CN107380933A - 取料系统和投料系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及搬运及投料领域，特别涉及一种投料系统和一种取料系统。其中取料系统包含直线下轨、设置在直线下轨上的取料设备、给取料设备定位的定位装置、与取料设备和定位装置电性连接的主控设备，主控设备可控制取料设备到达取料位置进行取料，然后控制取料设备将物料搬运至投料位置，从而实现物料的自动搬运，另外上述投料系统包含直线上轨、设置在直线上轨上的投料设备、给投料设备定位的定位装置、与投料设备和定位装置电性连接的主控设备，主控设备可控制投料设备到达投料位置对物料进行投递，从而实现了物料的自动投递。
Description
技术领域
本发明涉及搬运及投料领域，特别涉及一种取料系统和一种投料系统。
背景技术
目前在我国工业生产线中，对于将大型物料搬运并投放到固定容器中进行蒸煮等加工，一般采用人工操作手动葫芦或电动葫芦进行搬运。对于物料的定位，完全依靠人为判断。此种方法一方面搬运速度慢，满足不了大批量的生产。而且对于定位精度高的场合，往往需要人工重复定位，费时费力。另一方面，此类加工往往是在高温高湿环境下，人工搬运、投放需要佩戴防护用品且有可能给工作人员带来伤害。
因此，提供一种能实现自动搬运物料的系统和一种可自动投放物料的系统，是目前所要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种取料系统，以实现自动搬运大型物料的目的。
为实现上述目的，本发明提供了一种取料系统，包含：
直线下轨；
取料设备，可滑动地设置在所述直线下轨上，用于沿所述直线下轨的长度方向进行直线运动；
定位装置，用于对所述取料设备在所述直线下轨上的位置进行检测；
主控设备，分别与所述取料设备和所述定位装置电性连接；
其中，所述主控设备用于在所述定位装置检测到所述取料设备在所述直线下轨上的位置达到预设的取料位置时，控制所述取料设备停止，并在所述取料设备停止后，控制所述取料设备在当前位置进行取料操作。
所述主控设备在所述取料设备完成取料后，控制所述取料设备沿所述直线下轨朝着预设的投料位置进行滑动，并在所述定装置检测到所述取料设备达到预设的投料位置时，控制所述取料设备停止。
本发明的实施方式相对于现有技术而言，由于取料系统包含取料设备、定位装置，以及分别与定位装置和取料设备电性连接的主控系统，在实际取料过程中，可通过主控系统来控制取料设备在直线下轨上进行滑动，而由定位装置对取料设备在直线下轨上的位置进行检测，当定位装置监测到取料设备在直线下轨上的位置到达预设的取料位置时，主控设备可控制取料设备停止并获取物料，并在取料设备取料完毕后，由主控设备控制取料设备继续沿直线下轨朝着预设的投料位置进行滑动，而当定位装置监测到取料设备达到预设的投料位置时，由主控设备控制取料设备停止，由此不难发现，整个物料获取的工作均由主控设备控制取料设备在直线下轨上自动完成，避免了现有技术中需要人工操作手动葫芦或电动葫芦进行搬运，在提高搬运效率的同时，还能够避免采用人工搬运过程中可能给工作人员带来的伤害。
在系统的实际运行过程中，所述主控设备还用于根据获取到的所述取料设备在所述直线下轨上的当前位置，判断该位置与预设位置之间的距离是否小于预设距离，并在判定所述取料设备的当前位置与预设位位置之间的距离小于预设距离时，所述主控设备控制所述取料设备减速，直至所述取料设备滑动至所述预设位置时，控制所述取料设备停止。
通过上述方法可使得取料设备在达到预设的取料位置或投料位置时及时减速，避免取料设备到达预设取料位置或投料位置时，因惯性而滑出预设位置，从而提高了取料设备的行走精度。
为了使主控设备能够获取取料设备的当前位置，所述直线下轨沿其长度方向设置识别码；
所述定位装置为设置在所述取料设备上的扫码器，所述扫码器用于在所述取料设备沿所述直线下轨的长度方向进行滑动时，对所述所述识别码进行扫描，而所述主控设备用于根据所述扫码器扫描到的识别码的部位，获取所述取料设备在所述直线下轨上的位置。
或者，为了满足实际的使用需求，所述定位装置还可为沿所述直线下轨的长度方向，设置在所述直线下轨任意一端的光电传感器；
所述光电传感器包含：
光线发射端，用于向所述取料设备发射光线；
光线接收端，用于接收所述取料设备所反射的由所述光线发射端所射出的光线；
其中，所述光线发射端和所述光线接收端均与所述主控设备电性连接，所述主控系统用于根据所述光线接收端所接收到的光线的信号强度，获所述取料设备在所述直线下轨上的位置。
由于在直线下轨的任意一端设置有光电传感器，且光电传感器包含光线发射端和光线接收端，光线发射端发射出的光线经取料设备反射后由光线接收端接收，因此主控设备可根据所述光线接收端所接收到的光线的信号强度，获所述取料设备在所述直线下轨上的位置，从而实现取料设备在直线下轨上的位置定位。
进一步的，所述取料设备包含：
料车，沿所述直线下轨的长度方向，可滑动地设置在所述直线下轨上；
第一驱动装置，与所述主控设备电性连接，用于驱动所述料车沿所述直线下轨的长度方向进行直线滑动；
载料平台，设置于所述料车上，用于承载物料；
