CN110482262B - 装卸设备及装卸方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种装卸设备及装卸方法，其中，装卸设备包括：机架(14)；托板(4)，用于承载物件(5)；以及机械臂，与机架(14)形成四连杆机构(1)，托板(4)设在四连杆机构(1)中远离机架(14)的杆件上，以通过四连杆机构(1)摆动带动托板(4)到达目标位置，且机械臂中用于形成四连杆机构(1)的至少一个杆件的长度可调，以便在不同工况下调整托板(4)的倾角。此种装卸设备能够更好地满足在不同工况下的使用需求，提高装卸设备在物件流转过程中的作业更可靠，提高物件流转的效率；而且通过调整杆件长度改变托板倾角的方式，具备较大的负载能力，结构简单，成本较低。

Description

装卸设备及装卸方法

技术领域

本发明涉及自动化物流技术领域，尤其涉及一种装卸设备及装卸方法。

背景技术

装卸设备用于将物件码放集装箱或者车厢中，或者将物件从集装箱或者车厢中卸下，一般采用机械臂能够灵活地实现物件的转移。

发明人所知晓的现有技术中，机械臂可设计为四连杆机构，通过驱动四连杆机构摆动可实现整个机械臂的抬高和降低，使机械臂的末端执行部位到达目标位置。但是此种机械臂在使用过程中仍存在一些问题，例如：在搬运过程中机械臂受到抖动时可能使装载的物件掉落，导致搬运效率低下，影响整个搬运过程的顺畅进行，还可能损坏物件；另外，在卸载过程中，物件较重时需要施加较大的推动力才能将物件卸下。

发明内容

本发明的目的是提出一种装卸设备及装卸方法，能够使更好地满足在不同工况下的使用需求。

根据本发明的一方面，提出一种装卸设备，包括：

机架；

托板，用于承载物件；以及

机械臂，与所述机架形成四连杆机构，所述托板设在所述四连杆机构中远离机架的杆件上，以通过所述四连杆机构摆动带动所述托板到达目标位置，且所述机械臂中用于形成所述四连杆机构的至少一个杆件的长度可调，以便在不同工况下调整托板的倾角。

进一步地，在装载工况下，所述托板保持水平状态；在至少部分搬运工况下，所述托板保持水平状态或自由端向上倾斜状态；在卸载工况下，所述托板保持水平状态或自由端向下倾斜状态。

进一步地，还包括第一驱动部件和第二驱动部件，所述第一驱动部件用于驱动所述四连杆机构摆动，所述第二驱动部件用于驱动长度可调的杆件伸缩，所述第一驱动部件和第二驱动部件的控制相互独立。

进一步地，所述四连杆机构中与所述机架相邻的杆件长度可调。

进一步地，所述四连杆机构包括第一杆件和第二杆件，所述第一杆件和第二杆件分别与所述机架相邻设置，所述第一杆件被配置为在外力的驱动下转动以使所述托板到达目标位置，所述第二杆件的长度可调。

进一步地，所述四连杆机构还包括第三杆件，所述第三杆件与所述机架相对设置，所述托板设在所述第三杆件的下端，且与所述第三杆件形成L形结构。

进一步地，所述第一杆件连接于所述第三杆件的上端，所述第二杆件连接于所述第三杆件的下端。

进一步地，四连杆机构能够被构造为相对的杆件在原始状态下长度相等的平行四连杆结构。

进一步地，还包括第二驱动部件，用于驱动长度可调的杆件伸缩，所述第二驱动部件串设在长度可调的杆件中。

进一步地，所述第二驱动部件为伸缩装置。

进一步地，还包括推杆组，所述推杆组整体可转动地设在所述托板与机械臂连接的一端，被配置为在需要装载物件时转动至第一位置，以减小在所述托板与机械臂连接一端的侧面占用的空间，并在需要卸载物件时转动至第二位置以将所述托板上的物件推出。

进一步地，所述推杆组包括沿所述托板的长度方向并排间隔设置的多个推杆，各个所述推杆独立控制，且能够实现不同的推出行程。

进一步地，第一杆件设有一个，在托板的长度方向上，第二杆件位于第一杆件的一侧；或者第一杆件设有两个，每个第一杆件独立驱动，在托板的长度方向上，第二杆件位于两个第一杆件之间。

