一种货物装卸系统的制作方法

本发明涉及自动装卸货技术领域，尤其涉及一种货物装卸系统。

背景技术：

集装箱的装卸通常由装车和卸车两部分组成，装车一般是将包装好的产品从货物存放区利用托盘搬运至集装箱处，并将产品由托盘上转移至集装箱内部有序码放；卸车则是一个相反的过程，即将集装箱里面的产品卸载并码放在托盘上，进而转运至存放区域。

随着工业技术的不断发展，在一些领域中出现了集装箱的自动装卸设备，但由于自动装卸设备的自动化程度不高，大部分地方仍然需要使用人工辅助的方式进行装卸货，需要大量的人工参与。在人工补充完成装卸的过程中，不仅存在着很大的安全隐患，而且人工成本相对较高，使得装卸效益较低，无法起到提高装卸效益的目的。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于：提供一种货物装卸系统，其能够全自动完成集装箱货物的装卸工作。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种货物装卸系统，包括控制系统、自动装卸装置和搬运装置，所述自动装卸装置和所述搬运装置与所述控制系统信号连接；

所述自动装卸装置包括自动码垛机和托盘处理装置；

所述托盘处理装置用于将所述搬运装置利用托盘搬来的所述货物转移至所述自动码垛机的工作区域，并同时将所述工作区域的空托盘转移至托盘处理装置的转移区域，

或，用于将所述空托盘由所述托盘处理装置的所述转移区域转移至所述工作区域，并将所述工作区域内码放好所述货物的所述托盘转移至所述搬运装置；

所述搬运装置用于将所述货物由取货区域根据所述自动装卸装置的位置搬运至所述自动装卸装置上，或将所述货物由所述自动装卸装置处搬运至存储区域，以及将所述空托盘搬运至/或搬运离开所述转移区域。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述自动码垛机包括第一移动平台以及所述第一移动平台上依次设置的第一机器人、排列输送装置和第二机器人，所述第一机器人用于实现将所述货物由所述工作区域转移至所述排列输送装置上，或，将所述货物由所述排列输送装置上转移至所述工作区域的所述空托盘上；

所述排列输送装置用于将所述货物进行有序的排列并输送至所述第一机器人或所述第二机器人处；

所述第二机器人用于将所述货物由所述排列输送装置转移并码垛至指定区域，或，将所述货物由所述指定区域拆垛并转移至所述排列输送装置上。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述第一机器人和/或所述第二机器人和/或所述排列输送装置上设置有视觉检测系统，所述视觉检测系统用于实现对所述货物的形状和位置的检测和反馈。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述第一机器人和/或所述第二机器人采用触点式自动调节夹具，用于实现不同形状和大小的所述货物的搬运。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述移动平台的周部设置有安全检测系统，所述安全检测系统包括路径识别器、位置识别器以及测距传感器，所述路径识别器用于识别所述移动平台的行驶路径，所述位置识别器用于识别所述移动平台的位置，所述测距传感器用于测量所述移动平台与障碍物之间的距离，以控制所述移动平台的移动。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述托盘处理装置包括第一输送装置、第二输送装置和第三输送装置，所述第一输送装置和所述第二输送装置设置于所述第三输送装置的一侧，所述第三输送装置远离所述第一输送装置和所述第二输送装置的一端对应所述工作区域设置，所述第三输送装置可选择性与所述第一输送装置或所述第二输送装置连接，以使所述托盘在所述第一输送装置和所述第二输送装置与所述第三输送装置之间输送。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述第一输送装置与所述第二输送装置平行设置，且所述第二输送装置位于所述第一输送装置的上方，所述第三输送装置设置于所述第一输送装置和所述第二输送装置靠近所述自动码垛机的一侧，所述第三输送装置的高度可调，以选择性与所述第一输送装置或所述第二输送装置连接。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述托盘处理装置还包括第二移动平台，所述第一输送装置、所述第二输送装置和所述第三输送装置设置于所述第二移动平台上。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述第三输送装置包括升降组件和设置于所述升降组件上的输送组件，所述输送组件可选择性与所述第一输送装置和第二输送装置之间输送所述托盘。

