，所述推送连杆高的一端伸出所述前排码垛轨道的顶部，所述推送连杆中间设有一个竖直向下延伸的支撑导杆，所述支撑导杆底部能在对应的导向滑槽内前后滑动，通过推送气缸带动推送连杆前后移动，从而使推送连杆的顶端推动托架。

进一步的，所述机架上一侧还设置有驾驶舱室。

本实用新型相比现有技术具有以下优点：

本实用新型提供的一种集装箱货物智能装卸装置，其设置有轨道输送机构、抓取机构、翻转归正机构、码垛机构和托盘转换机构，通过抓取机构将存放在集装箱中的货物进行货物特征识别然后通过真空吸盘组抓取货物，并放置在轨道输送机构上，通过轨道输送机构进行输送，再通过相应的翻转归正机构对歪斜的货物进行归正，使得货物朝向一致，最后通过码垛机构将货物夹取并放置在托盘转换机构上放置的托架上，进行码垛，最后通过叉车将码垛好的货物的托架运输到指定位置即可，真正实现了集装箱货物的自动快速装卸，便于工业统一化管理，解决了以往人工搬运的方法出现的人工效率比较低、成本高的情况，省时省力、降低成本、节省了劳动力，具有较高的经济效益和社会效益。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图。

图2是本实用新型的机架部分的立体结构示意图。

图3是本实用新型的抓取机构的立体结构示意图。

图4是本实用新型的翻转归正机构部分的立体结构示意图。

图5是本实用新型的码垛机构的立体结构示意图。

图6是本实用新型的托盘转换机构的侧向视图。

图中标号：1机架,11纵向行走轮，12横向行走轮，13支撑臂，14第二液压缸，2轨道输送机构，21第一输送轨道，22第二输送轨道，3抓取机构，31抓取安装架，311左抓取安装板，312右抓取安装板，313下排连杆，314第一伸缩杆，315第二伸缩杆，32水平真空吸盘组，33竖直真空吸盘组，34第一滑块，35竖向滑轨，36转轴，37第二滑块，38第一水平滑轨，39支撑杆，310第二水平滑轨，4翻转归正机构，41安装支架，42第一液压缸，43归正电机，44归正安装板，5码垛机构，51无杆气缸，52夹爪安装板，53悬伸梁，54主体支架，55第一码垛电机，56从动轮，57主动轮，58皮带，59齿条，510齿轮，511活动夹爪，512固定夹爪，6托盘转换机构，61前排码垛轨道，62后排码垛轨道，63推送气缸，64推送连杆，65支撑导杆。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

参见图1至图6，本实施例公开了一种集装箱货物智能装卸装置，包括机架1，机架1上设有轨道输送机构2、抓取机构3、翻转归正机构4、码垛机构5和托盘转换机构6。机架1上一侧还设置有驾驶舱室。

机架1底部设有能沿左右方向行走的纵向行走轮11、以及能沿前后方向行走的横向行走轮12，横向行走轮12包括四个，每个横向行走轮12设置在支撑臂13的底端，支撑臂13呈V形，支撑臂13的中部铰接在机架1上，支撑臂13的顶端与对应的第二液压缸14的活塞杆相连接，第二液压缸14的缸体转动设置在机架1上，通过液压缸的活塞杆伸缩，进而带动支撑臂13绕着铰接点转动，从而带动支撑臂13底部的横向行走轮12升降。当该智能装卸装置需要沿左右方向行走时，四个液压缸的活塞杆伸出，驱动四个支撑臂13绕着各自的铰接点转动，从而带动四个支撑臂13底部的横向行走轮12上升，四个横向行走轮12向上收起，此时由纵向行走轮11发挥作用，从而实现整个智能装卸装置的纵向行走。当该智能装卸装置需要沿前后方向行走时，四个液压缸的活塞杆缩回，驱动四个支撑臂13绕着各自的铰接点反向转动，从而带动四个支撑臂13底部的横向行走轮12下降，当横向行走轮12接触地面后继续下降，并最终使得纵向行走轮11脱离地面，横向行走轮12发挥作用，从而实现整个智能装卸装置的横向行走。

轨道输送机构2包括第一输送轨道21和第二输送轨道22，第一输送轨道21沿左右方向延伸，第二输送轨道22沿前后方向延伸，且第二输送轨道22的进口端与第一输送轨道21的出口端相衔接。两个输送轨道均包括多个输送辊，通过链轮和链条传动驱动多个输送辊转动，进而实现对货物的输送。

