一种定量装车系统、智能汽车装车系统及装车工艺

摘要

本发明属于散状物料处理技术领域，涉及一种定量装车系统、智能汽车装车系统及装车工艺。适用于粮食、冶金、煤炭、电力、建材、化工等散状料装车生产工序。本发明从车辆派车入场前为起点开始，到车辆进场识别，车辆在场内信息跟踪及引导，最后到装完货物离场进行全物流流程信息化管理和控制。车辆进场、空车计量、排队引导、定量装车、重车计量、车辆出场各个工序均采用无人化操作，各个生产环节紧密关联，缩短了车辆识别和等待的时间，避免了场地内车辆拥堵，提高了装车的效率和精确性，减少了生产岗位定员。

说明书

技术领域

本发明属于散状物料处理技术领域，涉及一种定量装车系统、智能汽车装车系统及装车工艺。

背景技术

在散状料装车生产工序，由于车辆来源地不同，车型各有差异，客户订单品种可能不断变化，因此现有大多数散状料装车工艺都采用人工辅助操作的方式。即车辆到场后确认订单信息和车辆信息后进场，人工引导车辆到达货物所在堆放场地，然后进行装载机装车作业或者在装车楼进行人工放料，最后过磅后离场。这种方式主要存在两个问题：第一是由于车辆到场时间不平衡，在作业高峰期极易造成场地内车辆拥堵排队，严重影响场内及场外物流运输通道；第二是装车采用人工或者半人工方式，误差较大，往往会造成超载，公路运输管理条例对超载运输的处罚日益严格，司机只能选择将超载的货物返回场地内再卸下后再重新过磅，影响作业效率。综上因素，现有的装车工艺存在生产效率低、物流组织不顺、岗位定员较多等弊端。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种定量装车系统、智能汽车装车系统及装车工艺。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种定量装车系统，包括装车模块及车辆定位模块；所述装车模块包括依次布置的用于存储物料的缓冲仓、用于暂存物料的称量斗以及用于将物料铺设在车内的布料器；所述车辆定位模块包括固定设置的用于识别校验车辆的校验单元、用于检测车辆位置的车身检测单元、以及用于指示车辆停放位置的指示单元。

可选的，所述缓冲仓与所述称量斗之间设有喂料闸门，所述布料器与所述称量斗之间设有排料闸门。

可选的，所述布料器上设有用于检测布料位置的料位检测单元。

一种智能汽车装车系统，包括依次布置的用于检测车辆入场信息的入场卡口，用于称量车重的无人计量工位，排队区，装车区，苫盖区，以及用于检测车辆出场信息的出场卡口；所述装车区应用上述的定量装车系统。

可选的，所述无人计量工位布置在苫盖区与所述出场卡口之间、以及所述入场卡口与所述排队区之间。

可选的，所述苫盖区与所述出场卡口之间设有洗车台。

可选的，所述排队区与装车区之间设有车辆缓冲区。

可选的，还包括停车场，所述停车场设置在无人计量工位与排队区之间。

一种智能汽车装车工艺，包括以下步骤：

S1制作车辆信息卡，车辆信息卡与车辆一一对应；

S2接收订单信息，包含车辆车牌号、载货品种、载货量、预计装货时间；

S3判定到场装货车辆信息是否在订单信息内，如不在，流程结束；如在，为该车规划后续流程并上传；

S4称量该车辆净重；

S5为进场车辆分配装车工位，在后台进入排队序列，结合排队区各车道实时状态，自动为该车辆分配排队车道；

S6对车辆进行自动装车。

可选的，对车辆进行自动装车后，对车辆进行二次称重，如货物装载量超过最大装载量，返回场地卸载并重新承重至货物装载量达标。

本发明的有益效果在于：

发明通过将订单信息、车辆信息、场内物流信息等进行集中管理，以车辆从进场开始到出场的各流程环节为主线，对每个环节进行识别、检测，获取实时信息，准确掌握车辆的状态，合理的组织车辆在场的物流，在装车楼装车作业时通过智能化手段实现精确可靠的高效装车，尽可能减少各环节现场辅助人员，大幅提高装车效率和精准度，为企业带来经济效率。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为实施例一的系统平面图；

图2为实施例二的系统平面图；

图3为定量装车系统的装车模块示意图；

图4为定量装车系统的车辆定位模块示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1-图4，附图中的元件标号分别表示：制卡室1、入场卡口2、无人计量工位3、排队区4、缓冲区5、定量装车系统6、苫盖区7、出场卡口8、指示单元9、指示屏及语音广播10、缓冲仓11、喂料闸门12、称量斗13、排料闸门14、布料器15、料位检测单元16、校验单元17、车身检测单元18。