根据本发明的另一方面，提出一种装卸方法，包括：

使所述四连杆机构摆动以带动所述托板到达目标位置；

使所述机械臂中用于形成所述四连杆机构的长度可调的杆件伸缩，以便在不同工况下调整托板的倾角。

进一步地，在不同工况下调整托板的倾角的步骤具体包括：

在装载工况下，调整所述托板保持水平状态；

在至少部分搬运工况下，调整所述托板的自由端向上倾斜；或

在卸载工况下，调整所述托板的自由端向下倾斜。

进一步地，在装载工况下，所述四连杆机构在所述托板处于水平状态时为平行四连杆结构，在搬运工况下调整托板的倾角的步骤具体包括：

在所述机械臂处于转动搬运工况下，使调整所述托板保持水平状态；

在所述机械臂处于水平移动或垂直移动搬运工况下，调整所述托板的自由端向上倾斜。

进一步地，以装卸设备的停放方向为基准，使所述托板到达目标位置卸载物件的步骤具体包括：

使所述托板到达所述目标位置的后方；

在保持所述机械臂位置不动的情况下，将物件从所述托板上推出。

进一步地，使所述托板到达目标位置卸载物件的步骤具体包括：

使所述托板到达所述目标位置的正上方；

将物件从所述托板上推出的同时，通过使所述四连杆机构摆动使所述机械臂后退离开物件底部。

进一步地，使所述托板到达目标位置卸载物件的步骤具体包括：

使所述托板前缘对准物件码放未满行的目标位置边缘；

在保持所述机械臂位置不动的情况下，将物件从所述托板上推出至未满行的目标位置上。

进一步地，当底层已码放的各物件高度不同，需要在底层物件上进一步码放整行物件时，使所述托板到达目标位置卸载物件的步骤具体包括：

使所述托板到达高位目标位置，仅将所述托板上需要卸载到高位目标位置的物件推出，直至被推出物件到达高位的底层已码放物件上；和

使所述托板到达低位目标位置，将所述托板上剩余的需要卸载到低位目标位置的物件推出，直至被推出物件到达低位的底层已码放物件上。

进一步地，当物件已码放至最顶层，物件顶部与码放空间顶部仍存在间隔时，使所述托板到达目标位置卸载物件的步骤具体包括：

使所述托板的前缘对准当前最顶层物件的上边缘位置；

将高度尺寸小于所述间隔高度的物件推出至最顶层物件上实现塞顶。

基于上述技术方案，本发明实施例的装卸设备，机械臂与机架形成四连杆机构，可通过四连杆机构的摆动带动托板到达装载或卸载的目标位置，机械臂中用于形成四连杆机构的至少一个杆件的长度可调，以便在不同工况下调整托板的倾角，能够使机械臂更好地满足在不同工况下的使用需求，提高装卸设备在物件流转过程中的作业更可靠，提高物件流转的效率；而且通过调整杆件长度改变托板倾角的方式，具备较大的负载能力，结构简单，成本较低。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明装卸设备的一个实施例处于装载工况的原理示意图；

图2为本发明装卸设备的一个实施例处于搬运工况的原理示意图；

图3为本发明装卸设备的一个实施例处于卸载工况的原理示意图；

图4A、图4B和图4C分别为本发明装卸设备的机械臂下降至低位时处于装载工况、搬运工况和卸载工况的状态示意图；

图5A为本发明装卸设备的机械臂举升至高位处于装在工况的状态示意图；

图5B和图5C分别为本发明装卸设备采用单机械臂的主视图和侧视图；

图5D和图5E分别为本发明装卸设备采用双机械臂的主视图和侧视图；

图6为本发明的装卸设备处于装载工况的结构示意图；

图7为本发明的装卸设备处于搬运工况的结构示意图；

图8A和图8B分别为采用本发明的装卸设备码放物件的第一实施例的过程状态示意图；

图9A和图9B分别为采用本发明的装卸设备码放物件的第二实施例的过程示意图；

图10A～10D分别为采用本发明的装卸设备码放物件的第三实施例的过程状态示意图；

图11A～11F分别为采用本发明的装卸设备码放物件的第四实施例的过程状态示意图；

图12A和图12B分别为采用本发明的装卸设备码放物件的第五实施例的过程状态示意图。

附图标记说明：

1、四连杆机构；11、第一杆件；12、第二杆件；13、第三杆件；14、机架；2、第一驱动部件；3、第二驱动部件；4、托板；5、物件；6、推杆；10、装车机。

具体实施方式

以下详细说明本发明。在以下段落中，更为详细地限定了实施例的不同方面。如此限定的各方面可与任何其他的一个方面或多个方面组合，除非明确指出不可组合。尤其是，被认为是优选的或有利的任何特征可与其他一个或多个被认为是优选的或有利的特征组合。

