[发明专利]一种基于桁架式的随动供货台袋装物料智能装车机

说明书

技术领域

本发明涉及装车机领域，尤其是涉及一种基于桁架式的随动供货台袋装物料智能装车机。

背景技术

目前装车行业为高危型，重体力行业，其劳动强度高，对人的危害大，劳动效率低，设计一种能够用机器替代人的自动化系统势在必行。

为了弥补国内自动化装车行业的缺陷，本发明将激光测距仪自动化检测设备与机器人技术相结合，通过对车辆的智能识别，确定最优的码垛垛型，通过精确控制大桁架机构、小桁架机构的行走和真空机器手的运动，实现袋装物料精准码垛，采取分块化的装车模式提高装车效率。从而实现全自动智能化高速装车。

发明内容

本发明为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。

一种基于桁架式的随动供货台袋装物料智能装车机，主要由智能识别系统、控制系统、大桁架机构、小桁架机构、传送机皮带机构、随动供货台、真空搬运机械手，吐包控制装置以及缓存压包装置构成，所述大桁架机构行走安装在左右走向的水平导轨上，此时大桁架机构在大桁架伺服驱动机构驱动下实现沿水平导轨左右向水平移动；所述大桁架机构上设有前后水平向设置的小桁架导轨，小桁架机构行走安装在小桁架导轨上，此时小桁架机构在小桁架伺服驱动机构驱动下实现沿小桁架导轨前后向水平移动；所述小桁架机构的下方位置间隔设置有前后向水平设置的传送机皮带机构，且随动供货台与小桁架机构固定连接并互通，此时随动供货台随着小桁架机构一起移动；所述缓存压包装置安装在传送机皮带机构的前端位置；利用大桁架机构和小桁架机构分别实现左右向以及前后向移动调节；所述真空搬运机械手固定在机械手转动伺服机构上，利用机械手转动伺服机构带动真空搬运机械手转动；其中机械手转动伺服机构安装在机械手升降机构底端，此时机械手升降机构带动真空搬运机械手实现竖直向移动；所述机械手升降机构行走安装在小桁架机构的行走导轨上，其中小桁架机构上的行走导轨呈左右向水平设置，机械手升降机在伺服驱动机构的驱动作用下沿行走导轨左右水平移动，此时整个真空搬运机械手可实现左右向、前后向以及竖直向移动，配合机械手转动伺服机构还可实现转动，这样便于将传送机皮带机构上的物料取下并码包在下方的运输车上。

作为本发明进一步的方案：所述智能识别系统主要由二维激光扫描仪、云台传动机构、云台支架、云台零点开关和云台限位开关构成，所述二维激光扫描仪采用螺栓固定在云台传动机构，云台传动机构主要由减速电机构成，云台传动机构固定在云台支架上，且二维激光扫描仪的外围设有一处云台零点开关和两处云台限位开关，云台零点开关主要由光电传感器构成，云台限位开关由电磁传感器组成。通过OpenGL系统对车厢底座进行三维重建，它能够利用云台与自身的电机形成一个三维扫描系统，将位于下方的车辆进行识别定位，从而获取车厢轮廓原始数据。

作为本发明进一步的方案：所述控制系统主要由工控机、运动控制卡、伺服电动机驱动器、电机变频器、传感器、光电开关以及行程开关构成，其中光电开关以及行程开关与运动控制卡通讯连接，运动控制卡与伺服电动机驱动器和电机变频器通讯连接，其中伺服电动机驱动器连接对应的伺服驱动机构，电机变频器连接对应的交流变频驱动电机；运动控制卡与工控机通讯连接，且工控机的还接有传感器、人机操作装置以及智能识别系统，其中利用工控机实现运动规划以及逻辑命令的输出，运动规划包括码放规划控制和运动规划控制；其中码放规划控制利用优化算法，根据装车吨位需求和车型特点确定最佳码垛垛型；运动规划控制包括：大桁架左右方向行走的控制，搬运机器手的左右方向移动控制，搬运机器手竖向方向的移动控制，搬运机器手竖向方向旋转的控制，小桁架前后方向行走的控制，缓存压包装置的缓存压包控制，吐包装置的吐包控制。

作为本发明进一步的方案：所述工控机还接接有端子板、I/O扩展板、232/485转换器、触摸屏、液晶显示器、24V开关电源以及滤波器。

作为本发明进一步的方案：所述缓存压包装置主要由气缸、连杆机构以及闸门构成，利用气缸和连杆机构控制闸门做开闭运动，当计数器计算经过料袋已经达到装载需求吨位时，压包装置关闭，停止出包，正常装载时，气缸推动连杆打开闸门，料包正常通过，缓存压包处安置计数器，对料包进行计数。

作为本发明进一步的方案：所述吐包控制装置由伺服电机、减速机以及皮带组件构成，通过伺服电机、减速机带动皮带转动来控制袋状物料吐包，对即将到达供货台的袋装物料的姿态进行精确的调整。供货台上有料包未取走时，吐包装置停转压包，待供货台无料包时，吐包装置开始吐包，吐包机处设置计数器，对经过吐包机料包进行计数。