CN109384044A - 一种高负载轮胎智能堆垛机 - Google Patents

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董彦波
丁
丁一
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Abstract

本发明涉及一种高负载轮胎智能堆垛机，它包括横向梁，横向梁的两侧设置有水平梁，水平梁的四角可设置有码垛机器人和入库系统，水平梁的上方设置有水平滑台A，横向梁的前方设置有水平滑台B，横向梁的前方设置有竖直移动机构，竖直移动机构由水平滑块B、纵向滑架、轮胎吸架组成，水平滑台B的两侧设置有竖直滑台A，水平滑台B的前方设置有纵向滑架，纵向滑架的前方设置有轮胎吸架，轮胎吸架的两侧设置有竖直滑块B，纵向滑架的左右两侧设置有竖直滑台B，轮胎吸架的上方连接有伸缩气管，轮胎吸架的下方设置有吸盘柱，吸盘柱的底端设置有视觉传感器；本发明具有自动化程度高、搬运速度快、过程可追踪的优点。

Description

一种高负载轮胎智能堆垛机
技术领域
本发明涉及搬运起重机技术领域，具体涉及一种高负载轮胎智能堆垛机。
背景技术
传统轮胎的搬运大多都是靠人力和机械力双重配合，才能实现，耗时多，搬运量少；对于尺寸大、重量大的轮胎，往往需要更多的人力，且运输量少，不利于公司的经济效益发展；而龙门起重机的使用大大降低了工人的劳动强度，提高了生产能力和劳动生产率，是保证施工生产质量和效益的关键起重设备；随着许多新方法、新技术的应用，龙门起重机有了很大的发展；因此，需要一种高负载轮胎智能堆垛机。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种自动化程度高、搬运速度快、过程可追踪的一种高负载轮胎智能堆垛机。
本发明的目的是这样实现的：一种高负载轮胎智能堆垛机，它包括横向梁，所述的横向梁的左右两端均设置有水平滑块A，所述的横向梁的左右两侧均设置有水平梁，所述的水平梁的四角均可设置有码垛机器人和入库系统，所述的水平梁的上方均设置有水平滑台A，所述的水平滑块A与置于水平滑台A内部的水平丝杠A连接，所述的水平丝杠A连接有水平滑台电机A的输出端，所述的横向梁的前方设置有水平滑台B，所述的横向梁的前方设置有竖直移动机构，所述的竖直移动机构由水平滑块B、纵向滑架、轮胎吸架组成，所述的水平滑块B与置于水平滑台B内部的水平丝杠B连接，所述的水平丝杠B连接有水平滑台电机B的输出端，所述的水平滑台B的前端左右两侧均设置有竖直滑台A，所述的水平滑台B的前方设置有纵向滑架，所述的纵向滑架的左右两侧均设置有竖直滑块A，所述的竖直滑块A与置于竖直滑台A内部的竖直丝杠A连接，所述的竖直丝杠A连接有竖直滑台电机A的输出端，所述的竖直滑块A的内侧设置有2根导柱，所述的导柱套接有轮胎吸架，所述的轮胎吸架的左右两侧均设置有竖直滑块B，所述的纵向滑架的左右两侧均设置有竖直滑台B，所述的竖直滑块B与置于竖直滑台B内部的竖直丝杠B连接，所述的竖直丝杠B连接有竖直滑台电机B的输出端，所述的轮胎吸架的上方连接有伸缩气管，所述的伸缩气管连接有气源，所述的轮胎吸架的下方设置有吸盘柱，所述的吸盘柱的四周均铰接有支撑骨架，所述的支撑骨架均铰接有吸盘侧柱，所述的吸盘柱的底端设置有视觉传感器，所述的视觉传感器电性连接有视觉处理系统。
所述的水平滑台电机A 电性连接有驱动器A，所述的水平滑台电机B 电性连接有驱动器B，所述的竖直滑台电机A 电性连接有驱动器C，所述的竖直滑台电机B 电性连接有驱动器D，所述的驱动器A、驱动器B、驱动器C、驱动器D均电性连接有伺服系统，所述的伺服系统电性连接有可编程控制器、定位系统、气源控制系统、入库系统和视觉处理系统。
