[發明專利]一種適用于貨運集裝箱的物流取碼系統的使用方法

有效

• 申請號: 201710680520.5
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN107380869B
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 郝新浦
• 申請（專利權）人: 徐州德坤電氣科技有限公司
• 主分類號: B65G1/04
• 分類號: B65G1/04;B65G61/00;B66F9/075;B66F9/08;B66F9/14;B66F9/22;B66F9/24
• 代理公司: 徐州市淮海專利事務所 32205
• 代理人: 楊曉亭

1.一種適用于貨運集裝箱的物流取碼系統的使用方法，所使用的物流取碼系統包括裝卸平臺(1)、裝卸裝置、分揀裝置和電控裝置；

所述的裝卸平臺(1)上在前后方向上設有平行設置的縱向導軌(11)，縱向導軌(11)至少延伸至裝卸平臺(1)的前端；

所述的裝卸裝置包括支撐底架(2)、帶式輸送機(3)和叉裝機(4)；

支撐底架(2)的底部設有行走部(21)，行走部(21)包括支撐輥輪組和輥輪組驅動；支撐輥輪組包括左右對稱設置的支撐輥輪，支撐輥輪與縱向導軌(11)配合并架設在縱向導軌(11)上，支撐輥輪組沿支撐底架(2)前后方向設置為多組、且至少一組支撐輥輪組上設有輥輪組驅動，支撐底架(2)通過支撐輥輪組架設安裝在縱向導軌(11)上；支撐底架(2)的前端具有開放的U形開口結構；

帶式輸送機(3)沿支撐底架(2)前后方向架設在支撐底架(2)上，帶式輸送機(3)包括主動滾筒、從動滾筒、托輥組、輸送帶和底架輸送機電控機構；托輥組架設安裝在主動滾筒和從動滾筒之間，輸送帶首尾連接纏繞在主動滾筒、從動滾筒和托輥組上呈上下層結構，主動滾筒上設有滾筒驅動，底架輸送機電控機構包括底架輸送機控制器和與底架輸送機控制器電連接的底架輸送機動力電源，滾筒驅動與底架輸送機控制器電連接；所述的輥輪組驅動與底架輸送機控制器電連接；

叉裝機(4)包括支撐平臺(41)、滑移部(42)、叉裝部(43)、叉裝機液壓機構和叉裝機電控機構；支撐平臺(41)位于帶式輸送機(3)的正上方，支撐平臺(41)具有向下伸出的支撐腿，支撐平臺(41)通過支撐腿架設安裝在支撐底架(2)上；

滑移部(42)設置在支撐平臺(41)的支撐腿與支撐底架(2)之間，包括互相配合的導向滑軌和導向輪；導向滑軌前后方向水平設置在支撐底架(2)上、且導向滑軌前端向前延伸至支撐底架(2)的U形開口位置的左右兩側板上；導向輪與支撐平臺(41)的支撐腿底端安裝連接，導向輪上設有導向輪驅動；

叉裝部(43)包括門架(431)、貨叉架(432)和貨叉(433)；門架(431)包括配合套接安裝的內門架和外門架，內門架和外門架之間設有門架導向機構，外門架的后下部鉸接連接于支撐平臺(41)的前端，外門架通過門架俯仰液壓缸與支撐平臺(41)連接，內門架通過門架升降液壓缸與外門架連接，通過控制門架升降液壓缸的伸縮可以實現內門架沿門架導向機構自外門架底端向下伸出或向上縮入動作；貨叉架(432)通過叉架導向機構與內門架的前端面滑動貼合連接、且貨叉架(432)的架體通過叉架升降液壓缸與內門架連接，貨叉架(432)上還設有掃碼識別裝置和距離傳感器；貨叉(433)左右對稱設置為兩件、通過貨叉滑移導向機構架設安裝在貨叉架(432)上，且貨叉(433)通過左右方向設置的貨叉推移部件與貨叉架(432)安裝連接；

叉裝機液壓機構包括安裝在支撐平臺(41)上的液壓泵站和控制閥組，液壓泵站通過液壓管路與控制閥組連接，控制閥組通過液壓管路分別與門架升降液壓缸、門架俯仰液壓缸和叉架升降液壓缸連接；

叉裝機電控機構包括叉裝機控制器、叉裝機動力電源、定位坐標移動控制回路、距離反饋控制回路、貨叉檔距調節回路、轉載控制回路，叉裝機控制器分別與壓裝機動力電源、叉裝機液壓機構的控制閥組、貨叉推移部件、貨叉架(432)上的掃碼識別裝置和距離傳感器電連接；

