CN106865195B - 一种板材搬运机器人系统 - Google Patents

Abstract

本发明一种板材搬运机器人系统，涉及板材自动化搬运作业。本发明由板材分离系统、板材运输系统、卸料系统和控制系统组成。本发明通过自动化控制技术实现了板材的自动化搬运，减轻了工作人员的劳动强度；采用支撑式搬运，无需吸盘吸附，可以适用于表面不平整，气密性差的板材搬运。本发明可以实现同时搬运多块板材，根据使用要求和板材特点，可以一次分离出多块板材进行搬运作业。本发明设置有卸料系统，可以实现多个卸料工位共享同一台搬运机器人和板材分离系统，作业效率高，可以满足多个作业工位同时作业。本发明中的板材运输系统采用地面轨迹线条引导行进路线，引导准确，造价低廉，具有良好的经济性和实用性。

Description

一种板材搬运机器人系统

技术领域

本发明的技术方案涉及板材自动化搬运系统，具体地说是一种板材搬运机器人系统。

背景技术

近年来，各自动化生产作业大规模发展，其中机器人自动化搬运作业是一个典型的环节。板材作为重要的生产资料，大量的出现在各种生产生活中，板材搬运是板材作业的重要组成部分。机器人自动搬运板材作业是机器人自动化作业和板材行业重要的技术领域，目前，因为板材的种类繁多，力学特征各异，表面特征不同，板材自动化搬运作业各有不同的技术手段，主要分为以下几类：串联机器人、直角坐标机器人、并联机器人；但是这些机器人大多都依赖吸盘，而且末端的负载能力不足，难以解决重量大、表面不平整的板材。如：CN105151772A公开了一种板材搬运机器人，包括吸盘机械手、提升驱动装置、行走装置和控制系统，该机器人可以对表面光滑、气密性好质量适中的板材进行自动化搬运，但是当板材表面不平整，或者气密性差，再或者板材质量较大的板材，该机器人将出现无法吸附和平衡性不足等无法可克服的技术缺陷。

总之，现有技术产品不能很好的解决板材自动化搬运的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种板材搬运机器人系统，能够进行板材自动化搬运作业，且可以适应表面不平整的板材，气密性差的板材和质量大的板材的自动化搬运，并可以将板材搬运至工作工位后卸下后继续想起他工位搬运，具有多工位共享的功能。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案包括一种板材搬运机器人系统，由板材分离系统、板材运输系统、卸料系统和控制系统组成，板材分离系统包括：板材、橡胶垫层、固定板A、基架、光杠B、电动推杆、固定板B、移动板、压力传感器B，其中基架固定在地面上，固定板A安装在基架的右侧，固定板B安装在基架的左侧，固定板A与固定板B之间安装有光杠B，移动板安装在光杠B上，位于固定板A与固定板B之间，移动板的右侧面附着有橡胶垫层，移动板与橡胶垫层之间贴有压力传感器，固定板B右侧安装有电动推杆，电动推杆的另一端安装在移动板的左侧，固定板A的左侧附着有橡胶垫层，板材夹持在移动板与固定板A之间；板材运输系统包括：载料区、载料区识别码、卸料区、卸料区识别码、轨迹色带、地面、千斤顶、光杠A、托板、压力传感器A、橡胶顶垫、运输平台、视觉传感器，其中载料区位于板材分离系统的下方，载料区识别码位于载料区中央，卸料区位于板材使用工位附近，卸料区识别码位于卸料区中央，载料区识别码与卸料区识别码之间通过轨迹色带连接，轨迹色带贴在地面上，运输平台位于地面上，运输平台下面装有视觉传感器，运输平台上面设置有托板，托板与运输平台之间通过光杠A连接，千斤顶的下端固定在运输平台的上面中央的位置，千斤顶的上端与托板的下表面连接，托板的上表面安装有橡胶顶垫，托板与橡胶顶垫之间贴有压力传感器A；卸料系统包括：横梁、竖梁、触碰开关，其中竖梁固定在地面上，竖梁上面设置有横梁，横梁的中间安装有触碰开关；控制系统为工业PLC控制系统。

上述一种板材搬运机器人系统，所述电动推杆有两个。

上述一种板材搬运机器人系统，所述竖梁有四个。

上述一种板材搬运机器人系统，所述横梁有两个。

上述一种板材搬运机器人系统，所述轨迹色带为黑色。

上述一种板材搬运机器人系统，所述触碰开关的触发端高于横梁的上表面。

上述一种板材搬运机器人系统，所用部件是本技术领域的技术人员所熟知的，均通过公知的途径获得。所述部件的连接方法是本技术领域的技术人员所能掌握的。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明一种板材搬运机器人系统的突出特点和显著进步是：