作为本发明的一种优选的技术方案，所速第三输送装置具有不低于所述第一输送装置所在高度的最高调节位置和不高于所述第二输送装置所在高度的最低调节位置。

本发明的有益效果为：通过设置控制系统对自动装卸装置和搬运装置的远程无线控制，可以减少装卸过程中对人力的需求，避免在搬运现场出现自动化机械与人工操作共存的现象，降低装卸货物过程中所存在的安全隐患问题。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明实施例所述自动装卸装置的一状态下的结构示意图(对指定区域进行码垛时)。

图2为本发明实施例所述自动装卸装置的另一状态下的结构示意图(对指定区域进行拆垛时)。

图3为本发明实施例所述货物装卸系统一状态下的结构示意图(对指定区域进行码垛时)。

图4为本发明实施例所述货物装卸系统另一状态下的结构示意图(对指定区域进行拆垛时)。

图中：

1、自动装卸装置；11、自动码垛机；111、第一移动平台；112、第一机器人；113、排列输送装置；114、第二机器人；12、托盘处理装置；121、第二移动平台；122、第一输送装置；123、第二输送装置；124、第三输送装置；125、升降组件；2、搬运装置；3、托盘；4、货物。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1至4所示，于本实施例中，本发明所述的一种货物4装卸系统，利用自动化设备实现将货物4从取货区域搬运至指定区域，或将货物4从指定区域搬运至存储区域。具体的，货物4装卸系统包括控制系统、自动装卸装置1和搬运装置2，自动装卸装置1和搬运装置2与控制系统信号连接，可利用控制系统实现对自动装卸装置1和搬运装置2的远程无线控制，可以减少装卸过程中对人力的需求，避免在搬运现场出现自动化机械与人工操作共存的现象，降低装卸货物4过程中所存在的安全隐患问题。

在本发明实施例中，控制系统用于控制自动装卸装置1和搬运装置2将货物4由取货区域搬运并码放至指定区域，或将货物4由指定区域拆垛并搬运至存储区域。通过此设计，可减少自动装卸装置1的接线，解决了布线困难的问题，可根据实际的情况选择控制系统的安装位置，增强所述控制系统安装的灵活性。

其中取货区域可以是用于存储货物4的仓库，或是用于对集装箱装货的临时货物4堆放地；指定区域为货物4需要被装填码放的位置，在本发明实施例中以集装箱为例。在其他实施例中，指定区域还可以是货仓或运输车辆等；存储区域为货物4由集装箱卸下后的货物4暂存区域，或货物4存储仓库等目的地。

在本发明实施例中，自动装卸装置1用于将搬运装置2搬运来的货物4有序的码放至指定区域，或将指定区域的货物4拆垛并转移至搬运装置2，以实现对集装箱的装货和卸货。

具体的，自动装卸装置1包括自动码垛机11和托盘处理装置12。

在需要将货物4有序的码放至集装箱时，首先由搬运装置2从取货区域将码放在托盘3上的货物4整盘搬运至托盘处理装置12处，并放置在托盘处理装置12的指定位置。然后托盘处理装置12将搬来的货物4转移至自动码垛机11的工作区域，并同时将工作区域的空托盘转移至转移区域。最后再由自动码垛机11将货物4有序码放至指定区域。

在需要将货物4由集装箱拆垛并搬运至存储区域时，首先由搬运装置2由托盘3存放区将空托盘搬运至托盘处理装置12的转移区域，然后，托盘处理装置12将空托盘由转移区域转移至工作区域，并将工作区域内码放好货物4的托盘3转移至托盘处理装置12的搬离位置，最后，通过搬运装置2将码放好货物4的托盘3转移至存储区域。

