CN109911493A - 一种基于立库的配料系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于立库的配料系统，包括立库、轨道、堆垛机、输送机构、配料机构；所述立库上设置多个库位，所述库位放置料箱；所述轨道贯穿所述立库设置；所述堆垛机双向运动于所述轨道上，所述堆垛机在所述立库上取放所述料箱，所述堆垛机在所述输送机构上取放所述料箱。本发明设置立库和堆垛机来存料箱和取放料箱，节约了人力资源，设置输送组件和验证组件，能够将正确的料箱输送至配料处，大大降低了错误率，保证了配料的正确准确，设置配料转盘，方便配料，不易混料，操作简单，防错性能好。
Description
技术领域
本发明涉及配料系统，具体是一种基于立库的配料系统。
背景技术
当下，橡胶行业类工厂里炼胶时，大多都是用很多的储料箱，放置于货架上，由于各原料对环境因素要求较高，由于客观环境因素很难达到恒温恒湿，所以对配料车间的条件要求较高。目前，有两种方式取料配料：第一种是大多采用叉车或者人工取下储料箱进行取料配料，再用叉车或者人工放回，这样的方式非常浪费时间，尤其是许多储料箱都放在一起，人用叉车无法准确的确定要取的位置，需要经常去找储料箱，这样就严重耽误了时间和配料效率，而且无取料防错系统，配料错的偶然性很高；第二种是将储料箱放置于2层货架上，且货架有指示灯，料箱打开门配有磁铁，只有需要哪种储料箱时，此位置的指示灯和磁铁才会打开，能做到一定的防错功能，但是遇到种类很多种的储料箱，一来占地面积会很大，二来工作人员劳动强度大，需要到达取的料箱位置，然后将配料需要的称量设备和装置容器等带过去，配下一种料时，需要再重新跑一次，如此反复(根据配方不同，原料的种类也会有多种)下去，浪费时间和精力，极大影响了配料的效率，料箱存放区域很难做到密封，恒温恒湿的条件很难得到保证。
发明内容
为解决上述现有技术的缺陷，本发明提供一种基于立库的配料系统，本发明设置立库和堆垛机来存料箱和取放料箱，节约了人力资源，设置输送组件和验证组件，能够将正确的料箱输送至配料处，大大降低了错误率，保证了配料的正确准确，设置配料转盘，方便配料，不易混料，操作简单，防错性能好。
为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：一种基于立库的配料系统，包括立库、轨道、堆垛机、输送机构、配料机构；
所述立库上设置多个库位，所述库位放置料箱；
所述轨道贯穿所述立库设置；
所述堆垛机双向运动于所述轨道上，所述堆垛机在所述立库上取放所述料箱，所述堆垛机在所述输送机构上取放所述料箱；
所述输送机构包括输送组件和设于所述输送组件上的验证组件，所述验证组件包括验证工位、取料工位、回库补料工位；所述验证工位上设有第一扫码枪，所述回库补料工位设有第二扫码枪；所述输送组件的下部设有第一气缸、第二气缸，所述第一气缸驱动连接有两个第一顶升杆，所述第二气缸驱动连接有两个第二顶升杆；所述第一顶升杆设于验证工位内，所述第二顶升杆设于回库补料工位内；
所述配料机构包括转盘、设于转盘上的多个料桶、设于所述转盘上的罩体、驱动所述转盘旋转的旋转机构、驱动所述料桶抬升的抬升机构、称重装置；所述罩体上开有投料口、取料口。
进一步地，所述验证工位包括验证罩，所述验证罩的第一开口朝向所述轨道，所述验证罩的第二开口朝向所述取料工位；所述料箱从所述第一开口进入到所述验证工位，并从所述第二开口进入到所述取料工位；所述第一扫码枪设于所述验证罩内部。
进一步地，所述回库补料工位包括回库罩，所述回库罩的第三开口朝向所述轨道，所述回库罩的第四开口朝向所述取料工位；所述回库罩的第五开口设有门板，所述第五开口朝向所述配料机构，所述门板上设有电子锁；所述第二扫码枪设于所述回库罩内部。
进一步地，所述输送组件包括框架，所述框架的上端设有两个与所述轨道平行的横支架，所述横支架之间设有多个滚筒，所述滚筒由链条、输送电机驱动转动；所述第一气缸、第二气缸设于所述框架内。
