一种适用于垛装物料的四工位式全自动装车机的制作方法

1.本实用新型属于输送、物流运输领域，特别是涉及一种适用于垛装物料的四工位式全自动装车机。


背景技术：

2.目前在物流领域，即使企业前端自动化程度再高，在最后一环上，将货物装载到货车上时，主要还是以人工叉车作业为主，此种方式主要以叉车司机经验为主，操作难度大，要求高，也会对空气造成污染，长时间作业后，司机劳动强度巨大，工作效率低下，而且疲劳后容易发生事故。
3.虽然现在有少部分企业也采用了半自动化或全自动化装车设备，但普遍都存在着装车效率低下，即每次只能装载1垛或2垛物料，导致装车时间较长，效率不高。另外装车设备适应的车辆类型有限，仅能装载一种车型，不能满足多种类型车辆的装载。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种适用于垛装物料的四工位式全自动装车机及其装运方法，以解决自动化装车、自动化装车时间较长，工作效率低的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种适用于垛装物料的四工位式全自动装车机，包括装车机行走机构和装车机叉取机构，其中装车机叉取机构能够沿装车机行走机构中的轨道横向行走，所述装车机叉取机构用于装车前对货物进行叉取，叉取后将货物放至在车辆上，所述装车机行走机构用于带动装车机叉取机构延车辆方向运动。
6.更进一步的，所述装车机行走机构包括从动轮、主动轮、驱动电机和龙门式架体，所述龙门式架体的底部安装有从动轮与主动轮，所述驱动电机与主动轮连接，所述从动轮与主动轮沿轨道运动。
7.更进一步的，所述装车机行走机构还包括导轨、条码粘贴板和激光测距仪，所述龙门式架体上安装有导轨、条码粘贴板和激光测距仪，所述装车机叉取机构沿导轨横向运动，所述一号激光测距仪用于对车辆的长度及车厢板高进行扫描测量，所述导轨上设置条码粘贴板，用于标记位置。
8.更进一步的，所述装车机行走机构还包括叉取机构行走驱动电机、主动链轮、链条、一号带座轴承、从动轴和从动链轮，所述龙门式架体上固定有叉取机构行走驱动电机，所述叉取机构行走驱动电机连接主动链轮，一号带座轴承与龙门式架体固定连接，从动链轮通过从动轴与一号带座轴承铰接，所述链条套在主动链轮和从动链轮外周。
9.更进一步的，所述装车机叉取机构包括行走滚轮、横移行走机架和链条拉杆，所述横移行走机架的两端连接有行走滚轮，后方连接有链条拉杆。
10.更进一步的，所述装车机叉取机构还包括条码扫描头，所述横移行走机架上固定有条码扫描头，条码扫描头配合条码粘贴板的条码纸进行定位。
11.更进一步的，所述装车机叉取机构还包括俯仰油缸、一号销轴、俯仰机架、二号带
座轴承、俯仰转轴、升降导轨、升降机架、升降滚轮、升降油缸和二号销轴，所述俯仰油缸通过一号销轴与俯仰机架铰接，二号带座轴承与横移行走机架固定连接，横移行走机架通过二号带座轴承与俯仰转轴铰接，升降导轨上固定有俯仰机架，升降机架与升降滚轮固定连接，升降滚轮可在升降导轨中沿导轨滑动，升降油缸通过二号销轴与升降机架铰接。
12.更进一步的，所述装车机叉取机构还包括叉车门架、装车货叉、推拉器和二号激光测距仪，所述叉车门架与升降机架固定连接，装车货叉与叉车门架固定连接，推拉器与叉车门架固定连接，二号激光测距仪与横移行走机架固定连接，所述二号激光测距仪用于对车辆的宽度及以及车辆当前左右偏移量、前后偏移量、倾斜角度进行扫描测量。
13.与现有技术相比，本实用新型所述的一种适用于垛装物料的四工位式全自动装车机的有益效果是：
14.(1)本实用新型解决了自动化装车的问题，并在此基础上，既解决了自动化装车时间较长的问题，又能适应不同车辆的装载，从真正意义上实现装车自动化作业，为企业和工厂节约成本，提升企业形象。
15.(2)本实用新型的优点是可以节约人力，4工位式的自动进行装车作业，每次可装载4垛物料，而人工每次只能叉取1垛物料，装车速度可以达到每小时4车。
16.(3)本实用新型为龙门式结构，仅需要地面铺设轨道，无需建设复杂的钢结构平台，降低基础条件成本，操作控制方便、快捷。
17.(4)本实用新型可适应的车辆类型广泛，可应用于平板车、侧帘车、侧厢板可打开的高低栏车，涵盖了物流领域涉及的大部分车型。
