CN111634708B - 一种铁路棚车袋装货物两端自动化装卸系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁路棚车袋装货物两端自动化装卸系统，包括设置在待卸货的货车侧的卸货结构和设置于待装车的火车车厢侧的装货结构，所述卸货结构与所述装货结构相连接；所述卸货结构包括卸车移动平台车，所述卸车移动平台车上安装有在货车上抓取货物的移动抓取装置。有益效果在于：通过基于3D成像系统的卸货结构和装货结构，可在无人操作的情况下自动卸货、运输和装车码放，不受时间和环境的制约，提高了工作效率；通过卸货结构与装货结构的配合，进行卸货和装货，节省了人力，降低了卸货和装车的成本；由于卸车和装车过程无需人工参与，因此消除了人工装卸货存在的安全隐患，安全性更好。

Description

一种铁路棚车袋装货物两端自动化装卸系统

技术领域

本发明涉及铁路装卸货技术领域，具体涉及一种铁路棚车袋装货物两端自动化装卸系统。

背景技术

货运一直以来都是铁路行业最大的经济增长点，随着近几年铁路建设投入不断增加，铁路货运能力得到很大提升，货运增量的瓶颈从运能转移到作业组织上。而作业组织关键是堵在了装车点和卸车点上，特别是作业点机械化装卸手段和设备都比较落后。

棚车作为铁路运输中的重要运输工具，其结构特点是车厢上部设有能防晒、挡雨的顶棚，车厢中部两侧开口，主要用于运送一些易受潮或者不可曝晒的货物。棚车在运送特殊货物时具有较好的保护作用，同时其独特的结构型式给货物的装载及码垛带来了很大麻烦。因为棚车有顶棚，所以无法像敞车那样利用像龙门吊车之类的器械直接从车上方装卸货物。棚车车门位于车体中部，车门宽度有限，无法进行车内货物整体一次性装卸。因此，现有铁路货场棚车的装卸还是靠人力为主，有时会采用皮带输送机或小型叉车进行辅助。在卸车和装车环节都是采用人工背扛，只是在上车的传输环节采用皮带输送机或小型叉车，劳动强度大，装卸效率低，搬运环境恶劣是几大突出问题。当装卸如水泥、化肥等具有一定腐蚀性物料时，工作环境较为恶劣，工人在搬运时必须采取一定的保护措施，比如戴口罩、穿长袖工作服等，尤其在炎热的夏天工作十分不便。而且人工搬运受到时间和天气的制约，存在夜间作业和酷暑、严寒时段作业效率降低的问题。此外，人工搬运还存在一定的安全风险，稍有不慎，很容易造成人身伤亡事故。基于此，申请人提出一种袋装货物棚车自动化装卸的设备。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决棚车袋装货物装卸不便，劳动强度大且货物装卸存在安全隐患等问题而提供一种铁路棚车袋装货物两端自动化装卸系统，本发明提供的诸多技术方案中优选的技术方案具有：通过袋装货物自动卸货和皮带运输相结合，减少了棚车装卸货的人工参与，提高了货运装卸作业的效率，降低了成本，提高了安全性等技术效果，详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种铁路棚车袋装货物两端自动化装卸系统，包括设置在待卸货的货车侧的卸货结构和设置于待装车的火车车厢侧的装货结构，所述卸货结构与所述装货结构相连接；

所述卸货结构包括卸车移动平台车，所述卸车移动平台车上安装有在货车上抓取货物的移动抓取装置，所述卸车移动平台车上设置有运输所述移动抓取装置抓取的货物的卸货传送带，所述卸车移动平台车上还设置有配合所述移动抓取装置水平移动的移动轨道，所述移动抓取装置上设置有卸车成像系统；

所述装货结构包括装车移动平台车，所述装车移动平台车上设置有提升传送带，所述提升传送带的运动方向头部与所述卸货传送带运动方向的尾部相接，在移动抓取装置抓取货车上的货物后，放在所述卸货传送带上输送至尾部后，掉落在所述提升传送带运动方向的头部；所述提升传送带的尾部设置有伸缩传送带，所述伸缩传送带设置在火车车厢内，且用于将所述提升传送带上的货物运输至火车车厢的内部两端。

