一种智能化慢点集装箱用装料一体机的制作方法

本发明涉及集装箱智能装料设备技术领域，尤其涉及一种智能化慢点集装箱用装料一体机。

背景技术：

现有技术中专利号为201721544160.8的集装箱装料设备，也设置了皮带机及上料料仓，然而该专利中的皮带机固定于料仓的立柱上，不能向集装箱方向前进或后退，这样存在物料进入集装箱的位置较浅，物料容易堆积在集装箱口部或某一固定位置的问题。并且，该设备中，需要人工控制皮带机的上料与否，无法实现智能控制。

技术实现要素：

有必要提出一种智能化慢点集装箱用装料一体机。

一种智能化慢点集装箱用装料一体机，包括上料料仓、皮带机、地轨、配重单元、采集模块、控制模块，所述地轨放置在地面或平台上，地轨的长度方向与皮带机的输送方向一致，所述地轨放置于集装箱的前方，所述皮带机包括总成架、总成驱动、主动滚筒、从动滚筒、皮带，所述总成架放置于地轨上方，且与地轨之间滚动配合，所述总成驱动设置于总成架的下方，且与总成架之间传动连接，以驱动总成架沿着地轨往返移动，所述主动滚筒、从动滚筒分别设置于总成架的前端端部和后端端部，皮带套设于主动滚筒、从动滚筒之间，以通过主动滚筒驱动皮带机向前传动，所述总成架包括下支撑架、上支撑架，上支撑架用于设置总成驱动、主动滚筒、从动滚筒，所述下支撑架靠近设置于上支撑架的后端，在下支撑架底部设置滚轮，以与地轨配合，所述配重单元设置于上支撑架的后端，所述上料料仓包括立柱和料仓，所述立柱横跨设置于皮带机两侧的地面或平台上，料仓设置于立柱顶部，且料仓设置于皮带机的上方，上料料仓靠近皮带机的前端设置，所述采集模块包括称重单元、速度传感器、前端限位单元、后端限位单元，所述称重单元放置于地轨前方地面上，集装箱放置于称重单元上方，以通过称重单元实时检测集装箱内部物料的实时重量，并将实时重量提供至控制模块，所述速度传感器设置在皮带机的主动滚筒内部，用于检测皮带机传动上料的实时速度，并将所述实时速度提供至控制模块，控制模块依据所述实时重量控制主动滚筒的驱动速度，控制模块还与总成驱动、前端限位单元、后端限位单元连接，总成驱动控制皮带机沿着地轨匀速移动，前端限位单元靠近地轨前端设置，后端限位单元靠近地轨后端设置，前端限位单元、后端限位单元均与控制模块连接，前端限位单元用于检测皮带机移动至前端的位置信息，后端限位单元用于检测皮带机移动至后端的位置信息，并将位置信息提供至控制模块，控制模块依据所述位置信息控制主动滚筒和总成驱动的动作。

优选的，所述速度传感器为角速度传感器。

优选的，所述采集模块还包括第一摄像头、第二摄像头，所述智能化慢点集装箱用装料一体机还包括显示单元，第一摄像头、第二摄像头均与显示单元连接，第一摄像头设置于集装箱的口部，且朝向集装箱内部设置，用于采集集装箱内部的物料堆积现场信息，并将信息提供至显示单元予以显示，第二摄像头设置于上料料仓的上方，用于采集料仓内部的物料信息，并将信息提供至显示单元予以显示。

优选的，所述配重箱设置于上支撑架的后端端部下方，所述配重单元的重量可调节。

优选的，述配重单元包括配重箱及内部填充的配重料，所述配重箱设置于上支撑架的后端端部下方，在配重箱内部填充比重很重的配重料。

优选的，还在皮带机的上支撑架上并排设置支撑辊筒，支撑辊筒与上支撑架之间铰接，以使支撑辊筒相对于上支撑架之间能够转动，还在上支撑架的左右两侧并排间隔设置若干侧撑板，所述侧撑板的设置于皮带的左右两侧侧边下方，以将皮带的左右两侧支撑至上翘，使得皮带形成中间低、两侧高的凹型带面。

优选的，还在上支撑架的前端设置侧挡辊，所述侧挡辊相对于上支撑架能够转动，侧挡辊的辊面与皮带侧边接触，以对皮带的左右位置进行限位，避免跑偏。

优选的，所述料仓包括仓体、耐磨件、开合件，所述仓体是由若干侧板依次连接形成的容纳腔体，仓体的顶部敞口，用于送入物料，仓体的底部设置出口，所述开合件设置在所述出口处，用于打开和关闭出口，所述耐磨件设置于仓体的内侧侧壁上，且与侧壁之间可拆卸连接。