(1)本发明通过自动化控制技术实现了板材的自动化搬运，减轻了工作人员的劳动强度。

(2)本发明通过支撑式搬运，无需吸盘吸附，可以适用于表面不平整，气密性差的板材搬运。

(3)本发明可以实现同时搬运多块板材，根据使用要求和板材特点，可以一次分离出多块板材进行搬运作业。

(4)本发明设置有卸料系统，可以实现多个卸料工位共享同一台搬运机器人和板材分离系统，作业效率高，可以满足多个作业工位同时作业。

(5)本发明中的板材运输系统采用地面轨迹线条引导行进路线，引导准确，造价低廉，具有良好的经济性和实用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明一种板材搬运机器人系统的板材运输系统作业示意图。

图2为本发明一种板材搬运机器人系统的板材分离系统和运输系统组成结构图。

图3为本发明一种板材搬运机器人系统的卸料系统组成结构图。

图4为本发明一种板材搬运机器人系统的卸料系统作业示意图。

图5为本发明一种板材搬运机器人系统的卸料系统作业完毕示意图。

图中，1.载料区，2.载料区识别码，3.卸料区，4.卸料区识别码，5.轨迹色带，6.地面，7.千斤顶，8.光杠A，9.托板，10.压力传感器A，11.橡胶顶垫，12.板材，13.橡胶垫层，14.固定板A，15.基架，16.光杠B，17.电动推杆，18.固定板B，19.移动板，20.运输平台，21.视觉传感器，22.横梁，23.竖梁，24.触碰开关，25.压力传感器B。

具体实施方式

图1所示实施例表明，本发明一种板材搬运机器人系统的板材运输系统包括载料区1、载料区识别码2、卸料区3、卸料区识别码4、轨迹色带5、地面6，其中载料区识别码2位于载料区1中央，卸料区3位于板材12使用工位附近，卸料区识别码4位于卸料区3中央，载料区识别码2与卸料区识别码4之间通过轨迹色带5连接，轨迹色带5贴在地面6上。

图2所示实施例表明，一种板材搬运机器人系统的板材分离系统和板材运输系统，板材分离系统位于载料区1的上方，板材分离系统包括：板材12、橡胶垫层13、固定板A 14、基架15、光杠B 16、电动推杆17、固定板B 18、移动板19、压力传感器B 25，其中基架15固定在地面6上，固定板A 14安装在基架15的右侧，固定板B 18安装在基架15的左侧，固定板A14与固定板B 18之间安装有光杠B 16，移动板19安装在光杠B 16上，位于固定板A 14与固定板B 18之间，移动板19可以在光杠B 16上左右滑动，移动板19的右侧面附着有橡胶垫层13，橡胶垫层13可以增大摩擦力同时平衡夹持力，移动板19与橡胶垫层13之间贴有压力传感器，用来检测夹持力的大小，固定板B 18右侧安装有电动推杆17，电动推杆17的另一端安装在移动板19的左侧，电动推杆17可以控制移动板19的左右移动，固定板A 14的左侧附着有橡胶垫层13，橡胶垫层13可以增大摩擦力同时平衡夹持力，板材12夹持在移动板19与固定板A 14之间；板材运输系统包括：地面6、千斤顶7、光杠A 8、托板9、压力传感器A 10、橡胶顶垫11、运输平台20、视觉传感器21，其中运输平台20位于地面6上，运输平台20下面装有视觉传感器21，用来检测轨迹色带5和识别码，运输平台20上面设置有托板9，托板9与运输平台20之间通过光杠A 8连接，千斤顶7的下端固定在运输平台20的上面中央的位置，保证顶升力均衡，千斤顶7的上端与托板9的下表面连接，托板9可以在千斤顶7的带动下实现上下滑动，托板9的上表面安装有橡胶顶垫11，橡胶顶垫11可以缓冲压力同时增加摩擦力与稳定性，托板9与橡胶顶垫11之间贴有压力传感器A 10，压力传感器A 10用来检测负载的压力和千斤顶7的顶升力。

图3所示实施例表明，一种板材搬运机器人系统的卸料系统包括横梁22、竖梁23、触碰开关24，其中竖梁23固定在地面6上，竖梁23上面设置有横梁22，横梁22有两个，两个横梁22之间的宽度小于板材12的宽度，横梁22用于托起板材，横梁22的中间安装有触碰开关24，触碰开关24用来检测是否有板材12在横梁22上；本图中运输平台20将板材12搬运至卸料系统附近，即将进行卸料作业。