作为优选，所述移动抓取装置包括竖直设置的第一移动立柱、水平设置的悬臂桁架和竖直设置的第二移动立柱，所述悬臂桁架一端与所述第一移动立柱固定连接，所述第二移动立柱与所述悬臂桁架滑动配合，且所述第二移动立柱上安装有驱动其沿所述悬臂桁架水平移动的驱动组件；所述第二移动立柱底端设置有抓取货物的机械抓手。

作为优选，所述第一移动立柱底端设置有配合所述移动轨道水平移动的移动台，所述卸车移动平台车上安装有驱动所述移动台沿所述移动轨道移动的卸车输送电机。

作为优选，所述移动台上设置有手动操作所述移动抓取装置的卸车驾驶室。

作为优选，所述移动轨道的两端分别设置有安全光栅。

作为优选，所述装车移动平台车上水平设置有悬臂支架，所述提升传送带一端与所述悬臂支架转动配合，所述悬臂支架端部安装有液压旋转装置，所述伸缩传送带安装在所述液压旋转装置的顶部，且所述提升传送带尾端连接所述伸缩传送带的头端。

作为优选，所述装车移动平台车上对应所述提升传送带中部设置有提升液压支腿，所述提升液压支腿用于将提升传送带撑起至倾斜状态。

作为优选，所述伸缩传送带的末端安装有翻转掉落结构，且该翻转掉落结构上设置有装车成像系统。

作为优选，所述伸缩传送带包括安装架、主动轴、输送皮带和驱动装置，所述主动轴并排设置有多个且安装在所述安装架上，所述输送皮带套在所述主动轴外侧，所述驱动装置用于驱动所述主动轴旋转；所述安装架包括多个相互嵌套的架体，相邻的所述架体之间设置有气缸。

作为优选，所述卸车移动平台车与所述装车移动平台车底部均设置有液压支腿，且均设置有匹配所述液压支腿的液压缸和液压泵。

综上，本发明的有益效果在于：

1、通过基于3D成像系统的卸货结构和装货结构，可在无人操作的情况下自动卸货、运输和装车码放，不受时间和环境的制约，提高了工作效率；

2、通过卸货结构与装货结构的配合，进行卸货和装货，节省了人力，降低了卸货和装车的成本；

3、由于卸车和装车过程无需人工参与，因此消除了人工装卸货存在的安全隐患，安全性更好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明卸货结构的结构示意图；

图3是本发明装货结构的结构示意图；

图4是本发明伸缩传送带的结构示意图。

附图标记说明如下：

1、货车；2、卸货结构；201、卸车移动平台车；202、卸车驾驶室；203、第一移动立柱；204、第二移动立柱；205、悬挂桁架；206、卸车成像系统；207、机械抓手；208、卸货传送带；209、安全光栅；210、移动轨道；211、卸车输送电机；3、装货结构；301、装车移动平台车；302、液压支撑腿；303、提升传送带；304、伸缩传送带；304a、安装架；304b、主动轴；304c、驱动装置；304d、伸缩装置；304e、气缸；304f、输送皮带；304g、翻转掉落结构；304h、装车成像系统；305、液压旋转装置；306、悬臂支架；307、装车输送带机；4、火车车厢。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

参见图1-图4所示，本发明提供了一种铁路棚车袋装货物两端自动化装卸系统，包括设置在待卸货的货车1侧的卸货结构2和设置于待装车的火车车厢4侧的装货结构3，卸货结构2与装货结构3相连接；

卸货结构2包括卸车移动平台车201，卸车移动平台车201上安装有在货车1上抓取货物的移动抓取装置，卸车移动平台车201上设置有运输移动抓取装置抓取的货物的卸货传送带208，卸车移动平台车201上还设置有配合移动抓取装置水平移动的移动轨道210，移动抓取装置上设置有卸车成像系统206；

