【实用专利】一种麦轮移动垂直输送装车机- 大数跨境

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【实用专利】一种麦轮移动垂直输送装车机

全球智能装卸机器人

2026-11-01

导读：把全向移动底盘、剪叉液压升降、平台输送机、视觉与测距辅助定位、液压支腿固定组合集成为一台可移动装备，属结构组合型实用新型；单点技术均为成熟技术，价值在于地面到车厢这段作业链条的一体化。

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概览　专利基本信息与文献构成

项目	内容
专利名称	垂直输送智能装车
专利类型	实用新型专利
授权公告号	CN 224900311U
申请号	202522518046.9
专利权人	北京鑫创数字科技股份有限公司，地址为北京市石景山区实兴大街 30 号院 3 号楼 2 层 A-0154 房间，邮编 100041
发明人	郭献光

一、概念界定：这台设备究竟是什么

它是一台可自行走的一体化装车装备，把全向移动底盘、剪叉式液压升降、平台输送机、视觉与测距感知、PLC 控制集成在一台小车上，让货物在地面被举升到与车厢齐平的高度后，直接由设备上的输送机送入车厢。

专利名称本身已经把方案拆成三个关键词：

· 垂直输送：设备自身承担把货物从地面低位举升到车厢高度这段垂直位移，取代人工叉车举升。

· 智能：视觉识别摄像头采集车厢位置信息、激光测距传感器检测与车厢的距离，二者与 PLC 控制器构成感知、决策、执行的闭环，实现自主移动定位、自动支撑固定与升降高度自适应。

· 装车：由固定在提升架上端的输送机完成把物料送入车厢的水平段输送。

与相近装备的边界（解读视角）

对照对象	本专利与其差异
桁架、龙门式装车机	本专利不含跨车桁架，不含机械手抓取码垛，靠输送机把物料送入车厢，不负责车厢内的码放动作。
叉车、AGV、AMR	虽具备底盘移动能力，但核心不是搬运，而是举升加输送装车这一垂直作业链条。
伸缩臂式、伸缩皮带装车机	作用相近，均为移动底盘加输送装车，差别在升降方式：本专利用剪叉液压升降平台替代臂架俯仰，平台承载面更接近水平，且自带液压支腿落地固定。

一句话定位：本专利属结构组合型实用新型，所采用的麦克纳姆轮、剪叉升降、输送机、PLC 与视觉均为成熟技术，其价值在于把地面到车厢这段装车作业整合为一台可移动设备。

二、设计背景：它要解决什么问题

2.1 装车环节的地位

说明书指出，在物流仓储、生产制造等领域，货物装车是连接生产端与运输端的关键环节，其效率与安全性直接影响供应链整体流转速度。

2.2 现有做法及其痛点

背景技术描述的现实是：多数中小型企业及部分大型仓库仍依赖人工装车加简易输送设备的模式，即人工控制叉车移动到货车旁，再把货物提升到与车厢匹配的高度后完成装车。由此带来四类问题：

痛点	具体表现
劳动强度大	货物举升与对位依赖人工反复操作，体力消耗大。
装车效率低	作业节拍受人工操作速度限制，难以连续稳定输出。
安全性差	设备操控完全依赖人工，缺乏自动化的对位与固定手段。
货物易倒塌伤人	提升过程中货物稳定性无保障，存在伤及作业人员的风险。

说明书进一步指出，这些问题不只是增加企业运营成本，还严重威胁作业人员的生命安全。

2.3 立项动机

基于上述缺失，专利权人对现有结构进行研究改良，提出垂直输送智能装车，以解决上述传统模式的问题，达到更具实用价值的目的。

三、系统构成

方案由两大机构组成：输送机构，包含车架与提升架；提升机构，设置于车架与提升架之间。按功能可归为四层，即移动作业层、升降层、移动底盘与固定层、感知与控制层。

3.1 第一层：移动作业与承载层，位于提升架之上

部件	安装关系与作用
输送机	固定安装于提升架上端，装车时把物料输送至车厢内。
护栏	固定安装于提升架上端，作业时保障安全。
激光测距传感器	嵌设安装于提升架的一端，检测设备与车厢的距离并反馈给控制器。