第二驱动装置，与所述主控设备电性连接，用于驱动所述载料平台在所述料车上沿垂直于所述轨道的长度方向进行直线运动获取所述物料。
在实际应用时，可由主控设备通过控制第一驱动装置驱动料车在直线下轨上进行滑动，当取料设备到达预设的取料位置或投料位置时，又可由主控设备通过控制第二驱动装置驱动载料平台沿垂直于轨道的长度方向进行直线运动获取物料。
进一步的，所述第二驱动装置包含：
伸缩叉，设置在所述料车上，并与所述载料平台固定连接；
驱动组件，与所述伸缩叉固定连接，用于驱动所述伸缩叉进行伸缩运动；
其中，所述伸缩叉的伸缩方向垂直于所述轨道的长度方向，且当所述伸缩叉伸出至极限位置时，所述载料平台从所述料车上被移出至所述料车外，而当所述伸缩叉缩回至极限位置时，所述载料平台从所述料车外被移入至所述料车上。
通过驱动组件驱动伸缩叉的伸缩运动，使物料能更为方便的放置在载料平台上。
进一步的，所述伸缩叉包含固设在所述料车上的下叉、与所述下叉滑动配合的中叉、与所述中叉滑动配合的上叉，所述上叉与所述载料平台固定连接，且所述上叉、所述中叉和所述下叉均具有沿垂直于所述直线下轨的长度方向相对设置的头部和尾部；
所述驱动组件包含：
第一链轮，设置于所述中叉的头部；
第二链轮，设置于所述中叉的尾部；
第一链条，分别与所述上叉的头部和所述下叉的头部固定连接，并绕于所述第二链轮上；
第二链条，分别与所述上叉的尾部和所述下叉的尾部固定连接，并绕于所述第一链轮上；
驱动件，用于驱动所述中叉沿垂直于所述直线下轨长度方向平移滑动。
当中叉平移时，中叉带动设置于中叉头部和尾部的第一链轮和第二链轮一起运动，从而拉动缠绕与第一链轮和第二链轮上的第一链条和第二链条，通过第一链条和第二链条可拉动上叉跟随中叉一起沿垂直于直线下轨长度方向进行伸缩运动。
进一步的，所述伸缩叉设有两个，且分别位于所述载料平台垂直于所述轨道长度方向的两侧。当伸缩叉设置有两个时，使得整个载料平台的运动更为平稳。
进一步的，所述载料平台上还设滑轮组，用于抵住所述料车，且所述滑轮组的滑动方向与所述伸缩叉的伸缩方向一致。由于增设有滑轮组，使得伸缩叉在伸缩的过程中更为轻松，减少了载料平台在运动过程中的阻力。
进一步的，所述料车上开设用于容纳所述载料平台的容置区，所述料车沿垂直于所述直线下轨的长度方向可滑动地设置在所述容置区内，且所述容置区朝向所述轨道的一侧为不封闭的形成开口，用于所述载料平台在沿垂直于所述轨道的长度方向进行直线运动时，移出至所述料车外或移入至所述料车内。
另外，本发明还提供了一种投料系统，以实现自动投递大型物料的目的，为实现上述目的，投料系统具体包含：
直线上轨；
投料设备，可滑动地设置在所述直线上轨上，用于沿所述直线上轨的长度方向进行直线运动；
定位装置，用于对所述投料设备在所述直线上轨上的位置进行检测；
主控设备，分别与所述投料设备和所述定位装置电性连接；
其中，所述主控设备用于在所述定位装置检测到所述投料设备在所述直线上轨上的位置达到预设的投料位置时，控制所述投料设备停止，并在所述投料设备停止后，控制所述投料设备在当前位置抓取物料并进行投料。
本发明的实施方式相对于现有技术而言，由于取料系统包含有投料设备、定位装置，以及分别与定位装置和投料设备电性连接的主控系统，在实际投料过程中，可通过主控系统来控制投料设备在直线上轨上进行滑动，而由定位装置对投料设备在直线上轨上的位置进行检测，当定位装置监测到投料设备在直线上轨上的位置到达预设的投料位置时，主控设备可控制投料设备停止并控制投料设备进行投料，由此不难发现，整个物料的投递工作首先由主控设备控制投料设备沿直线上轨的长度方向运动到达目的投料位置，然后再由主控设备控制投料设备在当前投料位置上进行投料，从而实现物料的自动投递，避免了现有技术中需要人工操作手动葫芦或电动葫芦进行投料，在提高物料投递效率的同时，还能够避免采用人工操作过程中可能给工作人员带来的伤害，同时采用主控设备控制定位后，解决了现有技术中人工定位困难的问题，进一步提高了工作效率。
在系统的实际运行过程中，所述主控设备还用于根据获取到的所述投料设备在所述直线上轨上的当前位置，判断该位置与预设位置之间的距离是否小于预设距离，并在判定所述投料设备的当前位置与预设位位置之间的距离小于预设距离时，所述主控设备控制所述投料设备减速，直至所述投料设备滑动至所述预设位置时，控制所述投料设备停止。
通过上述方法可使得投料设备在达到预设的取料位置或投料位置时及时减速，避免投料设备到达预设取料位置或投料位置时，因惯性而滑出预设位置，从而提高了投料设备的行走精度。
为了使主控设备能够获取投料设备的当前位置，所述直线上轨沿其长度方向设置识别码；
所述定位装置为设置在所述投料设备上的扫码器，所述扫码器用于在所述投料设备沿所述直线上轨的长度方向进行滑动时，对所述所述识别码进行扫描，而所述主控设备用于根据所述扫码器扫描到的识别码的部位，获取所述投料设备在所述直线上轨上的位置。
或者，为了满足实际的使用需求，所述定位装置还可为沿所述直线上轨的长度方向，设置在所述直线上轨任意一端的光电传感器；
所述光电传感器包含：
光线发射端，用于向所述投料设备发射光线；
光线接收端，用于接收所述投料设备所反射的由所述光线发射端所射出的光线；