装货结构3包括装车移动平台车301，装车移动平台车301上设置有提升传送带303，提升传送带303的运动方向头部与卸货传送带208运动方向的尾部相接，在移动抓取装置抓取货车1上的货物后，放在卸货传送带208上输送至尾部后，掉落在提升传送带303运动方向的头部；提升传送带303的尾部设置有伸缩传送带304，伸缩传送带304设置在火车车厢4内，且用于将提升传送带303上的货物运输至火车车厢4的内部两端。

作为可选的实施方式，移动抓取装置包括竖直设置的第一移动立柱203、水平设置的悬臂桁架205和竖直设置的第二移动立柱204，悬臂桁架205一端与第一移动立柱203固定连接，第二移动立柱204与悬臂桁架205滑动配合，且第二移动立柱204上安装有驱动其沿悬臂桁架205水平移动的驱动组件；第二移动立柱204底端设置有抓取货物的机械抓手207，机械抓手207由机械爪、李逵传感器和抓去控制电机组成，通过抓取控制电机产生抓取货物的动作，机械爪触碰到物体时力反馈传感器会产生力学信号，并由此作为控制反馈信息传送给抓取控制电机，以此来控制电机扭矩，达到成功抓取货物所需最小力度即可；

第一移动立柱203底端设置有配合移动轨道210水平移动的移动台，卸车移动平台车201上安装有驱动移动台沿移动轨道210移动的卸车输送电机211；

移动台上设置有手动操作移动抓取装置的卸车驾驶室202；

移动轨道210的两端分别设置有安全光栅209，安全光栅209位于卸货传送带208与移动轨道210之间，用于在移动抓取装置运动时进行限位；

装车移动平台车301上水平设置有悬臂支架306，提升传送带303一端与悬臂支架306转动配合，悬臂支架306端部安装有液压旋转装置305，伸缩传送带304安装在液压旋转装置305的顶部，且提升传送带303尾端连接伸缩传送带304的头端，且悬臂支架306上设置有驱动提升传送带303的装车输送电机307，液压旋转装置305采用两个万向节，在转向90°后，每个转向节均转向45度，从而实现在火车车厢4内左右90°的转向；装车移动平台车301上对应提升传送带303中部设置有提升液压支腿302，提升液压支腿302用于将提升传送带303撑起至倾斜状态，装车移动平台车301上设置有匹配提升液压支腿302的液压缸；伸缩传送带304的末端安装有翻转掉落结构304g，且该翻转掉落结构304g上设置有装车成像系统304h；伸缩传送带304包括安装架304a、主动轴304b、输送皮带304f和驱动装置304c，主动轴304b并排设置有多个且安装在安装架304a上，输送皮带304f套在主动轴304b外侧，驱动装置304c用于驱动主动轴304b旋转；安装架304a包括多个相互嵌套的架体，相邻的架体之间设置有气缸304e；伸缩传送带304在初始状态下进入火车车厢4内，而后通过气缸304e展开，并由人工控制其展开至适合位置；

卸车移动平台车201与装车移动平台车301底部均设置有液压支腿，且均设置有匹配液压支腿的液压缸和液压泵。

采用上述结构，装卸货时，首先将卸车移动平台车201驾驶至卸货地点并固定，而后移动卸车驾驶室202在移动轨道210上沿x轴向行驶，带动第一移动立柱203运动，直至到达需要卸载的货物位置，通过移动驾驶室调节第二移动立柱204在悬臂桁架205上沿y轴方向移动，直至与卸货位置对应，同时操作第二移动立柱204带动机械抓手207沿z轴方向移动，机械抓手207抓取货物后，第二移动立柱204带动机械抓手207移动至卸货传送带208上方，并放松货物，由卸货传送带208运输至装车结构；

装车移动平台车301在装货位置定位后，通过液压旋转装置305带动伸缩传送带304向左或向右旋转90°，并通过气缸304e带动伸缩装置304d将伸缩传送带304展开至指定位置，提升传送带303接收卸货传送带208运输的货物后，传输至伸缩传送带304上，伸缩传送带304在驱动装置304c、主动轴304b和运输皮带的作用下将货物运输至翻转掉落结构304g，翻转掉落结构304g翻转，将货物放在火车车厢4内。

