行李箱搬运码垛设备及其控制方法与流程

1.本发明涉及机械设备技术领域，特别是行李箱搬运码垛设备及其控制方法。


背景技术：

2.随着未来“四型机场”建设的需求逐渐明确，对未来机场行李处理的方法更加强调其更高的自动化程度和智能化程度。与此同时，国际运输协会(iata)的753号决议要求全球大量航空公司能实现机场托运行李的信息全程追踪，而且将信息实时反馈给旅客，最终解决行李错运、丢失等问题。
3.目前国内外机场对托运行李的处理方法依然依赖于大量人工劳力，在进出港行李装卸载环节，依靠人工托运行李的装卸载，再到存储环节，目前几乎都是采用传统的皮带输送方式，其运输效率低、智能化程度低。在行李开包检测环节通常是采用输送带送入开包间、然后人工搬运卸载后开包，再通过人工将行李放入输送回线，此过程中存在损坏行李的现象。与此同时，目前国内外采用自动化设备对行李进行装卸时多采用工业机器人配合装卸装置等方案，现有的装卸装置主要包括两类，一种是采用夹持的方式，此方式容易对行李造成挤压伤害，并且对不规则形状的行李夹取效果不是很好，尺寸太大的也无法夹取，第二种是通过真空吸盘吸附，此方式虽然不会对行李造成挤压伤害，但是无法处理表面气密性不好，以及表面比较不规则的行李。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本发明的目的是提供行李箱搬运码垛设备及其控制方法。
5.本发明采用以下方法来实现：
6.提供一种行李箱搬运码垛设备，通过采用带有传送带的接盘承接码放行李，可以适应多种形状的行李，以及避免对行李的挤压，通过活动侧板的伸出适用于托放大尺寸行李；行李箱搬运码垛设备包括机械臂、行李位置检测单元、控制系统和固定轨道传输带，所述机械臂设置于所述固定轨道传输带的出口端，所述机械臂上安装有接盘，所述接盘包括安装框架和传送带，所述安装框架上安装所述传送带；所述安装框架的左部和右部设置有可伸出的活动侧板，所述固定轨道传输带上安装有多个所述行李检测单元，所述机械臂旁设置有行李接驳车，所述行李位置检测单元、所述机械臂、所述固定轨道传输带和所述接盘与所述控制系统连接，所述行李位置检测单元用于检测行李的位置和尺寸，所述控制系统用于控制所述机械臂、接盘配合接取所述固定轨道传输带上的行李，并放置到所述行李接驳车上。
7.优选的，所述安装框架包括左侧框和右侧框，所述左侧框和所述右侧框对称安装，所述左侧框和所述右侧框之间安装有用于驱动所述活动侧板伸出的驱动组件。
8.优选的，所述左侧框和所述右侧框的侧面上均开设有所述活动侧板的伸出槽，所述左侧框和所述右侧框的内侧面上均设置有铰接座，所述活动侧板铰接在对应的所述铰接座上；所述驱动组件驱动所述活动侧板绕着所述铰接座转动，从所述伸出槽伸出，或者从所
述伸出槽缩回。
9.优选的，所述驱动组件包括连接板和伸缩气缸，所述连接板设置于左侧框和所述右侧框之间，所述连接板的左部和右部对称设置所述伸缩气缸，所述伸缩气缸的推杆与对应的活动侧板铰接，所述伸缩气缸的缸体与所述连接板铰接。
10.优选的，所述左侧框和所述右侧框之间的前部和后部分别安装有一个滚轮，两个所述滚轮之间设置所述传送带，其中一个所述滚轮由电机驱动。
11.优选的，所述驱动组件和所述活动侧板设置在两根滚轮之间。
12.优选的，所述左侧框和所述右侧框的尾部向上凸起，所述电机安装在所述左侧框和所述右侧框之间的尾部内，所述电机的输出轴上安装有一个链轮，所述安装框架后部的所述滚轮的转轴安装有一个链轮，两个所述链轮之间设置有链条进行传动。
13.优选的，所述安装框架的尾部设置有罩体，将所述左侧框和右侧框的凸起部，以及电机、链轮和链条罩住。
14.优选的，所述接盘可以机械臂为中心做水平左右方向转动。
15.本发明另外提供一种行李箱搬运码垛设备的控制方法，确保能够准确接取放置行李，将行李合理堆叠放置在行李接驳车上,实现行李接驳车的空间利用最大化，包括以下步骤：
16.s1：通过所述行李位置检测单元检测所述固定轨道传输带上的行李位置信息以及行李的尺寸信息，并将行李位置信息和尺寸信息传送给所述控制系统，所述控制系统根据所述行李位置信息进行计算，得出机械臂需要带动接盘去接取行李位置及角度的接盘位置信息，以及判断是否需要伸出活动侧板；