图4所示实施例表明，一种板材搬运机器人系统的卸料系统正在作业，图中运输平台20将板材12搬运至卸料系统的正上方，板材12的下表面高于横梁22的上表面。

图5所示实施例表明，一种板材搬运机器人系统的卸料系统作业完毕，图中板材12已经放置在卸料系统横梁22的上面，板材12的下表面贴在了横梁22的上表面上，使得板材12可以压下触碰开关24的触发端，使触碰开关24接通，板材12卸料完毕的信息发回控制系统。

实施例1

按照上述图1～图5所示，制得一种板材搬运机器人系统，其中电动推杆17有两个，竖梁23有四个，横梁22有两个，轨迹色带5为黑色触碰开关24的触发端高于横梁22的上表面。

下面以将以一次板材搬运为例。

第一步，人工批量上料

人工通过叉车或者其他手段将成垛的板材12运输至固定板A 14与固定板B 18之间，电动推杆17伸长，将板材12料垛整体夹住，当压力传感器B 25返回数据达到预设数值，电动推杆17保持抱死状态，完成上料。

第二步，系统启动

机器人系统启动，机器人系统自检，自检完成后运输平台20在轨迹色带5和识别码的指引下运动到载料区1。

第三步，板材分离和载料

千斤顶7将托板9顶起，使托板9托住料垛中最下面的板材12，当压力传感器A 10返回的数值达到预设值，千斤顶7停止顶起，电动推杆17回缩一段距离，料垛解除被夹紧状态，料垛压在托板9上，千斤顶7开始下落预设高度(如一块板材12的厚度)，料垛整体下落相同高度，然后千斤顶7停止下落，电动推杆17伸长，再次加持住料垛，千斤顶7再次下落一定高度，使板材12独立位于托板9上方且与料垛分离。

第四步，板材运输

运输平台20依靠轨迹色带5的指引和控制系统的控制将板材12运输至卸料区3，当运输平台20下面的视觉传感器21检测到卸料区识别码4后运输平台20停止运动。

第五步，板材卸料

横梁22的高度设置为恰好略低于运输平台20上最下面板材12的下表面，当运输平台20到达卸料工位后千斤顶7下落，板材12随之下落，板材12恰好落至横梁22上，板材12的下表面压下触碰开关的触发端，触碰开关24被触发，将该工位板材12卸料成功信息发回，千斤顶7继续下落，托板9随着继续下落，托板9与板材12脱开，运输平台20开始运动，离开卸料区3回到载料区1，准备后续作业。

Claims (1)

1.一种板材搬运机器人系统，由板材分离系统、板材运输系统、卸料系统和控制系统组成，板材分离系统包括板材、移动板、基架、固定板B，其中基架固定在地面上，固定板A安装在基架的右侧，固定板B安装在基架的左侧；板材运输系统包括载料区、卸料区、光杠A、托板、运输平台，其中载料区位于板材分离系统的下方，运输平台位于地面上，运输平台上面设置有托板，托板与运输平台之间通过光杠A连接，其特征在于：板材分离系统还包括橡胶垫层、光杠B、电动推杆、压力传感器B、固定板A，固定板A与固定板B之间安装有光杠B，移动板安装在光杠B上，位于固定板A与固定板B之间，移动板的右侧面附着有橡胶垫层，移动板与橡胶垫层之间贴有压力传感器，固定板B右侧安装有电动推杆，电动推杆的另一端安装在移动板的左侧，固定板A的左侧附着有橡胶垫层，板材夹持在移动板与固定板A之间；

板材运输系统还包括载料区识别码、卸料区识别码、轨迹色带、地面、压力传感器A、千斤顶、橡胶顶垫、视觉传感器，其中载料区识别码位于载料区中央，卸料区位于板材使用工位附近，卸料区识别码位于卸料区中央，载料区识别码与卸料区识别码之间通过轨迹色带连接，轨迹色带贴在地面上，千斤顶的下端固定在运输平台的上面中央的位置，千斤顶的上端与托板的下表面连接，运输平台下面装有视觉传感器，托板的上表面安装有橡胶顶垫，托板与橡胶顶垫之间贴有压力传感器A；

卸料系统包括横梁、竖梁、触碰开关，其中竖梁固定在地面上，竖梁上面设置有横梁，横梁有两个，两个横梁之间的宽度小于板材的宽度，横梁用于托起板材，横梁的中间安装有触碰开关，触碰开关用来检测是否有板材在横梁上；控制系统为工业PLC控制系统；

电动推杆有两个，竖梁有四个，横梁有两个，轨迹色带为黑色，触碰开关的触发端高于横梁的上表面。