通过基于3D成像系统的卸货结构2和装货结构3，可在无人操作的情况下自动卸货、运输和装车码放，不受时间和环境的制约，提高了工作效率；通过卸货结构2与装货结构3的配合，进行卸货和装货，节省了人力，降低了卸货和装车的成本；由于卸车和装车过程无需人工参与，因此消除了人工装卸货存在的安全隐患，安全性更好。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种铁路棚车袋装货物两端自动化装卸系统，其特征在于，包括设置在待卸货的货车（1）侧的卸货结构（2）和设置于待装车的火车车厢（4）侧的装货结构（3），所述卸货结构（2）与所述装货结构（3）相连接；

所述卸货结构（2）包括卸车移动平台车（201），所述卸车移动平台车（201）上安装有在货车（1）上抓取货物的移动抓取装置，所述卸车移动平台车（201）上设置有运输所述移动抓取装置抓取的货物的卸货传送带（208），所述卸车移动平台车（201）上还设置有配合所述移动抓取装置水平移动的移动轨道（210），所述移动抓取装置上设置有卸车成像系统（206）；

所述装货结构（3）包括装车移动平台车（301），所述装车移动平台车（301）上设置有提升传送带（303），所述提升传送带（303）的运动方向头部与所述卸货传送带（208）运动方向的尾部相接，在移动抓取装置抓取货车（1）上的货物后，放在所述卸货传送带（208）上输送至尾部后，掉落在所述提升传送带（303）运动方向的头部；所述提升传送带（303）的尾部设置有伸缩传送带（304），所述伸缩传送带（304）设置在火车车厢（4）内，且用于将所述提升传送带（303）上的货物运输至火车车厢（4）的内部两端；

所述移动抓取装置包括竖直设置的第一移动立柱（203）、水平设置的悬臂桁架（205）和竖直设置的第二移动立柱（204），所述悬臂桁架（205）一端与所述第一移动立柱（203）固定连接，所述第二移动立柱（204）与所述悬臂桁架（205）滑动配合，且所述第二移动立柱（204）上安装有驱动其沿所述悬臂桁架（205）水平移动的驱动组件；所述第二移动立柱（204）底端设置有抓取货物的机械抓手（207）；

所述第一移动立柱（203）底端设置有配合所述移动轨道（210）水平移动的移动台，所述卸车移动平台车（201）上安装有驱动所述移动台沿所述移动轨道（210）移动的卸车输送电机（211）；

所述装车移动平台车（301）上水平设置有悬臂支架（306），所述提升传送带（303）一端与所述悬臂支架（306）转动配合，所述悬臂支架（306）端部安装有液压旋转装置（305），所述伸缩传送带（304）安装在所述液压旋转装置（305）的顶部，且所述提升传送带（303）尾端连接所述伸缩传送带（304）的头端；

所述装车移动平台车（301）上对应所述提升传送带（303）中部设置有提升液压支腿（302），所述提升液压支腿（302）用于将提升传送带（303）撑起至倾斜状态；

所述伸缩传送带（304）的末端安装有翻转掉落结构（304g），且该翻转掉落结构（304g）上设置有装车成像系统（304h）；

所述伸缩传送带（304）包括安装架（304a）、主动轴（304b）、输送皮带（304f）和驱动装置（304c），所述主动轴（304b）并排设置有多个且安装在所述安装架（304a）上，所述输送皮带（304f）套在所述主动轴（304b）外侧，所述驱动装置（304c）用于驱动所述主动轴（304b）旋转；所述安装架（304a）包括多个相互嵌套的架体，相邻的所述架体之间设置有气缸（304e）；

所述卸车移动平台车（201）与所述装车移动平台车（301）底部均设置有液压支腿，且均设置有匹配所述液压支腿的液压缸和液压泵。

2.根据权利要求1所述一种铁路棚车袋装货物两端自动化装卸系统，其特征在于：所述移动台上设置有手动操作所述移动抓取装置的卸车驾驶室（202）。

3.根据权利要求1或2中任一项所述一种铁路棚车袋装货物两端自动化装卸系统，其特征在于：所述移动轨道（210）的两端分别设置有安全光栅（209）。