本发明中出现的“第一”、“第二”等用语仅是为了方便描述，以区分具有相同名称的不同组成部件，并不表示先后或主次关系。

在本发明的描述中，采用了“上”、“下”、“左”、“右”、“前”和“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。以装卸设备停放在货车的车厢内进行装卸作业为例，后续提到的各个方向均以装卸设备的前后左右方向为基准。

如图1至图7所示，本发明提供了一种装卸设备，在一个实施例中，包括机架14、托板4和机械臂，其中，机架14为装卸设备上的固定基体，机械臂可摆动地连接在机架14上，机械臂中包括三个杆件，与机架14形成四连杆机构1，托板4设在四连杆机构1远离机架14的杆件上，上，托板4上用于承载物件5以通过四连杆机构1摆动带动托板4到达装载或卸载的目标位置。托板4可到达目标位置的后方(目标位置靠近装卸设备的一侧)或者上方，装载的目标位置为待装载物件5所在的位置，卸载的目标位置为托板4上的物件需要卸下的位置。而且，机械臂中用于形成四连杆机构1的至少一个杆件的长度可调，以便在不同工况下调整托板4的倾角。而且，托板4的倾角的大小可根据杆件的伸缩量精确控制，可实现连续调节。

本发明该实施例的装卸设备能够更好地满足在不同工况下的使用需求，提高装卸设备在物件流转过程中的作业可靠性，提高物件流转的效率。而且通过调整杆件长度改变托板倾角的方式，与直接驱动关节改变托板倾角的方式，具备较大的负载能力，可减小对驱动部件的动力需求，结构简单，成本较低。

不同的工况可包括装载工况、搬运工况和卸载工况。其中，在装载工况下，需要将物件装到托板4上，托板4保持水平状态，以使物件更容易地转移到托板4上；在至少部分搬运工况下，即通过装卸设备的移动将托板4上的物件转移到目标工位，托板4的自由端向上倾斜，使物件在搬运过程中及时发生机械臂晃动或碰撞的现象，也不容易从托板4上掉落而损坏，并提高物件搬运效率；或者托板4也可保持水平状态。在卸载工况下，需要件物件从托板4上卸到目标工位，托板4的自由端向下倾斜，以减小物件在卸载过程中需要的推力；或者托板4也可保持水平状态。其中，托板4的自由端是用于输出物件的一端。

在一些实施例中，如图6和图7所示，装卸设备可以是装车机10，用于实现物件在货车车厢或大号集装箱中的装卸，例如，可以将物件从货车的车厢中卸下，或者将物件码放在货车的车厢中。物件可以是集装箱等。

如图6所示，为装车机10处于装载物件5的工况，此时托板4处于水平状态，以使物件5顺利地装载到托板4上。如图7所示，为装车机10处于搬运物件5的工况，此时托板4处于自由端向上倾斜的状态，以防止在转移物件5的过程中发生掉落。

如图1至图3所示，装卸设备还包括第一驱动部件2和第二驱动部件3，第一驱动部件2用于驱动四连杆机构1摆动，第二驱动部件3用于驱动长度可调的连杆伸缩，第一驱动部件2和第二驱动部件3的控制相互独立。例如，第一驱动部件2可采用电机等，第二驱动部件3可采用电动丝杆、气缸或液压缸等直线驱动部件。在采用电动丝杆时，可精确稳定地驱动长度可调的连杆伸缩，以便更加平稳地调节托板4的倾角。

该实施例可自动实现机械臂的摆动和托板4倾角的调整，将两个动作独立控制可提高机械臂控制的可靠性。机械臂的摆动和托板4倾角的调整这两个环节的先后顺序可根据实际需求选择，而且在机械臂摆动的过程中就能实现托板4倾角的调整，可提高物件流转效率。

在一些实施例中，四连杆机构1中与机架14相邻的杆件长度可调，能够尽量增大托板4倾角的调节范围，而且能为托板4的倾角调节提供较大的驱动力。例如，四连杆机构1为双摇杆机构，与机架14相邻的杆件较长，便于设置第二驱动部件3，也容易实现较大的调节范围。可替代地，也可以将四连杆机构1中远离机架14的杆件设置为长度可调的结构；或者可选地，将机械臂中三个杆件的其中任意两个或三个均设为长度可调的结构，通过多杆配合伸缩的方式调整托板4倾角。

