一种自动装车机的制作方法

1.本发明涉及产品自动装车的技术领域，特别是涉及一种自动装车机。


背景技术：

2.在袋装、箱装、灌装、标准件产品生产运输过程中，需要将这类产品统一装到运输车上进行运输，现有的装车方式，常采用工业机器人或桁架机械手搭配吸盘或者手爪进行装车，在装车时，车辆进入装车区域，系统识别车辆信息并对车厢进行二维扫描，根据扫描完成的车厢尺寸及装车吨位，计算出物料所装数量及摆放形式后，将进行自动装车动作，当物料由输送机送至取袋位置后，机器人或桁架机械手按照预定轨道开始动作，运行至取袋位置后，进行料袋抓取动作，抓取动作完成后，机器人或桁架机械手开始动作，根据系统计算结果，机器人或桁架机械手运转至车厢指定区域上方并进行放料动作，然后在工业机器人或桁架机械手和吸盘或手爪将重复进行取料、放料动作直至装车完成。
3.但是现有的这种装车方式，在工作过程中发现，只能通过二维扫描对车厢进行扫描，这样尺寸测量偏差比较大，无法给定精确的坐标点，手爪定位不准确，在放料时，物品会出现刮车厢栏板的情况，容易造成物品外包装破损；在码放时物料自由落体高度大，实际落料点会出现偏移，使得物品码放的准确性较差，而且需要重复的进行取料，放料动作，在取放料过程中，会出现掉袋、掉箱的情况，这使得物品装车转运的可靠性较差，影响物品装车的工作效率。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提供一种能够有效避免物品外包装破损，使物品装车码放准确性更高，物品装车转运可靠性更强，有效提高物品的装车效率的自动装车机。
5.本发明的一种自动装车机，包括钢结构平台、主框架、x轴一号电机减速机、x轴一号驱动轴和一号链条，钢结构平台上设有两组x轴行走导轨和两组销齿排，主框架下侧设有四组支撑轮，主框架通过支撑轮与x轴行走导轨的配合滑动安装在钢结构平台上，x轴一号电机减速机固定安装在主框架上，x轴一号驱动轴通过与x轴一号电机减速机输出端的连接转动安装在主框架上，x轴一号驱动轴两端均设有销齿轮，两组销齿轮分别与两组销齿排啮合，x轴一号驱动电机减速机的输出端固定设有一号主动链轮，x轴一号驱动轴上固定设有一号从动链轮，一号主动链轮与一号从动链轮通过一号链条传动连接，主框架上设有y轴移动抓取机构、z轴移动机构和平移给料机构、钢结构平台上设有移动摆放机构。
6.本发明的一种自动装车机，所述y轴移动抓取机构包括一号y轴、二号y轴、一号y轴安装板、二号y轴安装板、一号z轴安装板、二号z轴安装板、一号y轴电机减速机、二号y轴电机减速机、一号旋转电机减速机和二号旋转电机减速机，一号y轴和二号y轴一侧分别设有一号整形溜槽和二号整形溜槽，一号y轴和二号y轴两侧分别设有两组一号y轴导轨和两组二号y轴导轨，一号y轴和二号y轴一侧分别设有一号y轴齿条和二号y轴齿条，一号y轴安装板和二号y轴安装板上均固定设有滑块，一号y轴通过一号y轴导轨与滑块的配合滑动安装
在一号y轴安装板上，二号y轴通过二号y轴导轨与滑块的配合滑动安装在二号y轴安装板上，一号y轴安装板与二号y轴安装板分别与一号z轴安装板和二号z轴安装板固定连接，一号y轴电机减速机和二号y轴电机减速机分别安装在一号z轴安装板和二号z轴安装板一侧，一号y轴电机减速机和二号y轴电机减速机的输出端均设有传动齿轮，并且两组传动齿轮分别与一号y轴齿条和二号y轴齿条啮合，一号旋转电机减速机和二号旋转电机减速机分别安装在一号y轴和二号y轴的下侧，一号旋转电机减速机和二号旋转电机减速机的输出端分别设有一号手爪和二号手爪。