其中，所述光线发射端和所述光线接收端均与所述主控设备电性连接，所述主控系统用于根据所述光线接收端所接收到的光线的信号强度，获所述投料设备在所述直线上轨上的位置。
由于在直线上轨的任意一端设置有光电传感器，且光电传感器包含光线发射端和光线接收端，光线发射端发射出的光线经投料设备反射后由光线接收端接收，因此主控设备可根据所述光线接收端所接收到的光线的信号强度，获所述投料设备在所述直线上轨上的位置，从而实现投料设备在直线上轨上的位置定位。
进一步的，所述投料设备包含：
行走装置，沿所述直线上轨的长度方向，可滑动地设置在所述直线上轨上；
第一驱动装置，与所述主控设备电性连接，用于驱动所述行走装置沿所述直线上轨的长度方向进行滑动；
抓料装置，设置在所述行走装置上，用于抓取或松开所述物料；
第二驱动装置，与所述主控设备电性连接，用于驱动所述抓料装置抓取或松开所述物料；
第三驱动装置，设置在所述行走装置上，并与主控设备电性连接，用于带动抓料装置进行升降运动。
主控设备通过控制第一驱动装置驱动行走装置，使行走装置带动抓料装置运动至预设的投料位置上，当行走装置带动抓料装置到达投料位置时，主控设备通过控制第三驱动装置，由第三驱动装置驱动抓料装置进行升降运动使得抓料装置到达抓料位置，当抓料设备到达抓料位置时，主控设备控制第二驱动装置驱动抓料装置抓取物料，并在抓料装置抓取物料后，由主控设备控制第三驱动装置，由第三驱动装置驱动抓料装置继续下降将物料放入物料桶内，并在物料到达物料桶底时，主控设备控制第二驱动装置驱动抓料装置松开物料，最后主控设备控制第三驱动装置，由第三驱动装置驱动抓料装置上升回归原处，完成整个自动投料过程。
进一步的，所述抓料装置包含：
杆部，与所述第三驱动装置固定连接；
臂爪部，与所述杆部相连；
其中，所述第二驱动装置设置于所述臂爪部上，用于驱动所述臂爪部抓取或松开物料。
进一步的，所述第三驱动装置包含：
支撑架，设置在抓料装置上；
卷筒，可转动地设置在所述行走装置上；
滑轮组，设置在所述支撑架上；
钢丝绳，绕过所述滑轮组，并与所述卷筒固定连接；
电机，带有驱动轴，且所述驱动轴与所述卷筒同轴固定，用于驱动所述卷筒进行正向转动或反向转动；
其中，当所述卷筒正向转动时，对所述钢丝绳进行收绳，带动所述抓料装置进行上升运动；当所述卷筒反向转动时，对所述钢丝绳进行放绳，带动所述抓料装置进行下降运动。
通过卷筒的正反转动，对钢丝绳进行收绳和放绳，从而实现抓料装置的上升和下降运动。
附图说明
图1为本发明第一实施方式的取料系统结构示意图；
图2为本发明第一实施方式的取料设备上伸缩叉伸出时的结构示意图；
图3为本发明第一实施方式的取料设备上伸缩叉缩回时的结构示意图；；
图4为图3的仰视图；
图5为本发明第一实施方式的伸缩叉的结构示意图；
图6为本发明第一实施方式的伸缩叉与驱动组件装配后的结构示意图；
图7为本发明第一实施方式的取料系统的电路模块图；
图8为本发明第一实施方式的取料系统的电路模块图；
图9为本发明第二实施方式的投料系统结构示意图；
图10为本发明第二实施方式的投料设备结构示意图；
图11为图10中A处的放大图；
图12为图10中B处的放大图；
图13为本发明第二实施方式的抓料装置抓取物料时的剖视图；
图14为本发明第二实施方式的抓料装置结构示意图；
图15为图14中当爪片张开时A-A处的剖视图；
图16为图14中当爪片缩回时A-A处的剖视图；
图17为本发明第二实施方式的投料系统的电路模块图；
图18为本发明第二实施方式的投料系统的电路模块图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种取料设备，如图1所示，该取料设备包含直线下轨1、取料设备、定位装置、主控设备。
其中，取料设备可滑动的设置在直线下轨1上，并可沿直线下轨1的长度方向进行运动，定位装置可用于对取料设备在直线下轨1上的位置进行检测，主控设备分别与取料设备和定位装置电性连接，当定位装置监测到取料设备在直线下轨1上的位置达到预设的取料位置时，由主控设备控制取料设备停止，并在取料设备停止后，主控设备控制取料设备在当前位置获取物料2，且在取料设备获取物料2后，主控设备控制取料设备沿直线下轨1朝着预设的投料位置进行滑动，并当定位装置检测到取料设备到达预设的投料位置时，由主控设备控制取料设备停止。
具体的说，如图1所示，在本实施方式中，物料桶3用于放置被投递的物料2，且物料桶3沿直线下轨1的长度方向进行排列设置于直线下轨1的一侧，当定位装置监测到取料设备到达预设的取料位置时，主控设备控制取料设备停止，由相应的抓料装置将物料2放置于取料设备上，以使取料设备获取到相应的物料2，上述抓料装置可采用例如叉车、行车等。当取料设备获取物料2后，主控设备控制取料设备朝着预设的投料位置进行滑动，并在定位装置检测到取料设备到达预设的投料位置时，由主控设备控制取料设备停止，从而实现物料2的自动搬运，在提高物料投递效率的同时，还能够避免现有技术中采用人工操作手动葫芦或电动葫芦进行搬运时可能给工作人员带来的伤害。