所述的轮胎吸架的最大负载可达1000kg。
所述的水平梁的下方设置有支腿。
所述的轮胎吸架的有效行程为14m*6.5m*2.6m。
所述的轮胎吸架适用的轮胎尺寸为16’-24.5’。
所述的码垛机器人至少为2个，一个位于入库系统处，另一个位于运输始端。
本发明的有益效果是：本发明的伺服系统为中央控制器层，是智能起重机控制系统的核心部分，具有规划决策和监控功能；它一方面进行任务规划和路径规划，另一方面对控制总线上传的数据进行处理，并将需要显示的数据和图像传送到人机交互层显示；在伺服系统和定位系统的作用下，水平滑块A可顺着水平滑台A进行往返运动，水平滑块B可顺着水平滑台B进行往返运动，竖直滑块A可顺着竖直滑台A进行上下往返运动，竖直滑块B可顺着竖直滑台B进行上下往返运动，由于水平滑台电机A、水平滑台电机B、竖直滑台电机A 和竖直滑台电机B分别连接有各自的驱动器，因此，可同时运行，彼此互不干扰，提高其搬运速度；在定位系统的作用下，当轮胎吸架到达轮胎正上方时，竖直滑块A顺着竖直滑台A向下运动，竖直滑块B顺着竖直滑台B向下运动，当轮胎吸架到达轮胎中间时，伺服系统控制气源控制系统启动气源，在气源压力的作用下支撑骨架撑开，使吸盘侧柱内切于轮胎内径，从而将轮胎吸附；由于吸盘柱的底端设置有视觉传感器，视觉传感器电性连接有视觉处理系统，视觉处理系统提供环境模型及目标命令，利用智能计算方法进行路径规划；视觉传感器是起重机用以感受周围环境、目标物状态特征信息的传感器；使起重机对环境具有自校正和自适应能力（学习能力）；因此，在视觉处理系统和伺服系统的共同作用下，轮胎吸架可控制性的一次吸起一个或多个轮胎，轮胎吸架的最大负载可达1000kg，提高运输效率，使运输方式更灵活；码垛机器人至少为2个，一个位于入库系统处，另一个位于运输始端；在码垛机器人的共同作用下，提高其工作效率，使其处理能力达到可达200条/小时；整个系统实现无人化作业，大大减少了劳动强度，伺服系统和定位系统的共同使用，彻底实现信息化管理，完成整个轮胎的产品过程追踪；轮胎吸架适用的轮胎尺寸为16’-24.5’，因此，可应用与多种尺寸的轮胎搬运场所，使其应用范围更广；总而言之，本发明具有自动化程度高、搬运速度快、过程可追踪的优点。
附图说明
图1是本发明一种高负载轮胎智能堆垛机的主视图。
图2是本发明一种高负载轮胎智能堆垛机的俯视图。
图3是本发明一种高负载轮胎智能堆垛机中竖直移动机构的结构。
图4是本发明一种高负载轮胎智能堆垛机中轮胎吸架的机构图。
图5是本发明一种高负载轮胎智能堆垛机中电路控制原理图。
其中：1、水平梁 2、水平滑块A 3、横向梁 4、伸缩气管 5、气源 6、水平滑块B 7、纵向滑架 8、轮胎吸架 10、码垛机器人 11、支腿 12、水平滑台A 13、水平滑台B 14、竖直移动机构 15、竖直滑台A 16、竖直滑块A 17、竖直滑台B 18、竖直滑块B 19、导柱 20、吸盘侧柱21、吸盘柱 22、支撑骨架 23、可编程控制器 24、驱动器A 25、水平滑台电机A 26、驱动器B27、水平滑台电机B 28、驱动器C 29、竖直滑台电机A 30、驱动器D 31、竖直滑台电机B 32、伺服系统 33、定位系统 34、气源控制系统 35、视觉处理系统 36、视觉传感器 37、入库系统。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
实施例1