18.(5)本实用新型可以实现自动导航，精准定位，全自动装车，节省大量人力物力，减轻了工人的劳动强度，是企业实现自动化装车，建设自动化工厂的不二选择。
附图说明
19.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
20.图1为本实用新型所述的一种适用于垛装物料的四工位式全自动装车机的整体布局轴测图；
21.图2为本实用新型所述的一种适用于垛装物料的四工位式全自动装车机的结构示意图；
22.图3为装车机行走机构的结构示意图；
23.图4为装车机行走机构的轴测图；
24.图5为装车机行走机构的局部结构示意图，对应图4中的大圈；
25.图6为装车机行走机构的局部结构示意图，对应图4中的小圈；
26.图7为装车机叉取机构的结构示意图；
27.图8为装车机叉取机构的轴测图；
28.图中：1-1-全自动装车机，1-2-轨道，1-3-货车，1-4-取垛输送机，1-5-待装车物料，2-1-装车机行走机构，2-2-装车机叉取机构，3-1-从动轮，3-2-主动轮，3-3-驱动电机，3-4-龙门式架体，3-5-导轨，3-6-条码粘贴板，3-7-激光测距仪，3-8-叉取机构行走驱动电
机，3-9-主动链轮，3-10-链条，3-11-一号带座轴承，3-12-从动轴，3-13-从动链轮，4-1-行走滚轮，4-2-横移行走机架，4-3-链条拉杆，4-4-条码扫描头，4-5-俯仰油缸，4-6-销轴，4-7-俯仰机架，4-8-二号带座轴承，4-9-俯仰转轴，4-10-升降导轨，4-11-升降机架，4-12-升降滚轮，4-13-升降油缸，4-14-销轴，4-15-叉车门架，4-16-装车货叉，4-17-推拉器，4-18-激光测距仪，4-19-待装车货物。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地阐述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
30.一、具体实施方式一，参见图1-8说明本实施方式，一种适用于垛装物料的四工位式全自动装车机，包括装车机行走机构2-1和装车机叉取机构2-2，其中装车机叉取机构2-2能够沿装车机行走机构2-1中的轨道横向行走，所述装车机叉取机构2-2用于装车前对货物进行叉取，叉取后将货物放至在车辆上，所述装车机行走机构2-1用于带动装车机叉取机构2-2延车辆方向运动。
31.取垛输送机1-4位于待装车辆后方，接驳前方输送过来的整垛物料，整垛物料输送到位后，全自动装车机1-1沿轨道1-2行进到取货位将待装车物料取出，再行走至待装车位置将物料放置于车辆上，完成一次装车作业，循环往复直至整辆车装满。
32.所述装车机行走机构2-1包括从动轮3-1、主动轮3-2、驱动电机3-3、龙门式架体3-4、导轨3-5、条码粘贴板3-6、激光测距仪3-7、叉取机构行走驱动电机3-8、主动链轮3-9、链条3-10、一号带座轴承3-11、从动轴3-12和从动链轮3-13。所述龙门式架体3-4的底部安装有从动轮3-1与主动轮3-2，所述驱动电机3-3与主动轮3-2连接，所述从动轮3-1与主动轮3-2沿轨道1-2运动，所述龙门式架体3-4上安装有导轨3-5、条码粘贴板3-6和激光测距仪3-7，所述装车机叉取机构2-2沿导轨3-5横向运动，所述一号激光测距仪3-7用于对车辆的长度及车厢板高进行扫描测量。所述龙门式架体3-4上固定有叉取机构行走驱动电机3-8，所述叉取机构行走驱动电机3-8连接主动链轮3-9，一号带座轴承3-11与龙门式架体3-4固定连接，从动链轮3-13通过从动轴3-12与一号带座轴承3-11铰接，所述链条3-10套在主动链轮3-9和从动链轮3-13外周。
33.所述驱动电机3-8驱动主动链轮3-9旋转，主动链轮3-9带动链条3-10进行直线运动，从而带动装车机叉取机构2-2延车辆宽度方向运动。
34.装车机叉取机构2-2包括行走滚轮4-1、横移行走机架4-2、链条拉杆4-3、条码扫描头4-4、俯仰油缸4-5、销轴4-6、俯仰机架4-7、二号带座轴承4-8、俯仰转轴4-9、升降导轨4-10、升降机架4-11、升降滚轮4-12、升降油缸4-13、销轴4-14、叉车门架4-15、装车货叉4-16、推拉器4-17和二号激光测距仪4-18。
