一种冻干食品转运用自动装车装置

技术领域

本发明涉及自动转运设备技术领域，具体为一种冻干食品转运用自动装车装置。

背景技术

冻干技术是冷冻干燥技术的简称，它首先将食品中的水分速冻成冰，然后用高温加热使之升华为气，食物因此而脱水干燥，脱水后的食品因为微生物和酶无法通过水对其发生作用而达到长期保鲜的目的。在冻干食品生产过程中需要将产品从生产线上转运到各个加工操作间，转运过程中会使用车辆实施运输。

目前所使用的转运车多为结构简单的车辆，如公开号为CN111409680A的发明专利公开了一种中转车，包括车体，在该车体的一侧设有限位装置，在所述车体上设有托板，在所述托板上设有第一导轨和托盘，在所述托盘上设有垫板和第二导轨，在所述第二导轨上设有托箱架，该托箱架的底部设有单边轨道轮，所述单边轨道轮的轮轴与限位装置的对应位置抵接限位；在该托箱架上活动设置有托块，在所述托板上可拆式设有卸货板。现有的冻干食品转运车多为上述方案的车辆一样，使用过程中依靠人工装车，且一次的装车量有限，同时人工装车易导致车辆的承重不平衡，易引发事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冻干食品转运用自动装车装置，以解决上述背景技术中提出的现有的冻干食品转运车多依靠人工装车，且一次的装车量有限，同时人工装车易导致车辆的承重不平衡，易引发事故的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种冻干食品转运用自动装车装置，包括：

输送带、物料车和移动架，所述输送带为自动滚筒式流水线，所述移动架设置在输送带输出端的侧面，所述输送带上载有多个物料盘，所述物料盘用于物料的转运，所述移动架用于将物料盘从输送带上转运到物料车上；

还包括轨道，所述轨道与库房车间顶部固定连接，所述物料车通过顶端的两组移动组件滑动嵌设在轨道上；

所述移动架远离输送带的一侧设有换向机构，所述换向机构包括上转向组件和下转向组件，所述上转向组件和下转向组件用于物料车的换向，且换向角度为一百八十度，所述上转向组件包括断轨、两组上限位部件、撑架和转动部件，所述断轨设置在轨道内，与轨道形成一条完整的输送线，所述撑架两端分别与断轨两端的轨道顶端固定连接，所述转动部件包括上电动机和环架，所述上电动机垂直固定设置在撑架上，且输出端通过环架与断轨顶端中部固定连接，所述上限位部件包括立杆、定位气缸和定位挡板，两组所述上限位部件对称设置在断轨上，所述立杆垂直固定安装在断轨上，所述定位气缸垂直固定安装在立杆侧面，且输出端垂直贯穿断轨，所述定位挡板固定安装在定位气缸输出端底部，两个所述定位挡板上均固定安装有光电感应开关。

优选的，所述下转向组件包括底座、转盘、下电动机、多对侧挡板和夹紧部件，所述下电动机固定安装在底座内，所述转盘转动安装在底座中部，且底部与下电动机输出端固定连接，多对所述侧挡板分为两组，每组均垂直固定安装在转盘上。

优选的，所述夹紧部件包括两个侧气缸、两个第一卡板、顶升气缸、顶推气缸、第二卡板和两个前气缸，两个所述侧气缸对称设置在转盘上，且输出端相互靠近，两个所述第一卡板分别固定安装在两个侧气缸的输出端上，所述顶升气缸通过吊架固定安装在转盘底部，且垂直向上，所述吊架顶部与转盘底面固定连接，所述顶推气缸固定安装在顶升气缸输出轴顶端，且输出轴水平向前，所述第二卡板固定安装在顶推气缸输出端，所述转盘上开设有通孔，两个所述前气缸对称固定安装在转盘上，且输出轴相互靠近分别贯穿两个位于最前端的侧挡板。

优选的，所述物料车包括车架、两个横梁和四个限位轮，两个所述横梁均水平纵向固定安装在车架底部，且前后对称，四个所述限位轮分别转动安装在两根横梁端部，且旋转中心轴线竖直向上，所述车架两侧均可嵌设物料盘。

优选的，所述移动组件包括架体、四个滚轮、四根转轴和两组驱动部件，所述架体固定安装在车架顶端，且内部开设有空腔，四个所述滚轮均通过转轴对称安置在架体两侧，且均滚动嵌设在断轨上，所述架体内固定嵌设有电源模块，所述驱动部件设置在空腔内，所述空腔内设有接收器，所述接收器与电源模块之间电性连接，所述电源模块设有充电接口。