另外，如图7所示，为了实现定位装置的定位功能，在直线下轨1上沿其长度方向设置有识别码，定位装置为设置在取料设备上的扫码器，在实际的搬运过程中，当取料设备在直线下轨1上运动时，扫码器用于沿直线下轨1的长度方向扫描识别码中的任意部位，主控设备根据扫码器所扫描到的识别码的部位获取取料设备在直线下轨上的位置，并当主控设备获取到的取料设备在直线下轨上的位置到达预设位置时，由主控设备控制取料设备停止。
而作为优选的方案，主控设备还用于根据获取到的取料设备在直线下轨1上的当前位置，判断该位置与预设位置之间的距离是否小于预设距离，并在判定取料设备的当前位置与预设位位置之间的距离小于预设距离时，主控设备控制取料设备减速，直至取料设备滑动至预设位置时，才控制取料设备停止，由于取料设备可在达到预设的取料位置或投料位置时及时减速，避免取料设备到达预设取料位置或投料位置时，因惯性而滑出预设位置，从而提高了取料设备的行走精度。
同时，需要说明的是，本实施方式中的定位装置除了采取上述扫码器的形式外，作为一种代替方式，如图8所示，定位装置还可以是沿直线下轨1的长度方向，设置在直线下轨1任意一端的光电传感器，其中，光电传感器包含分别与主控设备电性连接的光线发射端和光线接收端，光线发射端发射光线，被发射的光线经取料设备反射后被光线接收端接收，当取料设备在直线下轨1上运动时，主控设备用于根据光线接收端所接收到的光线的信号强度，获取取料设备在直线下轨1上的位置，通过此种方式也可同样实现取料设备在直线下轨1上对物料2的自动搬运。
另外，值得一提的是，如图1至4所示，上述取料设备具体包含沿直线下轨1的长度方向可滑动地设置在直线下轨1上的料车4、驱动料车4沿直线下轨1长度方向运动的第一驱动装置、设置在料车4上并用于承载物料2的载料平台6、驱动载料平台6沿垂于直线下轨1长度方向进行直线运动获取物料2的第二驱动装置。
其中，第一驱动装置和第二驱动装置均与主控设备电性连接，第一驱动装置具体包含设置于直线下轨1上的一对主动轮5-1、连接两个主动轮5-1并与两个主动轮5-1同轴设置的中间轴5-2、驱动中间轴5-2转动的电机5-3、沿直线下轨1长度方向设置并与上述主动轮5-1平行设置的三对从动轮5-4，其中电机5-3与主控设备电性连接，主控设备可控制电机5-3的开启和关闭以及电机5-3转动的速度，从而控制料车4在直线下轨1上的行驶速度，使得料车4可自动前往取料位置获取物料2，并将物料2搬运至投料位置，从而实现物料2的自动搬运。
另外，具体的说，如图2至6所示，上述第二驱动装置具体包含与载料平台6固定连接的伸缩叉7-1、与伸缩叉7-1固定连接并驱动伸缩叉7-1沿垂直于轨道长度方向进行伸缩运动的驱动组件。其中，伸缩叉7-1设置在料车4上，且具体包含有固定在料车4上的下叉7-1-1、与下叉7-1-1滑动配合的中叉7-1-2、与中叉7-1-2滑动配合并与载料平台6固定连接的上叉7-1-3，如图2所示，当驱动组件驱动伸缩叉7-1沿垂直于轨道长度方向伸出至极限位置时，载料平台6从料车4上沿垂直于轨道长度方向移出至料车4外，如图3所示，当驱动组件驱动伸缩叉7-1沿垂直于轨道长度方向缩回至极限位置时，载料平台6被移入至料车4上。
在本实施方式中，当主控设备控制料车4在取料位置停止时，主控设备控制驱动组件驱动伸缩叉7-1沿垂直于轨道长度方向伸出至极限位置，此时载料平台6从料车4上移出至料车4外，然后利用外部抓料装置将物料2放置于载料平台6上，待物料2放置于载料平台6上时，主控设备控制驱动组件驱动伸缩叉7沿垂直于轨道长度方向缩回，此时载料平台6带动物料2移入至料车4上，当主控设备控制料车4在投料位置停止时，此时料车4与物料桶3呈一条垂直于直线下轨1的直线，主控设备控制驱动组件驱动伸缩叉7朝物料桶3方向伸出，使载料平台6带动物料2从料车4上移出使物料2位于物料桶3的正上方，然后利用外部抓料装置将物料2抓取后，主控设备控制驱动组件驱动伸缩叉7朝背离物料桶3的方向缩回，使载料平台6被移入至料车4上。
同时，具体的说，如图5所示，上述驱动组件具体包含有第一链轮7-2-1、第二链轮7-2-2、第一链条7-2-3、第二链条7-2-4、驱动件，其中，上述上叉7-1-1、中叉7-1-2、下叉7-1-3均具有沿垂直于直线下轨1的长度方向相对设置的头部和尾部，分别为上叉7-1-1的头部7-1-1-1和尾部7-1-1-2，中叉7-1-2的头部7-1-2-1和尾部7-1-2-2，下叉7-1-3的头部7-1-3-1和尾部7-1-3-2，第一链轮7-2-1设置在中叉7-1-2的头部7-1-2-1，第二链轮7-2-2设置在中叉7-1-2的尾部7-1-2-2，第一链条7-2-3分别与上叉7-1-1的头部7-1-1-1和下叉7-1-3的头部7-1-3-1固定连接，并绕于第二链轮7-2-2上，第二链条7-2-4分别与上叉7-1-1的尾部7-1-1-2和下叉7-1-3的尾部7-1-3-2固定连接，并绕于第一链轮7-2-1上，驱动件用于驱动中叉7-1-2沿垂直于直线下轨1长度方向进行平移滑动，当驱动件驱动中叉7-1-2朝垂直于轨道长度方向伸出时，中叉7-1-2带动第二链轮7-2-2一起运动，从而使第一链条7-2-3以第二链轮7-2-2为支点带动上叉7-1-3也朝着垂直于轨道长度方向伸出运动，从而使得伸缩叉7-1朝着垂直于轨道长度方向伸出，当驱动件驱动中叉7-1-2朝着垂直于轨道长度方向缩回时，中叉7-1-2带动第一链轮7-2-1朝着垂直于轨道长度方向缩回，从而拉动第二链条7-2-4以第一链轮7-2-1为支点带动上叉7-1-3缩回，从而使得伸缩叉7-1朝着垂直于轨道长度方向缩回。
