智能自动装载系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种智能自动装载系统及方法，包括输送机构、行走机构、堆垛机构和装载机构，堆垛机构从输送机构处接收物料并按照预定的布置方式布置物料，然后将物料推送到装载机构上，装载机构，从堆垛机构处接收按照预定的布置方式布置的物料，并将按照预定的布置方式布置的物料装载在待装载的运输设备上；计算控制机构，配置于堆垛机构、装载机构上或配置于远端，通过有线或无线的方式与所述输送机构、行走机构、堆垛机构和装载机构中的一个或多个进行通信，获取待装载的运输设备的参数信息，计算获得装载方案，并根据所述装载方案来控制所述输送机构、行走机构、堆垛机构和装载机构中的一个或多个；本发明专利技术能够进一步实现物料的自动化和智能化装载，代替人工装载，提高装载效率。

Intelligent automatic loading system and method

【技术实现步骤摘要】
智能自动装载系统及方法
本专利技术涉及一种智能化自动装载系统及方法，尤其应用于化工、食品等行业的物料的智能化自动装载。
技术介绍
目前在国内工业物料的装载，例如水泥行业袋装粉状物料，通常是由人工完成。大致流程是，首先，袋装物料经由传输皮带运送至装车工位上方，然后由站于装载货车车斗中的工人将水泥袋从传输皮带搬运至车斗中所需装载的位置，通常是装完一个位置后，例如一行或一列，传输皮带的位置由工人手柄控制前(后)移动，装载下一位置。这种人工装载方式，通常作业环境恶劣、粉尘多，对人体伤害很大，劳动负荷大、工作效率低下。存在一些自动化装车设备，将堆垛模块和装车模块集成到一起，整个机构整体升降完成自动装载，但缺点是动作慢、升降电机功率大、耗能多，并且适应性和鲁棒性较差，只能针对固定车宽尺寸的平板货车或尾部围栏可拆卸的货车进行装车作业，而不能根据不同车型进行宽度调整，存在很大的局限性，无法满足复杂多变的实际装载情境。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种新的方法及系统，具体而言，提出一种智能自动装载系统，包括：输送机构，用于将物料输送至堆垛机构处；行走机构，用于装配堆垛机构和装载机构，并能够沿待装载的运输设备的轴向移动；堆垛机构，装配在行走机构上，从输送机构处接收物料并按照预定的布置方式布置物料，然后将物料推送到装载机构上；装载机构，装配在行走机构上，从堆垛机构处接收按照预定的布置方式布置的物料，并将按照预定的布置方式布置的物料装载在待装载的运输设备上。计算控制机构，配置于堆垛机构、装载机构上或配置于远端，通过有线或无线的方式与所述输送机构、行走机构、堆垛机构和装载机构中的一个或多个进行通信，获取待装载的运输设备的参数信息，计算获得装载方案，并根据所述装载方案来控制所述输送机构、行走机构、堆垛机构和装载机构中的一个或多个。进一步，所述输送机构采用传输皮带或传输履带。进一步，所述行走机构由沿待装载的运输设备的轴向设置的轨道，和沿轨道移动的安装框架构成，堆垛机构和装载机构装配在所述安装框架上。进一步，所述安装框架为设有行走轮的钢制安装框架。进一步，所述堆垛机构接收物料，按照预定的布置方式将接收的物料布置在堆垛机构的底板上，并在完成布置后将物料推送到装载机构上。进一步，其特征在于，所述堆垛机构，包括主框架组件、位置调整组件、物料布置组件、推送组件和限位组件；其中，所述主框架组件，用于将堆垛机构装配在行走机构上，并容纳和装配堆垛机构的其他组件；所述位置调整组件，安装在所述主框架组件上，根据所述计算控制机构确定的装载方案，并在其控制下在堆垛机构的底板上限定出物料布置的区域；所述物料布置组件，根据计算控制机构确定的装载方案，并在其控制下将从输送机构接收的一组物料按照预定的布置方式布置在堆垛机构的底板上；所述推送组件，在计算控制机构的控制下沿行走机构的轴向方向移动，在完成一组物料布置后，与限位组件配合，将完成布置的一组物料推送到所述装载机构中；所述限位组件，用于在布置物料时将物料阻挡在堆垛机构中，并在完成一组物料布置时，消除阻挡从而允许物料被推送组件推送到装载机构中。进一步，所述位置调整组件，是一对相对设置的板式组件，根据计算控制机构确定的装载方案并在其控制下，沿垂直于行走机构的移动方向移动并停止在适当的位置处，从而在堆垛机构的底板上沿垂直于行走机构的移动方向的方向上限定出物料被布置的位置。