本发明提供了一种精准、高效的汽车装车工艺，较现有人工引导汽车装车等装车方式，装车的准确性得到较大的提升，装车的效率得到较大的提高，减少了装车生产环节的运营成本，提高了生产规模。

对从车辆派车进场开始进行无人化全流程信息化管理直到车辆出场。对车辆进场后进行路径引导、排序，使车辆物流顺畅。车辆进场后对车身尺寸进行扫描、识别，避免装错货物，防止司机作弊。装车楼内的定量称量及布料系统分为称量系统和布料系统两部分组成。定量称量系统根据系统内车辆排队信息提前获取所对应的车辆信息及货物装载量信息，在本次车辆离开装车工位后和下一车辆进入装车工位前的时间，通过对缓冲仓11下的多级闸门的控制，将物料按需装入称量斗13内等待车辆就位；布料系统通过称量斗13下方闸门及布料器15，将称量斗13内的物料分批次均匀的装入汽车货箱内。

在装车楼内通过车身检测单元18进行实时检测获取车辆准确的位置信息，对车身进行定位，并根据车身尺寸及装载货物量自动计算出车辆初始装料停车位、装料次数及每次装料车身的移动位置，通过指示信号等及语音提示信号引导司机在装车楼内进行移动直到装料结束。

将车辆信息、订单信息提前录入信息系统，为每一辆车制作一张RFID信息卡片粘贴于车内，卡片具有防撕功能，避免车辆套牌。在装车流程各关键环节安装读卡器，使车辆在流程的每一个环节都能将信息传到后台控制系统，实现对车辆的无人化全流程信息化管理，如果有不按规程作业或者紧急情况可通过场内的自动语音系统进行提示或者对讲沟通。

建立一套叫号及排队系统，当车辆读卡入场后，系统根据车辆的订单信息分配装车工位，不同的工位可对应不同的货物种类也可对应相同的货物种类，根据当日的作业计划进行分配。进入装车工位前设置排队区4，车道和装车工位进行对应，系统自动分配和提示车辆进入指定的车道排队候车。通过该系统的引导，作业高峰时期，不同货物种类的车辆可有序进行排队候车。

缓冲仓11出口设置四个闸门，在平面上呈正方形布置，对放料进称量斗13的过程进行粗级控制和精细控制，在初始放料时通过对角的两个闸门同时打开进行放料，加快放料速度，当达到一定比例后关闭其中一个闸门，仅对另一个闸门进行控制，以实现精准装料。当车辆就位后，系统自动根据车辆尺寸和货物量计算装料次数和每次排料量，并根据每一次排料量确定闸门的打开方式及开口度，使物料通过布料器15排到汽车货箱内均匀度最佳。

在车辆进入装车工位前，根据车辆尺寸信息指定车辆初始停车位置，司机驾车进入工位后按提示就位，同时通过车身定位装置进行实时检测，如果车辆未到位则进行提示且不能进行装料作业。

当一次装料完成后称量斗13排料闸门14关闭，等待车辆移位进行第二次装车，系统自动计算出车辆第二次装车位，驾驶室侧墙面安装有一排连续的LED指示灯，对应的一组LED灯亮，提示司机移动到位，以次类推，根据需要进行第三次装车。装车位设施视频监控和语音对讲等进行监控及辅助提示。

在门前设置制卡室1，为有人值守，配备办公电脑，高拍仪等设备，为第一次到场的车辆办理RFID信息卡，信息卡与车辆信息关联，两者为一一对应关系，工作人员为车辆粘贴信息卡，信息卡采用特殊材质和工艺制作，撕下后无效，以避免车辆套牌等不法手段。派车系统接受上级ERP订单信息，订单信息中包含运输车辆车牌号、载货品种、载货量、预计装货时间以及历史记录等信息。到场装货车辆信息被系统识别后系统自动判断该车是否在当日运输计划内，并为该车辆规划后续流程直到装车结束后更新系统内信息上传至上级ERP。

在后续各流程环节设置与RFID信息卡安装高度相适应的读卡装置，在适当的位置设置视频监控及语音对讲装置，以便在必要的时候进行远程人工辅助操作。系统自动为进场车辆分配好装车工位，在后台进入排队序列，并结合排队区4各车道实时状态，自动为该车辆分配排队车道。在车辆即将离开空车计量区时，通过自动语音广播和大屏提示货车司机即将驶入的排队车道，在车道上方设置显著的标识便于司机识别。

