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原文传递智能自动装载系统及方法

专利名称：	智能自动装载系统及方法
摘要：	本发明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。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	天津;12
申请人：	天津市深宏科技开发有限公司
发明人：	石洋;郭磊
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-17T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-05T00:00:00+0800
申请号：	CN201910644457.9
公开号：	CN110406993A
代理机构：	北京祺和祺知识产权代理有限公司
代理人：	刘心蕾
分类号：	B65G67/08(2006.01);B;B65;B65G;B65G67
申请人地址：	300000 天津市宝坻区环城东路23号(五叉路口南)
主权项：	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，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。 13.如权利要求11所述的智能自动装载系统，其特征在于，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。 14.如权利要求11所述的智能自动装载系统，其特征在于，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，使一组按照的预定的布置方式布置好的物料落入到待装载区域。 15.一种智能自动装载方法，用于如权利要求1所述的智能自动装载系统中，其特征在于，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。 16.如权利要求15所述的智能自动装载方法，其特征在于，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。 17.如权利要求15所述的智能自动装载方法，其特征在于，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。 18.如权利要求15所述的智能自动装载方法，其特征在于，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。 19.如权利要求15所述的智能自动装载方法，其特征在于，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。 20.如权利要求19所述的智能自动装载方法，其特征在于，所述预定的算法为装载量最大化算法。 21.如权利要求15所述的智能自动装载方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：步骤31，所述堆垛机构的位置调整组件和装载机构的伸缩装置根据确定的装载方案自动调整以对应于待装载的运输设备的待装载区域；步骤32，所述输送机构将物料传输到所述堆垛机构；物料进入所述堆垛机构，滑行到堆垛机构的限位组件而停下，下一个物料滑行到撞到前一个物料而停止，所述堆垛机构的物料布置组件，根据预定的布置方式，被控制为沿垂直于所述行走机构的移动方向移动，将从输送机构接收过来的物料逐件推动到合适的位置处，从而完成一组物料的按照预定的布置方式的布置；步骤33，所述堆垛机构的推送组件将按照预定的布置方式布置好的一组物料整体推送到装载机构的抽板组件上，中置挡板组件挡住最前端的一行物料；步骤34，装载机构移动到由计算控制机构确定的待装载区域中的指定装载位置处，并下降到待装载的运输设备的待装载区域内适于装载的高度，抽板组件迅速抽离，使得按照预定的布置方式布置好的物料整体地掉落在待装载区域内，装载机构复位为适于接收物料的高度；步骤35，判断是否完成全部物料的装载，是则结束；否则进入步骤36；步骤36，判断针对当前装载位置的物料装载是否达到指定的高度；是则进入步骤37，否则返回步骤32；步骤37，由计算控制机构指定下一个装载位置，返回步骤31。
所属类别：	发明专利