CN108163511A - 物料运输系统和物料运输方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种物料运输系统和采用该物料运输系统实现的物料运输方法，物料运输系统包括物料运输机器人和上下运输机，物料运输机器人具有可升降的第一升降台，第一升降台的两侧设置有宽度可控的第一挡板和第二挡板，上下运输机具有上运输道、下运输道以及升降于上运输道和下运输道之间的第二升降台。物料运输机器人装载前，先根据需装载的物料载体调节第一挡板与第二挡板的间距，以更适合于物料载体，有效防止物料载体摆动甚至甩出；采用第一升降台代替固定高度差的两个放置层，物料运输机器人的适用性更强，物料运输机器人与上下运输机配合度更高。

Description

物料运输系统和物料运输方法

技术领域

本发明涉及物料运输设备领域，具体地涉及一种物料运输系统以及又该种物料运输系统实现的物料运输方法。

背景技术

现有的物料运输系统包括物料运输机器人和上下运输机，物料运输机器人包括主体、设置在主体底部的驱动轮和设置在主体上沿高度方向布置的两层用于放置物料或载体的放置层，上下运输机包括沿高度方向布置的下运输道和上运输道，下运输道和上运输道之间设置有升降台。当物料运输机器人与上下运输机对接时，物料运输机器人的两层放置层分别与上运输道、下运输道对接。

现有的该种物料运输系统存在的问题是，物料运输机器人上两层放置层的高度固定，物料运输机器人仅能与唯一型号的上下运输机配合，灵活性极高的物料运输机器人的使用被大大限制；其次，物料运输机器人两个放置层的宽度固定，当物料运输机器人需要对尺寸较小的物料载体进行搬运时，物料载体无法稳固地放置在放置层上，存在物料甩出的隐患。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种适用性强的物料运输系统。

本发明的第二目的在于提供一种适用性强的物料运输方法。

为实现本发明的第一目的，本发明提供的物料运输系统包括物料运输机器人和上下运输机；物料运输机器人包括主体和设置在主体底部的驱动轮组，主体上设置有第一垂向丝杆和第一升降台，第一升降台上设置有水平布置的第一运输带，第一升降台与垂向丝杆螺纹配合；第一升降台包括沿第一升降台的横向滑动配合的固定部和伸缩部，固定部上设置有水平丝杆，固定部的上端设置有第一面板，固定部在第一面板的外侧设置有高于第一面板的第一挡板；伸缩部与水平丝杆螺纹配合，伸缩部的上端设置有第二面板，伸缩部在第二面板的外侧设置有高于第二面板的第二挡板，第二挡板与第一挡板相对设置；第一面板和第二面板之间上下叠层设置，驱动装置驱动水平丝杆使伸缩部相对于固定部滑动并改变第一挡板与第二挡板的间距；上下运输机包括第二升降台、下运输道和位于下轨道上方的上运输道，第二升降台上设置有水平布置的第二运输带，下运输道上设置有水平布置的第三运输带，上运输道上设置有水平布置的第四运输带，第二升降台可升降于上运输道和下运输道之间；物料运输机器人的第一升降台可与上运输道对接或与下运输道对接。

由上述方案可见，采用升降台代替固定高度差的两个放置层可实现物料运输机器人与不同型号的上下运输机配合使用，设置在升降台上的两个挡板对物料载体起导向作用，且第一挡板与第二挡板之间的间距可通过水平丝杆进行调节，当需要运输体积较小的物料载体时，可调节第一挡板与第二挡板的间距，使物料载体稳固地定位在第一挡板与第二挡板之间。物料运输系统适用于对多种物料和物料载体进行装载或卸载，适用性大大加强。

进一步的方案是，固定部和伸缩部上均设置有一道第一运输带，两道第一运输带相互平行。

由上可见，两道运输带同时启动能有效防止物料载体在升降台上因受力不均而产生偏转。

进一步的方案是，固定部在第一挡板上设置有第一激光传感器，伸缩部在第二挡板上设置有第二激光传感器，第一激光传感器和第二激光传感器相对设置。

由上可见，当物料载体进入升降台时，第一激光传感器和第二激光传感器启动工作，控制系统根据第一激光传感器和第二激光传感器获取的数据识别物料载体的尺寸并控制水平丝杆对第一挡板与第二挡板之间的间距进行调节。

