CN109455520B - 一种平移式机器人及先进先出中转方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平移式中转机器人，包括中转机器人本体，所述中转机器人本体包括：第一储站、第二储站、第一输送线、第二输送线，所述第一储站与第二储站之间通过中转移动装置连接；所述第一输送线位于所述第二输送线的一侧且相互平行设置，所述第一输送线的下游与第二输送线的上游通过升降传动装置连接；所述第一输送线的下游设有进料部，所述第二储站的上方设有卸料部，所述进料部设有依次将物料装入空置托盘的自动进料装置，所述卸料部设有将载料托盘内的物料依次取出的自动卸料装置。本发明提高了进料与转料的速度，进而在保持物料自动化先进先出的中转过程中提高了物料的中转效率。

Description

一种平移式机器人及先进先出中转方法

技术领域

本发明涉及产品运转技术领域，特别是涉及一种平移式机器人及先进先出中转方法。

背景技术

在工业产品的加工过程中，需要对大量的产品部件进行中转输送，例如在包装容器易拉罐行业，目前的易拉罐加工过程中，对于大量的易拉罐盖体部件，一般采用人工搬运或普通的输送装置输送，在人工搬运或普通的输送装置输送过程中，很容易导致物料先后顺序的混乱，加工过程中，不能精准的记忆某时段生产的对应产品，导致不良品混杂在大量的产品中后，很难对相应的产品进行质量追溯，对于先进先出的中转，市场上也存在相关的中转设备，但现有的中转设备设计不合理，中转速度慢，中转效率差 ，在产能普遍得到提高的情况下，不能很好的适应对高产能的中转需求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种平移式机器人及先进先出中转方法，提高了物料先进先出的中转速度和中转效率。

本发明通过下述技术方案来解决：

一种平移式中转机器人，包括中转机器人本体，所述中转机器人本体包括：

存储有若干空置托盘的第一储站，所述第一储站设有第一纵向运载机构；存储有若干载料托盘的第二储站，所述第二储站设有第二纵向运载机构；用于输送所述空置托盘的第一输送线，所述第一输送线通过第一输送电机驱动；用于输送所述载料托盘的第二输送线，所述第二输送线通过第二输送电机驱动，所述第一储站安装于所述第一输送线的上游，所述第二储站安装于第二输送线的下游，所述第一储站与第二储站之间通过中转移动装置连接；

所述第一输送线位于所述第二输送线的一侧且平行设置，所述第一输送线的下游与第二输送线的上游通过升降传动装置连接；所述升降传动装置包括安装于所述第一输送线下方的第一升降滚筒输送机及安装于第二输送线下方的第二升降滚筒输送机，所述第一升降滚筒输送机和第二升降滚筒输送机之间传动连接；

所述第一输送线的下游设有进料部，所述第二储站的上方设有卸料部，所述进料部设有依次将物料装入空置托盘的自动进料装置，所述卸料部设有将载料托盘内的物料依次取出的自动卸料装置。

进一步的，还包括一控制装置，所述第一输送电机、第二输送电机、中转移动装置、第一升降滚筒输送机、第二升降滚筒输送机、自动进料装置、自动卸料装置均与所述控制装置电性连接。

进一步的，所述中转机器人本体呈方形设置，所述自动进料装置和自动卸料装置均为平移式机器人，所述平移式机器人包括水平滑轨及在所述水平滑轨上滑动的抓取装置，所述自动进料装置的水平滑轨位于所述第一输送线的正上方且与第一输送线平行设置。

进一步的，所述第一升降滚筒输送机和第二升降滚筒输送机之间通过滚筒输送平台传动连接，所述第一升降滚筒输送机及第二升降滚筒输送机下降后高度低于所述第一输送线和第二输送线，上升后高度高于所述第一输送线和第二输送线且与所述滚筒输送平台齐平。

