厢式车自动化装车系统的制作方法

本发明涉及物流机械装备领域，特别地，涉及一种厢式车自动化装车系统。

背景技术：

随着互联网、物联网经济的发展，物流行业发展迅速，且由于人力成本的增加及工作环境的恶劣，导致智能装车系统研发的必要性。目前，货物装车、卸车大部分采用伸缩输送机+人工或搬运机器人的方式，即采用伸缩输送机输送货物至厢内，然后再使用人工或采用搬运机器人将伸缩输送机上的货物搬运至车厢内，或直接采用龙门吊架式结构直接将货物吊装至车厢上方，然后再使用人工或搬运机器人将货物搬运至车厢内。

伸缩输送机+搬运机器人的方式或龙门吊装的方式大多只适用敞开式的货车车厢，对于侧开门或后开门式的货车车厢，则容易存在几个问题：1)自动化程度相对较低，且伸缩输送机或龙门吊车输送货物时位置不够准确，增加搬运机器人搬运货物的难度；2)车厢内部空间较小，装车时不方便查看车厢内装车情况，且搬运机器人作业时容易与伸缩缩送机和车厢发生干涉；3)驾驶员精准停车困难，影响后续车厢货物的装车、卸车操作。

技术实现要素：

本发明提供了一种厢式车自动化装车系统，以解决现有的装车方式存在的自动化程度低、货物输送定位不准确的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种厢式车自动化装车系统，包括：设置于地面上的地基平台及用于转运货物的转运车，转运车包括用于盛装货物的车厢，车厢的后门板与侧板活动连接以供货物进出车厢；地基平台上滑动支承有输送支架，输送支架的上附设有沿其平移方向延伸且用于传送货物的传送机构，输送支架连接有用于驱动其平移的驱动机构，驱动机构与控制装置相连以在控制装置的控制下驱动输送支架平移以由车厢的后门板处伸入车厢内；输送支架上用于伸入车厢内的悬臂端上设有码垛机器人，码垛机器人与控制装置相连以在控制装置的控制下将传送机构上传送的货物依次码垛到车厢内，或将车厢内的货物依次拆垛至传送机构上。

进一步地，厢式车自动化装车系统还包括用于定位车厢内码垛或拆垛位置的三维坐标的视觉定位装置，视觉定位装置设置于输送支架悬臂端的端部且与控制装置相连以将获取的码垛或拆垛位置的三维坐标信息发送给控制装置，控制装置接收三维坐标信息以控制码垛机器人将货物码垛至三维坐标信息标示的位置处、或将三维坐标信息标示的位置处的货物拆垛至传送机构上。

进一步地，所述视觉定位装置包括用于对所述车厢内腔的码垛或拆垛位置进行拍照的三维相机、与所述三维相机相连以将所述三维相机摄取的图片转化为视觉坐标信息的相机控制器及光源，所述相机控制器与所述控制装置相连以将所述视觉坐标信息发送给所述控制装置，所述控制装置接收所述视觉坐标信息并根据所述视觉坐标信息驱动所述码垛机器人将货物码垛至所述视觉坐标信息标示的位置或将所述视觉坐标信息标示位置处的货物拆垛至所述传送机构上。

进一步地，所述视觉定位装置包括用于对所述车厢内腔的码垛或拆垛位置的任意两个方位进行拍照的二维相机、与所述二维相机相连以将所述二维相机摄取的图片转化为视觉坐标信息的相机控制器、光源、用于测量第三方位上所述车厢内腔的码垛或拆垛位置与所述输送支架悬臂端之间的第一间距的第一间距传感器；所述相机控制器和所述第一间距传感器均与所述控制装置相连以分别将视觉坐标信息和第一间距信息发送给所述控制装置，所述控制装置接收所述视觉坐标信息和所述第一间距信息以获取所述车厢内腔的码垛或拆垛位置的三维坐标，并根据所述三维坐标驱动所述码垛机器人将货物码垛至所述三维坐标标示的位置或将所述三维坐标标示位置处的货物拆垛至所述传送机构上。

进一步地，地基平台呈“L”型，包括用于安装输送支架和驱动机构的安装台及与安装台相连的参照台，参照台与安装台的连接处构成用于停放转运车的停靠区。

进一步地，厢式车自动化装车系统还包括用于指导转运车的驾驶员进行停车操作的停车指示装置，停车指示装置设置于参照台上且与控制装置相连以在车厢的侧板与参照台侧边之间的距离不符合预先设定值时报警提示驾驶员，并在车厢侧板与参照台侧边之间的距离符合预先设定值时驱动驱动机构动作。