3.2 第二层：升降层，位于车架与提升架之间

部件	安装关系与作用
第一支撑架，一对	一端与车架上端面的第一活动座铰接，一端之间固定横杆。
第二支撑架，一对	一端与提升架底端面的第二活动座铰接，并与第一支撑架在中心处以销轴交叉铰接，构成剪叉式结构。
第一连接杆与第二连接杆	分别把一对支撑架的另一端连为整体，使两侧支撑力均匀分布，避免单侧受力过大导致结构变形。
滚轮	转动连接于两根连接杆的两端，与滑槽滚动配合，把滑动摩擦转为滚动摩擦。
横杆	固定于第一支撑架一端之间，作为第二液压伸缩杆的转动支点。
第二液压伸缩杆	转动连接于横杆上，其输出端与第一连接杆转动连接；伸缩即驱动两支撑架交叉角度变化，带动提升架升降。
滑槽	开设于车架上端面与提升架底端面的另一端两侧，为提升机构提供导向空间。

3.3 第三层：移动底盘与固定层

部件	安装关系与作用
车架	整机的安装基础，其余部件均以其为基准布置。
麦克拉姆轮	车架两端各转动连接一对，共 4 只，实现设备的灵活移动。
减速机	固定安装于车架内部底端两侧，输出端与对应位置的麦克拉姆轮传动连接，调节驱动电机的输出转速与扭矩。
驱动电机	固定安装于减速机一侧，输出端接减速机输入端，为麦克拉姆轮提供动力。
第一液压伸缩杆	车架两侧各固定安装一对，输出端安装支撑座。
支撑座	随伸缩杆伸出而落地，把设备固定于地面，提升装车时的稳定性。
第一活动座与第二活动座	分别为车架上端面一端、提升架底端面一端的铰接支点。

3.4 第四层：感知与控制层

部件	作用
PLC 控制器	固定安装于车架一端，接收视觉识别摄像头采集的车厢位置信息，控制驱动电机启动并统筹整机动作。
视觉识别摄像头	安装于 PLC 控制器一侧，采集车厢位置信息，配合 PLC 实现智能定位与控制。

3.5 机构构成总览

机构	包含部件
输送机构	车架、提升架、护栏、输送机、激光测距传感器、PLC 控制器、视觉识别摄像头、麦克拉姆轮、第一液压伸缩杆、支撑座、滑槽、第一活动座、第二活动座、减速机、驱动电机
提升机构	第一支撑架、第二支撑架、横杆、第二液压伸缩杆、第一连接杆、第二连接杆、滚轮

四、技术特点

4.1 权利要求布局：保护范围是分层的

权利要求 1 为独立权利要求，限定整体方案；权利要求 2 引用权利要求 1，限定减速机；权利要求 3 引用权利要求 2，限定驱动电机；权利要求 4 引用权利要求 1，限定活动座与滑槽；其后权利要求 5 至权利要求 8 呈单链递进，依次引用前一项，分别限定剪叉式提升结构、连接杆、滚轮、横杆与第二液压伸缩杆。

权项	技术特征	文本载明的效果
1	输送机构，包含车架与提升架；提升机构；提升架上端的输送机与护栏；提升架一端的激光测距传感器；车架两端各一对麦克拉姆轮；车架一端的 PLC 控制器及其一侧的视觉识别摄像头；车架两侧各一对第一液压伸缩杆及其输出端的支撑座	实现垂直输送与智能装车一体化，提高装车效率
2	车架内部底端两侧的减速机，输出端与对应麦克拉姆轮传动连接	调节转速与扭矩，使轮子获得适配的移动速度与驱动力，避免转速过快或扭矩不足影响移动稳定性
3	减速机一侧的驱动电机，输出端接减速机输入端	动力输出稳定且可控，适配精准移动需求，提升自动化程度
4	车架上端面一端一对第一活动座、提升架底端面一端一对第二活动座、另一端两侧开设滑槽	提供铰接支点与导向空间，确保升降沿预设轨迹，避免偏移
5	提升机构由一对第一支撑架与一对第二支撑架构成，分别与活动座铰接，中心处经销轴铰接	交叉铰接形成剪叉式结构，强度高、承重能力强，升降平稳，适配不同高度
6	第一支撑架、第二支撑架另一端之间分设第一连接杆与第二连接杆	两侧支撑力均匀分布，避免单侧受力过大导致结构变形
7	连接杆两端转动连接滚轮，与滑槽滚动配合	滑动摩擦转为滚动摩擦，减小阻力、降低能耗、减少磨损、延长寿命
8	第一支撑架一端之间装横杆，横杆上转动连接第二液压伸缩杆，其输出端与第一连接杆转动连接	液压驱动动力强劲、调节精准，可精准控制提升高度