优选的，所述移动架包括货叉和基座，所述移动架两侧均垂直转动安装有垂直滚珠丝杠，所述货叉与两根垂直滚珠丝杠螺纹套接，所述基座上设有滑动部件，所述移动架通过滑动部件设置在基座上，所述移动架顶端设有传动部件，两根所述垂直滚珠丝杠通过传动部件连接。

优选的，所述输送带输出端设有推料组件，所述推料组件用于将物料盘推送至货叉内，所述推料组件包括推盘气缸、滑轮导轨、限位卡板、举升气缸和顶升托架，所述限位卡板固定安装在输送带上，所述顶升托架垂直滑动安装在输送带内，所述举升气缸固定安装在输送带底部，且输出端与顶升托架固定连接，所述滑轮导轨设置在顶升托架顶端，所述推盘气缸设置在顶升托架远离移动架的一侧。

本发明的有益效果如下：

（1）本发明通过本发明通过自动化的输送带、移动架及移动组件配合，实现物料车的自动移动，且在装载时，可以自动化装盘，一名员工即可操作，提升效率，通过换向机构配合，实现物料车的换向，使得物料车两边可以均衡的装载，保证运输过程的稳定性；

（2）本发明通过通过断轨来对物料车顶部进行导向支撑，同时车架的底部通过限位轮与侧挡板接触，提高物料车移动稳定性，能够实现对物料车多方位校准的目的，防止因调整物料车的位置耽误装车时间从而降低工作效率，且便于对物料车的高效装载工作，在换向结构的协作下，使物料车的顶部和底部均同向受力，大大提高物料车上物料盘旋转时的稳定性，防止物料盘晃动对产品造成影响；

（3）通过移动架的设置，可将物料从输送带上转移到物料车上，同时可在物料车未达到底座上方时，对物料盘进行临时转运，实现转运作业的连续性，缩短转运周期，提升效率。

附图说明

图1为本发明提出的一种冻干食品转运用自动装车装置的立体结构示意图；

图2为图1的右视结构示意图；

图3为本发明提出的一种冻干食品转运用自动装车装置中物料车的立体结构示意图；

图4为本发明提出的一种冻干食品转运用自动装车装置的上转向组件的立体结构示意图；

图5为本发明提出的一种冻干食品转运用自动装车装置中物料车与换向机构的正视局部截面结构示意图；

图6为本发明提出的一种冻干食品转运用自动装车装置中移动架的后视立体结构示意图；

图7为本发明提出的一种冻干食品转运用自动装车装置中的下转向组件的立体结构示意图；

图8为本发明提出的一种冻干食品转运用自动装车装置中的下转向组件的俯视结构示意图；

图9为本发明提出的一种冻干食品转运用自动装车装置中的下转向组件的仰视立体结构示意图；

图10为图5中的A处结构放大图。

图中：1、输送带；2、物料车；201、车架；202、横梁；203、限位轮；3、移动架；4、轨道；5、断轨；6、撑架；7、上电动机；8、环架；9、立杆；10、定位气缸；11、定位挡板；12、底座；13、转盘；14、下电动机；15、侧挡板；16、侧气缸；17、第一卡板；18、顶升气缸；19、顶推气缸；20、第二卡板；21、前气缸；22、吊架；23、架体；24、滚轮；25、转轴；26、电源模块；27、接收器；28、从动链轮；29、马达；30、主动链轮；31、链条；32、货叉；33、基座；34、垂直滚珠丝杠；35、物料盘；36、推盘气缸；37、滑轮导轨；38、限位卡板；39、举升气缸；40、顶升托架；41、环轨；42、轴承滑轮；43、连杆；44、线性导轨；45、水平滚珠丝杠；46、下驱动电机；47、上驱动电机；48、同步带。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

参阅图1-10，一种冻干食品转运用自动装车装置，包括：输送带1、物料车2和移动架3，输送带1为自动滚筒式流水线，移动架3设置在输送带1输出端的侧面，输送带1上载有多个物料盘35，物料盘35用于物料的转运，移动架3用于将物料盘35从输送带1上转运到物料车2上，还包括轨道4，轨道4与库房车间顶部固定连接，物料车2通过顶端的两组移动组件滑动嵌设在轨道4上，移动架3远离输送带1的一侧设有换向机构，换向机构包括上转向组件和下转向组件，上转向组件和下转向组件用于物料车2的换向，且换向角度为一百八十度，上转向组件包括断轨5、两组上限位部件、撑架6和转动部件，断轨5设置在轨道4内，与轨道4形成一条完整的输送线，断轨5与轨道4均呈工字型，撑架6两端分别与断轨5两端的轨道4顶端固定连接，转动部件包括上电动机7和环架8，上电动机7垂直固定设置在撑架6上，且输出端通过环架8与断轨5顶端中部固定连接，上限位部件包括立杆9、定位气缸10和定位挡板11，两组上限位部件对称设置在断轨5上，立杆9垂直固定安装在断轨5上，定位气缸10垂直固定安装在立杆9侧面，且输出端垂直贯穿断轨5，定位挡板11固定安装在定位气缸10输出端底部，两个定位挡板11上均固定安装有光电感应开关。