进一步地，停车指示装置包括多个用于测量车厢侧板与参照台侧边之间的距离的第二测距传感器及用于报警的报警器；多个第二测距传感器沿参照台的长度方向依次间隔设置于参照台上，报警器设置于参照台上；多个第二测距传感器和报警器均与控制装置相连以将车厢侧板与参照台侧边之间的距离信息发送给控制装置，控制装置接收距离信息以在车厢侧板与参照台侧边之间的距离不符合预先设定值时命令报警器报警，并在车厢侧板与参照台侧边之间的距离符合预先设定值时驱动驱动机构动作。

进一步地，第二测距传感器的数量为三个，一个第二测距传感器靠近车厢的前端设置用以测量车厢前端的侧板与参照台侧边之间的距离，另两个第二测距传感器靠近车厢的尾端依次设置，用以测量车厢尾端的侧板与参照台侧边之间的距离；报警器靠近转运车的驾驶室设置。

进一步地，安装台上沿输送支架的长度方向依次间隔设有多个用于支承输送支架的支承地基，各支承地基上设有用于与输送支架抵顶的限位架，以防止输送支架的悬臂端下沉时输送支架向上扬起。

进一步地，限位架上设有多个用于与输送支架的上顶面抵接以对输送支架的平移进行导向的第一导向滚轮；安装台上依次间隔设有多个用于与输送支架的下底面抵接以对输送支架的平移进行导向的第二导向滚轮。

进一步地，安装台上设有沿输送支架的长度方向延伸的安装槽，驱动机构包括沿输送支架的平移方向依次间隔设置于安装槽内的两个链轮，两个链轮上张紧有传动链，输送支架连接于传动链上以随传动链平移，其中一个链轮连接有驱动其转动的驱动电机。

本发明具有以下有益效果：

本发明的厢式车自动化装车系统装车、卸车时无人工参与，相比现有的伸缩缩送机+搬运机器人或人工的装车方式或龙门吊车+人工的装车方式，本发明的厢式车自动化装车系统装车、卸车自动化程度高；本发明的厢式车自动化装车系统中，用于传送货物的传送机构附设于输送支架上，输送支架与驱动机构相连以在驱动机构的驱动下平移，从而带动传送机构平移以将货物传入车厢或由车厢向外传出，相比现有的由伸缩输送机或龙门吊车传送货物，通过输送支架带动传送机构移动以传送货物的方式使货物传送时定位准确，便于后续码垛机器人的码垛或拆垛操作。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的厢式车自动化装车系统的第一空间结构示意图；

图2是图1中厢式车自动化装车系统的第二空间结构示意图；

图3是图1中厢式车自动化装车系统的部分空间结构示意图；

图4是图1中厢式车自动化装车系统的局部放大结构示意图。

图例说明

10、地基平台；11、安装台；12、参照台；101、安装槽；20、转运车；21、车厢；30、输送支架；40、传送机构；50、驱动机构；60、码垛机器人；70、视觉定位装置；71、二维相机；72、第一间距传感器；80、停车指示装置；81、第二测距传感器；82、报警器；90、支承地基；110、限位架；120、第一导向滚轮；130、第二导向滚轮；140、夹具。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参照图1，本发明的优选实施例提供了一种厢式车自动化装车系统，包括：设置于地面上的地基平台10及用于转运货物的转运车20，转运车20包括用于盛装货物的车厢21，车厢21的后门板与侧板活动连接以供货物进出车厢21；地基平台10上滑动支承有输送支架30，输送支架30的侧壁上附设有沿其平移方向延伸且用于传送货物的传送机构40，输送支架30连接有用于驱动其平移的驱动机构50，驱动机构50与控制装置相连以在控制装置的控制下驱动输送支架30平移以由车厢21的后门板处伸入车厢21内；输送支架30上用于伸入车厢21内的悬臂端上设有码垛机器人60，码垛机器人60与控制装置相连以在控制装置的控制下将传送机构40上传送的货物依次码垛到车厢21内，或将车厢21内的货物依次拆垛至传送机构40上。本发明的厢式车自动化装车系统工作时，驱动机构50在控制装置的控制下启动以驱动输送支架30平移，输送支架30在驱动机构50的驱动下其悬臂端由车厢21的后门板处伸入车厢21内，由于传送货物的传送机构40沿输送支架30的平移方向附设于输送支架30的侧壁上，故当输送支架30的悬臂端伸入车厢21时，传送机构40的一端也同时伸入车厢21，接着，码垛机器人60在控制装置的控制下启动以将传送机构40传送的货物依次码垛于车厢21内或将车厢21内存放的货物依次拆垛至传送机构40上，从而实现货物的自动化装车或卸车操作。本发明的厢式车自动化装车系统装车、卸车时无人工参与，相比现有的伸缩缩送机+搬运机器人或人工的装车方式或龙门吊车+人工的装车方式，本发明的厢式车自动化装车系统装车、卸车自动化程度高；本发明的厢式车自动化装车系统中，用于传送货物的传送机构40附设于输送支架30上，输送支架30与驱动机构50相连以在驱动机构50的驱动下平移，从而带动传送机构40平移以将货物传入车厢21或由车厢21向外传出，相比现有的由伸缩输送机或龙门吊车传送货物，通过输送支架30带动传送机构40移动以传送货物的方式使货物传送时定位准确，便于后续码垛机器人60的码垛或拆垛操作。