进一步，物料布置组件，是一个板式组件，根据计算控制机构确定的装载方案并在其控制下，沿垂直于行走机构的移动方向移动，将从输送机构接收过来物料按照预定的布置方式推动到合适的位置处，完成一组物料的布置。进一步，限位组件为一挡板，能够将物料限定在堆垛机构的底板上。进一步，所述装载机构，从堆垛机构处接收按照预定的布置方式布置的物料，升降到适于装载的高度，并将按照预定的布置方式布置的物料装载在待装载的运输设备上。进一步，所述装载机构，包括升降组件、伸缩组件、抽板组件和中置挡板组件；所述升降组件，用于实现装载机构的上升和下降，在进行一组按照预定的布置方式布置好的物料的装载时，在计算控制单元的控制下下降到适于装载的高度，以及在伸缩组件完成对待装载的运输设备的待装载区域的尺寸信息后，复位到适于从堆垛机构接收物料的高度；所述伸缩组件，在计算控制单元的控制下沿垂直于行走机构的移动的方向上伸缩移动，伸缩组件上配置有数据采集单元，能够收集待装载的运输设备的待装载区域的尺寸信息；所述抽板组件，与伸缩组件相连接，能够跟随伸缩组件的被动地伸缩，当升降组件下降到适于装载的高度时，抽板组件沿行走机构的移动方向向抽离物料的方向移动，从而使得按照预定的布置方式布置好的一组物料在所述中置挡板组件的限制下，落入到待装载区域。进一步，所述伸缩组件，包括一组伸缩臂，能够在驱动装置的控制下沿垂直于所述行走机构的移动的方向上伸缩，伸缩过程中，所述数据采集单元采集待装载的运输设备的待装载区域的尺寸信息。进一步，所述抽板组件，包括一组相对的壁板，一组相对嵌套插接圆管，一组相对的连接梁，以及传动装置；所述抽板组件通过连接梁与伸缩组件的一组伸缩臂相连接，当伸缩组件通过伸缩臂伸缩时，抽板组件通过所述一组相对嵌套插接圆管随之被动伸缩。进一步，所述中置挡板组件，由一组嵌套的板组成，通过直线模组与伸缩组件的框架相连，当抽板组件沿行走机构的移动方向向抽离物料的方向移动时，用来挡住物料，使一组按照预定的布置方式布置好的物料落入到待装载区域。本专利技术还提出一种智能自动装载方法，用于前面所述的智能自动装载系统中，包括：步骤1，待装载的运输设备在指定的区域等候装载；步骤2，收集待装载的运输设备的待装载区域的尺寸信息并计算获得装载方案；步骤3，根据所述获得的装载方案确定所述待装载的运输设备的待装载区域和一组物料的预定的布置方式，所述待装载区域由若干个装载位置组成；按照所述预定的布置方式自动将一组物料装载在所述待装载区域的若干个装载位置中的一个装载位置处，直到在所述装载位置处的物料装载达到指定的高度；重复步骤3，直至完成全部物料的装载或完成在所述待装载区域的全部装载位置处的物料装载。进一步，所述运输设备为货车、轮船、集装箱或火车车厢；所述指定的区域，是利用标识来界定出的区域，所述标识为物理标识或电子标识。进一步，所述步骤2的所述收集待装载的运输设备的待装载区域的尺寸信息，是指所述待装载区域的长度、宽度和/或深度；所述收集，包括人工输入、自动导入、自动识别或自动探测中的一种方式或多种方式相结合。进一步，步骤2的所述收集待装载的运输设备的待装载区域的尺寸信息，具体为，行走机构沿所述待装载的运输设备轴向移动，所述装载机构下降至所述待装载的运输设备的待装载区域处，所述待装载机构的伸缩装置利用激光传感器，探测所述待装载区域的尺寸信息，完成尺寸信息收集后，所述装载机构复位到适于接收物料的高度。进一步，所述步骤2中的所述计算获得装载方案，具体包括根据收集的待装载的运输设备的待装载区域的尺寸信息，利用预定的算法计算获得装载方案；所述装载方案，包括待装载的运输设备的待装载区域和一组物料的预定的布置方式，其中，所述预定的布置方式指，物料在待装载区域内的摆放方式，其中摆放方式包括物料沿横向和纵向摆放的位置和数量。进一步，所述预定的算法为装载本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能自动装载系统，其特征在于，包括：输送机构，用于将物料输送至堆垛机构处；行走机构，用于装配堆垛机构和装载机构，并能够沿待装载的运输设备的轴向移动；堆垛机构，装配在行走机构上，从输送机构处接收物料并按照预定的布置方式布置物料，然后将物料推送到装载机构上；装载机构，装配在行走机构上，从堆垛机构处接收按照预定的布置方式布置的物料，并将按照预定的布置方式布置的物料装载在待装载的运输设备上；计算控制机构，配置于堆垛机构、装载机构上或配置于远端，通过有线或无线的方式与所述输送机构、行走机构、堆垛机构和装载机构中的一个或多个进行通信，获取待装载的运输设备的参数信息，计算获得装载方案，并根据所述装载方案来控制所述输送机构、行走机构、堆垛机构和装载机构中的一个或多个。