排队区4出口设置在装车楼进口附近，为了满足每个排队车道内的车辆具备临时切换装车工位的特殊工况，排队区4出口至装车楼进口需留有一定距离，满足车辆的最大转弯半径需要。

定量装车系统6设置于装车楼内，从上往下由缓冲仓11、喂料闸门12、称量斗13、排料闸门14、布料器15组成。缓冲仓11容积根据上游输送设备的平均能力确定，为保证生产的连续性，缓冲仓11最小容积不宜小于300m

车辆进入装车楼前，通过校验单元17的车辆识别装置对车辆进行校验，以确保司机没有进错装车工位。校验成功后车辆缓缓驶入，通过车身检测单元18进行车身位置测量，通过在驾驶室侧墙上设置的指示单元9提示车辆的初始停车位，并通过指示屏及语音广播10提示司机。车辆到达初始位置后，车辆停住，排料闸门14打开，完成一次排料后排料闸门14关闭，指示单元9上第二次停车位所在的灯亮，并通过指示屏及语音广播10提示司机移位，车辆到达设定位置后，车辆停住，排料闸门14打开，完成第二次排料。为保证排料过程的安全，在布料器15的出口设置若干个料位检测单元16进行检测。总的排料次数和车辆移动的次数根据装载量和车身尺寸在系统内自动计算出来。

缓冲仓11出口至少应设置不小于2个出口。称量斗13出口设置1个布料平板闸门，由液压系统控制，闸门下方联结布料器15，布料器15的作用是靠内部设置的导料板等将称量斗13内排出的物料均匀的布在汽车货箱内，在布料器15四周设置料位计，检测车厢内的料位高度，避免撒料事故。装车工位内车道靠驾驶员侧设置LED引导指示灯(指示单元9)，指示灯为连续布置，根据车辆尺寸信息自动计算出停车位，对应指示灯亮，提示司机驾驶车辆到位。

车道内前后设置车身检测单元18，可实时检测车辆的移动状态，如果偏离预定位置进行语音提示，直到移动到指定范围内时经系统确认后才能进行布料闸门排料作业。计量区采用无人化方式，在计量区设置防作弊检测措施对车辆进行监控，防止车辆在计量过程中车轮未全部上磅。在重磅司机侧设置与司机坐姿大致等高的打印机出口，自动为装料后计量完成的车辆打票据，便于司机取票。

实施例一的系统工艺如下：进场车辆通过后台的派车系统将车辆信息和订单信息关联，车辆首次到场装车，先在场外制卡室1进行排队制卡，将车辆的信息录入信息系统，并与信息卡的信息关联起来，卡片具有防撕功能，避免车辆套牌；安装好信息卡的车辆在入场卡口2进行信息读取，校验成功后，车辆入场；车辆到达无人计量工位3进行空车计量，在此位置，系统通过对车辆信息的识别，关联车辆订单信息，并结合后台数据库的信息，以平衡后续生产为策略，自动判断该车辆进入后续排队区4的序列，并通过设置在显著位置的指示牌和语音广播引导车辆进入排队区4；车辆在排队区4严格按照顺序依次向前挪车，在排队区4和定量装车系统6之间设立车辆缓冲区5，便于排队区4的车辆在进入定量装车系统6的工位之前能够避免车流干扰。定量装车系统6设置在装车楼内，在定量装车系统6内装车工位的设置数量与整个系统的设计规模相关，也和需装车的物料品种有关，各装车工位之间是可以实现互换与备用的。在定量装车系统6内根据指示和引导完成货物装载后，车辆驶离装车楼，在苫盖区7临时停车，进行盖苫布的操作，满足路政部门对散装货物的封闭运输的规定。驶离苫盖区7后车辆进入无人计量工位3进行重车计量，在此位置，系统通过对车辆信息的识别、车辆的称重，并完成票据的打印。在工艺上满足重车回皮的功能需要，即货物装载量超过最大装载量时，需要返回到场地内进行卸载，然后重新进入重车计量工位进行计量及票据打印。完成该工序后，车辆经过洗车台，最后再到出场卡口8进行信息读取，校验成功后，车辆出场。

实施例二与实施例一的主要区别为：实施例二在实施例一的基础上增加了场地内的单独的停车场地，适用于对进场车辆缓冲空间要求更大的工况。在实施例一中所述车辆到达无人计量工位3进行空车计量完成后，系统引导车辆不直接进入排队区4的车道，而是引导车辆进入停车场区域，在停车场作为更大的缓冲场地，通过在停车场内增设语音及动态指示牌滚动提示车辆何时进入排队区4车道。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。