另外，如图6所示，上述驱动件具体包含具有电机传动轴的电机(图中未标示)、与电机传动轴同轴设置的主动轮7-2-5、沿中叉7-1-2滑动方向设置于中叉7-1-2两端的第一从动轮7-2-6和第二从动轮7-2-7。还包含：连接主动轮7-2-5、第一从动轮7-2-6和第二从动轮7-2-7的传动带7-2-8，以及与传动带7-2-8固定连接的连接件7-2-9，连接件7-2-9与中叉7-1-2固定连接。同时驱动件还包含设置于主动轮7-2-5与第二从动轮7-2-7之间用于改变主动轮7-2-5和第二从动轮7-2-7之间传动带7-2-8走向的第三从动轮7-2-10。
其中，上述驱动件的电机与主控设备电性连接，当主控设备控制电机开启驱动主动轮7-2-5正转时，主动轮7-2-5带动连接主动轮7-2-5、第一从动轮7-2-6和第二从动轮7-2-7的传动带7-2-8正转，此时连接件7-2-9从第一从动轮7-2-6处运动至第二从动轮7-2-7处，从而带动中叉7-1-2沿垂直于轨道长度方向伸出，当主控设备控制电机驱动主动轮7-2-5反转时，主动轮7-2-5带动连接主动轮7-2-5、第一从动轮7-2-6和第二从动轮7-2-7的传动带7-2-8反转，连接件7-2-9从第二从动轮7-2-7处运动至第一从动轮7-2-6处，从而带动中叉7-1-2沿垂直于轨道长度方向缩回。
另外，值得一提的是，由于载料平台6上承载有物料2，因此载料平台6将承受较大的压力，因此为了支撑载料平台6，如图2所示，上述伸缩叉7-1设有两个，并分别位于载料平台6垂直于轨道长度方向的两侧。
同时，上述载料平台6上还设置有滑轮组8，该滑轮组8的滑动方向与伸缩叉7-1的伸缩方向一致，当驱动组件驱动伸缩叉7-1沿垂直于轨道长度方向进行伸缩运动时，滑轮组8与料车4相抵用于支撑载料平台6，从而减少载料平台6相对于伸缩叉7-1的下压力，使得伸缩叉7-1可更为容易带动载料平台6沿垂直于轨道的长度方向进行伸缩运动。
本发明第二实施方式设置一种投料系统，如图1所示，该投料系统包含直线上轨9、投料设备、定位装置、主控设备。
其中，投料设备可滑动的设置在直线上轨9上，并用于沿直线上轨9的长度方向进行直线运动，定位装置用于对投料设备在直线上轨9上的位置进行检测，主控设备分别与投料设备和定位装置电性连接，当定位装置检测到投料设备在直线上轨9上的位置达到预设投料位置时，主控设备控制投料设备停止，并当投料设备停止后，由主控设备控制投料设备在当前位置抓取物料2进行投料。
具体的说，在本实施方式中，物料桶3用于放置被投递的物料2,如图9所示，物料桶3沿直线上轨9的长度方向进行排列，且各物料桶3均设置于直线上轨9的正下方，当定位装置监测到投料设备到达预设的投料位置时，主控设备控制投料设备停止，当投料设备停止后，主控设备控制投料设备在当前位置抓取物料2进行投料，从而实现自动投料过程，避免了现有技术中需要人工操作手动葫芦或电动葫芦进行投料，从而避免采用人工投递过程中可能给工作人员带来的伤害，同时采用主控设备控制定位后，解决了现有技术中人工定位困难的问题，提高了投料效率。
另外，为了实现定位装置的定位功能，如图17所示，在直线上轨9上沿其长度方向设置有识别码，定位装置为设置在投料设备上的扫码器，在实际的投料过程中，当投料设备在直线上轨9上运动时，扫码器用于沿直线上轨9的长度方向扫描识别码中的任意部位，主控设备根据扫码器所扫描到的识别码的部位获取投料设备在直线下轨上的位置，当主控设备获取到的投料设备的当前位置到达预设位置时，由主控设备控制取料设备停止。
而作为优选的方案，主控设备还用于根据获取到的投料设备在直线上轨9上的当前位置，判断该位置与预设位置之间的距离是否小于预设距离，并在判定投料设备的当前位置与预设位位置之间的距离小于预设距离时，主控设备控制投料设备减速，直至投料设备滑动至预设位置时，才控制投料设备停止，由于投料设备可在达到预设的投料位置时及时减速，避免投料设备到达预设投料位置时，因惯性而滑出预设位置，从而提高了投料设备的行走精度。
同时，需要说明的是，本实施方式中的定位装置除了采取上述扫码器的形式外，作为一种代替方式，如图18所示，定位装置还可以是沿直线上轨9的长度方向，设置在直线上轨9任意一端的光电传感器，其中，光电传感器包含均与主控设备电性连接的光线发射端和光线接收端，光线发射端发射光线，光线经投料设备反射后被光线接收端接收，当投料设备在直线上轨9上运动时，主控设备用于根据光线接收端所接收到的光线的信号强度，获取投料设备在直线上轨9上的位置，通过此种方式也可使主控设备能够获取投料设备在直线上轨9上的当前位置。
另外，具体的说，如图9至16所示，上述投料设备具体包含行走装置10、第一驱动装置、抓料装置12、第二驱动装置13、第三驱动装置。