7.本发明的一种自动装车机，所述z轴移动机构包括z轴底板、一号z轴电机减速机和二号z轴电机减速机，z轴底板安装在主框架上，z轴底板的上分别设有一号z轴导轨和二号z轴导轨以及两组z轴齿条，一号z轴导轨和二号z轴导轨上同样也滑动设有滑块，并且一号z轴安装板和二号z轴安装板分别与两组滑块固定连接，一号z轴电机减速机和二号z轴电机减速机分别固定安装在一号z轴安装板和二号z轴安装板上，一号z轴电机减速机和二号z轴电机减速机的输出端同样均设有传动齿轮，并且两组传动齿轮分别与两组z轴齿条。
8.本发明的一种自动装车机，所述平移给料机构包括平移底板、一号皮带输送机、二号皮带输送机、一号平移电机减速机和二号平移电机减速机，平移底板安装在主框架上，平移底板上设有两组平移齿条和两组平移导轨，两组平移导轨上同样也均滑动设有滑块，一号皮带输送机和二号皮带输送机分别固定安装在两组滑块上，一号平移电机减速机和二号平移电机减速机分别安装在一号皮带输送机和二号皮带输送机一侧，一号平移电机减速机和二号平移电机减速机的输出端同样也设有传动齿轮，并且两组传动齿轮分别与两组平移齿条啮合。
9.本发明的一种自动装车机，所述移动摆放机构包括平皮带机、平皮带机主框架、x轴二号电机减速机和x轴二号驱动轴，平皮带机主框架上同样设有四组支撑轮，平皮带主框架通过支撑轮与x轴行走导轨的配合滑动安装在钢结构平台上，平皮带机安装在平皮带机主框架上，x轴二号电机减速机安装在主框架上，x轴二号电机减速机的输出端固定设有二号主动链轮，x轴二号驱动轴转动安装在主框架上，并且x轴二号驱动轴上固定设有二号从动链轮，二号主动链轮与二号从动链轮通过二号链条传动连接，x轴二号驱动轴两侧同样也设有销齿轮，并且两组销齿轮分别与两组销齿排啮合。
10.与现有技术相比本发明的有益效果为：首先在使用时，将所装货物的重量及外形尺寸一次性的录入系统，当车辆进入装车区域时，系统将读取车辆信息及所装货物、吨位后，系统对车厢进行三维扫描建模以及坐标点校对，根据扫描后的车厢尺寸及装车吨位自动计算出物料所装数量及摆放形式，并根据扫描后的坐标点，缺定货物初始坐标位置，系统将自动发出位置信息，进行自动装车动作，控制单元给出运行信号后，x轴一号电机减速机启动带动一号主动链轮旋转，一号主动链轮通过一号链条与一号从动链轮的传动，带动x轴一号驱动轴转动，使x轴一号驱动轴带动销齿轮旋转，从而通过销齿轮带动主框架在钢结构平台上行走，然后通过y轴移动抓取机构、z轴移动机构、平移给料机构和移动摆放机构之间的配合下，将货物装车完成，设备通过设置平移给料机构，取消了取料动作，使用平移接料实现自动给料，通过设置y轴移动抓取机构，取消了升降部分往复性动作，取消取料动作，使用整形溜槽，实现物料在整个下落过程中速度、形态可控，外包装不会与外界发生任何刮碰，有效避免物品外包装破损，通过将驱动和支撑分开，使用销齿轮与销齿排作为驱动部
分，防止装车机行走时由于惯性过大，轮体打滑，并采用三维扫描建模的方式，对车辆进行扫描，精确确定车厢尺寸和坐标点，使得物品装车码放准确性更高，设备的取料，方式，取消了负压吸盘取料以及手爪捏取的形式，从而有效避免物品装车时出现掉袋、掉箱的现象，使物品装车转运可靠性更强，从而有效提高物品的装车效率。
附图说明
11.图1是本发明装车时的结构示意图；
12.图2是本发明装车时的前侧结构示意图；
13.图3是本发明中主框架的结构示意图；