如图1-5所示，一种高负载轮胎智能堆垛机，它包括横向梁3，所述的横向梁3的左右两端均设置有水平滑块A2，所述的横向梁3的左右两侧均设置有水平梁1，所述的水平梁1的四角均可设置有码垛机器人10和入库系统37，所述的水平梁1的上方均设置有水平滑台A12，所述的水平滑块A2与置于水平滑台A12内部的水平丝杠A连接，所述的水平丝杠A连接有水平滑台电机A25的输出端，所述的横向梁3的前方设置有水平滑台B13，所述的横向梁3的前方设置有竖直移动机构14，所述的竖直移动机构14由水平滑块B6、纵向滑架7、轮胎吸架8组成，所述的水平滑块B6与置于水平滑台B13内部的水平丝杠B连接，所述的水平丝杠B连接有水平滑台电机B27的输出端，所述的水平滑台B13的前端左右两侧均设置有竖直滑台A15，所述的水平滑台B13的前方设置有纵向滑架7，所述的纵向滑架7的左右两侧均设置有竖直滑块A16，所述的竖直滑块A16与置于竖直滑台A15内部的竖直丝杠A连接，所述的竖直丝杠A连接有竖直滑台电机A29的输出端，所述的竖直滑块A16的内侧设置有2根导柱19，所述的导柱19套接有轮胎吸架8，所述的轮胎吸架8的左右两侧均设置有竖直滑块B18，所述的纵向滑架7的左右两侧均设置有竖直滑台B17，所述的竖直滑块B18与置于竖直滑台B17内部的竖直丝杠B连接，所述的竖直丝杠B连接有竖直滑台电机B31的输出端，所述的轮胎吸架8的上方连接有伸缩气管4，所述的伸缩气管4连接有气源5，所述的轮胎吸架8的下方设置有吸盘柱21，所述的吸盘柱21的四周均铰接有支撑骨架22，所述的支撑骨架22均铰接有吸盘侧柱20，所述的吸盘柱21的底端设置有视觉传感器36，所述的视觉传感器36电性连接有视觉处理系统35。
本发明的有益效果是：本发明的伺服系统为中央控制器层，是智能起重机控制系统的核心部分，具有规划决策和监控功能；它一方面进行任务规划和路径规划，另一方面对控制总线上传的数据进行处理，并将需要显示的数据和图像传送到人机交互层显示；在伺服系统和定位系统的作用下，水平滑块A可顺着水平滑台A进行往返运动，水平滑块B可顺着水平滑台B进行往返运动，竖直滑块A可顺着竖直滑台A进行上下往返运动，竖直滑块B可顺着竖直滑台B进行上下往返运动，由于水平滑台电机A、水平滑台电机B、竖直滑台电机A 和竖直滑台电机B分别连接有各自的驱动器，因此，可同时运行，彼此互不干扰，提高其搬运速度；在定位系统的作用下，当轮胎吸架到达轮胎正上方时，竖直滑块A顺着竖直滑台A向下运动，竖直滑块B顺着竖直滑台B向下运动，当轮胎吸架到达轮胎中间时，伺服系统控制气源控制系统启动气源，在气源压力的作用下支撑骨架撑开，使吸盘侧柱内切于轮胎内径，从而将轮胎吸附；由于吸盘柱的底端设置有视觉传感器，视觉传感器电性连接有视觉处理系统，视觉处理系统提供环境模型及目标命令，利用智能计算方法进行路径规划；视觉传感器是起重机用以感受周围环境、目标物状态特征信息的传感器，使起重机对环境具有自校正和自适应能力（学习能力）；因此，在视觉处理系统和伺服系统的共同作用下，轮胎吸架可控制性的一次吸起一个或多个轮胎，整个系统实现无人化作业，大大减少了劳动强度，伺服系统和定位系统的共同使用，彻底实现信息化管理，完成整个轮胎的产品过程追踪；轮胎吸架适用的轮胎尺寸为16’-24.5’，因此，可应用与多种尺寸的轮胎搬运场所，使其应用范围更广；总而言之，本发明具有自动化程度高、搬运速度快、过程可追踪的优点。
实施例2