【技术特征摘要】
1.一种智能自动装载系统，其特征在于，包括：输送机构，用于将物料输送至堆垛机构处；行走机构，用于装配堆垛机构和装载机构，并能够沿待装载的运输设备的轴向移动；堆垛机构，装配在行走机构上，从输送机构处接收物料并按照预定的布置方式布置物料，然后将物料推送到装载机构上；装载机构，装配在行走机构上，从堆垛机构处接收按照预定的布置方式布置的物料，并将按照预定的布置方式布置的物料装载在待装载的运输设备上；计算控制机构，配置于堆垛机构、装载机构上或配置于远端，通过有线或无线的方式与所述输送机构、行走机构、堆垛机构和装载机构中的一个或多个进行通信，获取待装载的运输设备的参数信息，计算获得装载方案，并根据所述装载方案来控制所述输送机构、行走机构、堆垛机构和装载机构中的一个或多个。2.如权利要求1所述的智能自动装载系统，其特征在于，所述输送机构采用传输皮带或传输履带。3.如权利要求1所述的智能自动装载系统，其特征在于，所述行走机构由沿待装载的运输设备的轴向设置的轨道，和沿轨道移动的安装框架构成，堆垛机构和装载机构装配在所述安装框架上。4.如权利要求3所述的智能自动装载系统，其特征在于，所述安装框架为设有行走轮的钢制安装框架。5.如权利要求1所述的智能自动装载系统，其特征在于，所述堆垛机构接收物料，按照预定的布置方式将接收的物料布置在堆垛机构的底板上，并在完成布置后将物料推送到装载机构上。6.如权利要求5所述的智能自动装载系统，其特征在于，所述堆垛机构，包括主框架组件、位置调整组件、物料布置组件、推送组件和限位组件；其中，所述主框架组件，用于将堆垛机构装配在行走机构上，并容纳和装配堆垛机构的其他组件；所述位置调整组件，安装在所述主框架组件上，用于根据所述计算控制机构确定的装载方案，在堆垛机构的底板上限定出物料布置的区域；所述物料布置组件，用于根据计算控制机构确定的装载方案，将从输送机构接收的一组物料按照预定的布置方式布置在堆垛机构的底板上；所述推送组件，用于在计算控制机构的控制下沿行走机构的轴向方向移动，在完成一组物料布置后，与限位组件配合，将完成布置的一组物料推送到所述装载机构中；所述限位组件，用于在布置物料时将物料阻挡在堆垛机构中，并在完成一组物料布置时，消除阻挡从而允许物料被推送组件推送到装载机构中。7.如权利要求6所述的智能自动装载系统，其特征在于，所述位置调整组件，是一对相对设置的板式组件，用于根据计算控制机构确定的装载方案，沿垂直于行走机构的移动方向移动并停止在适当的位置处，从而在堆垛机构的底板上沿垂直于行走机构的移动方向的方向上限定出物料被布置的位置。8.如权利要求6所述的智能自动装载系统，其特征在于，物料布置组件，是一个板式组件，用于根据计算控制机构确定的装载方案沿垂直于行走机构的移动方向移动，将从输送机构接收过来物料按照预定的布置方式推动到合适的位置处，完成一组物料的布置。9.如权利要求6所述的智能自动装载系统，其特征在于，限位组件为一挡板，能够将物料限定在堆垛机构的底板上。10.如权利要求1所述的智能自动装载系统，其特征在于，所述装载机构，用于从堆垛机构处接收按照预定的布置方式布置的物料，升降到适于装载的高度，并将按照预定的布置方式布置的物料装载在待装载的运输设备上。11.如权利要求10所述的智能自动装载系统，其特征在于，所述装载机构，包括升降组件、伸缩组件、抽板组件和中置挡板组件；所述升降组件，用于实现装载机构的上升和下降，在进行一组按照预定的布置方式布置好的物料的装载时，在计算控制单元的控制下下降到适于装载的高度，以及在完成一组物料的装载时和在伸缩组件完成对待装载的运输设备的待装载区域的尺寸信息的收集时，复位到适于从堆垛机构接收物料的高度；所述伸缩组件，在计算控制单元的控制下沿垂直于行走机构的移动的方向上伸缩移动，伸缩组件上配置有数据采集单元，能够收集待装载的运输设备的待装载区域的尺寸信息；所述抽板组件，与伸缩组件相连接，能够跟随伸缩组件的被动地伸缩，当升降组件下降到适于装载的高度时，抽板组件沿行走机构的移动方向向抽离物料的方向移动，从而使得按照预定的布置方式布置好的一组物料在所述中置挡板组件的限制下，落入到待装载区域。12.如权利要求11所述的智能自动装载系统，其特征在于，所述伸缩组件，...

【专利技术属性】
技术研发人员：石洋，郭磊，
申请(专利权)人：天津市深宏科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12