一种托盘线外循环的集装箱装车系统的制作方法

本发明涉及一种集装箱装车系统，尤其是涉及一种托盘线外循环的集装箱装车系统。

背景技术：

面对袋类或纸箱类产品的集装箱装车，大多数厂家采用伸缩皮带机伸入集装箱配合人工码垛的方式来完成，工人劳动强度大，码垛形态不规整，劳动效率低，一般40尺的标箱装车时间为2小时。现阶段很多的自动化公司都在研发装车自动化这一课题，目前主流的技术方案是将单袋或单箱的输送综合体驶入箱内，通过机构自身的升降摆动及左右横移实现抛物式堆垛。这种解决方案存在机构定位不准、抛物堆垛形态不规整、装车容积率降低、装车效率低等问题，距离技术市场化依然有很多的技术难点需要突破。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种效率高、定位准的托盘线外循环的集装箱装车系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种托盘线外循环的集装箱装车系统，包括自动对接平台，铰接轨道、多功能有轨小车、托盘驶入滚筒机、托盘驶出滚筒机及托盘跨线移栽机，

所述的自动对接平台为上下可升降、左右可移动的自动对接平台，能保证铰接轨道上的多功能有轨小车与集装箱之间精确定位；

所述的铰接轨道可滑动的安装在自动对接平台上端，由刚性轨道和伸缩轨道连接而成，

所述的多功能有轨小车可移动的放置在铰接轨道上，

所述的托盘驶入滚筒机和托盘驶出滚筒机均垂直设置在自动平台的一侧，所述 的托盘跨线移栽机设置在托盘驶入滚筒机和托盘驶出滚筒机之间，构成半框形结构，

使用时，集装箱卡车开到与自动对接平台对接后停止，自动对接平台调整上下左右位置，使多功能有轨小车与集装箱入口对准，多功能有轨小车行驶至与托盘驶入滚筒机对正后叉取由托盘驶入滚筒机输送来的装好袋跺的托盘，而后，在伸缩轨道的带动下驶入集装箱内，实现袋跺自动装车，然后多功能有轨小车退出集装箱并与托盘驶出滚筒机对正，托盘被放至托盘驶出滚筒机上并经托盘驶出滚筒机和托盘跨线移栽机输送至托盘驶入滚筒机上，实现托盘的循环，再将袋跺堆放到托盘上，并重复上述步骤。

所述的自动对接平台包括上矩形架、下矩形架和支撑连接件，所述的上矩形架和下矩形架完全相同，且上下平行放置，中间与多个垂直放置的支撑连接件垂直连接。

所述的支撑连接件包括左右调整轨道，底架、顶架、升降导向轴及驱动系统，

所述的底架通过同步带传动副与左右调整轨道连接，

所述的升降导向轴设有两个，分别位于底架的两侧，所述的升降导向轴由上下滑动套接的杆件组成，其一端固定连接底架，另一端固定连接顶架，

所述的顶架两侧分别设有一个与铰接轨道连接的导向轮，所述的铰接轨道上开有与该导向轮相匹配的滑槽，滑槽沿着导向轮带动轨道滑动，保证了伸缩轨道伸出、缩回轨迹的直线性。

所述的驱动系统包括第一减速电机、升降油缸和轨道驱动单元，所述的第一减速电机与所述的同步带传动副连接，驱动自动对接平台在左右调整轨道上运动，所述的升降油缸与顶架连接，带动顶架沿升降导向轴上下运动，所述的轨道驱动单元包括相互连接的第二减速电机和与铰接轨道连接的齿轮齿条传动副，带动铰接轨道伸出和缩回。

所述的多功能有轨小车包括呈L形的车体和剪叉式推进机构，所述的剪叉式推进机构上下可滑动的连接在L形车体的垂直臂上，该剪叉式推进机构上设有推动袋跺的推板，推板下方设有水平放置的装载袋跺的叉子，当需要将叉子上装载的袋跺卸下时，通过所述的推板推动袋跺卸下。