17.s2：所述机械臂根据控制系统给出的所述接盘位置信息，带动所述机械臂上的接盘运行至该位置对接所述固定轨道传输带的出口端接取行李，若判断行李的尺寸大于指定数值则控制接盘上的活动侧板伸出，若小于指定数值则活动侧板无需伸出；
18.s3：所述固定轨道传输带将其上的行李推出到接盘上，此时所述接盘上的传送带运转，与所述固定轨道传输带配合将行李接入到所述接盘上；
19.s4：所述行李接驳车设置于指定位置，所述机械臂带动所述接盘运动至所述控制系统计算出的所述行李接驳车上的放置位置，所述接盘上的传送带反向转动，将所述接盘上的行李推出，落入到所述行李接驳车上的指定位置；
20.行李放置到行李接驳车上之后，重复上述步骤机械臂带动接盘再次接取新传送来的行李，将行李逐层码放在行李接驳车上，直至将行李接驳车放满；
21.s5：行李接驳车放满后，推动所述行李接驳车到指定的位置。
22.优选的，所述步骤s4中，设置有多辆行李接驳车，并在所述行李接驳车上建立虚拟空间坐标系，行李按顺序摆放在行李接驳车上，每放置一件行李，控制系统就在其建立的虚拟空间坐标系上扣掉该件行李所占用的空间坐标位置；在每次摆放行李时都需要判断该层剩余的空间能否摆放下该件行李，若无法摆下，则放置于另一辆行李接驳车上。
23.优选的，所述步骤s4中，控制系统设置有多重判断功能，优先实现多辆行李接驳车第一层摆放外型较为规则的行李箱，第二层可放置非规则行李；若无法达到，则自行判断将非规则行李放置于系统划定的特定区域，以不影响其它规则行李存放。
24.本发明的有益效果在于：本发明提供行李箱搬运码垛设备及其控制方法，相较于
现有技术，本发明至少具有如下技术效果：1.本发明通过带有传送带的接盘机构去承接来自机场固定轨道传输带上的行李，有效避免了传统夹取式和吸取式抓取行李的对行李造成的损伤，以及行李表面不规则无法吸取也能托放，并且可以通过两侧活动侧板的伸出来托放大尺寸的行李，可以适用于各种尺寸和各种形状的行李。2.通过左侧框和右侧框的尾部向上凸起来阻挡限位传送带上的行李，防止从传送带后方掉落，起到限位保护的作用。3.本发明的控制方法确保能够准确接取放置行李，将行李合理堆叠放置在行李接驳车上,实现行李接驳车的空间利用最大化，无需对行李的来料方向和摆放位置做调整，可以适应不同的不同方向，使用布置更加灵活，需要放置行李时通过传送带的反向转动将行李推出接盘。整个机构结构简单，便于后续的使用维护。
附图说明
25.图1是本发明的行李箱搬运码垛设备安装示意图。
26.图2是本发明的行李箱搬运码垛设备另一安装状态示意图。
27.图3是本发明的接盘安装在机械臂上的状态示意图。
28.图4是本发明接盘的内部结构示意图。
29.图5是本发明接盘的装有罩的体结构示意图。
30.图6是本发明接盘的另一视角的结构示意图。
31.图7是本发明接盘的另一视角的内部示意图。
32.图8是本发明的控制电路原理框图。
33.附图说明：1-接盘，11-安装框架，111-左侧框，112-右侧框，113-伸出槽，114-铰接座，12-传送带，13-活动侧板，14-驱动组件，141-连接板，142-伸缩气缸，15-电机，16-链条，17-链轮，18-滚轮，19-罩体；2-机械臂，3-行李位置检测单元，4-固定轨道传输带，5-行李接驳车。
具体实施方式
34.下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