通过设置托盘处理装置12实现对空托盘和码放好货物4的托盘3的位置转移，可避免自动码垛机11等待空托盘或货物4的间隔时间，实现了货物4装卸的流水作业，大大提升了工作效率。

在本发明实施例中，自动码垛机11包括第一移动平台111以及第一移动平台111上依次设置的第一机器人112、排列输送装置113和第二机器人114。其中，第一机器人112用于实现将货物4由工作区域转移至排列输送装置113上，或将货物4由排列输送装置113上转移至工作区域的空托盘上；排列输送装置113用于将货物4进行有序的排列并输送至第一机器人112或第二机器人114处；第二机器人114用于将货物4由排列输送装置113转移并码垛至集装箱，或将货物4由集装箱拆垛并转移至排列输送装置113上。

在本发明实施例中，第一移动平台111可带动第一机器人112、第二机器人114以及排列输送装置113在指定区域内自由移动，从而实现自动码垛机11在码垛和拆垛过程中的自由位移，实现对不同位置的货物4摆放和搬运。

当需要将货物4码放至集装箱内时，通过第一机器人112从托盘处理装置12上将货物4抓取，然后转动一定的角度放置到排列输送装置113上，接着排列输送装置113对货物4进行排列的同时将货物4从靠近第一机器人112的位置沿着第二机器人114的方向进行输送，使得货物4有序地输出至第二机器人114的操作区域，最后由第二机器人114抓取排列输送装置113上的货物4转动一定的角度后，将货物4有序的码放至集装箱内指定的位置，完成码垛操作。

当需要将集装箱内的货物4拆垛并转移至存储区域时，首先第二机器人114将货物4拆垛并抓取放置到排列输送装置113上，接着利用排列输送装置113对货物4进行初步的整理和排列，并输送至第一机器人112的操作区域内，最后由第一机器人112将货物4从排列输送装置113上抓起并放置在托盘处理装置12的指定空托盘上。

由于排列输送装置113设置在第一机器人112和第二机器人114之间，通过第一机器人112和第二机器人114分别执行拆垛和码垛操作，可减小第一机器人112和第二机器人114的转动角度和摆动幅度。此外，排列输送装置113的设置还可以实现对货物4的暂存作用，减少货物4滞留在第一机器人112和第二机器人114上的时间，同时，排列输送装置113的排序功能还可实现对货物4的有序排序，降低第一机器人112和第二机器人114的抓取难度，有效的提高工作效率。

在本发明实施例中，第一机器人112和/或第二机器人114和/或排列输送装置113上设置有视觉检测系统，视觉检测系统用于实现对货物4的形状和位置的检测和反馈。

具体的，视觉检测系统可同时设置在第一机器人112和第二机器人114上，或仅在第一机器人112或第二机器人114上设置。通过设置视觉检测系统可准确判断货物4的位置、形状、大小和数量信息，可使自动装卸装置1的控制系统能够更加准确合理的安排码垛方式以及准确有效的控制机器人运动。其中，视觉检测系统包括二维视觉检测系统和三维视觉检测系统，结合二维视觉技术和三维视觉技术的特点，对货物4的位置、形状、大小和数量提供更加准确的信息，为自动装卸货物4的装置的高智能和全自动的实现提供保障。

在其他实施例中，视觉检测系统还可以设置在自动装卸装置1的其他位置，只要能够实现对货物4的位置、形状和大小的检测和判断即可。例如，视觉检测系统还可以安装在排列输送装置113上，或将视觉检测系统安装在第一机器人112和第二机器人114的摆臂上。并且可根据实际需要设置多个视觉检测装置实现对货物4的精准定位。

