CN105858036A - 物料存取系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物料存取系统及控制方法，包括设置于仓库内的货架系统和取料系统，所述货架系统包括货位控制器、及与所述货位控制器连接的存料装置，所述存料装置设有编码部，所述取料系统包括取料车、设置于所述取料车上的取料件、及设置于所述取料车上并电性连接的操控装置和扫描装置，所述操控装置与所述货位控制器电性连接，所述扫描装置与所述编码部配合。通过上述物料存取系统能有效改善和提高生产车间的产能与成本控制，工作效率高，系统结构简单且操控方便。

Description

物料存取系统及控制方法

技术领域

本发明涉及仓储物料管理系统技术领域，尤其是涉及一种物料存取系统及控制方法。

背景技术

随着我国制造业等领域的快速发展，各辅助生产技术环节例如物料供应等对于提高生产效率有着至关重要的作用。其中物料存取的方式在生产过程中占重要成分，它关系到一个车间的自动化水平，进而反应生产能力，从而影响企业的生产成本与利润。

随着工业自动化高速发展，一些精密加工生产车间已实现全自动化生产格局。而在高精度与低精度生产之间普遍存在大量中等精度生产类型。目前对于中等精度生产车间，物料的存取通常都是人工操作，没有一种较为适合该类生产所需的物料管控存取系统。若采用全自动化物料存取方式则受到物料本身限制，且会加重企业成本；若采用全人工操作则相对影响效率，降低产能，直接增加了企业用工成本与造成交货货期延迟。

发明内容

基于此，本发明提供一种物料存取系统及控制方法，在于克服现有技术的缺陷，能有效改善和提高生产车间的产能与成本控制，工作效率高，系统结构简单且操控方便。

本发明的目的是这样实现的：

一种物料存取系统，包括设置于仓库内的货架系统和取料系统，所述货架系统包括货位控制器、及与所述货位控制器连接的存料装置，所述存料装置设有编码部，所述取料系统包括取料车、设置于所述取料车上的取料件、及设置于所述取料车上并电性连接的操控装置和扫描装置，所述操控装置与所述货位控制器电性连接，所述扫描装置与所述编码部配合。

进一步地，所述存料装置包括并排且间隔设置的至少两个货架单元，所述货架单元包括储料件，及与所述货位控制器电性连接的驱动机构，所述驱动机构包括驱动件、及与所述驱动件连接的传动臂，所述传动臂与所述储料件连接。

进一步地，两个所述货位单元间形成有行车通道，所述取料系统还包括沿所述行车通道的延伸方向布设的行车轨道，所述取料车设置于所述行车轨道上。

进一步地，所述取料车与两个所述货位单元的间距相等。

进一步地，所述行车轨道至少包括一转弯段及两个直行段，所述货架单元的数量为三个，所述货架单元与所述直行段交替间隔布置，且两个所述直行段分别与所述转弯段的首、尾端衔接。

进一步地，所述扫描装置包括驱动器、扫描探头、及用于使所述扫描探头转动换向的转向机构，所述扫描探头与所述转向机构连接，所述转向机构与所述驱动器连接。

进一步地，所述取料系统还包括设置于所述取料车上的显示装置，所述显示装置与所述操控装置电性连接。

进一步地，所述取料系统还包括用于存放取出物料的存料件，所述存料件设置于所述取料车上。

进一步地，还包括用于撷取抓取物料信息的图像传感器，所述图像传感器设置于所述取料件上、并与所述操控装置通信连接。

本发明还提供一种如上所述的物料存取系统的控制方法，其包括如下步骤：

S1：操控装置录入待取物料编码信息；

S2：取料车沿行车轨道向前行进，操控装置驱动扫描装置对两侧存料装置上的编码部进行扫描分析；

S3：判断获取扫描编码信息与待取物料编码信息是否匹配；

S4：若是，操控装置控制取料车停止行进，取料件由储料件内取出所需物料；若否，返回执行步骤S2；

S5：当获取所有待取物料后，取料车停止运行。

本发明的有益效果在于：

上述物料存取系统当所述取料车沿所述存料装置行进时，所述操控装置控制所述扫描装置对所述存料装置上的编码部进行快速扫描分析，当扫描编码部的信息与预存与所述操控装置内的待取物料信息匹配时，此时所述取料件由所述存料装置内拿取所需物料，直到所有所需待取物料全部获取完毕时，取料车停止运行。通过上述物料存取系统能有效改善和提高生产车间的产能与成本控制，工作效率高，系统结构简单且操控方便。