35.请参阅图1至图8，行李箱搬运码垛设备包括机械臂2、行李位置检测单元3、控制系统(未图示)和固定轨道传输带4，所述机械臂2设置于所述固定轨道传输带4的出口端，所述机械臂2上安装有接盘1，所述接盘1包括安装框架11和传送带12，所述安装框架11上安装所述传送带12；所述安装框架11的左部和右部设置有可伸出的活动侧板13，所述固定轨道传输带4上安装有多个所述行李检测单元3，所述机械臂2旁设置有行李接驳车5，所述行李位置检测单元3、所述机械臂2、所述固定轨道传输带4与所述控制系统连接；应用传送带12的接盘1可以覆盖不同尺寸的行李箱，以及传送带12托放的方式不会对行李造成任何损坏。共设置有3个行李位置检测单元，用于测量行李的位置，以及尺寸信息和摆放角度状态信息，并将信息数据传递给控制系统，控制系统根据该信息控制机械臂将将接盘移动和调整到合适的接取位置和角度。较佳的行李位置监测单元可以是ccd相机，所述机械臂未多轴机械臂。控制系统为成熟的现有技术这里不展开详细说明；固定轨道传输带可以是环形的传输带或者长条形的。
36.请参阅图3至图7，优选的，所述安装框架11包括左侧框111和右侧框112，所述左侧
框111和所述右侧框112对称安装，所述左侧框111和所述右侧框112之间安装有用于驱动所述活动侧板13伸出的驱动组件14；活动侧板13伸出后就能摆放更大尺寸的行李，防止从两侧滑落；接收小的行李时，则将两侧的活动侧板13缩回安装框架11内，这样使用起来更灵活，机械臂2带动其摆放行李时可以避免因接盘1的尺寸过大带来的限制，更好地适应大小行李的摆放。
37.请参阅图4至图7，优选的，所述左侧框111和所述右侧框112的侧面上均开设有所述活动侧板13的伸出槽113，所述左侧框111和所述右侧框112的内侧面上均设置有铰接座114，所述活动侧板13铰接在对应的所述铰接座114上；所述驱动组件14驱动所述活动侧板13绕着所述铰接座114转动，从所述伸出槽113伸出，或者从所述伸出槽113缩回；所述驱动组件14包括连接板141和伸缩气缸142，所述连接板141设置于左侧框111和所述右侧框112之间，所述连接板141的左部和右部对称设置所述伸缩气缸142，所述伸缩气缸142的推杆与对应的活动侧板13铰接，所述伸缩气缸142的缸体与所述连接板141铰接，伸缩气缸142的推杆推出，活动侧板13就会绕着铰接点旋转伸出安装框架11。伸缩气缸142的推杆缩回，活动侧板13就会绕着铰接点旋转缩回安装框架11之内。
38.请参阅图4至图7，优选的，所述左侧框111和所述右侧框112之间的前部和后部分别安装有一个滚轮18，两个所述滚轮18之间设置所述传送带12，其中一个所述滚轮18由电机15驱动，进而带动传送带12的转动，进而实现行李的接收和推出放置。
39.请参阅图4至图7，优选的，所述驱动组件14和所述活动侧板13设置在两根滚轮18之间，便于活动侧板13收纳隐藏。
40.请参阅图4至图7，优选的，所述左侧框111和所述右侧框112的尾部向上凸起，所述电机15安装在所述左侧框111和所述右侧框112之间的尾部内，所述电机15的输出轴上安装有一个链轮17，所述安装框架11后部的所述滚轮18的转轴安装有一个链轮17，两个所述链轮17之间设置有链条16进行传动；电机15驱动链轮17转动，链轮17在通过链条16将动力传递给另一链轮17，进而带动与其连接的滚轮18转动，从而实现对传送带12的驱动；较佳的本发明还可采用同步带、同步带轮的方式驱动，或者齿轮传动，并不以此为限。
41.请参阅图4至图7，优选的，所述安装框架11的尾部设置有罩体19，将所述左侧框111和右侧框112的凸起部，以及电机15、链轮17和链条16罩住，避免传动机构外漏，以保护相关设备。使用时通过机械臂2带动接盘1对准机场的固定轨道传输带的出口端，接盘上的传送带12与固定轨道传输带的运行方向相同，如果是较大行李，则通过驱动机构的推杆伸出，使活动侧板13伸出展开，令本抓取机构能够有更大的托放面积，如果是小件行李则无需展开活动侧板13；接到行李之后，通过机械臂2带动接盘1到指定的位置，然后电机15驱动传送带12反向转动，将其上放置的行李推出，使行李落到指定的位置，实现行李的码放；之后机械臂2在带动下再次去承接行李，若是之前有展开活动侧板13，则根据下一次需要取的行李的大小来判定是否缩回活动侧板13或者继续展开活动侧板13。
42.优选的，所述接盘1可以机械臂2为中心做水平左右方向转动。
43.请参阅图1至图8，本发明另外提供一种行李箱搬运码垛设备的控制方法，确保能够准确接取放置行李，将行李合理堆叠放置在行李接驳车上,实现行李接驳车的空间利用最大化，包括以下步骤：