进一步的，所述第一输送线和第二输送线的高度相同。

进一步的，所述纵向运载机构为升降丝杆组件。

本发明还提供了一种利用上述平移式中转机器人的先进先出中转方法，具体包括以下步骤：

进料步骤，初始状态时，升降传动装置为下降状态，空置托盘从所述第一储站的底部输送至第一输送线的下游，在输送的过程中，通过自动进料装置将物料依次抓取至所述空置托盘，空置托盘载满物料后被输送至所述第一升降滚筒输送机的上方；

转料步骤，第一升降滚筒输送机及第二升降滚筒输送机上升，第一升降滚筒输送机将载料托盘托起后输送至所述第二升降滚筒输送机上，当载料托盘完全位于第二升降滚筒输送机上后，第二升降滚筒输送机下降将载料托盘放置于第二输送线上；

储料步骤，第二输送线将载料托盘输送至第二储站底部后，载料托盘在第二储站内纵向叠加存储并依次纵向输送至第二储站的顶部；

卸料步骤，自动卸料装置将所述第二储站顶部载料托盘内的物料根据先进先出的顺序依次取出，在取出的过程中，保持物料之间的先后顺序与上述步骤一中的进料先后顺序相同；

储空盘步骤，所述第二储站顶部的载料盘被取空后，所述中转移动装置将空置托盘移动至所述第一储站的顶部，空置托盘在所述第一储站内纵向叠加存储并依次纵向输送至第一储站底部。

进一步的，在进料步骤中，所述自动进料装置在第一输送线的持续输送中对物料进行装载，当前一个空置托盘被载满后，立即进行下一个空置托盘的装载。

进一步的，在转料步骤中，当载料托盘和所述第一升降滚筒输送机脱离后，第一升降滚筒输送机下降。

本发明相比现有技术具有以下优点及有益效果：

1.本发明的第一储站、第二储站、第一输送线、第二输送线、中转移动装置、升降传动装置共同组成一个先进先出的立体循环中转系统，物料通过一定的先后顺序被自动抓取至空置托盘内，载料托盘由升降传动装置于第一输送线输送至第二输送线后，纵向叠加储存至第二储站并依次向上运动，第二储站不仅具有输送功能，而且具有缓存功能，能够同时存储大量的物料，在缓存及输送的过程中，保持了每个物料之间的先后顺序，使每一个物料在第二储站中均具有一个对应的位置，在包装容器行业中，具有10万片的易拉罐盖的缓存能力并保持先进先出的相对位置，物料在第二储站的顶部进行托盘和物料的分离，分离时，同时保证了先进先出的中转顺序，物料被分离后，空置托盘被回收至第一储站，第一储站同样具有缓存大量空置托盘的能力，回收后的托盘重新被输送至第一输送线进行二次的中转，采用这种大缓存，无限立体循环的先进先出中转装机器人，在产品高速批量生产的过程中容易做到单个产品质量追溯，提高了产品出货良率。

2.本发明提供的中转方法，在进料步骤中，在空置托盘的输送过程中进行了不间断装载，当前一个空置托盘被装载完毕后，立即进入下一个空置托盘的装载程序，同时，在转料步骤中，被装载完毕的托盘输送至所述第一升降滚筒输送机的正上方，第一升降滚筒输送机上升将载料托盘输送至第二升降滚筒输送机，当载料托盘和第一升降滚筒输送机分离后，立即下降，准备二次转料，第一升降滚筒输送机和第二升降滚筒输送机独立交错配合运动，使进料和转料不会相互干扰，在设备持续运行的过程中实现了进料和转料的操作，大幅提高了进料与转料的速度，进而在保持物料自动化先进先出的中转过程中提高了物料的中转效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为一种平移式中转机器人的俯视图。