上述物料存取系统的控制方法通过操控装置录入待取物料编码信息，之后驱动取料车沿行车轨道向前行进；行进过程中，操控装置驱动扫描装置对相邻两侧存料装置上的编码部进行扫描分析；当获取扫描编码信息与待取物料编码信息匹配时，操控装置控制取料车停止行进，取料件由储料件内取出所需物料；当获取扫描编码信息与待取物料编码信息不匹配时，取料车继续向前行进；循环返回执行步骤S2～S4；当获取所有待取物料后，取料车停止运行。上述控制方法能有效改善和提高生产车间的产能与成本控制，工作效率高，系统结构简单且操控方便。

附图说明

图1为本发明实施例所述的物料存取系统的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的物料存取系统的控制方法的流程图。

附图标记说明：

100、仓库，200、货架系统，220、存料装置，222、货架单元，300、取料系统，310、取料车，320、取料件，330、操控装置，340、扫描装置，350、行车轨道，352、直行段，354、转弯段，360、显示装置，370、存料件，400、行车通道。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细说明：

如图1所示，一种物料存取系统，包括设置于仓库100内的货架系统200和取料系统300，所述货架系统200包括货位控制器、及与所述货位控制器连接的存料装置220，所述存料装置220设有编码部，所述取料系统300包括取料车310、设置于所述取料车310上的取料件320、及设置于所述取料车310上并电性连接的操控装置330和扫描装置340，所述操控装置330与所述货位控制器电性连接，所述扫描装置340与所述编码部配合。

上述物料存取系统当所述取料车310沿所述存料装置220行进时，所述操控装置330控制所述扫描装置340对所述存料装置220上的编码部进行快速扫描分析，当扫描编码部的信息与预存与所述操控装置330内的待取物料信息匹配时，此时所述取料件320由所述存料装置220内拿取所需物料，直到所有所需待取物料全部获取完毕时，取料车310自行停车。通过上述物料存取系统能有效改善和提高生产车间的产能与成本控制，工作效率高，系统结构简单且操控方便。

在本实施例中，所述取料件320可以是人或者机械手；当所述取料件320指代人时，上述物料存取系统可以实现半自动化工作，当所述取料件320指代机械手时，机械手与所述操控装置330电性驱动，因而配合系统的其他部件协同动作可以实现整个物料存取系统的全自动化工作，如此可以使得本物料存取系统具有更丰富的功能性，极高的改造适应性，可以适应不同工作场合的需要，通用性高。

此外，所述取料车310为四轮板车，其上安装有电动机并由所述操控装置330驱动，当上述物料存取系统为半自动化工作时，所述操控装置330上设有启闭按钮，通过人操作启闭按钮控制取料车310的行驶或停止。当上述物料存取系统为全自动工作时，则由预设于所述操控装置330内的程序指令控制取料车310的工作。所述编码部用于区分不同类型的物料，其可以是采用纸等作为基体，在上面以数字、二维码或条形码等形式构成，或者采用LED等电子显示屏幕，在屏幕上显示数字、二维码或条形码的形式，亦或为其他形式。

进一步地，所述存料装置220包括并排且间隔设置的至少两个货架单元222，所述货架单元222包括储料件，及与所述货位控制器电性连接的驱动机构，所述驱动机构包括驱动件、及与所述驱动件连接的传动臂，所述传动臂与所述储料件连接。

在本实施例中，所述货架单元222包括货架，货架被均匀间隔成多个货位，货位内设置有所述储料件，所述储料件可以是半封闭的箱体、盒体等，其内部盛装有各种物料。此外，每一个储料件均连接有一个传动臂，传动臂与驱动件连接，所述驱动件可以是气缸，电机等，多个所述驱动件均与所述货位控制器电性连接。当扫描装置340检测到某一个货位上的编码信息与待取物料信息相通时，此时所述操控装置330首先输出指令给取料车310停止行进，并位于行车轨道上与该货位的对应位置处，同时输出指令触发所述货位控制器，由所述货位控制器控制该货位上的驱动件动作，推动所述传动臂，由所述传动臂将储料盒伸出，以方便人或机械手拿取物料。当取完物料后将储料盒拉回至货位内。通过上述实施方式通过将储料盒从货位内伸出，可以极大地提高拿取物料的便利性和有效性，避免机械手与货位发生干涉，提高了工作效率。