其中，如图10、11所示，直线上轨9沿其长度方向的两侧设置有两条长条形凸起部9-1，行走装置10上设置与两条长条形凸起部9-1配合的卡槽10-1，通过卡槽10-1与凸起部9-1的配合，行走装置10可沿直线上轨9的长度方向进行直线运动，第一驱动装置与主控设备电性连接，用于驱动行走装置10沿直线上轨9的长度方向进行滑行，具体包含有具有电机传动轴的电机(图中未标示)、与电机传动轴同轴连接的主动齿轮(图中未标示)、与主动齿轮同轴连接的从动齿轮(图中未标示)、沿直线上轨9的长度方向设置并与主动齿轮啮合的第一齿道(图中未标示)、沿直线上轨9的长度方向设置并与从动齿轮啮合的第二齿道(图中未标示)，其中，电机与主控设备电性连接，主动齿轮和从动齿轮均与行走装置10固定连接，主控设备控制电机转动带动主动齿轮沿第一齿道、从动齿轮沿第二齿道的长度方向运动，从而带动行走装置10沿着直线长轨的长度方向运动。
另外，抓料装置12设置在行走装置10上，同时第二驱动装置13与主控设备电性连接，用于驱动抓料装置12抓住或松开物料2，第三驱动装置设置在行走装置10上，并与主控设备电性连接，用于带动抓料装置12进行升降运动。
在实际投料过程中，当主控设备控制行走装置10在其中一个物料桶3的正上方停止时，即在投料位置停止时，此时物料2已被其他外部设备放置于物料桶3的正上方，该其他外部设备例如可采用第一实施方式中的取料设备，待投料设备停止后，由主控系统控制第三驱动装置，使第三驱动装置带动抓料装置12下降到物料2处，然后主控设备控制第二驱动装置13驱动抓料装置12抓住物料2，当抓料装置12抓住物料2后，主控设备控制第三驱动装置带动抓料装置12和物料2一起上抬一定距离，待原先放置物料2的设备移开后，主控设备控制第三驱动装置带动抓料装置12和物料2一起下降将物料2放入物料桶3内，主控设备控制第二驱动装置13驱动抓料装置12松开物料2，最后主控设备控制第三驱动装置带动抓料装置12上升回到初始位置，即可完成对物料2的投递。
为了实现上述主控设备控制第三驱动装置带动物料2升降的功能，具体的说，如图10、11、12所示，上述第三驱动装置具体包含有可转动地设置在行走装置10上的卷筒(图中未标示)、设置在抓料装置12上的支撑架14-1、设置在支撑架14-1上的滑轮组、绕过滑轮组并与卷筒固定连接的钢丝绳14-4，如图12所示，在本实施方式中，上述滑轮组具有两组滑轮，分别为滑轮组14-2和滑轮组14-3，其中滑轮组14-2由滑轮14-2-1和滑轮14-2-2构成，滑轮组14-3由滑轮14-3-1和滑轮14-3-2构成，其中钢丝绳14-4也具有两根，分别为钢丝绳14-4-1、钢丝绳14-4-2，其中钢丝绳14-4-1穿过滑轮组14-2内的滑轮14-2-1和滑轮14-2-2与卷筒固定连接，钢丝绳14-4-2穿过滑轮组14-3内的滑轮14-3-1和滑轮14-3-2与卷筒固定连接，另外第三驱动装置还包含有驱动卷筒正转或反转的电机(图中未标示)，电机与主控设备电性连接并具有驱动轴(图中未标示)，驱动轴与卷筒同轴固定连接，当电机驱动卷筒正转时，对钢丝绳14-4-1、钢丝绳14-4-2进行收绳，使钢丝绳带动抓料装置12进行上升运动，当电机驱动卷筒反转时，对钢丝绳14-4-1、钢丝绳14-4-2进行放绳，使钢丝绳带动抓料装置12进行下降运动。
另外，当第三驱动装置驱动抓料装置进行升降运动时，为了给抓料装置定位，如图17、18所示，在行走装置10上设置有与主控设备电性连接的第一光电传感器，第一光电传感器包含有分别与主控设备电性连接的光线发射端和光线接收端，其中光线发射端向支撑架14-1发射光线，支撑架14-1上设置有反光板(图中未示出)，光线被支撑架14-1上的反光板反射后被光线接收端接收，当钢丝绳14-4拉动支撑架14-1和抓料装置12进行升降运动时，所述主控系统用于根据所述光线接收端所接收到的光线的信号强度，获取支撑架14-1的上下位置，当钢丝绳14-4带动支撑架14-1上升或下降到预设位置时，主控设备控制第三驱动装置中的电机停止使卷筒停止转动，从而使抓料装置12在预设位置停止，以实现主控设备通过控制卷筒的正反转从而对抓料装置12进行精确定位的过程。
另外，除采用上述光线传感器的方式给抓料装置12定位外，作为一种代替方式，第三驱动装置上还可包含有与主控设备电性连接的计数器(图中未标示)，计数器用于记录卷筒的转数，以确定钢丝绳的下放或上升的距离，当计数器所记录的卷筒转动的圈数与主控设备内部圈数一致时，由主控设备控制抓料装置12停止。
另外，具体的说，如图13至16所示，上述抓料装置12具体包含有与第二驱动装置13中的支撑架14-1固定连接的杆部12-1、与杆部12-1相连的臂爪部12-2，第二驱动装置13设置在臂爪部12-2上，用于驱动臂爪部12-2抓取或松开物料2。
其中，杆部12-1与支撑架14-1相连的一端环设有加强筋12-3，增加杆部12-1的强度与刚度，臂爪部12-2具体包含有：爪盘12-2-1、四片爪片12-2-2，爪盘12-2-1与杆部12-1连接，在爪盘12-2-1上，以爪盘12-2-1的中心为基点等距环绕设四个转动轴12-2-3，四个爪片12-2-2设置在转动轴12-2-3上，爪片12-2-2呈飞刀状，爪片12-2-2刀面呈圆弧形，该圆弧直径与爪盘12-2-1直径相同，刀头部分呈一内凹面。