图2为一种平移式中转机器人的立体结构图。

图3为一种平移式中转机器人的中转移动装置的机构示意图。

图4为一种平移式中转机器人的升降传动装置结构示意图。

图5为一种平移式中转机器人的抓取装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

本发明的具体实施过程如下：

如图1至图5所示，一种平移式中转机器人，包括中转机器人本体，所述中转机器人本体包括：

存储有若干空置托盘的第一储站100，所述第一储站100设有第一纵向运载机构；存储有若干载料托盘的第二储站200，所述第二储站200设有第二纵向运载机构；用于输送所述空置托盘的第一输送线300，所述第一输送线300通过第一输送电机驱动；用于输送所述载料托盘的第二输送线400，所述第二输送400线通过第二输送电机驱动，所述第一储站100安装于所述第一输送线300的上游，所述第二储站200安装于第二输送线400的下游，所述第一储站100与第二储站200之间通过中转移动装置900连接；

所述第一输送线300位于所述第二输送线400的一侧且相互平行设置，所述第一输送线300的下游与第二输送线400的上游通过升降传动装置连接；本实施例中优选的，所述升降传动装置包括安装于所述第一输送线下方的第一升降滚筒输送机500及安装于第二输送线下方的第二升降滚筒输送机600，所述第一升降滚筒输送机500和第二升降滚筒输送机600之间传动连接；为了更方便使第一升降滚筒输送机500和第二升降滚筒输送机600对托盘进行顺利的接驳输送，在所述第一升降滚筒输送机500和第二升降滚筒输送机600之间连接有滚筒输送平台560，第一升降滚筒输送机和第二升降滚筒输送机上设有若干输送辊（520、620），第一升降滚筒输送机500、滚筒输送平台560、第二升降滚筒输送机600三者共同组成了一个升降滚筒输送线，所述升降滚筒输送线将载料托盘由第一输送线300移动至第二输送线400。

第一升降滚筒输送机500和第二升降滚筒输送机600固定安装于对应的输送线底部，并能够相对于第一输送线300和第二输送线400做升降运动，第一升降滚筒输送机500及第二升降滚筒输送机600下降后高度低于所述第一输送线300和第二输送线400，上升后高度高于所述第一输送线300和第二输送线400且与所述滚筒输送平台齐平，第一输送线300和第二输送线400的高度可以设置为相同也可以设置为不同，在理想的安装环境中，本实施例中的第一输送线300和第二输送线400的高度可以设置为相同，但是，第一输送线300和第二输送线400的高度还可以根据具体的安装环境进行差异化调节，调节后，可以对第一升降滚筒输送机500和第二升降滚筒输送机600的升降行程进行适应性调节，

在本发明的另外一个实施例中，当第一输送线300和第二输送线400的间距增大时，可以对所述滚筒输送平台560的长度进行适应性调节，使所述滚筒输送平台560的长度与所述第一输送线300和第二输送线400的间距相等，通常情况下，滚筒输送平台560上可以不设置驱动装置，第一升降滚筒输送机500和第二升降滚筒输送机600同时运动时，滚筒输送平台560起到中间过渡承载作用，另外一种情况是：当第一输送线300和第二输送线400的间距增大时，滚筒输送平台560的长度也会随之增大，当其长度大于托盘的长度时， 在滚筒输送平台560上可以设置驱动装置，驱动滚筒旋转，用于对托盘进行过渡辅助输送，当然，其他一些不偏离上述实施方式的实质性思想的结构，理论上，均应落入本发明的保护范围之内。