14.附图中标记：1、x轴行走导轨；2、支撑轮；3、销齿排；4、销齿轮；5、一号从动链轮；6、一号链条；7、x轴一号驱动轴；8、x轴一号电机减速机；9、一号z轴电机减速机；10、一号y轴电机减速机；11、一号z轴导轨；12、一号z轴齿条；13、二号z轴电机减速机；14、二号y轴电机减速机；15、主框架；16、z轴底板；17、一号y轴齿条；18、一号y轴导轨；19、一号y轴；20、二号y轴导轨；21、二号y轴齿条；22、二号y轴；23、二号整形溜槽；25、一号整形溜槽；26、二号皮带输送机；27、二号平移电机减速机；28、平移导轨；29、平移齿条；30、钢结构平台；31、平皮带机主框架；32、x轴二号驱动轴；33、二号从动链轮；34、二号链条；35、二号主动链轮；36、x轴二号电机减速机；38、一号皮带输送机；39、一号平移电机减速机；40、平移底板；41、一号主动链轮；42、滑块；43、一号y轴安装板；44、一号z轴安装板；45、二号y轴安装板；46、二号z轴安装板；47、平皮带机；48、平移导轨；49、传动齿轮；51、一号手爪；52、二号手爪；53、一号旋转电机减速机；54、二号旋转电机减速机。
具体实施方式
15.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
16.如图1至图3所示，本发明的一种自动装车机，包括钢结构平台30、主框架15、x轴一号电机减速机8、x轴一号驱动轴7和一号链条6，钢结构平台30上设有两组x轴行走导轨1和两组销齿排3，主框架15下侧设有四组支撑轮2，主框架15通过支撑轮2与x轴行走导轨1的配合滑动安装在钢结构平台30上，x轴一号电机减速机8固定安装在主框架15上，x轴一号驱动轴7通过与x轴一号电机减速机8输出端的连接转动安装在主框架15上，x轴一号驱动轴7两端均设有销齿轮4，两组销齿轮4分别与两组销齿排3啮合，x轴一号驱动电机减速机8的输出端固定设有一号主动链轮41，x轴一号驱动轴7上固定设有一号从动链轮5，一号主动链轮41与一号从动链轮5通过一号链条6传动连接，主框架15上设有y轴移动抓取机构、z轴移动机构和平移给料机构、钢结构平台30上设有移动摆放机构；首先在使用时，将所装货物的重量及外形尺寸一次性的录入系统，当车辆进入装车区域时，系统将读取车辆信息及所装货物、吨位后，系统对车厢进行三维扫描建模以及坐标点校对，根据扫描后的车厢尺寸及装车吨位自动计算出物料所装数量及摆放形式，并根据扫描后的坐标点，缺定货物初始坐标位置，系统将自动发出位置信息，进行自动装车动作，控制单元给出运行信号后，x轴一号电机减速机启动带动一号主动链轮旋转，一号主动链轮通过一号链条与一号从动链轮的传动，带动x轴一号驱动轴转动，使x轴一号驱动轴带动销齿轮旋转，从而通过销齿轮带动主框架在
钢结构平台上行走，然后通过y轴移动抓取机构、z轴移动机构、平移给料机构和移动摆放机构之间的配合下，将货物装车完成，设备通过设置平移给料机构，取消了取料动作，使用平移接料实现自动给料，通过设置y轴移动抓取机构，取消了升降部分往复性动作，取消取料动作，使用整形溜槽，实现物料在整个下落过程中速度、形态可控，外包装不会与外界发生任何刮碰，有效避免物品外包装破损，通过将驱动和支撑分开，使用销齿轮与销齿排作为驱动部分，防止装车机行走时由于惯性过大，轮体打滑，并采用三维扫描建模的方式，对车辆进行扫描，精确确定车厢尺寸和坐标点，使得物品装车码放准确性更高，设备的取料，方式，取消了负压吸盘取料以及手爪捏取的形式，从而有效避免物品装车时出现掉袋、掉箱的现象，使物品装车转运可靠性更强，从而有效提高物品的装车效率。