在一些实施例中，四连杆机构1包括第一杆件11和第二杆件12，第一杆件11和第二杆件12分别与机架14相邻设置，第一杆件11被配置为在外力的驱动下转动以使托板4到达目标位置，第二杆件12的长度可调。机械臂的摆动和托板4的倾角调节通过驱动不同的杆件实现，可使两个动作在结构和控制上均独立，进一步提高机械臂工作的可靠性。

进一步地，四连杆机构1还包括第三杆件13，第三杆件13与机架14相对设置，托板4设在第三杆件13的下端，且与第三杆件13形成L形结构。为了使托板4获得合适的工作角度，机架14可竖直设置。

如图1所示，第一杆件11连接于第三杆件13的上端，第二杆件12连接于第三杆件13的下端。通过第一驱动部件2可驱动第一杆件11摆动，以实现托板4在高度方向上位置的改变，第二杆件12位于第一杆件11下方，处于更靠近托板4的位置，通过第二驱动部件3带动第二杆件12伸缩，可更加直接准确地调节托板4的倾角，在需要达到预设倾角时，也能减小第二杆件12的伸缩量。

如图1所示，在装载工况下，托板4保持水平状态，此时第二杆件12的长度为L0。在搬运工况下，通过第二驱动部件3使第二杆件12伸长至大于L0，使托板4自由端向上倾斜。在卸载工况下，通过第二驱动部件3使第二杆件12缩短至小于L0，使托板4自由端向下倾斜。

较优地，四连杆机构1能够被构造为相对的杆件在原始状态下长度相等的平行四连杆结构，即第一杆件11和第二杆件12长度相等，第三杆件13与所述机架14长度相等。机械臂转动升高或下降的过程中，可保持托板4的角度不变，使装卸设备的工作过程更加灵活。

进一步地，托板4在搬运工况下可处于不同的状态。具体地，在机械臂处于转动搬运工况下，调整托板4保持水平状态，即此时四连杆机构1为平行四连杆结构，在机械臂转动以实现上下摆动的过程中，托板4角度保持不变，防止托板4角度变化使物件掉落。在机械臂处于水平移动或垂直移动搬运工况下，托板4的自由端向上倾斜，以使物件在搬运过程中及时发生机械臂晃动或碰撞的现象，也不容易从托板4上掉落而损坏，并提高物件搬运效率。

如图1所示，装卸设备还包括第二驱动部件3，用于驱动长度可调的杆件伸缩，第二驱动部件3串设在长度可调的杆件中。该实施例可简化四连杆机构1的结构，并减小占用空间，而且第二驱动部件3的施力方向与第二杆件12的杆长方向一致，可使第二杆件12的伸缩更加稳定，从而使托板4的角度调节更加顺畅，不容易出现卡滞。

在一些实施例中，装卸设备还包括第一驱动部件2和第二驱动部件3，第一驱动部件2用于驱动第一杆件11摆动，第二驱动部件3用于驱动长度可调的第二杆件12伸缩。例如，第一驱动部件2可采用电机，第二驱动部件3可采用伸缩装置，例如电动丝杆、气缸或者液压缸等。

如图5B和5C所示，第一杆件11设有一个，在托板4的长度方向上，第二杆件12位于第一杆件11的一侧。

如图5C和5D所示，第一杆件11设有两个，每个第一杆件11对应设有一个第一驱动部件2，两个第一驱动部件2控制相应的第一杆件11同步运动。两个第一杆件11可沿托板4的长度方向间隔设置，更优地相对于托板4沿长度方向的中心对称设置，在托板4的长度方向上，第二杆件12位于两个第一杆件11之间。

该实施例能够有效保证长度固定的杆件和长度可调的杆件受力平衡，并降低单个第一杆件11的受力，同时可减小对第一驱动部件2的动力要求，减小第一驱动部件2的体积。

在一些实施例中，如图4A至4C，本发明的装卸设备还包括推杆组，推杆组整体可转动地设在托板4与机械臂连接的一端，被配置为在需要装载物件5时转动至第一位置，以减小在托板4与机械臂连接一端的侧面占用的空间，并在需要卸载物件5时转动至第二位置以将托板4上的物件5推出。第一位置可参考图4A和图4B，第二位置可参考图4C、图5B和图5D。