本实施例中，第一输送线300和第二输送线400可以采用齿轮和链条传动机构进行输送，第一输送线300和第二输送线400上设置有承载托盘的传送轨道，托盘的两个侧边沿所述传送轨道滑动，第一输送线300和第二输送线400分别通过驱动电机进行驱动。第一升降滚筒输送机500和第二升降滚筒输送机600均由对应的驱动装置驱动，不仅能够做升降运动，滚筒还可以旋转，以便带动托盘水平移动。需要说明的是，第一升降滚筒输送机500和第二升降滚筒输送机600能够交错升降运动，当载料托盘完全离开第一升降滚筒输送机500后，第一升降滚筒输送机500会立即下降进行二次转料，同时，当载料托盘完全离开滚筒输送平台560时，第二升降滚筒输送机600下降，当第二升降滚筒输送机600的下降高度低于第二输送线400时，载料托盘的两个侧边被支撑于第二输送线400的传送轨道上，由第二输送线400将载料托盘输送至第二储站200的底部，再由底部纵向输送，使大量的物料被缓存于第二储站中。具体的实施中，可以在第一升降滚筒输送机500和第二升降滚筒输送机600上设置用于感应托盘的感应器，感应器可以是光电传感器和压力传感器，第一升降滚筒输送机500和第二升降滚筒输送机600上的感应器感应到托盘信号后自动上升和下降，实现快读自动化转料，第一升降滚筒输送机和第二升降滚筒输送机的自动化交错升降输送能够实现第一输送线300和第二输送线400上载料托盘的快速中转，且不会影响其他功能组件的正常工作，大幅提高了整体的中转效率。

所述第一输送线300的下游设有进料部A，所述第二储站200的上方设有卸料部B，所述进料部A设有依次将物料装入空置托盘的自动进料装置，所述卸料部B设有将载料托盘内的物料依次取出的自动卸料装置。具体的，所述平移式中转机器人本体呈方形设置，所述自动进料装置和自动卸料装置可以优选为平移式机器人，所述平移式机器人包括水平滑轨（700、800）及在所述水平滑轨上滑动的抓取装置710，所述自动进料装置的水平滑轨700位于所述第一输送线300的正上方且与第一输送线300平行设置。

当然，作为本发明中转机器人上料及卸料的功能部件，在为了提高自动化程度及中转速度的情况下，本实施例中的自动进料装置和自动卸料装置优选为上述平移式机器人，另外，平移式机器人还可以被其他具有能够实现本发明平移式机器人功能的装置所替代，例如六轴式机器人。这里需要说明的是，不论是平移式机器人或者六轴式机器人，其功能仅是实现上料和卸料的自动化操作，对平移式机器人和六轴式机器人本身的改进不属于对本发明先进先出中转机器人实质性内容所提出的改进，在本实施例中，自动进料装置的水平滑轨700设置于第一输送线上方且和第一输送线300平行的优点是:托盘在第一输送线300上被输送的过程中，自动进料装置上的抓取装置沿水平滑轨来回滑动，能够将物料不间断的依次抓取至托盘中，当托盘被装满后，载料托盘恰好移动至所述第一升降滚筒输送机500的上方，在此同时，抓取装置继续对下一托盘进行转载，平移式机器人的设置和所述第一输送线300的输送相结合，进料时抓取装置的运动方向和第一输送线上托盘的移动方向相同，可以减少抓取行程，利于提高进料抓取速度。第一升降滚筒输送机500感应到载料托盘信号后上升并将载料托盘托起后水平输送，第一升降滚筒输送机500和自动进料装置的运动相互不会造成干扰，各自独立运行，提高了中转速度。

本实施例中，所述抓取装置包括一夹板713，所述夹板713上设有多组夹头，所述夹头通过夹头驱动装置驱动，每组夹头包括设于夹板两端的夹片714，夹头驱动装置驱动夹片714相对靠近或远离，实现对产品的夹取和放置，夹板的中部设有连接部712，连接部712用于连接水平滑轨。本实施例的中转机器人在易拉罐盖体的夹取中，夹取盖体时，两个夹片714压紧于叠加为一体呈一定长度的盖体两侧，对数量较多的盖体进行整体夹取，将盖体放置于托盘内时，夹片714松开，实现盖体的放置，所述托盘上设置有多组储物位，每组储物位的长度和抓取装置710每次抓取的盖体的长度相当。作为一种优选的实施方式，所述夹板上可以设置多组夹头，多组夹头将产品一次夹取并同时放置于托盘内，这样的设计，能够提高抓取速度。