17.本发明的一种自动装车机，所述y轴移动抓取机构包括一号y轴19、二号y轴22、一号y轴安装板43、二号y轴安装板45、一号z轴安装板44、二号z轴安装板46、一号y轴电机减速机10、二号y轴电机减速机14、一号旋转电机减速机53和二号旋转电机减速机54，一号y轴19和二号y轴22一侧分别设有一号整形溜槽25和二号整形溜槽23，一号y轴19和二号y轴22两侧分别设有两组一号y轴导轨18和两组二号y轴导轨20，一号y轴19和二号y轴22一侧分别设有一号y轴齿条17和二号y轴齿条21，一号y轴安装板43和二号y轴安装板上45均固定设有滑块42，一号y轴19通过一号y轴导轨18与滑块42的配合滑动安装在一号y轴安装板43上，二号y轴22通过二号y轴导轨20与滑块42的配合滑动安装在二号y轴安装板45上，一号y轴安装板43与二号y轴安装板45分别与一号z轴安装板44和二号z轴安装板46固定连接，一号y轴电机减速机10和二号y轴电机减速机14分别安装在一号z轴安装板44和二号z轴安装板46一侧，一号y轴电机减速机10和二号y轴电机减速机14的输出端均设有传动齿轮49，并且两组传动齿轮49分别与一号y轴齿条17和二号y轴齿条21啮合，一号旋转电机减速机53和二号旋转电机减速机54分别安装在一号y轴19和二号y轴22的下侧，一号旋转电机减速机53和二号旋转电机减速机54的输出端分别设有一号手爪51和二号手爪52；当控制单元给出运行信号后，一号y轴电机减速机启动，带动传动齿轮旋转，进一步的带动一号y轴按照一号y轴导轨方向上下行走，同样，二号y轴电机减速机启动，带动传动齿轮旋转，进一步的带动二号y轴按照二号y轴导轨方向上下行走，从而使一号y轴和二号y轴分别带动一号手爪、一号整形溜槽和二号手爪、二号整形溜槽上下移动，依据系统给定的坐标信息，到达预定码放高度。
18.本发明的一种自动装车机，所述z轴移动机构包括z轴底板16、一号z轴电机减速机9和二号z轴电机减速机13，z轴底板16安装在主框架15上，z轴底板16的上分别设有一号z轴导轨11和二号z轴导轨20以及两组z轴齿条12，一号z轴导轨11和二号z轴导轨20上同样也滑动设有滑块42，并且一号z轴安装板44和二号z轴安装板46分别与两组滑块42固定连接，一号z轴电机减速机9和二号z轴电机减速机13分别固定安装在一号z轴安装板44和二号z轴安装板46上，一号z轴电机减速机9和二号z轴电机减速机13的输出端同样均设有传动齿轮49，并且两组传动齿轮49分别与两组z轴齿条12；当控制单元给出运行信号后，一号z轴电机减速机启动，带动传动齿轮旋转，进一步的带动一号z轴安装板按照一号z轴导轨的方向行走，同样原理，二号z轴电机减速机启动，带动带动传动齿轮旋转，进一步的带动二号z轴安装板按照二号z轴导轨的方向行走。
19.本发明的一种自动装车机，所述平移给料机构包括平移底板40、一号皮带输送机38、二号皮带输送机26、一号平移电机减速机39和二号平移电机减速机27，平移底板40安装
在主框架15上，平移底板40上设有两组平移齿条29和两组平移导轨28，两组平移导轨28上同样也均滑动设有滑块42，一号皮带输送机38和二号皮带输送机26分别固定安装在两组滑块42上，一号平移电机减速机39和二号平移电机减速机27分别安装在一号皮带输送机38和二号皮带输送机26一侧，一号平移电机减速机39和二号平移电机减速机27的输出端同样也设有传动齿轮49，并且两组传动齿轮49分别与两组平移齿条29啮合；当控制单元给出运行信号后，一号平移电机减速机启动，带动传动齿轮旋转，进一步的带动一号皮带输送机按照平移导轨方向行走，同理，二号平移电机减速机启动，带动传动齿轮旋转，进一步的带动二号皮带输送机按照平移导轨方向行走。