进一步的方案是，第一挡板在延伸方向的两端均设置有相对于固定部向外弯折的第一弯折部；第二挡板在延伸方向的两端均设置有相对于伸缩部向外弯折的第二弯折部。

由上可见，第一弯折部和第二弯折部在物料载体进入升降台时进一步起导向作用。

为实现本发明的第二目的，本发明提供的物料运输方法采用上述的物料运输系统对物料进行运输，物料运输方法包括调节物料运输机器人上第一挡板与第二挡板的间距；物料运输机器人获取物料载体，物料载体放在第一升降台上并位于第一挡板与第二挡板之间；物料运输机器人将物料载体运输至上下运输机上。

由上述方案可见，在物料运输机器人装载前，先根据需装载的物料载体调节第一挡板与第二挡板的间距，以更适合于物料载体，有效防止物料载体摆动甚至甩出；采用第一升降台代替固定高度差的两个放置层，物料运输机器人的适用性更强，物料运输机器人与上下运输机配合度更高。

进一步的方案是，调节物料运输机器人上第一挡板与第二挡板的间距中，物料运输机器人获取物料载体数据并根据物料载体数据调节第一挡板与第二挡板的间距。

由上可见，在物料运输机器人接收到启动信号的同时则获取与物料载体的尺寸有关的物料载体数据，随后物料运输机器人前往装载点的过程中根据获取的物料载体数据对第一挡板与第二挡板的间距进行自动调节，物料运输工作更自动化、智能化和效率化。

进一步的方案是，调节物料运输机器人上第一挡板与第二挡板的间距后，物料运输机器人获取上下运输机数据并根据获取的上下运输机数据调节第一升降台的高度。

由上可见，在物料运输机器人接收到启动信号的同时则获取与将要接合的上下运输机的尺寸相关的上下运输机数据，并对第一升降台的高度进行调节，从而保证料运输机器人和上下运输机的有效配合。

进一步的方案是，物料运输机器人将物料载体运输至上下运输机中，启动第一运输带将物料载体运送至下运输道。

由上可见，物料载体从下运输道中进入上下运输机中。

进一步的方案是，启动第一运输带将物料载体运送至下运输道后，启动第一升降台，第一升降台上升并与上运输道对接。

由上可见，当物料运输机器人接收到回收指令后，启动第一升降台并与上运输道对接，等待对物料载体的回收。

进一步的方案是，启动第一运输带将物料载体运送至下运输道后，启动第三运输带和第二运输带，将物料载体运输至第二升降台；第二升降台上升并与上运输道对接。

附图说明

图1为本发明物料运输系统实施例中物料运输机器人的结构图。

图2为本发明物料运输系统实施例中物料运输机器人另一视角的结构图。

图3为本发明物料运输系统实施例中物料运输机器人隐藏部分组件的结构图。

图4为本发明物料运输系统实施例中上下运输机的结构图。

图5为本发明物料运输系统实施例第一工作状态的结构示意图。

图6为本发明物料运输系统实施例第二工作状态的结构示意图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

物料运输系统实施例

参见图1和图2，图1为本发明物料运输系统实施例中物料运输机器人的结构图。图2为本发明物料运输系统实施例中物料运输机器人另一视角的结构图。本发明提供的物料运输系统包括相互配合的物料运输机器人和上下运输机，物料运输机器人为SMT升降运输机器人，主要用于运送PCB板架，PCB板架为用于存放PCB板的物料载体。

物料运输机器人包括主体1、设置在主体1上的第一升降台2、设置在主体1底部的承重轮组4和驱动轮组3。主体1呈U型，主体1包括底座11和竖立在底座11横向两侧的两个侧壁12，两个侧壁12之间具有间隔13，第一升降台2位于两个侧壁12之间的间隔13内且位于底座11上。物料运输机器人包括两组驱动轮组3，两个转动盘30均与底座11转动连接，驱动轮组3安装在转动盘30上，驱动轮组3包括两个由对应的电机32独立驱动的驱动轮31。承重轮组4包括设置在底座11四个角上的四个承重轮。