多功能有轨小车的行走、升降、推送功能，实现了整包产品的运送、堆高、就位功能。

所述的托盘驶入滚筒机和托盘驶出滚筒机均为可伸缩的滚筒传输机。

所述的托盘驶入滚筒机通过滚筒传输功能运输装载袋跺的托盘，利用伸缩功能将装载袋跺的托盘放到所述的叉子的上方，

所述的托盘驶出滚筒机通过滚筒传输功能运输托盘，并利用伸缩功能承接所述的叉子上的托盘。

所述的托盘的底部由多个横向排列的无动力滚筒组成，两侧固定有侧板，托盘底部的无动力滚筒，减少了多功能有轨小车推送机构的推进阻力，减少了磨损，延长使用寿命。

所述的伸缩轨道底部设有辅助支撑轮，能有效克服因地面不平及载荷不均导致集装箱底面倾斜对轨道的影响。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)通过托盘驶入滚筒机、托盘驶出滚筒机及托盘跨线移栽机的配合和小车的往复运动，使得托盘在线外可以循环使用，降低了成本，提高了装车效率；

(2)自动对接平台具备横向、升降位移功能，能保证铰接轨道上的多功能有轨小车与集装箱之间精确定位；

(3)自动对接平台上设有导向机构，保证了伸缩轨道伸出、缩回轨迹的直线性；

(4)伸缩轨道前段设有辅助支撑轮，能有效克服因地面不平及载荷不均导致集装箱底面倾斜对轨道的影响；

(5)多功能有轨小车的行走、升降、推送功能，实现了整包产品的运送、堆高、就位功能；

(6)托盘的线外循环分流与合流及托盘与小车叉子的快速定位保证了整包产品在运输过程中的垛型稳定；

(7)托盘底部为无动力滚筒，减少了多功能有轨小车推送机构的推进阻力，减少了磨损，延长使用寿命；

(8)本发明为有限分步整包推入式装车系统，克服抛物式堆垛垛型不规整、效率不高、容积率降低等缺点。

附图说明

图1为多功能有轨小车与托盘驶入滚筒机对接时，本发明的结构示意图；

图2为多功能有轨小车进入集装箱时，本发明的结构示意图；

图3为多功能有轨小车与托盘驶出滚筒机对接时，本发明的结构示意图；

图4为铰接轨道的俯视图；

图5为自动对接平台的左视图；

图6为多功能有轨小车的结构示意图；

图7为托盘的结构示意图；

图8为集装箱内最终完成的装车垛型图；

图中标识为：1自动对接平台，101左右调整轨道，102底架，103升降导向轴，104顶架，105导向轮，8铰接轨道，106第二减速电机，107升降油缸，108同步带传动副，2多功能有轨小车，201剪叉式推进机构，202推板，203叉子，3托盘驶入滚筒机，4托盘跨线移栽机，5托盘驶出滚筒机，6集装箱卡车，7托盘，701无动力滚筒，702侧板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

如图1—3所示，一种托盘线外循环的集装箱装车系统，包括自动对接平台1，铰接轨道8、多功能有轨小车2、托盘驶入滚筒机3、托盘驶出滚筒机5及托盘跨线移栽机4，

所述的自动对接平台1为上下可升降、左右可移动的自动对接平台1，能保证铰接轨道8上的多功能有轨小车2与集装箱之间精确定位；

所述的铰接轨道8可滑动的安装在自动对接平台1上端，由刚性轨道和伸缩轨道连接而成，如图4所示为铰接轨道8的俯视图，所述的伸缩轨道底部设有辅助支撑轮，能有效克服因地面不平及载荷不均导致集装箱底面倾斜对轨道的影响。

所述的多功能有轨小车2可移动的放置在铰接轨道8上，

所述的托盘驶入滚筒机3和托盘驶出滚筒机5均垂直设置在自动平台的一侧，所述的托盘跨线移栽机4设置在托盘驶入滚筒机3和托盘驶出滚筒机5之间，构成半框形结构，

所述的自动对接平台1包括上矩形架、下矩形架和支撑连接件，所述的上矩形 架和下矩形架完全相同，且上下平行放置，中间与多个垂直放置的支撑连接件垂直连接。

如图5所示，所述的支撑连接件包括左右调整轨道101，底架102、顶架104、升降导向轴103及驱动系统，

所述的底架102通过同步带传动副108与左右调整轨道101连接，

所述的升降导向轴103设有两个，分别位于底架102的两侧，所述的升降导向轴103由上下滑动套接的杆件组成，其一端固定连接底架102，另一端固定连接顶架104，

所述的顶架104两侧分别设有一个与铰接轨道8连接的导向轮105，所述的铰接轨道8上开有与该导向轮105相匹配的滑槽，滑槽沿着导向轮105带动轨道滑动，保证了伸缩轨道伸出、缩回轨迹的直线性。