所述的分揀裝置包括設置在裝卸裝置左右兩側的多個分揀機械臂(5)和機械臂電控機構，分揀機械臂(5)架設安裝在裝卸平臺(1)上，分揀機械臂(5)至少包括左右方向移動設置的X坐標驅動、前后方向移動設置的Y坐標驅動和豎直方向移動設置的Z坐標驅動，分揀機械臂(5)的末節設有包括抓取機構的抓取碼放機械手，機械臂電控機構包括機械臂控制器和與機械臂控制器電連接的機械臂動力電源，X坐標驅動、Y坐標驅動和Z坐標驅動分別與機械臂控制器電連接；

所述的電控裝置包括工業控制計算機、支撐底架控制回路、帶式輸送機控制回路、叉裝機控制回路、分揀碼放控制回路；工業控制計算機包括數據輸入輸出端口，工業控制計算機分別與底架輸送機控制器、叉裝機控制器和機械臂控制器電連接；

其特征在于，使用方法具體包括以下步驟：

a.裝卸準備：初始狀態時，支撐底架(2)停滯在裝卸平臺(1)的前端邊緣的設定位置，叉裝機(4)停滯在帶式輸送機(3)上方的設定叉裝坐標位置；

將載有貨運集裝箱的車輛停靠在裝卸平臺(1)下的、箱門正對叉裝機(4)的設定位置后貨運集裝箱的底板與裝卸平臺(1)的上平面平齊，操作人員進行對接后打開箱門，同時操作人員通過工業控制計算機的數據輸入輸出端口向工業控制計算機輸入貨運集裝箱的貨物裝箱位置信息、配載方案、貨物包裝箱碼放坐標位置、貨物包裝箱尺寸、貨運集裝箱內部尺寸數據信息；

b.裝箱操作：

支撐底架控制回路首先開始工作；工業控制計算機根據已輸入的配載方案、貨物包裝箱尺寸和貨運集裝箱內部尺寸數據信息計算支撐底架(2)前移進入貨運集裝箱內部的深度、并將該支撐底架(2)需前移的Y坐標值發送給底架輸送機控制器，同時向底架輸送機控制器發出支撐底架前進動作控制指令，底架輸送機控制器控制輥輪組驅動動作使支撐輥輪組拖載著支撐底架(2)向前坐標移動至上述Y坐標值，支撐底架(2)前移過程中支撐底架(2)前端的輥輪組脫離縱向導軌(11)、越過裝卸平臺(1)與貨運集裝箱的對接位置進入貨運集裝箱內部的設定位置并定位，底架輸送機控制器實時向工業控制計算機反饋數據信息；

需裝箱的貨物首先通過自動導引運輸車按照配載方案依次運輸至分揀機械臂(5)附近的設定貨物包裝箱碼放坐標位置，然后分揀碼放控制回路首先工作；工業控制計算機向機械臂控制器發出抓取碼放控制指令，機械臂控制器控制分揀機械臂(5)坐標移動使抓取碼放機械手移動至貨物包裝箱碼放坐標位置的正上方、并沿Z坐標下移對貨物進行抓取；抓取后機械臂控制器控制分揀機械臂(5)坐標移動使抓取碼放機械手載著貨物沿Z坐標上移至貨物包裝箱的底平面距離裝卸平臺(1)之間的距離尺寸大于帶式輸送機(3)的上層輸送帶的上表面距離裝卸平臺(1)之間的距離尺寸的設定Z坐標位置；然后機械臂控制器控制分揀機械臂(5)坐標移動使抓取碼放機械手載著貨物沿X坐標平移至設定距離，該設定距離是貨物包裝箱碼放坐標位置與帶式輸送機(3)的輸送帶寬度中心之間的X坐標值；然后機械臂控制器控制抓取碼放機械手沿Z坐標下移對貨物進行碼放；機械臂控制器實時向工業控制計算機反饋數據信息；

然后帶式輸送機控制回路開始工作；工業控制計算機根據已輸入貨物包裝箱尺寸和貨物包裝箱碼放坐標位置數據信息計算貨物包裝箱需前移至設定叉裝坐標位置的Y坐標值、并將該貨物包裝箱需前移的Y坐標值發送給底架輸送機控制器，同時向底架輸送機控制器發出帶式輸送機動作控制指令，底架輸送機控制器控制滾筒驅動動作使主動滾筒正向旋轉帶動上層輸送帶載著貨物包裝箱前移至設定叉裝坐標位置后停止，底架輸送機控制器實時向工業控制計算機反饋數據信息；