在本发明实施例中，第一机器人112和/或第二机器人114采用触点式自动调节夹具，用于实现不同形状和大小的货物4的搬运。其中触点式自动调节夹具为可自动调整机器人夹爪，其能够根据检测到的货物4大小形状做出开合大小和角度调整，通过将第一机器人112和第二机器人114的夹具设置为触点式自动调节夹具，可实现第一机器人112和第二机器人114对不同大小和形状的货物4的抓取，提高第一机器人112和第二机器人114对不同规格的货物4的适应能力，以及解决了在同时对多种规格的货物4混装时，机器人工作效率降低或不能够完成抓取和码放的问题。

本发明所述的移动平台的周部设置有安全检测系统，安全检测系统包括路径识别器、位置识别器以及测距传感器，路径识别器用于识别移动平台的行驶路径，位置识别器用于识别移动平台的位置，测距传感器用于测量移动平台与障碍物之间的距离，以控制移动平台的移动。

其中，路径识别器用于识别移动平台的行驶路径，使得自动装卸装置1能按照设定好的路线行驶；位置识别器用于识别移动平台的停靠位置，在实际操作中，由于位置传感的设置使得搬运装置2每次均能够准确的停靠在自动装卸装置1的托盘处理装置12处，实现货物4和托盘3的搬运。测距传感器用于识别移动平台的周部与障碍物之间的距离，以控制移动平台在集装箱内的移位距离，避免自动装卸装置1与障碍物发生碰撞，确保自动装卸装置1的安全性。在本实施例中，测距传感器为激光扫描器。

为了进一步提高自动装卸装置1安全性以及使用的便捷性，安全检测系统还包括急停开关、方向控制器、速度控制器、方向指示灯以及led信号灯。其中，急停开关用于控制电源的通断，在出现紧急情况时通过急停开关将电源切断时，可强行制停移动平台。方向控制器用于手段控制移动平台的自动装卸装置1出现故障时可通过方向控制器和速度控制器保证自动装卸装置1的正常使用。方向指示灯用于指示移动平台行的形式方向，led信号灯用于指示移动平台的开启状态，为用户提供指示的作用。安全检测系统的设置能够全方位的监控移动平台的运动运动状态，为移动平台的行驶提供安全保障。

在本发明实施例中，托盘处理装置12包括第一输送装置122、第二输送装置123和第三输送装置124，第一输送装置122和第二输送装置123设置于第三输送装置124的一侧，第三输送装置124远离第一输送装置122和第二输送装置123的一端对应工作区域设置，第三输送装置124可选择性与第一输送装置122或第二输送装置123连接，以使托盘3在第一输送装置122和第二输送装置123与第三输送装置124之间输送。

通过设置第一输送装置122和第二输送装置123分别输送装有货物4的托盘3和空托盘，并通过第三输送装置124实现将分别装有货物4的托盘3和空托盘输送至对应的第一输送装置122和第二输送装置123上。

在需要将货物4有序的码放至集装箱时，首先搬运装置2从取货区域将码放在托盘3上的货物4连同托盘3整盘搬运至第一输送装置122上，同时第三输送装置124将工作区域处的空托盘转移至第二输送装置123上，然后第一输送装置122启动将货物4转移至第三输送装置124上，接着搬运装置2将空托盘搬运至托盘3存放区，最后搬运装置2再次搬运新的货物4至第一输送装置122，从而实现货物4的不间断供给。

在需要将货物4由集装箱拆垛并搬运至存储区域时，首先由搬运装置2从托盘3存放区将空托盘搬运至第二输送装置123的待转移区域，同时第三输送装置124将工作区域处装满货物4的托盘3转移至第一输送装置122上，然后第二输送装置123将空托盘输送至第三输送装置124上，第三输送装置124再将空托盘输送至指定的第一机器人112的工作区域处。与此同时，第一输送装置122将装满货物4的托盘3由第一输送装置122靠近自动码垛机11的一侧输送至靠近搬运装置2的一侧，由搬运装置2将货物4转移至存储区域。

在一个优选的实施例中，第一输送装置122与第二输送装置123平行设置，且第二输送装置123位于第一输送装置122的上方，第三输送装置124设置于第一输送装置122和第二输送装置123靠近自动码垛机11的一侧，第三输送装置124的高度可调，以选择性与第一输送装置122或第二输送装置123连接。