35.连接有行走滚轮4-1的横移行走机架4-2延3-5-导轨行走，所述横移行走机架4-2的两端连接有行走滚轮4-1，后方连接有链条拉杆4-3，所述横移行走机架4-2上固定有条码扫描头4-4。所述链条拉杆4-3作用是连接链条3-10两端；条码扫描头4-4配合条码粘贴板3-6的条码纸进行定位。所述条码粘贴板3-6为有刻度的标尺，作用是对装车机叉取机构2-2行
走位置进行精确定位。条码扫描头4-4扫描条码粘贴板3-6上的条码，来获取位置信息进行定位，可以将扫描信息发送给控制系统，然后控制叉取机构行走驱动电机3-8启动，叉取机构行走驱动电机3-8驱动横移行走机架4-2上的条码扫描头4-4横向移动。
36.所述俯仰油缸4-5通过一号销轴4-6与俯仰机架4-7铰接，二号带座轴承4-8与横移行走机架4-2固定连接，横移行走机架4-2通过二号带座轴承4-8与俯仰转轴4-9铰接，升降导轨4-10上固定有俯仰机架4-7，升降机架4-11与升降滚轮4-12固定连接，升降滚轮4-12可在升降导轨4-10中沿导轨滑动，升降油缸4-13通过二号销轴4-14与升降机架4-11铰接。所述叉车门架4-15与升降机架4-11固定连接，装车货叉4-16与叉车门架4-15固定连接，推拉器4-17与叉车门架4-15固定连接，二号激光测距仪4-18与横移行走机架4-2固定连接，所述二号激光测距仪4-18用于对车辆的宽度及以及车辆当前左右偏移量、前后偏移量、倾斜角度进行扫描测量。所述推拉器4-17向前推的同时，横移行走机架4-2向反方向运动，将货物留在车辆上。
37.所述的适用于垛装物料的四工位式全自动装车机的工作流程为：
38.(1)、待装车辆根据地面标识线停在指定范围内，人工启动自动装车系统；
39.(2)、装车机行走机构2-1沿车辆长度方向行走，其上的一号激光测距仪3-7对车辆的长度及车厢板高进行扫描测量，位于装车机叉取机构2-2上的二号激光测距仪4-18对车辆的宽度及以及车辆当前左右偏移量、前后偏移量、倾斜角度进行扫描测量，控制系统根据扫描结果计算出车辆的长、宽、车厢板高以及车辆当前左右偏移量、前后偏移量、倾斜角度等停车坐标信息并建立系统坐标系；
40.(3)、控制系统通过当前车辆的长、宽、车厢板高等尺寸，计算出当前车辆可装载行数、列数、层数等装车信息；
41.(4)、人工设定装载总数量和物料尺寸信息；
42.(5)、全自动装车机1-1通过装载总数量自动计算出物料在系统坐标系中的码放位置；
43.(6)、全自动装车机1-1通过条码定位沿轨道1-2行进到车辆后方的取垛输送机1-4处，装车机叉取机构2-2沿装车机行走机构2-1中的导轨3-5横向运动，将装车货叉4-16叉入至物料托盘中，每次可叉取4垛物料，装车货叉4-16运动到位后，升降油缸4-13此时向上运动，带动升降机架4-11向上运动，从而带动装车货叉4-16向上，将物料随托盘一并抬起，与取垛输送机1-4分离。升高至指定位置时，升降油缸4-13停止动作，此时俯仰油缸4-5伸出，带动俯仰机架4-7绕俯仰转轴4-9旋转，从而让货叉上的货物有一个向后的俯仰角，保证物料在运行过程中维持在一个稳定的姿态；
44.(7)、根据当前停车信息，全自动装车机1-1通过条码定位(码扫描头4-4配合条码粘贴板3-6的条码纸进行定位)与待装车辆1-3的位置信息建立统一坐标系，装车机行走机构2-1通过条码定位送至指定装车坐标位，并根据车辆的偏移量装车机叉取机构2-2通过条码扫面头4-4计算出所需运动的距离，装车机叉取机构2-2中的俯仰油缸4-5缩回，将物料摆正；
45.(8)、装车机叉取机构2-2分别向车辆中心运动不同的距离，保证物料放置在车辆的中心对称位置。升降油缸4-13下降，带动装车货叉4-16向下运动，装车货叉4-16通过拉绳编码器检测物料下降的高度，可以定位至2mm范围内，根据计算出的下降距离，将物料精准
的放置于车厢板上；
46.循环以上步骤直至整车装满，完成装车作业。
47.所述拉绳编码器是一个电气检测元件，一端固定，一端运动，通过拉绳的长度变化来检测距离。
48.以上公开的本实用新型实施例只是用于帮助阐述本实用新型。实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。