抓取机构3设置在第一输送轨道21一侧且靠近第一输送轨道21的进口端，抓取机构3包括抓取安装架31以及设置在抓取安装架31上的成像探头和两组真空吸盘，两组真空吸盘包括水平设置的水平真空吸盘组32和竖直设置的竖直真空吸盘组33，通过两组真空吸盘吸取集装箱内的货物进行水平抓取或垂直抓取，抓取安装架31一侧通过第一滑块34滑动设置在一个竖向滑轨35上，竖向滑轨35转动设置在一个竖向的转轴36上且能绕着转轴36旋转，转轴36通过第二滑块37滑动设置在一个前后延伸的第一水平滑轨38上，第一水平滑轨38左端设有一个水平向左伸出的支撑杆39，支撑杆39滑动设置在左右延伸的第二水平滑轨310上，第二水平滑轨310固定在机架1上。其中，第一滑块34在竖向滑轨35上的上下滑动、第二滑块37在第一水平滑轨38上前后滑动、以及支撑杆39在第二水平滑轨310上左右滑动，其驱动方式均为电动驱动方式。从而可实现对抓取安装架31及其上的两组真空吸盘在竖直方向、左右方向、前后方向这三个方向上位置的调节。

抓取机构3中，抓取安装架31包括左右设置的两个竖向的抓取安装板，两个抓取安装板之间通过上下两排连杆相连接，两排连杆的两端分别与两个抓取安装板铰接，两个抓取安装板分别为左抓取安装板311和右抓取安装板312，左抓取安装板311底部设有倾斜的多个第一伸缩杆314，多个第一伸缩杆314的伸缩端分别与下排连杆313的中部一一对应的相铰接，右抓取安装板312上设有多个第二伸缩杆315，多个第二伸缩杆315沿前后方向排呈一排，每个第二伸缩杆315的伸缩端向右伸出并连接有各自的第一吸盘单元，每个第一吸盘单元包括第一吸盘安装座以及设置在第一吸盘安装座上的多个水平朝右的真空吸盘，多个第二伸缩杆315右端的第一吸盘单元形成水平真空吸盘组32；右抓取安装板312右侧还设有多个第二吸盘单元，每个第二吸盘单元包括第二吸盘安装座以及设置在第二吸盘安装座上的多个竖直朝下的真空吸盘，多个第二吸盘单元形成竖直真空吸盘组33。其中，多个第一伸缩杆314和多个第二伸缩杆315均通过各自的气压缸驱动其自动伸缩。通过多个第一伸缩杆314驱动右抓取安装板312在竖直方向和左右方向上移动，从而实现对右抓取安装板312上的两组真空吸盘在竖直方向上和左右方向上的位置的微调。通过多个第二伸缩杆315驱动多个第一吸盘单元的伸缩，从而实现对水平真空吸盘组32在左右方向上位置微调。

翻转归正机构4设置在第一输送轨道21一侧且靠近第一输送轨道21的出口端，翻转归正机构4包括水平的安装支架41，安装支架41的一端通过第一液压缸42驱动其升降，安装支架41的另一端设有归正电机43和工业相机，工业相机用于检测下方的货物的方向是否歪斜，归正电机43的输出轴竖直向下延伸并连接有归正安装板44，归正安装板44底部设有多个归正吸盘，多个归正吸盘位于第一输送轨道21的上方。当工业相机检测到货物位置不是所需方向时，由第一液压缸42驱动安装支架41下移至货物上方，再由归正吸盘抓取货物并上升，在归正电机43的作用使得抓取的货物旋转，达到所需的方向后，在将归正后的货物放入第一输送轨道21上。然后货物从第一输送轨道21移动至第二输送轨道22上，使得货物移动至码跺机构的工作范围。

码垛机构5设置在第二输送轨道22的上方且靠近出口端处，码垛机构5包括码垛夹爪、夹爪安装板52、悬伸梁53、主体支架54，主体支架54固定在机架1上，悬伸梁53沿左右方向水平设置，悬伸梁53的一端滑动设置在主体支架54上且能沿着主体支架54上下滑动，夹爪安装板52设置在悬伸梁53上且能沿着悬伸梁53来回移动，码垛夹爪设置在夹爪安装板52底部，用于夹取位于第二输送轨道22的出口端处的货物。码垛机构5中，主体支架54上设有第一码垛电机55、从动轮56，第一码垛电机55的输出轴上设有主动轮57，从动轮56位于主动轮57的下方，主动轮57和从动轮56之间通过皮带58传动连接，悬伸梁53的一端通过一个连接块固定设置在皮带58上，通过第一码垛电机55带动皮带58运转，进而带动悬伸梁53上下移动。