结合图1和图3，图3为本发明物料运输机器人隐藏主体部分外壳的结构图。第一升降台2呈方形，第一升降台2包括沿升降台的横向滑动配合的固定部21和伸缩部22，第一升降台2的底部具有日字型的底板6，固定部21固定安装在底板6上，底板6上设置有滑轨62，滑轨62的延伸方向与第一升降台2的横向相同，伸缩部22放置在底板6上并与两道滑轨62滑动配合。固定部21中部设置有沿第一升降台2横向延伸的水平丝杆25，伸缩部22的中部设置有与水平丝杆25螺纹配合的丝杆螺母26。在电机的驱动下，水平丝杆25转动可带动伸缩部22向相对于固定部21靠近方向或远离方向滑动。

固定部21的上端设置有第一面板210，固定部21在第一面板210的外侧设置有高于第一面板210的第一挡板51，第一挡板51包括竖直的第一挡板本体以及连接在第一挡板本体延伸方向两端的相对于固定部21向外弯折的第一弯折部。固定部21上还设置有水平布置的第一运输带241。

伸缩部22的上端设置有第二面板220，伸缩部22在第二面板220的外侧设置有高于第二面板220的第二挡板52，第二挡板52与第一挡板51结构镜像，第二挡板52包括直线延伸的第二挡板本体521以及连接在第二挡板本体521延伸方向两端的相对于伸缩部22向外弯折的第二弯折部522。伸缩部22上还设置有水平布置的第一运输带242。

固定部21上的第一运输带241和伸缩部22上的第一运输带242设置在第一升降台2的横向两侧，第二挡板52与第一挡板51相对设置；第一运输带241和第一运输带242均位于第一挡板51和第二挡板52之间。第一面板210和第二面板220之间上下叠层设置，驱动装置驱动水平丝杆25后，伸缩部22可相对于固定部21滑动并改变第一挡板51与第二挡板52的间距，第一面板210和第二面板220之间则叠层收纳或伸展。物料载体放置在第一升降台2上后，物料载体位于第一挡板51与第二挡板52之间并由两道运输带进行运送。

固定部21在第一挡板51上设置有两个第一激光传感器53，两个第一激光传感器53分别安装在第一挡板51两端的两个第一弯折部的上方，两个第一激光传感器53恰好分别位于第一运输带241的始端位置和末端位置；伸缩部22在第二挡板52上设置有两个第二激光传感器54，两个第二激光传感器54分别安装在第二挡板52两端的两个第二弯折部522的上方，两个第二激光传感器54恰好分别位于第一运输带242的始端位置和末端位置，每个第一激光传感器53与一个第二激光传感器54相对设置。

两个侧壁12中均设有两根第一垂向丝杆7，第一升降台2的横向两侧分别与一根垂向丝杆螺纹配合以实现第一升降台2的升降。日字型的底板6的横向两端伸出于固定部21以及伸缩部22的横向外侧而形成位于第一升降台2横向两侧外的两个m型的连接部，侧壁12的内表面10上设置有三道垂向布置且相互平行的滑槽100，每侧的侧壁12内部安装有两根垂向布置的第一垂向丝杆7，滑槽100连通至第一垂向丝杆7位于的容纳腔中。

连接部6包括三块相互平行的支撑板611以及垂直于支撑板611并连接在三块支撑部611延伸末端之间的配合板612，配合板612的两侧分别设置有一个丝杆螺母613。连接部6通过滑槽100穿入第一垂向丝杆7位于的容纳腔中，三个支撑板611分别与一个滑槽100滑动配合，且位于容纳腔中的配合板612上每个丝杆螺母613与第一垂向丝杆7螺纹配合。第一升降台2上每侧的连接部6分别与一侧的侧壁12中的第一垂向丝杆7配合，从而实现第一升降台2的稳定升降运动。

本发明提供的物料运输机器人通过采用第一升降台2替换固定高度差的两层放置层，从而使物料运输机器人的适用性更强，设置在升降台上的第一挡板和第二挡板对物料载体起导向作用，且第一挡板与第二挡板之间的间距可通过水平丝杆进行调节，当需要运输体积较小的物料载体时，可调节第一挡板与第二挡板的间距，使物料载体稳固地定位在第一挡板与第二挡板之间。

