CN217599850U - 货柜箱内自动码箱机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种货柜箱内自动码箱机构，其设有一可于货柜箱内部移动的行动台车，该行动台车的上端设有产品输送机构和工业机械臂，其前端与两侧分别设有测距感应器，以及设有对行动台车和产品输送机构进行控制的控制电柜；藉此，当行动台车进入货柜箱内部后，可通过测距感应器随时监测及调整与货柜箱内壁的距离；当货柜地板因为箱型产品增加而下沉时，可启动一伺服电动缸调整产品输送机构一端的高度，以避免箱型产品输送过程中发生翻转、掉落或堵塞的情形，实现全自动码放装车，脱离对人工的依赖及提高装车效率。

Description

货柜箱内自动码箱机构

技术领域

本实用新型是有关一种自动码箱机构，特别是指可因应货柜箱内部空间，自动调整移位；以及可根据码放箱型产品的数量而自动后退的货柜箱内自动码箱机构。

背景技术

目前，市面上所见在货柜、拖车等车箱内部，堆栈产品的装车作业多依靠人工搬运及装卸，不仅劳工的劳动耗损过大，劳动力成本增加，箱型产品码垛的速度无法提升，而存在着许多不可控制的因素。

现有在集装箱码头，为了使工厂区的箱型产品快速输送到货柜箱内部，如图10所示，一般设有一液压升降台11和一动力式皮带伸缩输送带12，并设有一可进入货柜箱的输送台车13，该输送台车13的上端设有输送带14。藉此，操作人员可根据不同货车的货柜箱高度，控制液压升降台11来调整输送台车13的高度，使输送台车13可以顺利进入货柜箱内部，再使通过动力式皮带伸缩输送带12输出的箱型产品，经由输送台车13上的输送带14，输送到货柜箱内部堆栈。

然而，随着市场的快速发展，通过网络购买产品已是时势所驱，网络购物的普及也带动产品的运送行业。由于在车箱内部或货柜内部利用人工劳力搬运有上述缺失，部份业内人员乃开发出自动化作业。目前市面上常见的相关产品有日本Daifuku公司的机械手自动码垛系统和中国的敏锐捷自动化设备有限公司的龙门式自动码垛系统。这些设备虽然可通过工业机械臂搬运，但仍然需依赖人工协助定位，但定位精度往往不可靠，容易受到人为因素影响而失真，而且也容易发生产品输送不顺畅、产品掉箱或卡箱等问题，使得车箱内部的码垛作业效率仍然无法有效提升。

有鉴于此，发明人乃孜孜不倦地进行研究与改进，经多次测试与改良后，终于有本实用新型的货柜箱内自动码箱机构产生。

实用新型内容

因此，本实用新型旨在提供一种货柜箱内自动码箱机构，使箱型产品可被稳定、流畅及安全地输送至货柜箱内部，且使箱型产品被快速码放定位，以提升车箱内部码垛作业的效率。

本实用新型的货柜箱内自动码箱机构，其设有一行动台车，该行动台车上设有产品输送机构，以及设有可将箱型产品于车箱内部依序堆栈的工业机械臂，通过设于行动台车前端及两侧的测距感应器，使行动台车可自动根据箱型产品堆栈的数量而移位，为本新型的次一目的。

可优选地，于产品输送机构的下端设有一可自动调整产品输送机构高度的智慧气动高度调节机构，以及可自动调整产品输送机构一端仰起的伺服电动摆角机构。

可优选地，于行动台车的尾端设有一激光感应器，该激光感应器于侦测到产品输送机构的进口端高度与动力式皮带伸缩输送带的距离位置超过预定值时，驱动伺服电动缸动作，使产品输送机构的进口端高度回复原位，为本新型的又一目的。