如图1-5所示，一种高负载轮胎智能堆垛机，它包括横向梁3，所述的横向梁3的左右两端均设置有水平滑块A2，所述的横向梁3的左右两侧均设置有水平梁1，所述的水平梁1的四角均可设置有码垛机器人10和入库系统37，所述的水平梁1的上方均设置有水平滑台A12，所述的水平滑块A2与置于水平滑台A12内部的水平丝杠A连接，所述的水平丝杠A连接有水平滑台电机A25的输出端，所述的横向梁3的前方设置有水平滑台B13，所述的横向梁3的前方设置有竖直移动机构14，所述的竖直移动机构14由水平滑块B6、纵向滑架7、轮胎吸架8组成，所述的水平滑块B6与置于水平滑台B13内部的水平丝杠B连接，所述的水平丝杠B连接有水平滑台电机B27的输出端，所述的水平滑台B13的前端左右两侧均设置有竖直滑台A15，所述的水平滑台B13的前方设置有纵向滑架7，所述的纵向滑架7的左右两侧均设置有竖直滑块A16，所述的竖直滑块A16与置于竖直滑台A15内部的竖直丝杠A连接，所述的竖直丝杠A连接有竖直滑台电机A29的输出端，所述的竖直滑块A16的内侧设置有2根导柱19，所述的导柱19套接有轮胎吸架8，所述的轮胎吸架8的左右两侧均设置有竖直滑块B18，所述的纵向滑架7的左右两侧均设置有竖直滑台B17，所述的竖直滑块B18与置于竖直滑台B17内部的竖直丝杠B连接，所述的竖直丝杠B连接有竖直滑台电机B31的输出端，所述的轮胎吸架8的上方连接有伸缩气管4，所述的伸缩气管4连接有气源5，所述的轮胎吸架8的下方设置有吸盘柱21，所述的吸盘柱21的四周均铰接有支撑骨架22，所述的支撑骨架22均铰接有吸盘侧柱20，所述的吸盘柱21的底端设置有视觉传感器36，所述的视觉传感器36电性连接有视觉处理系统35；所述的水平滑台电机A 25电性连接有驱动器A24，所述的水平滑台电机B 27电性连接有驱动器B26，所述的竖直滑台电机A29 电性连接有驱动器C28，所述的竖直滑台电机B31 电性连接有驱动器D30，所述的驱动器A24、驱动器B26、驱动器C28、驱动器D30均电性连接有伺服系统32，所述的伺服系统32电性连接有可编程控制器23、定位系统33、气源控制系统34、入库系统37和视觉处理系统35；所述的轮胎吸架8的最大负载可达1000kg；所述的水平梁1的下方设置有支腿11；所述的轮胎吸架8的有效行程为14m*6.5m*2.6m；所述的轮胎吸架8适用的轮胎尺寸为16’-24.5’，所述的码垛机器人10至少为2个，一个位于入库系统37处，另一个位于运输始端。
本发明的有益效果是：本发明的伺服系统为中央控制器层，是智能起重机控制系统的核心部分，具有规划决策和监控功能；它一方面进行任务规划和路径规划，另一方面对控制总线上传的数据进行处理，并将需要显示的数据和图像传送到人机交互层显示；在伺服系统和定位系统的作用下，水平滑块A可顺着水平滑台A进行往返运动，水平滑块B可顺着水平滑台B进行往返运动，竖直滑块A可顺着竖直滑台A进行上下往返运动，竖直滑块B可顺着竖直滑台B进行上下往返运动，由于水平滑台电机A、水平滑台电机B、竖直滑台电机A 和竖直滑台电机B分别连接有各自的驱动器，因此，可同时运行，彼此互不干扰，提高其搬运速度；在定位系统的作用下，当轮胎吸架到达轮胎正上方时，竖直滑块A顺着竖直滑台A向下运动，竖直滑块B顺着竖直滑台B向下运动，当轮胎吸架到达轮胎中间时，伺服系统控制气源控制系统启动气源，在气源压力的作用下支撑骨架撑开，使吸盘侧柱内切于轮胎内径，从而将轮胎吸附；由于吸盘柱的底端设置有视觉传感器，视觉传感器电性连接有视觉处理系统，视觉处理系统提供环境模型及目标命令，利用智能计算方法进行路径规划；视觉传感器是起重机用以感受周围环境、目标物状态特征信息的传感器；使起重机对环境具有自校正和自适应能力（学习能力）；因此，在视觉处理系统和伺服系统的共同作用下，轮胎吸架可控制性的一次吸起一个或多个轮胎，轮胎吸架的最大负载可达1000kg，提高运输效率，使运输方式更灵活；码垛机器人至少为2个，一个位于入库系统处，另一个位于运输始端；在码垛机器人的共同作用下，提高其工作效率，使其处理能力达到可达200条/小时；整个系统实现无人化作业，大大减少了劳动强度，伺服系统和定位系统的共同使用，彻底实现信息化管理，完成整个轮胎的产品过程追踪；轮胎吸架适用的轮胎尺寸为16’-24.5’，因此，可应用与多种尺寸的轮胎搬运场所，使其应用范围更广；总而言之，本发明具有自动化程度高、搬运速度快、过程可追踪的优点。