优选的，所述开合件包括封口板、开合驱动件，所述封口板设置在出口处，且封口板的一侧侧边与出口侧壁之间铰接，另一侧侧边与开合驱动件连接，封口板的宽度和长度大于出口的端面面积，所述开合驱动件的上端与仓体侧壁外壁之间铰接，另一端与封口板之间铰接，以拉动封口板闭合或打开。

优选的，所述耐磨件包括若干细长耐磨板，在耐磨板上开设若干螺孔，在仓体侧壁上也开设若干螺孔，以与耐磨板的螺孔对应设置，若干螺栓穿过耐磨板的螺孔和仓体的螺孔，以将耐磨板与侧壁可拆卸连接，耐磨板沿着仓体侧壁的竖直方向设置，以与物料下落方向一致。

本发明通过采集模块采集终端信息，实现了皮带机输送的自动化控制及智能化无人操作。

附图说明

图1、2为集装箱专用装料设备的不同角度的示意图。

图3为图2中的皮带机的示意图。

图4为本设备及变形设计的对比示意图。

图5为上料料仓的结构示意图。

图6为上料料仓的主视图。

图7为立柱与焊接耳连接的剖视图。

图8为控制模块的模块示意图。

图9为显示单元的示意图。

图中：上料料仓10、立柱11、下刚性套111、料仓12、仓体121、耐磨件122、耐磨板1221、螺栓1222、开合件123、封口板1231、中板1232、侧挡板1233、开合驱动件1234、焊接耳124、上刚性套125、上缓冲垫131、上沉槽1311、下缓冲垫132、下凸台1321、皮带机20、总成架21、下支撑架211、上支撑架212、滚轮213、支撑辊筒214、立板215、斜板216、侧挡辊217、总成驱动22、主动滚筒23、从动滚筒24、皮带25、地轨30、配重单元40、采集模块50、称重单元51、速度传感器52、前端限位单元53、后端限位单元54、第一摄像头55、第二摄像头56、控制模块60、显示单元70、集装箱100。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

参见图1-3、5-9，本发明实施例提供了一种智能化慢点集装箱用装料一体机，包括上料料仓10、皮带机20、地轨30、配重单元40、采集模块50、控制模块60，地轨30放置在地面或平台上，地轨30的长度方向与皮带机20的输送方向一致，地轨30放置于集装箱100的前方，皮带机20包括总成架21、总成驱动22、主动滚筒23、从动滚筒24、皮带25，总成架21放置于地轨30上方，且与地轨30之间滚动配合，总成驱动22设置于总成架21的下方，且与总成架21之间传动连接，以驱动总成架21沿着地轨30往返移动，主动滚筒23、从动滚筒24分别设置于总成架21的前端端部和后端端部，皮带25套设于主动滚筒23、从动滚筒24之间，以通过主动滚筒23驱动皮带机20向前传动，总成架21包括下支撑架211、上支撑架212，上支撑架212用于设置总成驱动22、主动滚筒23、从动滚筒24，下支撑架211靠近设置于上支撑架212的后端，在下支撑架211底部设置滚轮213，以与地轨30配合，配重单元40设置于上支撑架212的后端，上料料仓10包括立柱11和料仓12，立柱11横跨设置于皮带机20两侧的地面或平台上，料仓12设置于立柱11顶部，且料仓12设置于皮带机20的上方，上料料仓10靠近皮带机20的前端设置。

采集模块50包括称重单元51、速度传感器52、前端限位单元53、后端限位单元54，称重单元51放置于地轨30前方地面上，集装箱100放置于称重单元51上方，以通过称重单元51实时检测集装箱100内部物料的实时重量，并将实时重量提供至控制模块60，速度传感器52设置在皮带机20的主动滚筒23内部，用于检测皮带机20传动上料的实时速度，并将实时速度提供至控制模块60，控制模块60依据实时重量控制主动滚筒23的驱动速度，控制模块60还与总成驱动22、前端限位单元53、后端限位单元54连接，总成驱动22控制皮带机20沿着地轨30匀速移动，前端限位单元53靠近地轨30前端设置，后端限位单元54靠近地轨30后端设置，前端限位单元53、后端限位单元54均与控制模块60连接，前端限位单元53用于检测皮带机20移动至前端的位置信息，后端限位单元54用于检测皮带机20移动至后端的位置信息，并将位置信息提供至控制模块60，控制模块60依据位置信息控制主动滚筒23和总成驱动22的动作。

当皮带机20向前移动至伸入集装箱100内部时，前端限位单元53检测到皮带机20的位置信息，发送至控制模块60，控制模块60控制主动滚筒23开始动作，皮带25向集装箱100内部输送物料，同时控制模块60控制总成驱动22反向动作，皮带机20向后匀速移动，称重单元51实时检测集装箱100内部的物料重量，并提供至控制模块60，当集装箱100内实时物料重量大于或等于控制模块60内预设重量时，控制模块60控制主动滚筒23停止动作，即皮带25停止向集装箱100内输送物料，总成驱动22继续动作，至后端限位单元54检测到皮带机20的位置，控制模块60控制总成驱动22停止动作，此时完成了一个集装箱100的装料。