可优选地，于行动台车上设有智慧气动高度调节机构，可根据液压升降台与集装箱码头地面的距离而调整产品输送机构的高度，为本新型的又一目的。

至于本实用新型货柜箱内自动码箱机构的详细结构及具体实施例，则请参照下列依附图所作的说明，即可得到完全的了解。

附图说明

图1为本实用新型货柜箱内自动码箱机构的立体示意图。

图2为本实用新型货柜箱内自动码箱机构的侧视示意图。

图3为本实用新型货柜箱内自动码箱机构的上视示意图。

图4为本实用新型货柜箱内自动码箱机构的产品输送机构的立体示意图。

图5为本实用新型货柜箱内自动码箱机构的产品输送机构的另一角度立体示意图。

图6为本实用新型货柜箱内自动码箱机构的产品输送机构的底视示意图。

图7为本实用新型货柜箱内自动码箱机构于工业机械臂未连接真空吸具机构的整体侧视示意图。

图8为本实用新型货柜箱内自动码箱机构的真空吸具机构的立体示意图。

图9为本实用新型货柜箱内自动码箱机构的真空吸具机构的上视示意图。

图10为现有集装箱码头的液压升降台、输送台车和动力式皮带伸缩输送带的相对示意图。

符号说明：

11：液压升降台，12：动力式皮带伸缩输送带，13：输送台车，

14：输送带，100：行动台车，1A：前进测距传感器，

1B：边壁测距传感器，110：平台，120：动力式皮带伸缩输送带，

121：滚筒输出端，130：激光感应器，200：产品输送机构，

21A、22A：支撑框架，21B、22B：马达减速机，21C、22C：滚筒，

210：产品堆积区输送带，220：产品排列区滚筒输送带，

230：安全护栏，300：工业机械臂，310：机械臂控制器，

320：箱型产品，400：智慧气动高度调节机构，410、420、430：气囊，

41、42、43：导柱，440：高度侦测器，450：平板，460：立板，

500：伺服电动摆角机构，510：伺服电动缸，51：伸缩端，

52：固定端，520：支撑轴，530：固定架，540：转动心轴，

600：控制电柜，610：感测线，700：真空吸具机构，

710：铝挤型框架，720：连接法兰，720A：穿固孔，

721、722、723：组装架，731、732、733：吸盘器，7A：真空吸盘，

7B：真空发生器，740：第一测距雷达检测器，

750：第二测距雷达检测器，760、770：无杆气缸，761、771：导轨，762、772：滑动块，780：托架，781、782、783：托杆。

具体实施方式

本实用新型的货柜箱内自动码箱机构，如图1所示，设有一可于货柜箱内部地板上移动的行动台车100。该行动台车100的前端设有一前进测距传感器1A，该行动台车100的左右两侧各设有一边壁测距传感器1B，藉此，行动台车100可根据该前进测距传感器1A和边壁测距传感器1B的测距结果而自动移位，以避免与货柜箱的内壁碰触。

如图所示，所述行动台车100的上端为一平台110，平台110上设有一产品输送机构200和一工业机械臂300，行动台车100的尾端可衔接一动力式皮带伸缩输送带120，以将箱型产品从厂区输送至产品输送机构200上。产品输送机构200的下端并设有一智慧气动高度调节机构400和一伺服电动摆角机构500。

请同时参照图2、图3所示，平台110的上端设有一控制电柜600和一机械臂控制器310，该控制电柜600上设有人机界面使操作人员可从外部设定及控制，其内部并设有控制程序以驱动产品输送机构200、智慧气动高度调节机构400和伺服电动摆角机构500等动作。工业机械臂300的动作可经由该机械臂控制器310控制，其前端则设有一真空吸具机构700以吸取产品输送机构200上的箱型产品320。

请同时参照图4所示，所述产品输送机构200由一产品堆积区输送带210和一产品排列区滚筒输送带220连接组成。产品堆积区输送带210和产品排列区滚筒输送带220之间设有一安全护栏230，以保护操作人员进入工业机械臂码箱区域。产品堆积区输送带210和产品排列区滚筒输送带220是分别于一副支撑框架21A、22A的内部设置多个间隔的滚筒，再利用马达减速机21B、22B驱动皮带带动该多个滚筒21C、22C转动所构成。

为了因应动力式皮带伸缩输送带120的滚筒输出端121的高度为固定式，但各种货柜箱内部的地板高度不同，而且与滚筒输出端121的距离也各不相同，因此在产品输送机构200的底部设置该智慧气动高度调节机构400，使行动台车100进入不同货柜箱的内部地板上时，可通过该智慧气动高度调节机构400调整产品输送机构200的高度，使调整产品输送机构200的入口端与动力式皮带伸缩输送带120的滚筒输出端121的高度保持相同，以便箱型产品能顺利地从厂区输送至产品堆积区输送带210及产品排列区滚筒输送带220上，并且避免箱型产品因为移动路径有高度落差而发生翻箱或掉箱的情形。

请同时参照图5、图6所示，所述智慧气动高度调节机构400是于支撑框架21A、22A的底部两侧各设有多个间隔的气囊410、420、430，每一气囊410、420、430的一侧各设有一导柱41、42、43，藉由该导柱41、42、43可用于引导气囊410、420、430于充气状态或放气状态时均可保持稳定升降，不致偏歪。该多个导柱41、42、43的底端可贴抵至行动台车100的平台110上。

