CN109878558A - 一种可平稳运输物品的方法及对位机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可平稳运输物品的方法及对位机构，所述方法是在移动单元上水平设置有开口槽I，所述开口槽I的大端朝向其前进方向，在其前进路线上相对设置有接收单元，所述接收单元上水平设置有与开口槽I相适配的开口槽II，所述开口槽II的大端与开口槽I的大端相对，当移动单元与接收单元相抵接时，所述移动单元上的物品沿开口槽I与开口槽II连通而成的通道平稳移动至接收单元上，所述开口槽I和开口槽II的均呈梯形或者喇叭形构造。本发明具有减少劳动消耗、降低成本和提高工作效率的优点。

Description

一种可平稳运输物品的方法及对位机构

技术领域

本发明涉及一种可平稳运输物品的方法及对位机构。

背景技术

在现代工业生产及物流运送领域，需要将货物运送到流水线或者某个工位上，尽管自动化运输设备已有相关运用，但考虑到设备成本、现场安装等问题，许多工厂仍然采用人工搬运方式完成货物的运送。

人工运送涉及到工人手推车与工位进行对位，人眼通过现场标记来判断运输车的停车+位置及对位情况，对位后再将货物搬运到流水线或者工位上，这种工作方式劳动消耗过大，无法长时间工作，工作效率太低。

针对当前人工手动对位存在的问题，本发明提供了一种用于货物运送的宽范围手动对位方法及对位机构的设计。根据工人可提供的推力大小，在满足载物小车可平稳移动至工位完成货物运送的条件下，确定运输车与工位间可允许的最大对位偏差，完成对位机构结构形状及结构尺寸的设计，从而减少劳动消耗、降低成本、提高工作效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种可平稳运输物品的对位方法，具有省时省力运输平稳的优点，目的之二是提供一种可平稳运输物品的对位机构，具有减少劳动消耗、降低成本、提高工作效率的优点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种可平稳运输物品的对位方法，其特征在于：

所述方法是在移动单元上水平设置有开口槽I，所述开口槽I的大端朝向其前进方向，在其前进路线上相对设置有接收单元，所述接收单元上水平设置有与开口槽I相适配的开口槽II，所述开口槽II的大端与开口槽I的大端相对，当移动单元与接收单元相抵接时，所述移动单元上的物品沿开口槽I与开口槽II连通而成的通道平稳移动至接收单元上，所述开口槽I和开口槽II的均呈梯形或者喇叭形构造。；

进一步，所述开口槽I的锐角开口角度为θ₁，水平方向的长度为S₁；所述开口槽II的锐角开口角度为θ₂，水平方向的长度为S₂；

进一步，所述参数S₁和θ₁、S₂和θ₂通过以下步骤计算得到：

步骤1：获取相关设计参数，包括最大允许偏移距离ΔL、推力F、推力作用时间t₀、最大允许对位时间t、工位沿垂直于运输装置前进方向的最大长度x₀、工件的质量m、对位机构材料摩擦系数μ；

步骤2：求出开口槽I的水平方向长度S₁和θ₁关系；

步骤3：求出开口槽II的水平方向长度S₂与θ₂关系；

步骤4：得出S₁和θ₁、S₂和θ₂的值；

进一步，所述步骤2中求出水平方向长度S₁和θ₁关系，具体可分为以下步骤：

a)按照下式求出工件的初始速度：

Ft₀＝mv₀

b)按照下式求出工件的在开口槽I运动的加速度：

f_a＝ma₀

c)将步骤a)和步骤b)求出的初始速度和加速度代入下式，得到水平方向长度S₁和θ₁关系，得到关系式I：

f_a:工件所受摩擦力，f_a＝mg cosθ₁；

a₀:工件在开口槽I运动时的加速度；

t₁：工件通过开口槽I所允许最大时间，

进一步，所述步骤3中得出S₂与θ₂的关系，具体可分为以下步骤：

按照下式求出工件通过开口槽II的初始速度v₁和加速度a₁

a)v₁＝v₀-a₀t₁

v₂＝v₁cosθ₂

a₁＝a₀cosθ₂

b)按照下式求出工件第一次碰撞到第二次碰撞之间走过的路程：

c)将步骤b)所列方程与下式连立，求出水平方向长度S₂与θ₂关系，得到关系式II：

v₁：工件第一次碰撞后的速度；

v₂：工件在开口槽II运动的速度；

a₁：工件在开口槽II运动加速度；

t₂：工件允许通过开口槽II的最大时间，

L₂：工件第一次碰撞到第二次碰撞之间走过的路程。

进一步，所述步骤4得出S₁和θ₁、S₂和θ₂的值，具体可分为以下步骤：

a)将所述关系式I与下式连立：

b)将所述关系式II与下式连立：

一种可平稳运输的对位机构，包括移动单元和接收单元，所述移动单元一端设置开口槽I，另一端用于安放工件；所述接收单元一端设置与所述开口槽I相适配的开口槽II，另一端设置工位。所述开口槽I的大端朝向其前进方向，所述开口槽II的大端与开口槽I的大端相对，当移动单元与接收单元相抵接时，所述移动单元上的物品沿所述开口槽I与所述开口槽II连通而成的通道平稳移动至接收单元上，所述开口槽I和开口槽II的均呈梯形或者喇叭形构造。