另外，具体的，如图15、16所示，第二驱动装置13包含：旋转气缸13-1、四个转臂13-2。主控设备与旋转气缸13-1电性连接，可控制旋转气孔的正转或反转，旋转气缸13-1可转动地设置在爪盘12-2-1上，四个转臂13-2均设置在旋转气缸13-1上。各转臂13-2分别与各自对应的爪盘12-2-1可转动连接，且当旋转气缸13-1正向转动时，各转臂13-2带动各爪片12-2-2以与爪盘12-2-1的连接部位为枢转点正向转动，将各爪片12-2-2从爪盘12-2-1内转动至爪盘12-2-1外抓取物料2，而当旋转气缸13-1反向旋转时，各转臂13-2带动各爪片12-2-2以与爪盘12-2-1的连接部位为枢转点反向转动，将各爪片12-2-2从爪盘12-2-1内转动至爪盘12-2-1内松开物料2。此实施方式中，正向转动为顺时针转动，反向转动为逆时针转动。
需要说明的是，如图12所示，物料2为一被臂爪部12-2伸入的料筒，且料筒内壁上等距环设四个抵持件2-1，且在四个爪片12-2-2伸展至爪盘12-2-1外后，与抵持件2-1相互抵持，因此臂爪部12-2可以方便地抓取物料2。或者，作为一种替换方案，料筒内壁上可以设置一个环绕于料筒内壁的抵持环，各爪片12-2-2伸展至爪盘12-2-1外后，与抵持环相互抵持，臂爪部12-2同样可以方便地抓取物料2。
此外，各爪片12-2-2上还开设用于各转臂13-2在带动各爪片12-2-2进行转动时，在各爪片12-2-2上进行滑动的凹槽12-2-2-1，使转臂13-2可以推动爪片12-2-2运动。凹槽12-2-2-1呈三角形，三角形的两边分别为爪片12-2-2未转动时转臂13-2一侧的位置、爪片12-2-2转动并伸展完毕后转臂13-2一侧的位置。
在实际操作过程中，当第三驱动装置带动抓料装置12到达抓料位置时，此时爪盘12-2-1处于料筒内抵持部的下方，主控设备控制旋转气缸13-1正转，旋转气缸13-1带动转臂13-2运动将爪片12-2-2推开，使爪片12-2-2与抵持部相抵，当爪片12-2-2与抵持部相抵后，主控设备控制第三驱动装置利用抓料装置12将物料2抬起，当原来放置物料2的装置移开时，主控设备控制第三驱动装置下放将物料2放置于物料2桶内，主控设备控制旋转气缸13-1反转，旋转气缸13-1带动转臂13-2运动将爪片12-2-2收回，此时主控设备控制第三驱动装置带动抓料装置12收回。
另外，需要强调的是，根据实际需要，上述爪片12-2-2与转臂13-2均可设置多个，且爪片12-2-2的数量与转臂13-2的数量相等，并一一对应。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (17)
1.一种取料系统，其特征在于，包含：
直线下轨；
取料设备，可滑动地设置在所述直线下轨上，用于沿所述直线下轨的长度方向进行直线运动；
定位装置，用于对所述取料设备在所述直线下轨上的位置进行检测；
主控设备，分别与所述取料设备和所述定位装置电性连接；
其中，所述主控设备用于在所述定位装置检测到所述取料设备在所述直线下轨上的位置达到预设的取料位置时，控制所述取料设备停止，并在所述取料设备停止后，控制所述取料设备在当前位置进行取料；
所述主控设备在所述取料设备完成取料后，控制所述取料设备沿所述直线下轨朝着预设的投料位置进行滑动，并在所述定位装置检测到所述取料设备达到预设的投料位置时，控制所述取料设备停止。
2.根据权利要求1所述的取料系统，其特征在于：所述主控设备还用于根据获取到的所述取料设备在所述直线下轨上的当前位置，判断该位置与预设位置之间的距离是否小于预设距离，并在判定所述取料设备的当前位置与预设位置之间的距离小于预设距离时，所述主控设备控制所述取料设备减速，直至所述取料设备滑动至所述预设位置时，控制所述取料设备停止。
3.根据权利要求1所述的取料系统，其特征在于：所述直线下轨沿其长度方向设置识别码；
所述定位装置为设置在所述取料设备上的扫码器，所述扫码器用于在所述取料设备沿所述直线下轨的长度方向进行滑动时，对所述所述识别码进行扫描，而所述主控设备用于根据所述扫码器扫描到的识别码的部位，获取所述取料设备在所述直线下轨上的位置。
4.根据权利要求1所述的取料系统，其特征在于：所述定位装置为沿所述直线下轨的长度方向，设置在所述直线下轨任意一端的光电传感器；
所述光电传感器包含：
光线发射端，用于向所述取料设备发射光线；
光线接收端，用于接收所述取料设备所反射的由所述光线发射端所射出的光线；
其中，所述光线发射端和所述光线接收端均与所述主控设备电性连接，所述主控系统用于根据所述光线接收端所接收到的光线的信号强度，获所述取料设备在所述直线下轨上的位置。
5.根据权利要求1所述的取料系统，其特征在于：所述取料设备包含：
料车，沿所述直线下轨的长度方向可滑动地设置在所述直线下轨上；
第一驱动装置，与所述主控设备电性连接，用于驱动所述料车沿所述直线下轨的长度方向进行直线滑动；
载料平台，设置于所述料车上，用于承载物料；
第二驱动装置，与所述主控设备电性连接，用于驱动所述载料平台在所述料车上沿垂直于所述轨道的长度方向进行直线运动获取所述物料。
6.根据权利要求5所述的取料系统，其特征在于，所述第二驱动装置包含：
伸缩叉，设置在所述料车上，并与所述载料平台固定连接；
驱动组件，与所述伸缩叉固定连接，用于驱动所述伸缩叉进行伸缩运动；