4.2 六项核心技术特点

特点	技术实现	文本表述的收益
全向灵活移动	车架两端各一对麦克拉姆轮，由独立的驱动电机经减速机驱动；减速机同时承担转速与扭矩的调节。	适配不同装车位置；动力输出稳定可控，实现灵活且平稳移动。
剪叉式液压升降	第一、第二支撑架中心经销轴交叉铰接成剪叉结构，由第二液压伸缩杆伸缩改变交叉角度。	结构强度高、承重能力强，可稳定支撑提升架及输送机重量；液压驱动动力强劲、调节精准，适配不同车厢高度。
滚轮与滑槽降阻	连接杆两端设滚轮，与两侧滑槽滚动配合；连接杆把两侧支撑架连成整体。	滑动摩擦转为滚动摩擦，减小运动阻力、降低能耗、减少磨损；支撑力均匀分布，避免结构变形。
感知与控制闭环	视觉识别摄像头采集车厢位置信息交由 PLC 控制行走定位；激光测距传感器检测与车厢距离并反馈 PLC。	配合实现智能定位与控制，达成智能定位、精准升降、稳定输送的一体化作业。
作业稳定性设计	车架两侧各一对第一液压伸缩杆，输出端支撑座落地固定；提升架上端设护栏。	提升装车时的稳定性，保障作业安全。
便于落地制造	说明书说明标准零件均可市购、可按说明书与附图订制，连接采用螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械与设备采用常规型号，控制由控制器自动实现。	方案不依赖特殊零部件，便于制造与推广。

4.3 工作原理

感知与移动：PLC 控制器接收视觉识别摄像头采集的车厢位置信息，控制驱动电机启动，经减速机调节转速与扭矩后驱动麦克拉姆轮，带动设备精准移动至装车位置。

2. 支撑固定：第一液压伸缩杆伸长，推动支撑座落地，把整机固定于地面。

3. 测距对准：激光测距传感器检测与车厢的距离并反馈至 PLC 控制器。

4. 自适应升降：第二液压伸缩杆伸缩，驱动两支撑架绕铰接点转动，经连接杆带动滚轮沿滑槽滚动，剪叉结构伸缩实现提升架平稳升降，把输送机调至适配车厢的高度。

5. 输送装车：输送机把物料输送至车厢内，护栏保障作业安全，完成垂直输送与智能装车一体化作业。

五、装车机功能

功能	实现部件	说明
自主行走与定位	PLC 控制器、视觉识别摄像头、驱动电机、减速机、麦克拉姆轮	依据车厢位置信息自动移动至装车位置，无需人工操控叉车对位。
自动支撑固定	第一液压伸缩杆与支撑座，车架两侧各一对	作业前落地支撑，抑制设备在装车过程中的位移与倾覆。
测距对准	激光测距传感器	检测与车厢的距离并反馈控制器，辅助精确停靠与作业判断。
高度自适应升降	提升机构，即剪叉结构与第二液压伸缩杆	把输送机调到与车厢匹配的高度，适配不同车厢高度。
连续输送装车	输送机	把物料连续送入车厢内，替代人工举升与搬运的垂直段作业。
作业安全防护	护栏、支撑座固定、测距检测	防止人员与货物坠落，并降低对位过程的碰撞风险。
作业一体化	整机协同	移动、固定、测距、升降、输送形成连续流程，一次到位完成装车准备与装车。

功能边界提示：文本明确的是输送机把物料输送至车厢内，并未描述车厢内如何分层码放、是否需要人员在车厢内接料摆放。因此本专利的功能闭环止于把物料送进车厢，车厢内的堆码环节不属于该方案。

六、应用场景

6.1 说明书明确指向的场景（文本事实）

· 领域：物流仓储、生产制造等领域的货物装车环节。

· 对象：多数中小型企业及部分大型仓库，即目前仍在使用人工装车加简易输送设备的场所。

· 替代目标：取代人工控制叉车移动至货车旁、再把货物提升到与车厢匹配高度的作业方式。

6.2 方案能力对应的适用条件（解读）

方案能力	对应适配的现场条件
车厢高度不一，需高度自适应	多车型、多规格货车混合作业的库前场地或月台。
装车位置多变，需全向移动	装车位不固定、需在货车周围小幅平移对位的开放场地。
自带液压支腿落地固定	无固定轨道、不便铺设地面设施的临时或既有装车位。
由输送机完成物料入厢	货物形态为可由输送机承载输送的单元化货物。

说明：货物形态、承载能力、作业效率均未在专利文本中限定或给出参数，上表由输送机送料与高度自适应的技术特征推导，属分析判断，实际适配范围应以厂家样机实测为准。

7.综合评价

创新落点：把全向移动底盘、剪叉液压升降、平台输送机、视觉与测距辅助定位、液压支腿固定组合集成为一台可移动装备，属结构组合型实用新型；单点技术均为成熟技术，价值在于地面到车厢这段作业链条的一体化。

适用定位：适配中小型仓储与工厂、多车型多车位、无固定轨道、轻中载单元化货物的装车环节；

END

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