进一步，所述开口槽I的锐角开口角度为θ₁，水平方向的长度为S₁；所述开口槽II的锐角开口角度为θ₂，水平方向的长度为S₂，所述参数S₁和θ₁、S₂和θ₂可以通过以下计算方法得到：

步骤1：获取相关设计参数，包括最大允许偏移距离ΔL、推力F、推力作用时间t₀、最大允许对位时间t、工位沿垂直于运输装置前进方向的最大长度x₀、工件的质量m、对位机构材料摩擦系数μ；

步骤2：求出开口槽I的水平方向长度S₁和θ₁关系；

步骤3：求出开口槽II的水平方向长度S₂与θ₂关系；

步骤4：得出S₁和θ₁、S₂和θ₂的值。

本发明的有益效果是：

针对当前人工手动对位存在的问题，本发明提供了一种可平稳运输物品的方法及对位机构。根据工人可提供的推力大小和运输车与工位间可允许的最大对位偏差，在满足载物小车可平稳移动至工位完成货物运送的条件下，完成对位机构结构形状及结构尺寸的设计，从而减少劳动消耗、降低成本、提高工作效率。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

附图1为对位机构参数计算原理图；

附图2为对位结构侧视图；

附图3为对位机构俯视图。

具体实施方式

以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

本实施例提供了一种可平稳运输物品的对位方法，是在移动单元上水平设置有大端朝向其前进方向开口槽I，在其前进路线上相对设置有接收单元，接收单元上水平设置有与开口槽I相适配的开口槽II，开口槽II的大端与开口槽I的大端相对，当移动单元与接收单元相抵接时，移动单元上的物品沿开口槽I与开口槽II连通而成的通道平稳移动至接收单元上。开口槽I和开口槽II的均呈梯形或者喇叭形构造。本方法可实现开口槽I与开口槽II未精准对位情况下，将工件依然平稳运输至工位，即实现宽范围对位。

作为进一步改进，开口槽I的锐角开口角度为θ₁，水平方向的长度为S₁；开口槽II的锐角开口角度为θ₂，水平方向的长度为S₂。

作为进一步改进，当开口槽I和开口槽II为精准对位时，以工件可以平稳至工位的条件下，工件最多经过2次碰撞，则参数设计考虑最多的情形。具体如图1所示，参数S₁和θ₁、S₂和θ₂通过以下步骤计算得到：

步骤1：获取相关设计参数，包括最大允许偏移距离ΔL、推力F、推力作用时间t₀、最大允许对位时间t、工位沿垂直于运输装置前进方向的最大长度x₀、工件的质量m、对位机构材料摩擦系数μ；

步骤2：求出水平方向长度S₁和θ₁关系；

Ft₀＝mv₀ (式1)

f_a＝ma₀ (式2)

将式3.1和式3.2联立，得到下式：

v₀为工件的初始速度

a₀为工件通过开口槽I5的加速度；

f_a:工件所受摩擦力，f_a＝mg cosθ₁；

a₀:工件在开口槽I的加速度；

t₁：工件在开口槽I运动的时间；

将式3.3和式3.4代入下式3.5，得出θ₁与S₁的关系式I：

步骤3：求出水平方向长度S₂与θ₂关系；

按照式3.6求出工件通过开口槽II4时的初始速度v₁和加速度a₁

将式3.6代入式3.7中，求出工件第一次碰撞到第二次碰撞之间走过的路程：

将步骤式3.7与式3.8联立，求出水平方向长度S₂与θ₂关系的到关系式II：

t₂：工件通过开口槽II允许的最大时间，

v₁：工件第一次碰撞后的速度；

v₂：工件沿开口槽II方向的速度；

a₁：工件在开口槽II运动的加速度；

L₂：工件第一次碰撞到第二次碰撞之间走过的路程；

作为进一步改进

将关系式I与下式联立：

将关系式II与下式联立：

即得到S₁和θ₁、S₂和θ₂的值。

本发明提供了一种可平稳运输的对位机构，具有减少劳动消耗、降低成本、提高工作效率的优点。如图2和3所示，包括移动单元2和接收单元3，移动单元一端设置如上文所述的开口槽I 5，另一端用于安放工件1；接收单元一端设置开口槽II 4，另一端设置工位，开口槽I5和开口槽II4的均呈梯形或者喇叭形构造。本实施例中移动单元2为手动运输车。

作为进一步改进，参数S₁和θ₁、S₂和θ₂可以通过如下所述的计算方法得到：

步骤1：获取相关设计参数，包括最大允许偏移距离ΔL、推力F、推力作用时间t₀、最大允许对位时间t、工位沿垂直于运输装置前进方向的最大长度x₀、工件的质量m、对位机构材料摩擦系数μ；