20.本发明的一种自动装车机，所述移动摆放机构包括平皮带机47、平皮带机主框架31、x轴二号电机减速机36和x轴二号驱动轴32，平皮带机主框架31上同样设有四组支撑轮2，平皮带主框架31通过支撑轮2与x轴行走导轨1的配合滑动安装在钢结构平台30上，平皮带机47安装在平皮带机主框架31上，x轴二号电机减速机36安装在主框架15上，x轴二号电机减速机36的输出端固定设有二号主动链轮35，x轴二号驱动轴32转动安装在主框架15上，并且x轴二号驱动轴32上固定设有二号从动链轮33，二号主动链轮35与二号从动链轮33通过二号链条34传动连接，x轴二号驱动轴32两侧同样也设有销齿轮4，并且两组销齿轮4分别与两组销齿排3啮合；当控制单元给出信号后，x轴二号电机减速机启动，带动二号主动链轮旋转，进一步的带动x轴二号驱动轴旋转，x轴二号驱动轴带动销齿轮旋转，通过销齿轮与销齿排的啮合，进一步的带动平皮带机主框架在钢结构平台上行走，平皮带机主框架与主框架由一套套控制单元控制，实现平皮带机主框架与主框架的同步行走。
21.本发明的一种自动装车机，其在工作时，将所装货物的重量及外形尺寸一次性录入系统，当车辆进入装车区域，系统将读取车辆信息及所装货物、吨位后，对车厢进行三维扫描建模及坐标点校对，根据扫描后的车厢尺寸及装车吨位自动计算出物料所装数量及摆放形式，并根据扫描后的坐标点，确定初始坐标位置，系统将自动发出位置信息，进行自动装车动作；
22.控制单元给出运行信号后，x轴一号电机减速机启动带动一号主动链轮旋转，一号主动链轮通过一号链条与一号从动链轮的传动，带动x轴一号驱动轴转动，使x轴一号驱动轴带动销齿轮旋转，从而通过销齿轮带动主框架在钢结构平台上行走，进一步的带动主框架及所有安装在主框架上的部件沿着x轴行走导轨行驶至初始坐标位置，在此过程中，一号z轴电机减速机和二号z轴电机减速机，带动各自传动齿轮转动，传动齿轮与齿条啮合，按照各自导轨方向行走至初始坐标位置，一号平移电机减速机启动，带动传动齿轮转动，传动齿轮与齿条啮合，按照平移导轨方向行走至接料位，二号平移电机减速机启动，带动传动齿轮转动，传动齿轮与齿条啮合，按照平移导轨方向行走至初始位后，一号y轴电机减速机和二号y轴电机减速机启动，带动各自传动齿轮转动，传动齿轮与齿条啮合，带动一号y轴和二号y轴向下移动，使一号y轴和二号y轴带动一号手爪、一号整形溜槽、二号手爪、二号整形溜槽下行，依据系统给定的坐标信息，到达预定码放高度后，平皮带机启动，一号皮带输送机到达接料位后，物料由平皮带机输送至一号皮带输送机上，一号平移电机减速机启动，带动一号皮带输送机运行至一号y轴所在坐标位置后，一号皮带输送机启动，进一步带动物料行走至一号整形溜槽入口处，物料将经由一号整形溜槽下行至一号手爪，一号手爪根据系统给定的摆放方向后进行放料动作，在此袋物料摆放动作完成后，一号z轴电机减速机启动，带
动一号y轴行走至此列下一装车位置，二号y轴与其原理相同，当一号y轴、二号y轴在完成此行装车动作后，x轴一号电机减速机和x轴二号电机减速机启动，x轴一号电机减速机带动主框架沿x轴行走导轨行走至下一列摆放位置，同时x轴二号电机减速机带动平皮带机行走，行走距离与x轴一号电机减速机一致；重复以上动作，直至次层物料码放完毕后，一号y轴电机减速机和二号y轴电机减速机启动，带动传动齿轮转动，一号y轴和二号y轴根据控制单元给定的高度，向上移动至第二层码放高度后，重复以上装车动作，直至此车物料装车完成。
23.本发明的一种自动装车机，其安装方式、连接方式或设置方式均为常见机械方式，只要能够达成其有益效果的均可进行实施；本行业内技术人员只需按照其附带的使用说明书进行安装和操作即可。
24.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。