所述智慧气动高度调节机构400的每一气囊410、420、430是否充气，是通过控制电柜600自动控制。控制电柜600内部设有一与液压升降台(图未示)连通的感测线610(如图3所示)，该感测线610可用于感测液压升降台的升降高度，并将感测数据传回控制电柜600内部的控制程序进行运算。当感测到液压升降台控制行动台车100进入货柜箱的高度与预设高度不足时，表示行动台车100上的产品输送机构200高度略低于动力式伸缩输送带120的输出端121，即自动启动气囊410、420、430充气，调整产品输送机构200的高度，直到产品输送机构200和动力式伸缩输送带120的输出端121的高度相同为止。

如图所示，行动台车100的后端设有一激光感应器130，动力式皮带伸缩输送带120的下端则设有一立板460。当货柜箱内部开始码箱时，行动台车100会随着箱型产品堆栈的数量而陆续往货柜箱门口移动，一旦激光感应器130侦测到与立板460的距离过近，即会自动启动动力式皮带伸缩输送带120的动力机构，使动力式伸缩输送带120缩回。藉此达到行动台车100上的产品输送机构200与动力式伸缩输送带120得随时保持适度衔接的状态。

请回参照图4、5、6、7所示，所述伺服电动摆角机构500设于产品堆积区输送带210的下方，以因应货柜箱随着码垛箱型产品的增加而下沉时，避免产品堆积区输送带210的进口端与动力式皮带伸缩输送带120的输出端121高度出现落差。该伺服电动摆角机构500是于产品堆积区输送带210的下方设置一呈倾斜设置的伺服电动缸510，伺服电动缸510的伸缩端51连接至设于支撑框架21A前端的支撑轴520上，该伺服电动缸510的固定端52连接至平台110的固定架530。

如图所示，在产品堆积区输送带210的入口端下方是设有一高度侦测器440，动力式皮带伸缩输送带120的下端则设有一平板450，当该高度侦测器440感测与平板450的距离超过预期，表示产品堆积区输送带210的入口端与动力式伸缩输送带120的滚筒输出端121的高度落差过大，控制电柜600即自动启动伺服电动缸510伸展，使产品堆积区输送带210的入口端仰起而与动力式伸缩输送带120的滚筒输出端121保持连接。

如此，当货柜箱内部地板随着码垛的箱型产品增加而下沉时，控制电柜600可直接驱动伺服电动缸510的伸缩端51伸出，使产品堆积区输送带210依转动心轴540为轴心转动，使产品堆积区输送带210的入口端仰起而与动力式伸缩输送带120衔接，避免箱型产品从动力式伸缩输送带120至产品堆积区输送带210的过程中，因为高度落差而发生翻转、掉落或堵塞之情形。

请同时参照图8、9所示，所述被工业机械臂300带动的真空吸具机构700，设有一铝挤型框架710，该铝挤型框架710的上端设置一连接法兰720，连接法兰720为不锈钢材，其上设有一穿固孔720A以供工业机械臂300的前端插接。藉由铝挤型框架710整体为铝挤型，连接法兰720为不锈钢材，不仅可提高与工业机械臂300的连接强度，又可减轻整体机构的重量。

如图所示，该铝挤型框架710的前端设有间隔的T型组装架721、722、723…，每一组装架721、722、723…的下方各设有三个吸盘器731、732、733，每一吸盘器731、732、733均为一真空吸盘7A和一真空发生器7B一体设计组成，如此可减轻重量，提高反应速度。该铝挤型框架710上并且设有一可用于检测夹具上箱型产品与车厢底部和堆栈后纸箱距离的第一测距雷达检测器740，以及一可用于检测箱型产品码垛时与车箱内壁距离的第二测距雷达检测器750。

如图所示，铝挤型框架710的两侧各设有一组无杆气缸760、770，该无杆气缸760、770是于一导轨761、771上设置一滑动块762、772，两滑动块762、772的尾端共同连接一组托架780，该组托架780的底部设有多个向前延伸的托杆781、782、783…。藉此，当铝挤型框架710上的各组吸盘器731、732、733吸取箱型产品后，经由两组无杆气缸760、770驱动托架780，使托架780下方的托杆781、782、783…移动到箱型产品的底部，以承托住箱型产品，以避免工业机械臂300移动真空吸具机构700进行码箱过程中发生箱型产品掉落的情形。