本发明中，通过采集模块50采集终端信息，实现了皮带机20输送的自动化控制，包括自动控制皮带机20移动启动、停止，以及上料的启动、停止，实现了智能化无人操作。其中的控制模块60可以是现有的硬件电路能够实现的方案。称重单元51可以为地磅或其他大型称重平台。

本方案能够实现皮带机20的自主传送，向集装箱100内部输送物料，同时皮带机20可以相对于地轨30向集装箱100方向移动或后退，在需要向集装箱100内部装料时，由总成驱动22带动皮带机20向集装箱100内部伸入至最里边，然后由皮带机20转动，将皮带机20上的物料向集装箱100内部卸料，实现了从集装箱100内部最里边开始装料，避免集装箱100内部最里面空心，物料无法布满的问题，也可以避免人员向集装箱100内部推料的问题。本方案中，还为皮带机20设置了上料料仓10，该料仓12通过立柱11固定于皮带机20的上方，该设备的运行方式是，上料料仓10位置固定不移动，只是皮带机20及皮带25移动，由于集装箱100的装料容量非常大，上料料仓10只是一个过渡性的暂存空间，在皮带机20持续向集装箱100内部输送物料的同时，还可以通过外部机构向料仓12内注入物料，以保障皮带机20的持续装料。

皮带机20一边向集装箱100内部卸料的同时，总成驱动22带动皮带机20向后移动，在集装箱100内部装满料之后，皮带机20也同时撤出了集装箱100。

本方案中，皮带机20是一个短距离皮带输送设备，起到将散料向集装箱100内部输送布置的作用，为了降低设备造价成本，同时满足皮带机20向集装箱100内部伸入长度达到最长，将物料布置在集装箱100内部最深处的位置，本方案中，将下支撑架211靠近后端设置，使得上支撑架212沿着地轨30向集装箱100内部行进的距离达到最长，同时满足皮带机20在地轨30上往返滚动的作用。

然而，下支撑架211靠近后端设置，处于偏心位置，使得皮带机20及上支撑架212靠近前端无下部支撑，处于悬空状态，存在承受散料之后向下倾倒的可能性，所以，在上支撑架212的后端又设置了配重单元40，使得整个皮带机20前端承受物料后，以下支撑架211为支点，皮带机20前端和后端得以平衡，避免皮带机20前端受重后向下倾斜。

该方案与另外两种设计是不同的，如图4中的第一种对比方案示意图，该图方案中，为了保持皮带机20的稳定不倾倒，将下支撑架211设置在中间重心位置，同时兼顾皮带机20伸入至集装箱100内部的长度不变，即（l32=l12），所以，只能将皮带机20的整体长度加长为l31，比较于本方案，该图4中，l31>l11至少l11长度的1/3，该部分则增加了皮带机20设备的造价，该部分也不是有效的物料输送段，所以不具有优势。另一种，如图4中的第二种对比方案示意图，为了不增加皮带机20设备的长度及造价，保持皮带机20的整体长度l21没有变化，即保持l21=l11，同时保持皮带机20的稳定不倾倒，将下支撑架211设置在中间重心位置，只能将下支撑架211向前端移动，此时，皮带机20伸入值集装箱100内部的长度l22则会变短，导致皮带机20前端不能充分伸入至集装箱100的最内部来装料，比较于本方案，该方案中，虽然没有增加皮带机20的整机长度，但是皮带机20伸入至集装箱100内部的长度大幅度缩短，导致在集装箱100内布料不均匀、不充分。所以，此两种设计中，不能兼顾各方面的考虑，不能达到本方案的有益效果，本方案具有显著的进步。

现有技术中，201721544160.8无法实现皮带机20伸入至集装箱100内部的长度可变化，无法达到本发明的目的。

进一步，速度传感器52为角速度传感器52。

进一步，采集模块50还包括第一摄像头55、第二摄像头56，智能化慢点集装箱100用装料一体机还包括显示单元70，第一摄像头55、第二摄像头56均与显示单元70连接，第一摄像头55设置于集装箱100的口部，且朝向集装箱100内部设置，用于采集集装箱100内部的物料堆积现场信息，并将信息提供至显示单元70予以显示，第二摄像头56设置于上料料仓10的上方，用于采集料仓12内部的物料信息，并将信息提供至显示单元70予以显示。

进一步，配重箱设置于上支撑架212的后端端部下方，配重单元40的重量可调节。

进一步，述配重单元40包括配重箱及内部填充的配重料，配重箱设置于上支撑架212的后端端部下方，在配重箱内部填充比重很重的配重料。

该配重单元40采用了可以多加或少加配重料的方式，使得配重单元40的重量可调节，如此可以根据皮带机20上输送的物料的比重、或总重来调节配重单元40的重量，使得皮带机20保持平衡，避免倾倒。