可选地，如图1所示，厢式车自动化装车系统还包括用于定位车厢21内码垛或拆垛位置的三维坐标的视觉定位装置70，视觉定位装置70设置于输送支架30悬臂端的端部且与控制装置相连以将获取的码垛或拆垛位置的三维坐标信息发送给控制装置，控制装置接收三维坐标信息以控制码垛机器人60将货物码垛至三维坐标信息标示的位置处、或将三维坐标信息标示的位置处的货物拆垛至传送机构40上。通过设置视觉定位装置70以定位车厢21内码垛或拆垛位置的三维坐标，从而精确指导码垛机器人60将货物码垛至三维坐标信息标示的位置处、或将三维坐标信息标示的位置处的货物拆垛至传送机构40上，故即使车厢21内部空间狭小，不便于察看车厢内货物的码垛或拆垛操作，也可通过视觉定位装置70对车厢21内码垛或拆垛位置的三维坐标进行定位，从而精确指导码垛机器人60的码垛或拆垛操作。

本发明的第一实施例，视觉定位装置70包括用于对车厢21内腔的码垛或拆垛位置进行拍照的三维相机、与三维相机相连以将三维相机摄取的图片转化为视觉坐标信息的相机控制器及光源，相机控制器与控制装置相连以将视觉坐标信息发送给控制装置，控制装置接收视觉坐标信息并根据视觉坐标信息驱动码垛机器人60将货物码垛至视觉坐标信息标示的位置或将视觉坐标信息标示位置处的货物拆垛至传送机构40上。

如图4所示，本发明的第二实施例，与第一实施例不同的是，视觉定位装置70包括用于对车厢21内腔的码垛或拆垛位置的任意两个方位进行拍照的二维相机71、与二维相机相连以将二维相机摄取的图片转化为视觉坐标信息的相机控制器、光源、用于测量第三方位上车厢21内腔的码垛或拆垛位置与输送支架30悬臂端之间的第一间距的第一间距传感器72；相机控制器和第一间距传感器72均与控制装置相连以分别将视觉坐标信息和第一间距信息发送给控制装置，控制装置接收视觉坐标信息和第一间距信息以获取车厢21内腔的码垛或拆垛位置的三维坐标，并根据三维坐标驱动码垛机器人60将货物码垛至三维坐标标示的位置或将三维坐标标示位置处的货物拆垛至传送机构40上。

本发明的第二实施例的具体控制过程为：当输送支架30伸入车厢21中时，二维相机71对车厢21内腔的码垛或拆垛位置的任意两个方位进行拍照并将摄取的图片发送给相机控制器，相机控制器接收图片并转化为视觉坐标信息后将视觉坐标信息发送给控制装置，同时，第一间距传感器72测量第三方位上车厢21内腔的码垛或拆垛位置与输送支架30悬臂端之间的第一间距并将第一间距信息发送给控制装置，控制装置接收视觉坐标信息和第一间距信息以获取车厢21内腔的码垛或拆垛位置的三维坐标，最后根据三维坐标驱动码垛机器人60动作以将货物码垛至三维坐标标示的位置或将三维坐标标示位置处的货物拆垛至传送机构40上，且完成一排或多排货物的码垛后，驱动机构50驱动输送支架30倒退一定的距离，并从新开始下一轮的码垛操作，或完成一排或多排货物的拆垛后，驱动机构50驱动输送支架30前进一定的距离，并从新开始下一轮的拆垛操作。