转动部件还包括环轨41、多个轴承滑轮42和多根连杆43，多根连杆43呈圆周分布，且均垂直固定安装在环轨41外侧，多个轴承滑轮42呈环形分布，且均固定安装在环架8上侧，且均滚动嵌设在环轨41上，多根连杆43顶端均与库房车间内顶部固定连接。

下转向组件包括底座12、转盘13、下电动机14、多对侧挡板15和夹紧部件，下电动机14固定安装在底座12内，转盘13转动安装在底座12中部，且底部与下电动机14输出端固定连接，多对侧挡板15分为两组，每组均垂直固定安装在转盘13上。

夹紧部件包括两个侧气缸16、两个第一卡板17、顶升气缸18、顶推气缸19、第二卡板20和两个前气缸21，两个侧气缸16对称设置在转盘13上，且输出端相互靠近，两个第一卡板17分别固定安装在两个侧气缸16的输出端上，顶升气缸18通过吊架22固定安装在转盘13底部，且垂直向上，吊架22顶部与转盘13底面固定连接，顶推气缸19固定安装在顶升气缸18输出轴顶端，且顶推气缸19的输出轴水平向前，第二卡板20固定安装在顶推气缸19输出端，转盘13上开设有通孔，两个前气缸21对称固定安装在转盘13上，且输出轴相互靠近分别贯穿两个位于最前端的侧挡板15。

物料车2包括车架201、两个横梁202和四个限位轮203，两个横梁202均水平纵向固定安装在车架201底部，且前后对称，四个限位轮203分别转动安装在两根横梁202端部，且旋转中心轴线竖直向上，车架201两侧均可嵌设物料盘35。

移动组件包括架体23、四个滚轮24、四根转轴25和两组驱动部件，架体23固定安装在车架201顶端，且内部开设有空腔，四个滚轮24均通过转轴25对称安置在架体23两侧，且均滚动嵌设在断轨5上，架体23内固定嵌设有电源模块26，驱动部件设置在空腔内，空腔内设有接收器27，接收器27与电源模块26之间电性连接，电源模块26设有充电接口，接收器27与外在的终端设备无线连接。

两组驱动部件分别设置在架体23两侧，驱动部件包括两个从动链轮28、马达29、主动链轮30和链条31，两个从动链轮28分别固定套接在两根转轴25上，马达29固定安装在空腔内，且与接收器27之间电性连接，主动链轮30固定套接在马达29输出轴上，链条31嵌设在两个从动链轮28和主动链轮30外侧。

操作人员可通过终端设备向接收器27发送指令信号，一人即可操作设备，通过上述过程，可实现物料车2的自动化移动，无需人工推动，且对于物料车2的位置可自动调整，便于对其两侧进行均衡装载。

物料车2在移动组件的带动下，在断轨5与轨道4组成的输送导轨上沿着Y轴的正方向移动，在移动至断轨5的轨段时，底侧的限位轮203与两侧的侧挡板15内壁滚动接触，当位于前方的滚轮24经过位于后方（靠近坐标系原点）的定位挡板11时，后方定位挡板11上的光电感应开关感应到物料车2的信号，通过伺服控制位于前方的定位气缸10启动，推动位于其输出端的定位挡板11下移，对物料车2的前侧起到限位作用，同时启动两个前气缸21，两个前气缸21输出端伸出，穿过位于前方的两个侧挡板15，对限位轮203进行拦截，当物料车2前部的滚轮24行驶至位于前侧的定位挡板11时，位于前侧的定位挡板11上的光电感应开关感应到物料车2的信号，通过伺服控制启动位于后侧的定位气缸10，使得位于后侧的定位挡板11下降，对物料车2的后侧进行限位，从而使得前后侧的滚轮24卡在前后两个定位挡板11之间，实现物料车2顶端的限位，此时，物料车2底端位于前方的限位轮203被两个前气缸21拦截，在位于前侧的定位挡板11上的光电感应开关的伺服控制下，顶升气缸18和两个侧气缸16启动，顶升气缸18将顶推气缸19向上举升，待举升到位，顶推气缸19输出端伸出，将第二卡板20向前推动，抵压在位于前侧的横梁202的后面，第二卡板20与两个前气缸21协作，对物料车2底部的Y轴方向进行限位，两个侧气缸16启动，将两个第一卡板17推出，使得两个第一卡板17对车架201底部的中间梁进行夹紧，实现物料车2底部的X轴方向限位，通过上述方式，可对物料车2进行多方位的限定，保证装货过程的稳定性，然后即可进行装货。