由于将第一输送装置122和第二输送装置123平行设置，使得托盘处理装置12具备双层输送结构，第一输送装置122和第二输送装置123可以与第三输送装置124协同合作，分别完成带货物4的托盘3和空托盘的运输工作，使得第一机器人112和第二机器人114能够处于连续工作的状态，实现了货物4装卸的流水作业，大大提升了工作效率。

进一步的，第三输送装置124包括升降组件125和设置于升降组件125上的输送组件，输送组件可选择性与第一输送装置122和第二输送装置123之间输送托盘3，第三输送装置124具有不低于第一输送装置122所在高度的最高调节位置和不高于第二输送装置123所在高度的最低调节位置。

通过设置输送组件实现对第三输送装置124的高度的调整，首先，可调整第三输送装置124的高度，使其在不同的高度状态下分别与第一输送装置122和第二输送装置123连通。

当需要将集装箱内的货物4进行拆垛并码放至存储区域时，首先搬运装置2将空托盘搬运至第一输送装置122的待转移区域，然后调整第三输送装置124与第一输送装置122位于同一高度，接着第一输送装置122启动将空托盘可以由第一输送装置122输送至第三输送装置124上，其次自动码垛机11将集装箱内码放好的货物4进行拆垛并转移至第三输送装置124的空托盘上；当货物4转载好之后，调整第三输送装置124的高度，使第三输送装置124与第二输送装置123位于同一高度，然后启动第三输送装置124将装满货物4的托盘3转移至第二输送装置123上，最后第二输送装置123将其转移至搬运装置2的转移区域，搬运装置2将货物4搬运至指定的区域。

当需要将指定区域内的货物4码放至集装箱的指定区域时，首先搬运装置2将装满货物4的托盘3由指定区域搬运至第二输送装置123的转移区域上，然后调整第三输送装置124与第二输送装置123位于同一高度，接着启动第二输送装置123将载满货物4的托盘3转移至第三输送装置124上，其次，第三输送装置124的高度下降，以使自动码垛机11能够更好的将托盘3上的货物4码放至指定区域；当托盘3上的货物4被全部转移至指定区域后，调整第三输送装置124的高度，使第三输送装置124与第一输送装置122的高度统一，然后第三输送装置124启动，将空托盘由第三输送装置124上转移至第一输送装置122上，最后第一输送装置122启动将空托盘转移至待转移区域，由搬运装置2将空托盘转移至托盘3存放区域。

在本发明中所述的第一输送装置122、第二输送装置123和第三输送装置124可以是能够完成货物4的输送的输送带或输送辊等结构。

在本发明实施例中，托盘处理装置12还包括第二移动平台121，第一输送装置122、第二输送装置123和第三输送装置124设置于第二移动平台121上。通过将托盘处理装置12设置在第二移动平台121上，可实现托盘处理装置12的移动，使托盘处理装置12可与自动码垛机11实现联动，保证货物4的搬运的有序进行。并且在第二移动平台121上设置有与第一移动平台111相同的安全检测系统，以实现对第二移动平台121的运动轨迹控制。

在一个可选的实施例中，可将自动码垛机11和托盘处理装置12设置在同一个移动平台上，以保证自动码垛机11和托盘处理装置12的位置相对不变，保证自动码垛机11和托盘处理装置12的有效配合。

在本发明实施例中，搬运装置2可选agv叉车。agv叉车是无需人工驾驶运行，无线调度的自动导引叉车，避免了需要人工驾驶调配的工作，进一步的提高货物4装卸系统的自动化。

在本发明的一个优选的实施例中，自动码垛机11、托盘处理装置12和搬运装置2采用电池供电，并且与控制系统之间通过无线通讯连接，以减少整个系统中的布线问题，以及避免线材的设置所带来的限制和理线问题。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。