可选地，如图2所示，地基平台10呈“L”型，包括用于安装输送支架30和驱动机构50的安装台11及与安装台11相连的参照台12，参照台12与安装台11的连接处构成用于停放转运车20的停靠区。

优选地，如图2所示，厢式车自动化装车系统还包括用于指导转运车20的驾驶员进行停车操作的停车指示装置80，停车指示装置80设置于参照台12上且与控制装置相连以在车厢21的侧板与参照台12侧边之间的距离不符合预先设定值时报警提示驾驶员，并在车厢21侧板与参照台12侧边之间的距离符合预先设定值时驱动驱动机构50动作。通过设置停车指示装置80以指导驾驶员将转运车20精准停放于停靠区内，从而便于后续车厢货物的装车、卸车操作。

具体地，停车指示装置80包括多个用于测量车厢21侧板与参照台12侧边之间的距离的第二测距传感器81及用于报警的报警器82；多个第二测距传感器81沿参照台12的长度方向依次间隔设置于参照台12上，报警器82设置于参照台12上；多个第二测距传感器81和报警器82均与控制装置相连以将车厢21侧板与参照台12侧边之间的距离信息发送给控制装置，控制装置接收距离信息以在车厢21侧板与参照台12侧边之间的距离不符合预先设定值时驱动报警器82报警，并在车厢21侧板与参照台12侧边之间的距离符合预先设定值时驱动驱动机构动作。停车时，第二测距传感器81测量车厢21侧板与参照台12侧边之间的第四间距并将第四间距信息发送给控制装置，控制装置接收第四间距信息并在第四间距信息标示的第四间距不符合预先设定值时驱动报警器82报警以提示驾驶员重新调整车厢21的位置，当第四间距信息标示的第四间距符合预先设定值时驱动驱动机构50动作。通过设置停车指示装置80用于指导驾驶员停车操作以使车厢21处于相应位置处，便于后续输送支架30准确的进入车厢21中。

本实施例中，如图2所示，第二测距传感器81的数量为三个，一个第二测距传感器81靠近车厢21的前端设置用以测量车厢21前端的侧板与参照台12侧边之间的距离，另两个第二测距传感器81靠近车厢21的尾端依次设置，用以测量车厢21尾端的侧板与参照台12侧边之间的距离；报警器82靠近转运车20的驾驶室设置。

可选地，如图2和图3所示，安装台11上沿输送支架30的长度方向依次间隔设有多个用于支承输送支架30的支承地基90，各支承地基90上设有用于与输送支架30抵顶的限位架110，以防止输送支架30的悬臂端下沉时输送支架30向上扬起。装车、卸车操作时，由于码垛机器人60固设于输送支架30的悬臂端且重量较重，故输送支架30的悬臂端将下沉，为防止输送支架30悬臂端下沉时使与悬臂端相连的中段和尾段上扬，故在安装槽101内设置一体式的支承地基90，并在支承地基90上设置与输送支架30抵顶的限位架110，以用于防止输送支架30的悬臂端下沉时输送支架30向上扬起。

可选地，如图3所示，限位架110上设有多个用于与输送支架30的上顶面抵接以对输送支架30的平移进行导向的第一导向滚轮120；安装台11上依次间隔设有多个用于与输送支架30的下底面抵接以对输送支架30的平移进行导向的第二导向滚轮130。通过设置第一导向滚轮120和第二道向滚轮130不仅用于对输送支架30的平移进行导向，且使输送支架30平移时更顺畅。

可选地，如图1所示，安装台11上设有沿输送支架30的长度方向延伸的安装槽101。驱动机构50包括沿输送支架30的平移方向依次间隔设置于安装槽101内的两个链轮，两个链轮上张紧有传动链，输送支架30连接于传动链上以随传动链平移，其中一个链轮连接有驱动其转动的驱动电机。

可选地，如图4所示，码垛机器人60为4轴至7轴机器人，相比现有的搬运机器人，该码垛机器人60的载重较小，一般在30Kg至120Kg之间，且臂展较短，在车厢内作业时，不易与输送支架30或车厢21发生干涉。码垛机器人60上连接有用于夹取货物的夹具140，夹具140与控制装置相连以在控制装置的控制下进行货物的夹取操作。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。