具体的，所述中转移动装置900包括设置于第一储站100顶部上方的滑轨910，所述滑轨910上安装有单轴滑动机械手，单轴滑动机器手左右来回滑动将卸料后的空置托盘由第二储站200的顶部移动至第一储站100的顶部。在本实施例中，所述纵向运载机构可以优选为升降丝杆组件，升降丝杆组件上设有夹块，夹块夹持托盘，带动托盘上下运动，所述升降丝杆组件的数量可以设置为两组，两组升降丝杆交替运行，实现对托盘的不间断纵向输送。这里需要说明的是，升降丝杆组件还可以被 其他能够实现升降丝杆组件功能的装置所代替，例如传送带。

进一步的，本实施例的平移式中转机器人包括一控制装置，所述第一输送电机、第二输送电机、中转移动装置900、第一升降滚筒输送机500、第二升降滚筒输送机60、自动进料装置、自动卸料装置均与所述控制装置电性连接，所述控制装置为工控机，所述工控机根据设定的程序自动化控制上述各装置的协同运行，实现本发明中转机器人的无人化操作。

进一步的，本发明的进料部A还可以设置用于持续提供物料的进料滑道,出料部B设有用于输出物料的出料滑道，自动进料装置从进料滑道上依次抓取物料至空置托盘上，自动卸料装置从载料托盘上依次抓取物料至出料滑道上，进料、转料及卸料过程中始终保持先进先出的顺序不变。

本发明还提供了一种平移式中转机器人的先进先出中转方法，包括以下五个步骤：

进料步骤，初始状态时，升降传动装置为下降状态，空置托盘从所述第一储站底部110输送至第一输送线300的下游，在输送的过程中，通过自动进料装置将物料依次抓取至所述空置托盘，空置托盘载满物料后被输送至所述第一升降滚筒输送机500的上方；在此步骤中，所述自动进料装置在第一输送线的持续输送中对物料进行装载，当前一个空置托盘被载满后，立即进行下一个空置托盘的装载；

转料步骤，载料托盘移动至第一升降滚筒输送机上部后，第一升降滚筒输送机500及第二升降滚筒输送机600上升，第一升降滚筒输送机500将载料托盘托起后水平输送至所述第二升降滚筒输送机600上，当载料托盘完全位于第二升降滚筒输送机600上后，第二升降滚筒输送机下降将载料托盘放置于第二输送线400上；在转料步骤中，当载料托盘和所述第一升降滚筒输送机500脱离后，第一升降滚筒输送机500下降以备二次转料；

储料步骤，第二输送线400将载料托盘输送至第二储站底部210后，载料托盘在第二储站200内纵向叠加存储并依次纵向输送至第二储站顶部220；

卸料步骤，自动卸料装置将所述第二储站顶部220载料托盘内的物料根据先进先出的顺序依次取出，在取出的过程中，保持物料之间的先后顺序与上述步骤一中的进料先后顺序相同；

储空盘步骤，所述第二储站顶部220的载料盘被取空后，所述中转移动装置将空置托盘水平移动至所述第一储站顶部120，空置托盘在所述第一储站100内纵向叠加存储并依次纵向输送至第一储站底部110。

本发明的上述方法是结合本发明所提供的中转机器人而实现的，对本发明中转机器人所提出的改进不属于对上述方法的改进，在对上述中转机器人做出改进后，如不脱离本发明方法的实质性内容，均落入本发明的保护范围之内，本发明所提供的平移式中转机器人及中转方法相比其他中转装置能够提高物料先进先出的中转速度和中转效率，自动化程度高，能够实现无人化操作，具有广阔的市场应用前景。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种利用平移式中转机器人的先进先出中转方法，其特征在于，所述平移式中转机器人包括中转机器人本体，所述中转机器人本体包括：

存储有若干空置托盘的第一储站，所述第一储站设有第一纵向运载机构；存储有若干载料托盘的第二储站，所述第二储站设有第二纵向运载机构；用于输送所述空置托盘的第一输送线，所述第一输送线通过第一输送电机驱动；用于输送所述载料托盘的第二输送线，所述第二输送线通过第二输送电机驱动，所述第一储站安装于所述第一输送线的上游，所述第二储站安装于第二输送线的下游，所述第一储站与第二储站之间通过中转移动装置连接；