例如，在转动至第一位置时，推杆组垂直于托板4；在转动至第二位置时，推杆组平行于托板4。

该实施例通过在不同工况下切换推杆组的位置，可减小推杆组的占用空间，并提高托板4的空间利用率，使装卸设备可适应在小空间(例如集装箱)内作业。

具体地，推杆组包括沿托板4的长度方向(与装卸设备的左右方向对应)并排间隔设置的多个推杆6，各个推杆6独立控制，且能够实现不同的推出行程。在需要卸载物件5时，可根据需要使待推出物件5对应的推杆6伸出，或者根据物件5的规格或者物件码放目标位置的不同，使各推杆6伸出不同的行程。该实施例可实现托板4上物件5的整排同步推出、多次分组推出或者使多个物件5以不同的行程推出，使物件5卸载方式更加灵活多样，以适应物件不同的码放需求。

下面结合图4A～4C和图5A来说明本发明装卸设备的工作方法。

如图4A所示，机械臂处于摆动至低位，需要装载处于较低位置的物件5。在装载工况下，各个推杆6摆动至第一位置，以减小托板4内端的占用空间，托板4处于水平状态，以使物件5更容易地被装载到托板4上。如图4B所示，托板4上装载物件5后，需要搬运到目标工位，为了防止物件5滑落，通过控制第二驱动部件3动作使第二杆件12伸长，从而使托板4的自由端向上倾斜。如图4C所示，在托板4到达目标工位后，需要将物件5从托板4上卸载到目标工位，使各个推杆6摆动至第二位置，并通过控制第二驱动部件3动作使第二杆件12缩短，从而使托板4的自由端向下倾斜，以减小推出物件5时需要的力。

如图5A所示，机械臂处于摆动至高位，需要装载处于较高位置的物件5。在装载工况下，各个推杆6摆动至第一位置，以减小托板4内端的占用空间，托板4处于水平状态，以使物件5更容易地被装载到托板4上。

其次，本发明还提供了一种装卸方法，可基于上述实施例的装卸设备，在一些实施例中，该装卸方法包括：

步骤101、使装卸设备中的四连杆机构1摆动以带动托板4到达目标位置；

步骤102、使机械臂中用于形成四连杆机构1的长度可调的杆件伸缩，以便在不同工况下调整托板4的倾角。

步骤101和102的执行顺序不作限制，机械臂的摆动和托板4倾角的调节可先后执行，也可同时执行。

本发明该实施例的装卸方法能够更好地满足在不同工况下的使用需求，提高装卸设备在物件流转过程中的作业可靠性，提高物件流转的效率。而且通过调整杆件长度改变托板倾角的方式，具备较大的负载能力，可减小对驱动部件的动力需求。

在不同工况下调整托板4的倾角的步骤具体包括：

在装载工况下，调整托板4保持水平状态；

在搬运工况下，调整托板4的自由端向上倾斜；或

在卸载工况下，调整托板4的自由端向下倾斜。

该实施例能够在装载工况下，物件更容易地转移到托板4上；在搬运工况下，使物件在搬运过程中及时发生机械臂晃动或碰撞的现象，也不容易从托板4上掉落而损坏，并提高物件搬运效率；在卸载工况下，可减小物件在卸载过程中需要的推力。

进一步地，四连杆机构1在托板4处于水平状态时为平行四连杆结构，在搬运工况下调整托板4的倾角的步骤具体包括：

在机械臂处于转动搬运工况下，使调整托板4保持水平状态；

在机械臂处于水平移动或垂直移动搬运工况下，调整托板4的自由端向上倾斜。

该实施例在机械臂转动以实现上下摆动的过程中，四连杆机构1形成平行四连杆结构，托板4角度保持不变，可防止托板4角度变化使物件掉落。在机械臂处于水平移动或垂直移动搬运工况下，托板4的自由端向上倾斜，能够使物件在搬运过程中及时发生机械臂晃动或碰撞的现象，也不容易从托板4上掉落而损坏，并提高物件搬运效率。