码垛机构5中，悬伸梁53上设有齿条59，夹爪安装板52一侧设有与齿条59相配合的齿轮510，通过第二码垛电机驱动齿轮510转动，进而带动夹爪安装板52沿着悬伸梁53左右移动，进而带动夹爪安装板52上的码垛夹爪左右移动。

码垛机构5中，码垛夹爪包括前后相对设置的活动夹爪511和固定夹爪512，固定夹爪512固定在夹爪安装板52底部，夹爪安装板52上设有无杆气缸51，活动夹爪511顶端与无杆气缸51的滑块相连接，通过无杆气缸51带动活动夹爪511沿前后方向来回移动，进而实现码垛夹爪的夹紧或松开。

码垛机构5中，通过第一码垛电机55带动皮带58运转，进而带动悬伸梁53及其上的码垛夹爪上下移动；通过第二码垛电机驱动齿轮510转动，从而带动夹爪安装板52及其上的码垛夹爪左右移动。工作时，当货物移动至码垛机构5的工作范围时，首先在第二码垛电机的作用下，码垛夹爪沿左右方向移动至第二输送轨道22上的货物上方，然后在第一码垛电机55的作用下码垛夹爪下降，在无无杆气缸51的作用下，活动夹爪511向靠近固定夹爪512的方向移动，从而将货物夹紧。然后在第二码垛电机的驱动下，码垛夹爪向左移动至托盘转换机构6的上方，再在第一码垛电机55的驱动下，码垛夹爪和夹取的货物缓慢下降，将货物放置在托盘转换机构6的托架上进行码垛。

托盘转换机构6设置在第二输送轨道22的左侧下方，托盘转换机构6包括一个托盘框架，托盘框架内设有码垛轨道，码垛轨道上用于放置托架，码垛夹爪将夹取的货物放入托架上进行码垛。

托盘转换机构6中，托盘框架内设有前后两排码垛轨道，前排码垛轨道61底部设有推送机构，推送机构用于将位于前排码垛轨道61上的空的托架推入后排码垛轨道62上，码垛夹爪将夹取的货物放入后排码垛轨道62上的托架上进行码垛。推送机构包括推送气缸63和推送连杆64，推送气缸63的活塞杆沿前后方向向后延伸，推送连杆64位于推送气缸63的后方且倾斜设置，推送连杆64低的一端与推送气缸63的活塞杆相连接，推送连杆64高的一端伸出前排码垛轨道61的顶部，推送连杆64中间设有一个竖直向下延伸的支撑导杆65，支撑导杆65底部能在对应的导向滑槽内前后滑动，通过推送气缸63带动推送连杆64前后移动，从而使推送连杆64的顶端推动托架。该托盘转换机构6中，两排码垛轨道均包括有多个码垛输送辊，通过链轮和链条传动驱动多个码垛输送辊转动，进而实现对其上托架及货物的运送。工作时，前排码垛轨道61上一般放置的是空的托架，当需要码垛货物时，通过推送机构将位于前排码垛轨道61上的空托架向后推入后排码垛轨道62的右段上，进入码垛区域，以供码垛夹爪将夹取的货物放入后排码垛轨道62的托架上进行码垛，码垛完成之后的托架在后排码垛轨道62上向左移动至非码垛区，最终通过叉车将码垛好的货物的托架运输到指定位置即可。

工作时，该智能装卸装置到达集装箱位置，定位后，通过成像探头识别真空吸盘组到集装箱内货物的距离，定位真空吸盘组抓取前姿态，然后抓取机构3动作，并通过抓取机构3的真空吸盘组从集装箱内吸取货物并把它搬运至第一输送轨道21上，通过第一输送轨道21将货物向左输送，在货物到达翻转归正机构4下方时，通过翻转归正机构4对歪斜的货物进行位置归正。归正后的货物移动至第二输送轨道22，并沿着第二输送轨道22向后输送，当货物移动至码垛机构5的工作范围时，码垛机构5动作，码垛夹爪将货物夹紧，然后在第二码垛电机的驱动下，码垛夹爪向左移动至后排码垛轨道62的右段上方，再在第一码垛电机55的驱动下，码垛夹爪和夹取的货物缓慢下降，将货物放置在后排码垛轨道62的托架上进行码垛，最后码垛夹爪松开并回位至初始位置以便夹持下一个货物，完成一个货物的码垛功能。当托架上码跺的货物超过一定重量时，码垛完成之后的托架在后排码垛轨道62上向左移动至非码垛区，最终通过叉车将码垛好的货物的托架运输到指定位置即可，与此同时，通过推送机构将位于前排码垛轨道61上的空托架向后推入后排码垛轨道62的右段上，进入码垛区域，以供接下来的货物的码垛。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。