此外，所述取料系统300还包括设置于所述取料车310上的显示装置360，所述显示装置360与所述操控装置330电性连接。当取料车310停止，由工人拿取物料时，所述显示装置360上会循环播报对应货位的所需待取物料的数量、名称等信息，从而可以给人们起到提示作用，以确保拿取物料种类和数量的正确性，提高工作的有效性。

在上述实施例的基础上进一步地，两个所述货位单元间形成有行车通道400，所述取料系统300还包括沿所述行车通道400的延伸方向布设的行车轨道350，所述取料车310设置于所述行车轨道350上。通过在所述行车通道400内布设所述行车轨道350，可以保证取料车310按预定路径行驶，有利于提高取料车310的自动化工作水平，同时无需为取料车310配备驾驶人员，有利于降低企业的人力成本。优选的，所述行车轨道350采用地嵌式敷设方式，即轨道与仓库100地面平齐，如此可以极大地方便工作人员的行走。此外，在进一步的实施例中所述取料车310与两个所述货位单元的间距相等。如此可以提高拿取取料车310左、右两侧的物料时的便利性。

进一步地，所述扫描装置340包括驱动器、扫描探头、及用于使所述扫描探头转动换向的转向机构，所述扫描探头与所述转向机构连接，所述转向机构与所述驱动器连接。当取料车310沿行车轨道350向前行进时，所述驱动器通过所述操控装置330的指令动作，之后由所述转向机构带动所述扫描探头实现取料车310左、右两侧货位编码信息的轮换扫描，如此不仅可以使扫描装置340的组成部件少，结构简单，同时可以降低企业成本。

应当注意的是，为了避免造成漏扫描的情况发生，优选所述扫描探头的转向速度大于取料车310的行进速度，即扫描探头由左至右扫描对称布置的两个货位信息所耗费的时间应当小于取料车310通过该两个货位的时间，优选的两个时间相等，所述探头扫描完两侧的货位信息时，取料车310刚好通过该货位，如此可以提高工作的可靠性，避免产生漏扫描和漏取料的问题发生，确保待取物料的获取完整性。在另一个实施例中，可以配备两个扫描探头，分别对左侧、右侧的货位上物料编码信息进行同时扫描。

此外，在本实施例中上述物料存取系统还包括用于撷取抓取物料信息的图像传感器，所述图像传感器设置于所述取料件320上、并与所述操控装置330通信连接。

在全自动物料存取系统中，通过机械手拿取物料，由于机械结构存在灵活度具有局限性的客观缺陷，当所取物料的体积很小或者发生相互粘结时，很有可能导致机械手拿取物料的数量过多或过少，会使拿取物料的过程存在相应的修正步骤，即将多拿的物料放回或通过多次拿取实现所需数量的物料获取，如此会极大地影响机械手的工作效率，降低物料存取系统的工作有效性，增加企业成本。

通过在机械手上安装所述图像传感器，所述图像传感器用于实施监测机械手拿取物料的数量等信息，可以在拿取物料时将机械手抓取物料的实时画面传输至所述操控装置330进行分析，及时控制机械手作出修正操作，可以提高机械手一次拿取物料的有效性和正确性，提高物料存取系统的工作效率，降低企业生产成本。所述取料系统300还包括用于存放取出物料的存料件370，所述存料件370设置于所述取料车310上。在本实施例中，所述存料件370为料框，用于收纳工作人员或机械手拿取的物料，同时当获取所有待取物料之后，便于将获取物料的搬运，提高工作的便利性。

进一步地，所述行车轨道350至少包括一转弯段354及两个直行段352，所述货架单元222的数量为三个，所述货架单元222与所述直行段352交替间隔布置，且两个所述直行段352分别与所述转弯段354的首、尾端衔接。在本实施例中，包括四个并排间隔布置的所述货架单元222，三个所述直行段352分别一一布置于相邻两个所述货架单元222中间，两个所述转弯段354分别于三个所述直行段352衔接。所述转弯段354和所述直行段352相互衔接形成S型的行车轨道，其中一个直行段352与仓库进口处衔接，另一个直行段352与仓库的出口处衔接，三个所述货架单元222与两个所述直行段352一一交替布置，由此使得单条轨道的两侧均等间距布置有所述货位单元，如此可以根据仓库100结构尽可能的有效使用仓库100空间布置更多的货架，提高仓库100的物料存放数量，降低企业的成本，同时还能够保证取料车310的顺利通行，使工人或机械手方便从轨道两侧拿取物料。