参见图4，图4为本发明物料运输系统实施例中上下运输机的结构图。上下运输机包括第二升降台91、下运输道81和位于下轨道上方的上运输道82，上下运输机上设置有垂向布置的第二垂向丝杆92，第二升降台9与第二垂向丝杆92螺纹配合，第二升降台91上设有水平布置的第二运输带911，下运输道81上设置有水平布置的第三运输带811，上运输道82上设置有水平布置的第四运输带821，第二升降台91可升降于上运输道82和下运输道81之间，物料运输机器人的第一升降台2可与上运输道82对接或与下运输道81对接。

本发明提供的物料运输系统中，采用第一升降台2代替固定高度差的两个放置层可实现物料运输机器人与不同型号的上下运输机配合使用，设置在第二升降台2上的第一挡板51和第二挡板52对物料载体起导向作用，第一挡板51与第二挡板52的间距可通过水平丝杆25进行调节，当需要运输体积较小的物料载体时，可调节第一挡板51与第二挡板52的间距，使物料载体稳固地定位在第一挡板51与第二挡板52之间，物料运输系统适用于对多种物料和物料载体进行装载或卸载，适用性大大加强。

物料运输方法实施例

本发明提供的物料运输方法采用上述的物料运输系统进行，为对物料以及装载物料的物料载体进行运输以及对物料载体进行回收的方法。

结合图1至图5，图5为本发明物料运输系统实施例第一工作状态的结构示意图。本实施例中的物料载体为用于放置PCB板的PCB板架1000，PCB板架1000呈立方框架状。系统启动工作前，物料运输机器人2000于仓库待机。当上下运输机3000接收到关于上料任务或下料任务的任务信号后，系统则向物料运输机器人2000发送请求信号，请求信号包括需要关于PCB板架1000尺寸的物料载体数据、关于该上下运输机3000尺寸的上下运输机数据以及关于上下运输机3000的卸载点或装载点位置数据。

若物料运输机器人2000获取的任务信号是上料任务信号，物料运输机器人2000则马上启动并行走到物料仓库中去取出装载有PCB板的PCB板架1000，而在物料运输机器人2000前往取出装载有PCB板的PCB板架1000的途中，物料运输机器人2000则根据已获取的物料载体数据调节对第一挡板51和第二挡板52的间距进行调节，且在获取PCB板架1000之前或获取PCB板架1000之后根据已获取的上下运输机数据调整第一升降台2的水平高度，使第一升降台2的高度与上下运输机3000的下运输道81的水平高度相匹配。

随后物料运输机器人2000根据已获取的卸载点位置数据到达上下运输机3000所在处与上下运输机3000接合。然后第一运输带241和第一运输带242同步转动将PCB板架1000送出并由已启动的第三运输带811接收。然后PCB板架1000从第三运输带811上被运输到已启动的第二运输带911上，即到达第二升降台91上。PCB板在第二升降台91中被取出后。

随后物料运输系统判断是否获取物料载体回收命令，若是，第二升降台91上升并与上运输道82对接，随后启动第四运输带821，PCB板架1000被运输至上运输道82中。同时，第一升降台2上升并与上运输道82对接，启动第二运输带911以完成与第四运输带821之间的对接，PCB板架1000返回到第一升降台2上，完成对空置的PCB板架1000进行回收。

同理地，物料运输系统对下料命令的执行与上料命令的执行方式相似，不同点仅在于物料运输机器人2000从仓库取出空置的PCB板架1000运送至上下运输机3000上，最后从上下运输机3000处回收放置有PCB板的PCB板架1000。

参见图6，图6为本发明物料运输系统实施例第二工作状态的结构示意图。同理地，物料运输机器人2000向上下运输机3000送出PCB板架1000前，可将第一升降台2上升并与上运输道82对接，PCB板架1000从上运输道82进入上下运输机3000中。而物料运输机器人2000回收PCB板架1000时，第一升降台2则与下运输道81对接，从下运输道81中进行对PCB板架1000的回收。

