[發(fā)明專利]自動(dòng)裝車系統(tǒng)與方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110538087.8
• 申請(qǐng)日: 2021-05-18
• 公開（公告）號(hào): CN113291870A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龍進(jìn)軍;邱雪峰;何葉;周濤;劉飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 科捷智能科技股份有限公司
• 主分類號(hào): B65G67/20
• 分類號(hào): B65G67/20;B65G69/00;B65G47/90;B65G57/03
• 代理公司: 青島匯智海納知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37335
• 代理人: 陳磊

本發(fā)明所述自動(dòng)裝車系統(tǒng)與方法，提出適用于封閉廂式空間的自動(dòng)裝車解決方案，以期建立車廂與堆垛、預(yù)裝與送料平臺(tái)之間的自動(dòng)識(shí)別與自適應(yīng)調(diào)整，從而顯著地提高不同車型、車廂的通用性、裝車效率與自動(dòng)化作用水平，節(jié)省應(yīng)用成本與作業(yè)費(fèi)用。自動(dòng)裝車系統(tǒng)包括有物料輸送系統(tǒng)，物料姿態(tài)3D識(shí)別系統(tǒng)，碼垛垛型計(jì)算系統(tǒng)，龍門機(jī)械手碼垛系統(tǒng)，車輛及預(yù)裝平臺(tái)3D姿態(tài)識(shí)別系統(tǒng)，預(yù)裝平臺(tái)隨動(dòng)調(diào)整執(zhí)行系統(tǒng)，預(yù)裝平臺(tái)隨動(dòng)控制系統(tǒng)和伸縮送料系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種應(yīng)用于物流運(yùn)輸?shù)淖詣?dòng)裝車系統(tǒng)與方法，屬于信息數(shù)據(jù)識(shí)別與處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

伴隨國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在物流運(yùn)輸領(lǐng)域越來(lái)越多的信息技術(shù)與自動(dòng)化裝備得到了較為廣泛地應(yīng)用。為提高車輛與貨物的裝卸效率，相關(guān)自動(dòng)堆垛裝卸車技術(shù)得以不斷提升與普及。

如公開以下內(nèi)容的在先專利申請(qǐng)，申請(qǐng)?zhí)朇N201611128070.0，名稱一種自動(dòng)碼垛裝車系統(tǒng)及其裝車方法，其方案是開始裝車時(shí)，首先由駕駛員將空的運(yùn)輸貨車停放至自動(dòng)碼垛裝車系統(tǒng)上指定區(qū)域內(nèi)；自動(dòng)碼垛裝車系統(tǒng)觸發(fā)后，由四軸龍門式機(jī)器人搭載的激光傳感器從初始位置按機(jī)器人導(dǎo)軌的方向運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)過程中激光傳感器完成對(duì)運(yùn)輸貨車車廂的立體掃描，并將掃描數(shù)據(jù)傳輸至自動(dòng)碼垛裝車系統(tǒng)的主控單元，形成運(yùn)輸貨車的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)；然后，所述的主控單元通過三維點(diǎn)云處理分析算法，對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，得到運(yùn)輸貨車的車廂區(qū)域相對(duì)于激光傳感器的空間方位信息，并根據(jù)激光傳感器與四軸龍門式機(jī)器人之間的標(biāo)定數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)變換，得到運(yùn)輸貨車的車廂區(qū)域相對(duì)于四軸龍門式機(jī)器人空間方位信息，該信息包括車廂區(qū)域的長(zhǎng)寬尺寸、擋板的高度類型、底板的深度及方位信息；根據(jù)運(yùn)輸貨車的車廂區(qū)域相對(duì)于四軸龍門式機(jī)器人空間方位信息，并結(jié)合貨物的三維尺寸，主控單元自動(dòng)計(jì)算堆垛的垛型信息，包括行列個(gè)數(shù)及層數(shù)，同時(shí)規(guī)劃?rùn)C(jī)器人的碼垛路徑；此時(shí)，貨物由生產(chǎn)線或倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)域進(jìn)入輸送機(jī)構(gòu)，經(jīng)皮帶輸送機(jī)、整形導(dǎo)向機(jī)構(gòu)到達(dá)輥道輸送機(jī)，同時(shí)通過傳感器向主控單元發(fā)出到位信號(hào)，主控單元控制四軸龍門式機(jī)器人搭載的吸盤系統(tǒng)吸附貨物，并根據(jù)計(jì)算得到的機(jī)器人路徑進(jìn)行碼垛裝車。

上述在先申請(qǐng)專利公開的碼垛裝車方案明顯存在有以下缺陷與不足：一是，整個(gè)方案并不適用于廂式車輛的裝車作業(yè)，對(duì)于封閉式車廂內(nèi)部的作業(yè)控制并無(wú)有效地解決手段；二是，對(duì)于車廂與貨物的定位仍較為復(fù)雜，并不適應(yīng)于當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)化的物流裝備，而且缺少車輛與堆垛裝置之間的適應(yīng)性調(diào)整，既無(wú)相應(yīng)地自動(dòng)化控制手段，同時(shí)直接影響到堆垛與裝車作業(yè)效率；三是，缺少自動(dòng)化裝車設(shè)備，堆垛后仍需人工輔助或控制送料裝車過程，整體方案碼垛效率、車廂空間利用率均較低。

如何實(shí)現(xiàn)廂式裝車全程的自動(dòng)化與智能化管理，是應(yīng)用信息數(shù)據(jù)技術(shù)的關(guān)鍵性前提條件，因此有必要先行解決此類問題。

有鑒于此，特提出本專利申請(qǐng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所述的自動(dòng)裝車系統(tǒng)及其方法，在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題而提出適用于封閉廂式空間(包括但不僅限于集裝箱車、廂式貨車)的自動(dòng)裝車解決方案，以期建立車廂與堆垛、預(yù)裝與送料平臺(tái)之間的自動(dòng)識(shí)別與自適應(yīng)調(diào)整，從而顯著地提高不同車型、車廂的通用性、裝車效率與自動(dòng)化作用水平，節(jié)省應(yīng)用成本與作業(yè)費(fèi)用。

為實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)目的，所述的自動(dòng)裝車系統(tǒng)主要包括有：

物料輸送系統(tǒng)，用于將貨物依序定向輸送至預(yù)裝平臺(tái)；

物料姿態(tài)3D識(shí)別系統(tǒng)，用于動(dòng)態(tài)識(shí)別由物料輸送系統(tǒng)輸送的貨物外型尺寸、實(shí)時(shí)位置與3D姿態(tài)信息數(shù)據(jù)，該系統(tǒng)包含3D相機(jī)和信息數(shù)據(jù)處理模塊；

碼垛垛型計(jì)算系統(tǒng)，用于根據(jù)貨物3D姿態(tài)識(shí)別信息計(jì)算生成垛型與堆垛次序；

龍門機(jī)械手碼垛系統(tǒng)，用于根據(jù)垛型與堆垛次序計(jì)算結(jié)果、在預(yù)裝平臺(tái)上執(zhí)行碼垛作業(yè)；

車輛及預(yù)裝平臺(tái)3D姿態(tài)識(shí)別系統(tǒng)，用于動(dòng)態(tài)識(shí)別已停靠車輛的車廂與已碼垛的預(yù)裝平臺(tái)之間的外型尺寸、實(shí)時(shí)位置和計(jì)算得出兩者之間3D姿態(tài)的差異，該系統(tǒng)包含3D相機(jī)和信息數(shù)據(jù)處理模塊；