下面给出五种采用本发明的装卸设备向货车的车厢内码放物件5的方法，该方法也适用于向大号集装箱内码放物件5。

在第一实施例中，如图8A和8B所示，以装卸设备停放方向为基准，步骤101中使托板4到达目标位置卸载物件5的步骤具体包括：

使托板4到达目标位置的后方(目标位置与装卸设备正对的一侧)，目标位置为待码放物件的位置；

在保持机械臂位置不动的情况下，将物件5从托板4上推出。

如图8A所示，装卸设备在车厢内到达靠近目标位置A的前方区域，通过机械臂的摆动使托板4到达目标位置A的前方，并使托板4的自由端向下倾斜，再使推杆6摆动至第二位置。如图8B所示，在保持机械臂位置不动的情况下，使推杆6动作以将物件5从托板4上直接推出至目标位置A。在码放底层物件时，物件5与托板4和车厢的地板摩擦，在码放底层以上的物件时，物件5与托板4和下面一层物件的顶部摩擦，摩擦距离约为2倍箱宽。

在第二实施例中，如图9A和9B所示，步骤101中使托板4到达目标位置卸载物件5的步骤具体包括：

使托板4到达目标位置的正上方；

将物件5从托板4上推出的同时，通过使四连杆机构1摆动使机械臂后退离开物件5底部。

如图9A所示，装卸设备在车厢内到达靠近目标位置A的前方区域，通过机械臂的摆动使托板4到达目标位置A的上方，并使托板4的自由端向下倾斜，再使推杆6摆动至第二位置。如图9B所示，使推杆6动作将物件5从托板4上推出至目标位置A的同时，通过驱动四连杆机构1摆动使机械臂后退以离开物件5底部。在卸载过程中，物件5只与托板4发生摩擦，摩擦距离约为1倍箱宽。

在第三实施例中，如图10A至10D所示，步骤101中使托板4到达目标位置卸载物件5的步骤具体包括：

使托板4前缘对准物件5码放未满行的目标位置边缘；

在保持机械臂位置不动的情况下，将物件5从托板4上推出至未满行的目标位置上。

例如，物件5为集装箱时，由于不同箱型来货问题，或编组不满行时，需要再往不满行位置添加物件5，就只需要码放该行的部分物件5。

在图10A所示的侧视图中，底层物件5已码放完毕，第二层最里行的物件5已经部分码放，需要将最里行的剩余物件5码放完整。装卸设备在车厢内到达靠近目标位置A的前方区域，使托板4前缘对准物件5码放未满行的目标位置A边缘，再使托板4的自由端向下倾斜，并使推杆6摆动至第二位置。

在图10B所示的俯视图中，以和装卸设备相同的方向为基准，底层已码放了两整行物件5，第二层最里行的左侧剩余的目标位置A还需码放三个物件5，托板4在到达目标位置A前缘时，托板4底部与底层外面行的物件5顶部接触。

在图10C所示的侧视图中，使左侧三个物件5对应的推杆6伸出，将三个物件5同步地从托板4上推出，以直接将三个物件5推到未满行的目标位置A上，剩余的推杆6也可以伸出，或者保持完全收回的状态。

在图10D所示的俯视图中，左侧三个物件5对应的推杆6伸出，将三个物件5同步地从托板4上推出到未满行的目标位置A上，剩余的推杆6仍保持收回状态。

在第四实施例中，如图11A至11F所示，当底层已码放的各物件5高度不同，需要在底层物件5上进一步码放整行物件5时，步骤101中使托板4到达目标位置卸载物件5的步骤具体包括：

使托板4到达高位目标位置，仅将托板4上需要卸载到高位目标位置的物件5推出，直至被推出物件5到达高位的底层已码放物件5上；

使托板4到达低位目标位置，将托板4上剩余的需要卸载到低位目标位置的物件5推出，直至被推出物件5到达低位的底层已码放物件5上。

在该实施例中，由于车厢中会混装不同箱型，码放的高度也不同时，需要将托板4上的整行物件5分段码放在不同的高度，所以将高位目标位置和低位目标位置对应的物件5分段码放。优选地，可以先码放高位部分，再码放低位部分。可替代地，也可先码放低位部分，再码放高位部分。

在图11A所示的侧视图中，底层最里行码放的整行物件5具有不同的高度H1和H2，H1大于H2。托板4上可装载整行物件5，在码放高位目标位置的物件5时，可使托板4到达高位目标位置对应底层物件5的正上方，并在将部分物件5推出的同时使机械臂后退至离开物件5；再使托板4到达低位目标位置对应底层物件5的正上方，并在将剩余物件5推出的同时使机械臂后退至离开物件5。