本发明在实际使用中，广泛应用于轮胎的各个生产环节，动均检测前端、成品立体库前端的自动分拣搬运码垛，出库的拆盘系统，四个方向均可搭配出入库系统，形成以龙门机器人为中心的分拣搬运暂存库系统；最高速度可达240米/分钟；最高跨度可达10米；搭配码垛机器人，使码垛机器人分担码垛工作，实现更高的处理能力，可达200条/小时。

Claims (7)

1.一种高负载轮胎智能堆垛机，它包括横向梁，其特征在于：所述的横向梁的左右两端均设置有水平滑块A，所述的横向梁的左右两侧均设置有水平梁，所述的水平梁的四角均可设置有码垛机器人和入库系统，所述的水平梁的上方均设置有水平滑台A，所述的水平滑块A与置于水平滑台A内部的水平丝杠A连接，所述的水平丝杠A连接有水平滑台电机A的输出端，所述的横向梁的前方设置有水平滑台B，所述的横向梁的前方设置有竖直移动机构，所述的竖直移动机构由水平滑块B、纵向滑架、轮胎吸架组成，所述的水平滑块B与置于水平滑台B内部的水平丝杠B连接，所述的水平丝杠B连接有水平滑台电机B的输出端，所述的水平滑台B的前端左右两侧均设置有竖直滑台A，所述的水平滑台B的前方设置有纵向滑架，所述的纵向滑架的左右两侧均设置有竖直滑块A，所述的竖直滑块A与置于竖直滑台A内部的竖直丝杠A连接，所述的竖直丝杠A连接有竖直滑台电机A的输出端，所述的竖直滑块A的内侧设置有2根导柱，所述的导柱套接有轮胎吸架，所述的轮胎吸架的左右两侧均设置有竖直滑块B，所述的纵向滑架的左右两侧均设置有竖直滑台B，所述的竖直滑块B与置于竖直滑台B内部的竖直丝杠B连接，所述的竖直丝杠B连接有竖直滑台电机B的输出端，所述的轮胎吸架的上方连接有伸缩气管，所述的伸缩气管连接有气源，所述的轮胎吸架的下方设置有吸盘柱，所述的吸盘柱的四周均铰接有支撑骨架，所述的支撑骨架均铰接有吸盘侧柱，所述的吸盘柱的底端设置有视觉传感器，所述的视觉传感器电性连接有视觉处理系统。
2.如权利要求1所述的一种高负载轮胎智能堆垛机，其特征在于：所述的水平滑台电机A 电性连接有驱动器A，所述的水平滑台电机B 电性连接有驱动器B，所述的竖直滑台电机A电性连接有驱动器C，所述的竖直滑台电机B 电性连接有驱动器D，所述的驱动器A、驱动器B、驱动器C、驱动器D均电性连接有伺服系统，所述的伺服系统电性连接有可编程控制器、定位系统、气源控制系统、入库系统和视觉处理系统。
3.如权利要求1所述的一种高负载轮胎智能堆垛机，其特征在于：所述的轮胎吸架的最大负载可达1000kg。
4.如权利要求1所述的一种高负载轮胎智能堆垛机，其特征在于：所述的水平梁的下方设置有支腿。
5.如权利要求1所述的一种高负载轮胎智能堆垛机，其特征在于：所述的轮胎吸架的有效行程为14m*6.5m*2.6m。
6.如权利要求1所述的一种高负载轮胎智能堆垛机，其特征在于：所述的轮胎吸架适用的轮胎尺寸为16’-24.5’。
7.如权利要求1所述的一种高负载轮胎智能堆垛机，其特征在于：所述的码垛机器人至少为2个，一个位于入库系统处，另一个位于运输始端。
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