进一步，还在皮带机20的上支撑架212上并排设置若干支撑辊筒214，支撑辊筒214与上支撑架212之间铰接，以使支撑辊筒214相对于上支撑架212之间能够转动，还在上支撑架212的左右两侧并排间隔设置若干侧撑板，侧撑板的设置于皮带25的左右两侧侧边下方，以将皮带25的左右两侧支撑至上翘，使得皮带25形成中间低、两侧高的凹型带面。由于皮带25是可行变的胶质材料或尼龙材料，为了避免两侧漏料，通常将皮带25设置为凹型带面，常规设计中，是将支撑辊筒214设计为中间细、两端粗的辊筒，这样的辊筒价格较高，造成成本很高，本方案中，为了得到凹型带面，使用废弃的钢板和钢条，弯折形成侧撑板，在皮带25移动的，被动的撑起皮带25的侧边，使其形成凹型带面。

进一步，侧撑板包括立板215和斜板216，立板215固定设置于上支撑架212上方，斜板216倾斜设置于立板215上方，斜板216的一端与连连接，另一端置于皮带25的下方。

进一步，还在上支撑架212的前端设置侧挡辊217，侧挡辊217相对于上支撑架212能够转动，侧挡辊217的辊面与皮带25侧边接触，以对皮带25的左右位置进行限位，避免跑偏。

进一步，还在地轨30上设置前端限位单元218、后端限位单元219，前端限位单元218靠近地轨30前端设置，后端限位单元219靠近地轨30后端设置，以对皮带机20的前进位置和后退位置进行限位。

进一步，料仓12包括仓体121、耐磨件122、开合件123，仓体121是由若干侧板依次连接形成的容纳腔体，仓体121的顶部敞口，用于送入物料，仓体121的底部设置出口，开合件123设置在出口处，用于打开和关闭出口，耐磨件122设置于仓体121的内侧侧壁上，且与侧壁之间可拆卸连接。

进一步，开合件123包括封口板1231、开合驱动件1234，封口板1231设置在出口处，且封口板1231的一侧侧边与出口侧壁之间铰接，另一侧侧边与开合驱动件1234连接，封口板1231的宽度和长度大于出口的端面面积，开合驱动件1234的上端与仓体121侧壁外壁之间铰接，另一端与封口板1231之间铰接，以拉动封口板1231闭合或打开。

进一步，封口板1231包括中板1232、两个侧挡板1233，中板1232盖合于出口处，两个侧挡板1233分别设置于中板1232的左右两侧，侧挡板1233与中板1232之间呈夹角设置，且中板1232的宽度大于出口的宽度，以使盖合后侧挡板1233包裹于仓体121侧壁的外壁上，实现出口的无泄漏封堵。

进一步，开合驱动件1234为气缸或油缸。

进一步，耐磨件122包括若干细长耐磨板1221，在耐磨板1221上开设若干螺孔，在仓体121侧壁上也开设若干螺孔，以与耐磨板1221的螺孔对应设置，若干螺栓1222穿过耐磨板1221的螺孔和仓体121的螺孔，以将耐磨板1221与侧壁可拆卸连接，耐磨板1221沿着仓体121侧壁的竖直方向设置，以与物料下落方向一致。

分离设置的耐磨板1221便于拆卸，在某一个或某几个耐磨板1221受损破坏需要更换时，只需要拆除对应的耐磨板1221即可，而其他耐磨板1221仍然可以继续使用，无需全部拆除，做到了耐磨板1221的充分利用，也避免了浪费。沿着仓体121侧壁的竖直方向设置的耐磨板1221与物料下落方向一致，不仅可以对物料进行导流，而且最大程度减小了物料与耐磨板1221之间的摩擦，降低耐磨板1221的磨损。

进一步，立柱11与仓体121之间柔性连接。具体的，还在立柱11与仓体121侧壁之间设置缓冲垫，缓冲垫包括上缓冲垫131、下缓冲垫132，在仓体121侧壁上设置焊接耳124，在焊接耳124下端焊接设置上刚性套125，上缓冲垫131设置于上刚性套125内部，还在立柱11顶部设置下刚性套111，下缓冲垫132设置于下刚性套111内部，上缓冲垫131的高度大于上刚性套125的高度，下缓冲垫132的高度大于下刚性套111的高度，上缓冲垫131、下缓冲垫132之间对接，在上缓冲垫131底面内部设置上沉槽1311，在下缓冲垫132端面顶部设置下凸台1321，以与上沉槽1311限位合连接。

本发明实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所揭露的仅为本专利文件较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

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经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。