移动架3包括货叉32和基座33，移动架3两侧均垂直转动安装有垂直滚珠丝杠34，货叉32与两根垂直滚珠丝杠34螺纹套接，基座33上设有滑动部件，移动架3通过滑动部件设置在基座33上，滑动部件包括两根线性导轨44、水平滚珠丝杠45和下驱动电机46，两根线性导轨44均水平固定安装在基座33上，水平滚珠丝杠45转动安装在基座33上，移动架3底部滑动安装在两根线性导轨44上，且与水平滚珠丝杠45螺纹套接，下驱动电机46设置在基座33上，且输出端与水平滚珠丝杠45固定连接。

移动架3顶端设有传动部件，两根垂直滚珠丝杠34通过传动部件连接，传动部件包括上驱动电机47、同步带48和多个带轮，上驱动电机47固定安装在移动架3侧面，多个带轮分别设置在两根垂直滚珠丝杠34顶端、上驱动电机47输出轴和移动架3上，多个带轮通过同步带48连接。

输送带1输出端设有推料组件，推料组件用于将物料盘35推送至货叉32内，推料组件包括推盘气缸36、滑轮导轨37、限位卡板38、举升气缸39和顶升托架40，限位卡板38固定安装在输送带1上，顶升托架40垂直滑动安装在输送带1内，举升气缸39固定安装在输送带1底部，且输出端与顶升托架40固定连接，滑轮导轨37设置在顶升托架40顶端，推盘气缸36设置在顶升托架40远离移动架3的一侧,顶升托架40内设有感应开关。

本发明的工作原理：

通过终端设备向接收器27发送指令，接收器27驱使马达29运转，马达29通过主动链轮30和链条31带动转轴25转动，转轴25带动滚轮24转动，滚轮24在轨道4上滚动，带动物料车2移动，实现自动化移动，提升效率，当移动至断轨5上，光电感应开关感应到物料车2的信号，依次启动两组上限位部件和夹紧部件，对物料车2进行限位，使得物料车2固定在上转向组件与下转向组件之间，当位于前侧的光电感应开关感应到物料车2的信号时，光电信号反馈给终端设备，终端设备向接收器27发送指令，使得马达29停止转动，实现物料车2的定位，然后即可进行装载。

装载时，初始状态的货叉32的最上层与滑轮导轨37处于同一水平高度，物料盘35被输送带1沿着Y轴正方向传输，到达移动架3位置后，被限位卡板38截停，感应开关感应到物料盘35后会传输信号给推盘气缸36，推盘气缸36将物料盘35沿滑轮导轨37向X轴的负方向推送到货叉32上，待物料盘35到达位置后，上驱动电机47通过同步带48和带轮驱动垂直滚珠丝杠34转动，将货叉32沿Z轴正方向在移动架3上移动一个工位的高度，重复数次后，直至装满物料盘35。

待货叉32装满物料盘35后，下驱动电机46驱动水平滚珠丝杠45转动，水平滚珠丝杠45驱使移动架3沿线性导轨44向X轴负方向移动，将货叉32及上方的物料盘35整体推送到物料车2的位置上，行进固定距离到达位置后，上驱动电机47驱动垂直滚珠丝杠34将货叉32沿Z轴负方向在移动架3上向下移20mm，使物料盘35落在物料车2上。然后移动架3通过下驱动电机46驱动水平滚珠丝杠45转动，沿线性导轨44向着X轴正方向移动回退到初始位置，进行下一轮的装载。

待物料车2的一侧满载后，通过终端控制上电动机7和下电动机14启动，上电动机7通过环架8带动断轨5转动，断轨5带动物料车2顶端旋转，下电动机14带动转盘13转不动，转盘13通过夹紧部件带动物料车2底部转动，在上电动机7与下电动机14同向转动的协作下，带动整个物料车2进行一百八十度旋转，对另一侧进行装载。

待物料车2两侧全部装满后，对物料车2进行解锁，通过终端再次启动马达29，将物料车2移出，实现物料的转运。在下一辆物料车2未达到时，货叉32可充当临时转运设备，不断的对物料盘35进行装载，保证转运的连续性，缩短整个装载周期，提升效率。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。