然后叉裝機控制回路開始工作；工業控制計算機向叉裝機控制器發出叉裝機叉裝動作控制指令，叉裝機控制器首先根據輸入的貨物包裝箱尺寸信息控制貨叉推移部件動作使貨叉(433)之間的檔距調節至配合貨物包裝箱尺寸的設定寬度尺寸；然后叉裝機控制器根據已輸入的貨物包裝箱尺寸信息和貨叉架(432)上的掃碼識別裝置的反饋識別信息建立貨物叉裝位置和叉裝深度數學模型；然后叉裝機控制器根據數學模型控制叉裝機液壓機構使門架升降液壓缸、門架俯仰液壓缸、叉架升降液壓缸協同動作對位于帶式輸送機(3)上層輸送帶上的設定叉裝坐標位置的貨物包裝箱進行叉裝使其脫離帶式輸送機(3)，叉裝過程中貨叉架(432)上的距離傳感器實時反饋貨叉架(432)與貨物之間的距離以保證叉裝深度；完成貨物叉裝后叉裝機控制器根據配載方案及貨物裝箱位置信息、貨運集裝箱內部尺寸數據信息計算支撐平臺(41)需前移的Y坐標值、并控制滑移部(42)的導向輪驅動動作使支撐平臺(41)前移至該Y坐標值的碼放位置，然后叉裝機控制器控制叉裝機液壓機構使門架升降液壓缸、門架俯仰液壓缸、叉架升降液壓缸協同動作對位于貨叉(433)上的貨物包裝箱進行卸載使其碼放在貨物裝箱位置信息中設定的貨物裝箱位置，最后叉裝機(4)恢復至初始狀態完成一次碼放、準備進行后續的碼放；碼放裝箱過程中叉裝機控制器實時向工業控制計算機反饋數據信息；

以此類推，工業控制計算機根據叉裝機控制器實時反饋的數據信息適時對底架輸送機控制器發出支撐底架回退動作控制指令控制支撐底架(2)步進回退，直至支撐底架(2)的前端完全退出貨運集裝箱、且全部貨物包裝箱按照配載方案在貨運集裝箱內部全部碼放整齊，完成整個裝箱過程；

c.卸車操作：

卸車操作是裝箱操作的反過程，操作人員通過工業控制計算機的數據輸入輸出端口除了向工業控制計算機輸入貨運集裝箱的貨物裝箱位置信息、配載方案、貨物包裝箱尺寸、貨運集裝箱內部尺寸數據信息以外，還向工業控制計算機輸入分揀信息，分揀信息包括根據不同的分揀條件分配的不同的貨物包裝箱碼放坐標位置信息；

叉裝機控制回路首先開始工作，叉裝機控制器根據配載方案和貨物裝箱位置信息控制叉裝部(43)對貨運集裝箱內部的貨物包裝箱進行叉裝后回退至初始位置，然后叉裝機控制器控制叉裝部(43)將貨物包裝箱碼放在位于帶式輸送機(3)上層輸送帶上的設定叉裝坐標位置，叉裝機控制器實時向工業控制計算機反饋數據信息；

工業控制計算機根據叉裝機控制器反饋的貨叉架(432)上的掃碼識別裝置的反饋識別信息和已輸入的分揀信息向底架輸送機控制器發送帶式輸送機動作指令，然后帶式輸送機控制回路開始工作，底架輸送機控制器控制滾筒驅動動作使主動滾筒反向旋轉帶動上層輸送帶載著貨物包裝箱后移至該貨物包裝箱對應的貨物包裝箱碼放坐標位置Y坐標的設定坐標位置后停止；

然后分揀碼放控制回路開始工作，工業控制計算機向對應貨物包裝箱碼放坐標位置的機械臂控制器發出抓取碼放控制指令，機械臂控制器控制分揀機械臂(5)坐標移動使抓取碼放機械手對貨物包裝箱進行抓取并X坐標方向平移后碼放在貨物包裝箱碼放坐標位置上，自動導引運輸車對該貨物包裝箱進行運輸；

以此類推，工業控制計算機根據叉裝機控制器實時反饋的數據信息適時對底架輸送機控制器發出支撐底架前進動作控制指令控制支撐底架(2)步進前進，直至支撐底架(2)的前端進入貨運集裝箱、且全部貨物包裝箱按照配載方案全部卸載，完成整個卸車過程，最后支撐底架(2)回退至初始狀態。