在图11B所示的俯视图中，整行的物件5均已经被码放到第二层的最里行。

在图11C所示的侧视图中，可使托板4到达目标位置的前缘进行卸载。先向高位目标位置A1码放物件5，使托板4到达高位目标位置A1的前缘，并使托板4的自由端向下倾斜，再使推杆6摆动至第二位置。

在图11D所示的俯视图中，托板4左侧部分的推杆6动作，以使托板4上左侧五个物件5从托板4上推出至高位目标位置A1。

在图11E所示的侧视图中，再向低位目标位置A2码放物件5，使托板4到达低位目标位置A2的前缘，并使托板4的自由端保持向下倾斜的状态。

在图11F所示的俯视图中，托板4右侧部分的推杆6动作，以使托板4上右侧五个物件5从托板4上推出至低位目标位置A2。

在第五实施例中，如图12A和12B所示，当物件5已码放至最顶层，物件5顶部与码放空间顶部仍存在间隔时，例如，物件5顶部与车厢顶部仍具有空间，步骤101使托板4到达目标位置卸载物件5的步骤具体包括：

使托板4的前缘对准当前最顶层物件5的上边缘位置；

将高度尺寸小于所述间隔高度的物件5推出至最顶层物件5上实现塞顶。

在该实施例中，物件5码放到最顶层时可能不能完全到顶，而顶部却剩余了较大的空隙。此时可以选择部分混装的小尺寸物件5将顶部塞满。

在图12A所示的侧视图中，选择尺寸适合顶部空间的物件5，使机械臂摆动至上位，并使托板4的前缘对准当前最顶层物件5的上边缘位置，可略高出当前最顶层物件5的上边缘位置。然后使推杆6旋转至第二位置。

在图12B所示的侧视图中，使对应的推杆6动作已将物件5从托板4上推出至最顶层物件5上，完成塞顶。

以上对本发明所提供的一种装卸设备及装卸方法进行了详细介绍。本文中应用了具体的实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (18)

1.一种装卸设备，其特征在于，包括：

机架(14)；

托板(4)，用于承载物件(5)；以及

机械臂，与所述机架(14)形成四连杆机构(1)，所述托板(4)设在所述四连杆机构(1)中远离机架(14)的杆件上，以通过所述四连杆机构(1)摆动带动所述托板(4)到达目标位置，且所述机械臂中用于形成所述四连杆机构(1)的至少一个杆件的长度可调，以便在不同工况下调整托板(4)的倾角；

其中，所述机械臂被配置为在所述托板(4)到达所述目标位置的正上方，且物件(5)从所述托板(4)上推出的同时，通过所述四连杆机构(1)摆动而后退离开物件(5)底部；或者

所述机械臂被配置为在所述托板(4)前缘对准物件(5)码放未满行的目标位置边缘且位置不动的情况下，允许物件(5)从所述托板(4)上推出至未满行的目标位置上。

2.根据权利要求1所述的装卸设备，其特征在于，在装载工况下，所述托板(4)保持水平状态；在至少部分搬运工况下，所述托板(4)保持水平状态或自由端向上倾斜状态；在卸载工况下，所述托板(4)保持水平状态或自由端向下倾斜状态。

3.根据权利要求1所述的装卸设备，其特征在于，还包括第一驱动部件(2)和第二驱动部件(3)，所述第一驱动部件(2)用于驱动所述四连杆机构(1)摆动，所述第二驱动部件(3)用于驱动长度可调的杆件伸缩，所述第一驱动部件(2)和第二驱动部件(3)的控制相互独立。

4.根据权利要求1所述的装卸设备，其特征在于，所述四连杆机构(1)中与所述机架(14)相邻的杆件长度可调。

5.根据权利要求4所述的装卸设备，其特征在于，所述四连杆机构(1)包括第一杆件(11)和第二杆件(12)，所述第一杆件(11)和第二杆件(12)分别与所述机架(14)相邻设置，所述第一杆件(11)被配置为在外力的驱动下转动以使所述托板(4)到达目标位置，所述第二杆件(12)的长度可调。

6.根据权利要求5所述的装卸设备，其特征在于，所述四连杆机构(1)还包括第三杆件(13)，所述第三杆件(13)与所述机架(14)相对设置，所述托板(4)设在所述第三杆件(13)的下端，且与所述第三杆件(13)形成L形结构。