步骤2：求出开口槽I的水平方向长度S₁和θ₁关系；

步骤3：求出开口槽II的水平方向长度S₂与θ₂关系；

步骤4：得出S₁和θ₁、S₂和θ₂的值；

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种可平稳运输物品的方法，其特征在于：

所述方法是在移动单元上水平设置有开口槽I，所述开口槽I的大端朝向其前进方向，在其前进路线上相对设置有接收单元，所述接收单元上水平设置有与开口槽I相适配的开口槽II，所述开口槽II的大端与开口槽I的大端相对，当移动单元与接收单元相抵接时，所述移动单元上的物品沿开口槽I与开口槽II连通而成的通道平稳移动至接收单元上，所述开口槽I和开口槽II的均呈梯形或者喇叭形构造。

2.如权利要求1所述的一种可平稳运输物品的方法：所述开口槽I的锐角开口角度为θ₁，水平方向的长度为S₁；所述开口槽II的锐角开口角度为θ₂，水平方向的长度为S₂。

3.如权利要求2所述的一种可平稳运输物品的方法，其特征在于：所述参数S₁和θ₁、S₂和θ₂通过以下步骤计算得到：包括以下步骤：

步骤1：获取相关设计参数，包括最大允许偏移距离ΔL、推力F、推力作用时间t₀、最大允许通过时间t、工位沿垂直于运输装置前进方向的最大长度x₀、工件的质量m、对位机构材料摩擦系数μ；

步骤2：求出开口槽I的水平方向长度S₁和θ₁关系；

步骤3：求出开口槽II的水平方向长度S₂与θ₂关系；

步骤4：得出S₁和θ₁、S₂和θ₂的值。

4.根据权利要求3所述的一种可平稳运输物品的方法，其特征在于：所述步骤2中求出水平方向长度S₁和θ₁关系，具体可分为以下步骤：

a)按照下式求出工件的初始速度：

Ft₀＝mv₀

b)按照下式求出工件的在开口槽I运动的加速度：

f_a＝ma₀

c)将步骤a)和步骤b)求出的初始速度和加速度代入下式，得到水平方向长度S₁和θ₁关系，得到关系式I：

f_a：工件所受摩擦力，f_a＝mg cosθ₁；

a₀：工件在开口槽I运动时的加速度；

t₁：工件通过开口槽I所允许最大时间，

5.根据权利要求3所述的一种可平稳运输的对位机构设计方法，其特征在于：所述步骤3中得出S₂与θ₂的关系，具体可分为以下步骤：

按照下式求出工件通过开口槽II的初始速度v₁和加速度a₁

a)v₁＝v₀-a₀t₁

v₂＝v₁ cosθ₂

a₁＝a₀ cosθ₂

b)按照下式求出工件第一次碰撞到第二次碰撞之间走过的路程：

c)将步骤b)所列方程与下式连立，求出水平方向长度S₂与θ₂关系，得到关系式II：

v₁：工件第一次碰撞后的速度；

v₂：工件通过开口槽II运动的速度；

a₁：工件通过开口槽II运动加速度；

t₂：工件允许通过开口槽II的最大时间，

L₂：工件第一次碰撞到第二次碰撞之间走过的路程。

6.根据权利要求3-5任一所述的一种可平稳运输物品的方法，其特征在于：所述步骤4得出S₁和θ₁、S₂和θ₂的值，具体可分为以下步骤：

a)将所述关系式I与下式连立：

b)将所述关系式II与下式连立：

。

7.一种可平稳运输的对位机构，包括移动单元和接收单元，其特征在于：所述移动单元一端设置开口槽I，另一端用于安放工件；所述接收单元一端设置与所述开口槽I相适配的开口槽II，另一端设置工位。所述开口槽I的大端朝向其前进方向，所述开口槽II的大端与开口槽I的大端相对，当移动单元与接收单元相抵接时，所述移动单元上的物品沿所述开口槽I与所述开口槽II连通而成的通道平稳移动至接收单元上，所述开口槽I和开口槽II的均呈梯形或者喇叭形构造。

8.根据权利要求7所述的一种可平稳运输的对位机构，其特征在于：所述开口槽I的锐角开口角度为θ₁，水平方向的长度为S₁；所述开口槽II的锐角开口角度为θ₂，水平方向的长度为S₂，所述参数S₁和θ₁、S₂和θ₂可的计算方法如下：

步骤1：获取相关设计参数，包括最大允许偏移距离ΔL、推力F、推力作用时间t₀、最大允许对位时间t、工位沿垂直于运输装置前进方向的最大长度x₀、工件的质量m、对位机构材料摩擦系数μ；

步骤2：求出所述开口槽I的水平方向长度S₁和θ₁关系；

步骤3：求出所述开口槽II的水平方向长度S₂与θ₂关系；

步骤4：得出S₁和θ₁、S₂和θ₂的值。