所述第一输送线位于所述第二输送线的一侧且相互平行设置，所述第一输送线的下游与第二输送线的上游通过升降传动装置连接；所述升降传动装置包括安装于所述第一输送线下方的第一升降滚筒输送机及安装于第二输送线下方的第二升降滚筒输送机，所述第一升降滚筒输送机和第二升降滚筒输送机之间传动连接；

所述第一输送线的下游设有进料部，所述第二储站的上方设有卸料部，所述进料部设有依次将物料装入空置托盘的自动进料装置，所述卸料部设有将载料托盘内的物料依次取出的自动卸料装置；

所述中转机器人本体呈方形设置，所述自动进料装置和自动卸料装置均为平移式机器人，所述平移式机器人包括水平滑轨及在所述水平滑轨上滑动的抓取装置，所述自动进料装置的水平滑轨位于所述第一输送线的正上方且与第一输送线平行设置;所述第一升降滚筒输送机和第二升降滚筒输送机之间连接有滚筒输送平台，所述第一升降滚筒输送机及第二升降滚筒输送机下降后高度低于所述第一输送线和第二输送线，上升后高度高于所述第一输送线和第二输送线且与所述滚筒输送平台齐平; 所述第一输送线和第二输送线的高度相同，所述滚筒输送平台的长度与所述第一输送线和第二输送线的间距相同；

所述抓取装置包括一夹板，所述夹板上设有多组夹头，所述夹头通过夹头驱动装置驱动，每组夹头包括设于夹板两端的夹片，夹头驱动装置驱动夹片相对靠近或远离，实现对产品的夹取和放置，夹板的中部设有连接部，连接部用于连接水平滑轨；

所述先进先出中转方法包括以下步骤：

进料步骤，初始状态时，升降传动装置为下降状态，空置托盘从所述第一储站的底部输送至第一输送线的下游，在输送的过程中，通过自动进料装置将物料依次抓取至所述空置托盘，空置托盘载满物料后被输送至所述第一升降滚筒输送机的上方；

转料步骤，第一升降滚筒输送机及第二升降滚筒输送机上升，第一升降滚筒输送机将载料托盘托起后输送至所述第二升降滚筒输送机上，当载料托盘完全位于第二升降滚筒输送机上后，第二升降滚筒输送机下降将载料托盘放置于第二输送线上；

储料步骤，第二输送线将载料托盘输送至第二储站底部后，载料托盘在第二储站内纵向叠加存储并依次纵向输送至第二储站顶部；

卸料步骤，自动卸料装置将所述第二储站顶部载料托盘内的物料根据先进先出的顺序依次取出，在取出的过程中，保持物料之间的先后顺序与上述进料步骤中的进料先后顺序相同；

储空盘步骤，所述第二储站顶部的载料托盘被取空后，所述中转移动装置将空置托盘移动至第一储站顶部，空置托盘在所述第一储站内纵向叠加存储并依次纵向输送至第一储站底部，

在进料步骤中，所述自动进料装置在第一输送线的持续输送中对物料进行装载，当前一个空置托盘被载满后，立即进行下一个空置托盘的装载，

在转料步骤中，当载料托盘和所述第一升降滚筒输送机脱离后，第一升降滚筒输送机下降。

2.根据权利要求1所述的利用平移式中转机器人的先进先出中转方法，其特征在于：还包括一控制装置，所述第一输送电机、第二输送电机、中转移动装置、第一升降滚筒输送机、第二升降滚筒输送机、自动进料装置、自动卸料装置均与所述控制装置电性连接。

3.根据权利要求1或2任一项所述的利用平移式中转机器人的先进先出中转方法，其特征在于：所述纵向运载机构为升降丝杆组件。