7.根据权利要求6所述的装卸设备，其特征在于，所述第一杆件(11)连接于所述第三杆件(13)的上端，所述第二杆件(12)连接于所述第三杆件(13)的下端。

8.根据权利要求1所述的装卸设备，其特征在于，所述四连杆机构(1)能够被构造为相对的杆件在原始状态下长度相等的平行四连杆结构。

9.根据权利要求1所述的装卸设备，其特征在于，还包括第二驱动部件(3)，用于驱动长度可调的杆件伸缩，所述第二驱动部件(3)串设在长度可调的杆件中。

10.根据权利要求9所述的装卸设备，其特征在于，所述第二驱动部件(3)为伸缩装置。

11.根据权利要求1所述的装卸设备，其特征在于，还包括推杆组，所述推杆组整体可转动地设在所述托板(4)与机械臂连接的一端，被配置为在需要装载物件(5)时转动至第一位置，以减小在所述托板(4)与机械臂连接一端的侧面占用的空间，并在需要卸载物件(5)时转动至第二位置以将所述托板(4)上的物件(5)推出。

12.根据权利要求11所述的装卸设备，其特征在于，所述推杆组包括沿所述托板(4)的长度方向并排间隔设置的多个推杆(6)，各个所述推杆(6)独立控制，且能够实现不同的推出行程。

13.根据权利要求5所述的装卸设备，其特征在于，

所述第一杆件(11)设有一个，在所述托板(4)的长度方向上，所述第二杆件(12)位于所述第一杆件(11)的一侧；或者

所述第一杆件(11)设有两个，每个所述第一杆件(11)独立驱动，在所述托板(4)的长度方向上，所述第二杆件(12)位于两个所述第一杆件(11)之间。

14.一种基于权利要求1～13任一所述装卸设备的装卸方法，其特征在于，包括：

使所述四连杆机构(1)摆动以带动所述托板(4)到达目标位置；

使所述机械臂中用于形成所述四连杆机构(1)的长度可调的杆件伸缩，以便在不同工况下调整托板(4)的倾角；

其中，使所述托板(4)到达目标位置卸载物件(5)的步骤具体包括：

使所述托板(4)到达所述目标位置的正上方；

将物件(5)从所述托板(4)上推出的同时，通过使所述四连杆机构(1)摆动使所述机械臂后退离开物件(5)底部；

或者，使所述托板(4)到达目标位置卸载物件(5)的步骤具体包括：

使所述托板(4)前缘对准物件(5)码放未满行的目标位置边缘；

在保持所述机械臂位置不动的情况下，将物件(5)从所述托板(4)上推出至未满行的目标位置上。

15.根据权利要求14所述的装卸方法，其特征在于，在不同工况下调整托板(4)的倾角的步骤具体包括：

在装载工况下，调整所述托板(4)保持水平状态；

在至少部分搬运工况下，调整所述托板(4)的自由端向上倾斜；或

在卸载工况下，调整所述托板(4)的自由端向下倾斜。

16.根据权利要求15所述的装卸方法，其特征在于，在装载工况下，所述四连杆机构(1)在所述托板(4)处于水平状态时为平行四连杆结构，在搬运工况下调整托板(4)的倾角的步骤具体包括：

在所述机械臂处于转动搬运工况下，使调整所述托板(4)保持水平状态；

在所述机械臂处于水平移动或垂直移动搬运工况下，调整所述托板(4)的自由端向上倾斜。

17.根据权利要求14所述的装卸方法，其特征在于，当底层已码放的各物件(5)高度不同，需要在底层物件(5)上进一步码放整行物件(5)时，使所述托板(4)到达目标位置卸载物件(5)的步骤具体包括：

使所述托板(4)到达高位目标位置，仅将所述托板(4)上需要卸载到高位目标位置的物件(5)推出，直至被推出物件(5)到达高位的底层已码放物件(5)上；和

使所述托板(4)到达低位目标位置，将所述托板(4)上剩余的需要卸载到低位目标位置的物件(5)推出，直至被推出物件(5)到达低位的底层已码放物件(5)上。

18.根据权利要求14所述的装卸方法，其特征在于，当物件(5)已码放至最顶层，物件(5)顶部与码放空间顶部仍存在间隔时，使所述托板(4)到达目标位置卸载物件(5)的步骤具体包括：

使所述托板(4)的前缘对准当前最顶层物件(5)的上边缘位置；

将高度尺寸小于间隔高度的物件(5)推出至最顶层物件(5)上实现塞顶。