需陈明的是，本实用新型所述“货柜箱”为配合实施例的说明，而非用于限制本实用新型所施用的箱体，但凡所有可利用车辆载运的货车、货柜车或箱型车等车体，只要车箱内部具有堆栈空间，均应为本实用新型所含括的范围。

综上所述，本实用新型的货柜箱内自动码箱机构，其既未见于任何刊物，且市面上亦未见有任何类似的产品，是以，其具有新颖性应无疑虑。另外，本实用新型所具有的独特特征以及功能远非现有所可比拟，所以其确实比现有更具有其进步性，而符合我国专利法有关实用新型专利之申请要件的规定。

但以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，但凡依本实用新型申请专利范围及说明书内容所作的简单等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围。

Claims (11)

1.一种货柜箱内自动码箱机构，设有一可于货柜箱内部地板上移动的行动台车，该行动台车的上端为一平台，其平台上设有一产品输送机构和一工业机械臂；该行动台车的尾端可衔接一动力式皮带伸缩输送带，以将箱型产品从厂区输送至产品输送机构上，其特征在于：所述产品输送机构的下端设有一可自动调整该产品输送机构高度的智慧气动高度调节机构，以及可自动调整该产品输送机构一端仰角的伺服电动摆角机构。

2.如权利要求1所述的货柜箱内自动码箱机构，其特征在于，所述平台的上端设有一控制电柜，该控制电柜可设置人机界面以及可对所述产品输送机构、智慧气动高度调节机构和伺服电动摆角机构进行控制的电路或设备。

3.如权利要求2所述的货柜箱内自动码箱机构，其特征在于，所述工业机械臂的动作可经由一机械臂控制箱控制，所述工业机械臂的前端则设有一真空吸具机构，以吸取所述产品输送机构上的箱型产品。

4.如权利要求2所述的货柜箱内自动码箱机构，其特征在于，所述产品输送机构由一产品堆积区输送带和一产品排列区滚筒输送带连接组成；所述产品堆积区输送带和产品排列区滚筒输送带之间设有一安全护栏，以保护操作人员进入工业机械臂码箱区域。

5.如权利要求4所述的货柜箱内自动码箱机构，其特征在于，所述产品堆积区输送带和产品排列区滚筒输送带分别于一副支撑框架的内部设置多个间隔的滚筒，再利用马达减速机驱动皮带带动该多个滚筒转动所构成。

6.如权利要求5所述的货柜箱内自动码箱机构，其特征在于，所述控制电柜设有一与集装箱码头的液压升降台连通的感测线；而所述智慧气动高度调节机构于所述支撑框架的底部两侧各设有多个间隔的气囊，每一气囊的一侧各设有一导柱；当感测线感测到所述液压升降台的高度不足时，启动所述气囊充气。

7.如权利要求5所述的货柜箱内自动码箱机构，其特征在于，所述伺服电动摆角机构是于所述产品堆积区输送带的下方设置一呈倾斜设置的伺服电动缸，该伺服电动缸的伸缩端连接至设于所述支撑框架前端的一支撑轴；该伺服电动缸的固定端则连接至所述平台上的一固定架，以控制所述产品堆积区输送带的一端仰起。

8.如权利要求7所述的货柜箱内自动码箱机构，其特征在于，所述行动台车的后端又设有一激光感应器，所述动力式皮带伸缩输送带下端则设有一立板；通过该激光感应器随时监测与所述立板的距离，以控制所述动力式皮带伸缩输送带是否伸缩，进而使所述行动台车的产品输送机构与所述动力式皮带伸缩输送带得随时保持衔接。

9.如权利要求3所述的货柜箱内自动码箱机构，其特征在于，所述真空吸具机构，设有一铝挤型框架，该铝挤型框架的上端设有一连接法兰，该连接法兰上设有一穿固孔，以供所述工业机械臂的前端插接；所述铝挤型框架的前端并设有间隔的组装架，每一组装架的下方设有数个吸盘器，而每一吸盘器均为一真空吸盘和一真空发生器一体设计组成。

10.如权利要求9所述的货柜箱内自动码箱机构，其特征在于，所述铝挤型框架上并且设有一可用于检测夹具上箱型产品与车厢底部和堆栈后纸箱距离的第一测距雷达检测器，以及一可用于检测箱型产品码垛时与车箱内壁距离的第二测距雷达检测器。

11.如权利要求10所述的货柜箱内自动码箱机构，其特征在于，所述铝挤型框架的两侧各设有一组无杆气缸，该无杆气缸是于一导轨上设置一滑动块，两滑动块的尾端共同连接一组托架，该组托架的底部设有多数向前延伸的托杆，以用于承托箱型产品。

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