本发明提供的物料运输方法的优点在于。在物料运输机器人装载前，先根据需装载的物料载体调节第一挡板与第二挡板的间距，以更适合于物料载体，有效防止物料载体摆动甚至甩出；采用第一升降台代替固定高度差的两个放置层，物料运输机器人的适用性更强，物料运输机器人与上下运输机配合度更高。

最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.物料运输系统，其特征在于：包括物料运输机器人和上下运输机；

所述物料运输机器人包括主体和设置在所述主体底部的驱动轮组，所述主体上设置有第一垂向丝杆和第一升降台，所述第一升降台上设置有水平布置的第一运输带，所述第一升降台与所述垂向丝杆螺纹配合；

所述第一升降台包括沿所述第一升降台的横向滑动配合的固定部和伸缩部，所述固定部上设置有水平丝杆，所述固定部的上端设置有第一面板，所述固定部在所述第一面板的外侧设置有高于所述第一面板的第一挡板；

所述伸缩部与所述水平丝杆螺纹配合，所述伸缩部的上端设置有第二面板，所述伸缩部在所述第二面板的外侧设置有高于所述第二面板的第二挡板，所述第二挡板与所述第一挡板相对设置；

所述第一面板和所述第二面板之间上下叠层设置，驱动装置驱动所述水平丝杆使所述伸缩部相对于所述固定部滑动并改变所述第一挡板与所述第二挡板的间距；

所述上下运输机包括第二升降台、下运输道和位于所述下轨道上方的上运输道，所述第二升降台上设置有水平布置的第二运输带，所述下运输道上设置有水平布置的第三运输带，所述上运输道上设置有水平布置的第四运输带，所述第二升降台可升降于所述上运输道和所述下运输道之间；

所述物料运输机器人的所述第一升降台可与所述上运输道对接或与所述下运输道对接。

2.根据权利要求1所述的物料运输系统，其特征在于：

所述固定部和所述伸缩部上均设置有一道所述第一运输带，两道所述第一运输带相互平行。

3.根据权利要求2所述的物料运输系统，其特征在于：

所述固定部在所述第一挡板上设置有第一激光传感器，所述伸缩部在所述第二挡板上设置有第二激光传感器，所述第一激光传感器和所述第二激光传感器相对设置。

4.根据权利要求1至3任一项所述的物料运输系统，其特征在于：

所述第一挡板在延伸方向的两端均设置有相对于所述固定部向外弯折的第一弯折部；

所述第二挡板在延伸方向的两端均设置有相对于所述伸缩部向外弯折的第二弯折部。

5.物料运输方法，其特征在于，所述物料运输方法采用上述权利要求1至4任一项所述的物料运输系统对物料进行运输，所述物料运输方法包括：

调节所述物料运输机器人上所述第一挡板与所述第二挡板的间距；

所述物料运输机器人获取物料载体，所述物料载体放在所述第一升降台上并位于所述第一挡板与所述第二挡板之间；

所述物料运输机器人将物料载体运输至所述上下运输机上。

6.根据权利要求5所述的物料运输方法，其特征在于：

调节所述物料运输机器人上所述第一挡板与所述第二挡板的间距时，所述物料运输机器人获取物料载体数据并根据所述物料载体数据调节所述第一挡板与所述第二挡板的间距。

7.根据权利要求6所述的物料运输方法，其特征在于：

调节所述物料运输机器人上所述第一挡板与所述第二挡板的间距后，所述物料运输机器人获取上下运输机数据并根据获取的上下运输机数据调节所述第一升降台的高度。

8.根据权利要求5至7任一项所述的物料运输方法，其特征在于：

物料运输机器人将物料载体运输至所述上下运输机中，启动所述第一运输带将物料载体运送至所述下运输道。

9.根据权利要求8所述的物料运输方法，其特征在于：

启动第一运输带将物料载体运送至所述下运输道后，启动所述第一升降台，所述第一升降台上升并与所述上运输道对接。

10.根据权利要求8所述的物料运输方法，其特征在于：

启动第一运输带将物料载体运送至所述下运输道后，启动所述第三运输带和所述第二运输带，将物料载体运输至所述第二升降台；

所述第二升降台上升并与所述上运输道对接。