其中，所述伸缩叉的伸缩方向垂直于所述轨道的长度方向，且当所述伸缩叉伸出至极限位置时，所述载料平台从所述料车上被移出至所述料车外，而当所述伸缩叉缩回至极限位置时，所述载料平台从所述料车外被移入至所述料车上。
7.根据权利要求6所述的取料系统，其特征在于，所述伸缩叉包含固设在所述料车上的下叉、与所述下叉滑动配合的中叉、与所述中叉滑动配合的上叉，所述上叉与所述载料平台固定连接，且所述上叉、所述中叉和所述下叉均具有沿垂直于所述直线下轨的长度方向相对设置的头部和尾部；
所述驱动组件包含：
第一链轮，设置于所述中叉的头部；
第二链轮，设置于所述中叉的尾部；
第一链条，分别与所述上叉的头部和所述下叉的头部固定连接，并绕于所述第二链轮上；
第二链条，分别与所述上叉的尾部和所述下叉的尾部固定连接，并绕于所述第一链轮上；
驱动件，用于驱动所述中叉沿垂直于所述直线下轨长度方向平移滑动。
8.根据权利要求6所述的取料系统，其特征在于，所述伸缩叉设有两个，且分别位于所述载料平台垂直于所述轨道长度方向的两侧。
9.根据权利要求6所述的取料系统，其特征在于：所述载料平台上还设滑轮组，用于抵住所述料车，且所述滑轮组的滑动方向与所述伸缩叉的伸缩方向一致。
10.根据权利要求5所述的取料系统，其特征在于：所述料车上开设用于容纳所述载料平台的容置区，所述料车沿垂直于所述直线下轨的长度方向可滑动地设置在所述容置区内，且所述容置区朝向所述轨道的一侧为不封闭的形成开口，用于所述载料平台在沿垂直于所述轨道的长度方向进行直线运动时，移出至所述料车外或移入至所述料车内。
11.一种投料系统，其特征在于，包含：
直线上轨；
投料设备，可滑动地设置在所述直线上轨上，用于沿所述直线上轨的长度方向进行直线运动；
定位装置，用于对所述投料设备在所述直线上轨上的位置进行检测；
主控设备，分别与所述投料设备和所述定位装置电性连接；
其中，所述主控设备用于在所述定位装置检测到所述投料设备在所述直线上轨上的位置达到预设的投料位置时，控制所述投料设备停止，并在所述投料设备停止后，控制所述投料设备在当前位置抓取物料并进行投料。
12.根据权利要求11所述的取料系统，其特征在于：所述主控设备还用于根据获取到的所述投料设备在所述直线上轨上的当前位置，判断该位置与预设位置之间的距离是否小于预设距离，并在判定所述投料设备的当前位置与预设位置之间的距离小于预设距离时，所述主控设备控制所述投料设备减速，直至所述投料设备滑动至所述预设位置时，控制所述投料设备停止。
13.根据权利要求11所述的取料系统，其特征在于：所述直线上轨沿其长度方向设置识别码；
所述定位装置为设置在所述投料设备上的扫码器，所述扫码器用于在所述投料设备沿所述直线上轨的长度方向进行滑动时，对所述所述识别码进行扫描，而所述主控设备用于根据所述扫码器扫描到的识别码的部位，获取所述投料设备在所述直线上轨上的位置。
14.根据权利要求11所述的投料系统，其特征在于：所述定位装置为沿所述直线上轨的长度方向，设置在所述直线上轨任意一端的光电传感器；
所述光电传感器包含：
光线发射端，用于向所述投料设备发射光线；
光线接收端，用于接收所述投料设备所反射的由所述光线发射端所射出的光线；
其中，所述光线发射端和所述光线接收端均与所述主控设备电性连接，所述主控系统用于根据所述光线接收端所接收到的光线的信号强度，获所述投料设备在所述直线上轨上的位置。
15.根据权利要求11所述的投料系统，其特征在于：所述投料设备包含：
行走装置，沿所述直线上轨的长度方向，可滑动地设置在所述直线上轨上；
第一驱动装置，与所述主控设备电性连接，用于驱动所述行走装置沿所述直线上轨的长度方向进行滑动；
抓料装置，设置在所述行走装置上，用于抓取或松开所述物料；
第二驱动装置，与所述主控设备电性连接，用于驱动所述抓料装置抓取或松开所述物料；
第三驱动装置，设置在所述行走装置上，并与主控设备电性连接，用于带动所述抓料装置进行升降运动。
16.根据权利要求15所述的投料系统，其特征在于：所述抓料装置包含：
杆部，与所述第三驱动装置固定连接；
臂爪部，与所述杆部相连；
其中，所述第二驱动装置设置于所述臂爪部上，用于驱动所述臂爪部抓取或松开物料。
17.根据权利要求15所述的投料系统，其特征在于：所述第三驱动装置包含：
支撑架，设置在抓料装置上；
卷筒，可转动地设置在所述行走装置上；
滑轮组，设置在所述支撑架上；
钢丝绳，绕过所述滑轮组，并与所述卷筒固定连接；
电机，带有驱动轴，且所述驱动轴与所述卷筒同轴固定，并与所述主控设备电性连接，用于驱动所述卷筒进行正向转动或反向转动；
其中，当所述卷筒正向转动时，对所述钢丝绳进行收绳，带动所述抓料装置进行上升运动；当所述卷筒反向转动时，对所述钢丝绳进行放绳，带动所述抓料装置进行下降运动。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710522261.3A CN107380933A (zh) | 2017-06-30 | 2017-06-30 | 取料系统和投料系统 |
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