所述的驱动系统包括第一减速电机、升降油缸107和轨道驱动单元，所述的第一减速电机与所述的同步带传动副108连接，驱动自动对接平台1在左右调整轨道101上运动，所述的升降油缸107与顶架104连接，带动顶架104沿升降导向轴103上下运动，所述的轨道驱动单元包括相互连接的第二减速电机106和与铰接轨道8连接的齿轮齿条传动副，带动铰接轨道8伸出和缩回。

如图6所示，所述的多功能有轨小车2是一种带剪叉式推进机构201的有轨装车小车，包括小车底座、固定导向架、一倍速升降架、二倍速升降架、剪叉式推进机构201，

所述的固定导向架的底端垂直固定在小车底座的一端，与小车底座构成L形状，所述的小车底座上设有便于小车在轨道上滚动的行走轮、轨道限位块和防止小车倾倒的配重块。

所述的一倍速升降架通过其两侧的第一导向轮105与固定导向架可升降滑动连接，所述的固定导向架两侧开有与所述的第一导向轮105相匹配的第一导向槽。

所述的二倍速升降架通过提升链条与一倍速升降架可升降连接，所述的提升链条设有两个且垂直放置，一端固定连接在固定导向架上，另一端绕过一倍速升降架顶端的滑轮固定在平板上，所述的平板可上下滑动的安装在二倍速升降架上。

所述的二倍速升降架两侧设有第二导向轮105，所述的一倍速升降架两侧开有与所述的第二导向轮105相匹配的第二导向槽。

所述的剪叉式推进机构201一端垂直固定在二倍速升降架外侧，另一端连接推动货物的推板202，其下方设有水平放置的装载货物的叉子203，所述的叉子203上设有用于固定用于装载货物的托盘7的托盘7定位销，使得剪叉式推进机构201在推动货物时托盘7不参与货物的运动，保持静止。

当需要将叉子203上装载的货物卸下时，通过所述的剪叉式推进机构201推动货物卸下，所述的推板202竖直放置。

所述的剪叉式推进机构201为一组对称布置的平行四边形连杆，当推动货物时，所述的对称布置的平行四边形连杆以剪刀开合的形状实现行程逐级放大的推进，这使得推进油缸以较小的行程获得较大的推距，结构简单可靠、推速快、推进阻力小、运行平稳、无噪音。

多功能有轨小车2的行走、升降、推送功能，实现了整包产品的运送、堆高、就位功能。

所述的托盘驶入滚筒机3和托盘驶出滚筒机5均为可伸缩的滚筒传输机。

所述的托盘驶入滚筒机3通过滚筒传输功能运输装载袋跺的托盘7，并通过伸缩功能将装载袋跺的托盘7放到所述的叉子203的上方，

所述的托盘驶出滚筒机5通过滚筒传输机构运输托盘7，并通过悬臂伸缩机构承接所述的叉子203上的托盘7。

如图7所示，所述的托盘7的底部由多个横向排列的无动力滚筒701组成，两侧固定有侧板702，托盘7底部的无动力滚筒701，减少了多功能有轨小车2推送机构的推进阻力，减少了磨损，延长使用寿命。

本发明主要用于水泥、饲料、饮料等流程型企业集装箱自动装车。

本发明具体工作过程如下：

1.集装箱卡车6开到装车区，经调整与自动对接平台1长度方向的平行度后停止，自动对接平台1横向、升降位置调整后，实现多功能有轨小车2与集装箱的精准对位；

2.多功能有轨小车2行驶到与托盘驶入滚筒机3位置对正后待命；

3.托盘7被放置到托盘驶入滚筒机3外端上，码垛机器人码垛完成后，托盘驶入滚筒机3伸出并将托盘7输送到多功能有轨小车2上部等待叉取(如图1)；

4.多功能有轨小车2叉取托盘7后连同伸缩轨道驶入集装箱，经提升、推送 后实现自动装车(如图2)；

5.第一垛装车完成后，小车退出集装箱箱外并与托盘驶出滚筒机5对齐，放下托盘7，托盘驶出滚筒机5缩回并将托盘7输送到本线的另一端(如图3)；

6.托盘7经托盘跨线移栽机4重新回到托盘驶入滚筒机3初始位置上，进行第二包的装车；

7.每垛36袋，集装箱内高度方向堆放2垛，长度方向堆11垛，共计22垛；小车完成22次往返，伸缩轨道完成11次移出，64分钟完成装车(如图8)。