44.s1：通过所述行李位置检测单元3检测所述固定轨道传输带4上的行李位置信息、
尺寸信息和角度信息，以及记录行李的条码信息，并将上述信息传送给所述控制系统，所述控制系统根据所述行李位置信息、尺寸信息和角度信息进行计算，得出机械臂2需要带动接盘1去接取行李位置的接盘1位置信息和角度信息，以及判断是否需要伸出活动侧板；
45.s2：所述机械臂2根据控制系统给出的所述接盘1位置信息、角度信息，带动所述机械臂2上的接盘1运行至该位置对接所述固定轨道传输带4的出口端接取行李，若控制系统判断行李的尺寸大于指定数值(如24寸)则控制接盘1上的活动侧板伸出，若小于指定数值则活动侧板无需伸出；
46.s3：所述固定轨道传输带4将其上的行李推出到接盘1上，此时所述接盘1上的传送带运转，与所述固定轨道传输带4配合将行李接入到所述接盘1上，当行李被推入到接盘1上后，固定轨道传输带4停止运行，防止行李掉落；
47.s4：所述行李接驳车5设置于指定位置；所述机械臂2带动所述接盘1运动至所述控制系统计算出的所述行李接驳车5上的放置位置，所述接盘1上的传送带反向转动，将所述接盘1上的行李推出，落入到所述行李接驳车5上的指定位置；
48.s5：机械臂2带动接盘1重复前述步骤再次接取新传送来的行李，将行李逐层码放在行李接驳车5上，直至将行李接驳车5放满；
49.s6：行李接驳车5放满后，推动所述行李接驳车5到指定的位置。
50.请参阅图1至图7，优选的，所述步骤s4中，较佳的所述接驳车共设置有3辆，每辆所述行李接驳车5上设置两层放置行李的空间，在每辆所述行李接驳车5上建立虚拟空间坐标系，行李摆放在行李接驳车5的方式为由车头向车尾、从左往右依次摆放行李，并在行李接驳车5上设置有专用的手提袋放置区；机械臂2每放置一件行李，控制系统就在对应的行李接驳车5的虚拟空间上扣掉该件行李所占用的空间坐标位置，在每次摆放行李时都需要判断该行李接驳车5的第一层剩余的空间能否摆放下该件行李，若无法摆下，则摆放于另一辆行李接驳车5的第一层，当所有行李接驳车5的第一层都摆放满之后，开始摆放行李接驳车5的第二层。所述行李接驳车5的放置位置设置有位置传感器(未图示)，所述位置传感器与所述控制系统相连，在所述行李接驳车5位置错位时所述控制系统发出报警，提示将所述行李接驳车5推入准确的位置内，
51.优选的，所述步骤s4中，控制系统设置有多重判断功能，优先实现多辆行李接驳车5第一层摆放较为规则的行李箱，第二层可放置非规则行李；若无法达到，则自行判断将非规则行李放置于系统划定的特定区域(如行李接驳车5上的划定的特定行李的放置区域)，以不影响其它规则行李存放。
52.本发明另一实施例中，还可以根据需要将行李接驳车5分别设置成用于码放不同类型行李的行李接驳车5，并且在对应的行李接驳车5上设置有不同的标签，控制系统控制将机械臂2将行李按照类型(从行李的条码信息可以得知)分别码放在不同类型的行李接驳车5上。位置传感器还可可以用于识别行李接驳车的类型，并记录下对应类型行李接驳车5的所在位置上传给控制系统；所述控制系统根据行李位置检测单元3的检测信息，计算出行李所应放置的行李接驳车5，以及在行李接驳车5上的放置位置，机械臂2根据计算结果带动接盘1运动到指定的位置接放行李。
53.应说明的几点是：首先，在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件
内部的连通,可以是直接相连,“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变。
54.其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合。
55.最后，以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。
56.应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。