如图2所示，本发明还提供一种如上所述的物料存取系统的控制方法，其包括如下步骤：

S1：操控装置330录入待取物料编码信息；

S2：取料车310沿行车轨道350向前行进，操控装置330驱动扫描装置340对两侧存料装置上的编码部进行扫描分析；

S3：当获取扫描编码信息与待取物料编码信息匹配时，操控装置330控制取料车停止行进，取料件320由储料件内取出所需物料；

S4：当获取扫描编码信息与待取物料编码信息不匹配时，返回执行步骤S2；

S5：循环执行步骤S2～S4；

S6：当获取所有待取物料后，取料车310停止运行。

S1：操控装置录330入待取物料编码信息；

S2：取料车310沿行车轨道350向前行进，操控装置330驱动扫描装置340对两侧存料装置上的编码部进行扫描分析；

S3：判断获取扫描编码信息与待取物料编码信息是否匹配；

S4：若是，操控装置330控制取料车310停止行进，取料件320由储料件内取出所需物料；若否，返回执行步骤S2；

S5：当获取所有待取物料后，取料车停止运行。

上述物料存取系统的控制方法通过操控装置330录入待取物料编码信息，之后驱动取料车310沿行车轨道350向前行进；行进过程中，操控装置330驱动扫描装置340对相邻两侧存料装置220上的编码部进行扫描分析；当获取扫描编码信息与待取物料编码信息匹配时，操控装置330控制取料车310停止行进，取料件320由储料件内取出所需物料；当获取扫描编码信息与待取物料编码信息不匹配时，取料车310继续向前行进；循环返回执行步骤S2～S4；当获取所有待取物料后，取料车310停止运行。上述控制方法能有效改善和提高生产车间的产能与成本控制，工作效率高，系统结构简单且操控方便。其中，当货架为多层结构时，扫描探头对多层储料盒上的编码信息依次进行快速扫描。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种物料存取系统，其特征在于，包括设置于仓库内的货架系统和取料系统，所述货架系统包括货位控制器、及与所述货位控制器连接的存料装置，所述存料装置设有编码部，所述取料系统包括取料车、设置于所述取料车上的取料件、及设置于所述取料车上并电性连接的操控装置和扫描装置，所述操控装置与所述货位控制器电性连接，所述扫描装置与所述编码部配合。

2.根据权利要求1所述的物料存取系统，其特征在于，所述存料装置包括并排且间隔设置的至少两个货架单元，所述货架单元包括储料件，及与所述货位控制器电性连接的驱动机构，所述驱动机构包括驱动件、及与所述驱动件连接的传动臂，所述传动臂与所述储料件连接。

3.根据权利要求1所述的物料存取系统，其特征在于，两个所述货位单元间形成有行车通道，所述取料系统还包括沿所述行车通道的延伸方向布设的行车轨道，所述取料车设置于所述行车轨道上。

4.根据权利要求3所述的物料存取系统，其特征在于，所述取料车与两个所述货位单元的间距相等。

5.根据权利要求3所述的物料存取系统，其特征在于，所述行车轨道至少包括一转弯段及两个直行段，所述货架单元的数量为三个，所述货架单元与所述直行段交替间隔布置，且两个所述直行段分别与所述转弯段的首、尾端衔接。

6.根据权利要求1所述的物料存取系统，其特征在于，所述扫描装置包括驱动器、扫描探头、及用于使所述扫描探头转动换向的转向机构，所述扫描探头与所述转向机构连接，所述转向机构与所述驱动器连接。

7.根据权利要求1所述的物料存取系统，其特征在于，所述取料系统还包括设置于所述取料车上的显示装置，所述显示装置与所述操控装置电性连接。

8.根据权利要求1所述的物料存取系统，其特征在于，所述取料系统还包括用于存放取出物料的存料件，所述存料件设置于所述取料车上。

9.根据权利要求1所述的物料存取系统，其特征在于，还包括用于撷取抓取物料信息的图像传感器，所述图像传感器设置于所述取料件上、并与所述操控装置通信连接。

10.一种如权利要求1至9任一项所述的物料存取系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：操控装置录入待取物料编码信息；

S2：取料车沿行车轨道向前行进，操控装置驱动扫描装置对两侧存料装置上的编码部进行扫描分析；

S3：判断获取扫描编码信息与待取物料编码信息是否匹配；

S4：若是，操控装置控制取料车停止行进，取料件由储料件内取出所需物料；若否，返回执行步骤S2；

S5：当获取所有待取物料后，取料车停止运行。