进一步地，所述配料机构还包括上壳体，所述上壳体设于所述罩体的上端；所述上壳体上设有显示屏、打印机、吸尘口、出尘口，所述吸尘口、出尘口通过管道连通设置；所述投料口设于所述上壳体的前端，所述称重装置设于所述投料口一侧；所述取料口设于所述上壳体的后端。
进一步地，所述转盘上开设多个圆孔，所述圆孔内放置料桶；所述圆孔圆周均布。
进一步地，所述旋转机构包括转轴、旋转电机和齿轮，所述转轴由旋转电机和齿轮驱动。
进一步地，所述配料机构的下端设有支撑架，所述支撑架上设有安装板；所述抬升机构包括固定架，所述固定架设于所述安装板上，所述固定架上设有抬升气缸；所述抬升气缸的输出端向上设置，且固定连接有横板，所述横板连接有竖板，所述竖板连接有支板，所述支板的外端部设有接触板，所述接触板上侧面设有垫块；所述接触板与投料口上下对应设置。
进一步地，所述立库外侧设有第一封罩，所述堆垛机、输送机构的外侧设有第二封罩；所述第一封罩、第二封罩之间连通设置；所述第一封罩设有第一维修门；所述第二封罩设有第二维修门和第三维修门，所述第二封罩朝向配料机构的一侧开有第一通孔和第二通孔。
综上所述，本发明取得了以下技术效果：
本发明设置立库和堆垛机，节省了取放料箱的时间，减少人工工作量，提高车间空间利用率，车间自动化水平得到很大的提高，增加参观效益；
本发明设置输送组件，便于将料箱输送至配料位置，在输送组件上设置验证组件，能够验证堆垛机取来的料箱是否正确，如果正确则输送至下一工位或者补料，如果不正确，则报警处理，大大降低了错误率，保证了配料的正确准确；
本发明设置配料转盘，转盘下设置旋转机构和抬升机构，能够把料桶旋转到投料口处，将料桶向上抬升方便配料，不易混料，操作简单；
本发明设置配料管理系统，与车间ERP，MES等数据对接，提高工厂信息化交互水平。
附图说明
图1是本发明一立体图；
图2是输送机构示意图；
图3是输送组件示意图；
图4是配料机构示意图；
图5是配料机构内部示意图；
图6是抬升机构示意图；
图7是本发明外部结构示意图；
图8是配料流程图；
图中，1、立库，101、库位，2、轨道，3、堆垛机，4、输送机构，401、验证工位，402、取料工位，403、回库补料工位，404、验证罩，405、第一开口，406、第二开口，407、第一面，408、回库罩，409、第三开口，410、第四开口，411、第五开口，412、门板，413、电子锁，414、框架，415、横支架，416、滚筒，417、输送电机，418、第一气缸，419、第一顶升杆，420、第二气缸，421、第二顶升杆，5、配料机构，501、转盘，502、料桶，503、罩体，504、投料口，505、取料口，506、转轴，507、旋转电机，508、支撑架，509、安装板，510、固定架，511、抬升气缸，512、横板，513、竖板，514、支板，515、接触板，516、垫块，517、上壳体，518、显示屏，519、打印机，520、吸尘口，521、出尘口，522、称重装置，6、料箱，7、第一封罩，8、第二封罩，9、第一维修门，10、第二维修门，11、第三维修门，12、第一通孔，13、第二通孔。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例：
如图1所示，一种基于立库的配料系统，包括立库1、轨道2、堆垛机3、输送机构4、配料机构5。
立库1上设置多个库位101，用于存放多个料箱6，库位101放置料箱6。料箱6上贴有条码，用于验证料箱信息。
轨道2贯穿立库1设置。
堆垛机3双向运动于轨道2上，堆垛机3在立库1上取放料箱6，堆垛机3在输送机构4上取放料箱6。
输送机构4包括输送组件和设于所述输送组件上的验证组件，输送组件用于将料箱输送至配料位置，验证组件用于验证堆垛机取来的料箱是否是正确的料箱。如图2所示，验证组件包括验证工位401、取料工位402、回库补料工位403，其中，验证工位401靠近立库1设置；验证工位401上设有第一扫码枪，用于扫描验证堆垛机3取来的配料料箱是否正确，回库补料工位403设有第二扫码枪，用于扫描验证堆垛机3取来的补料料箱是否正确；如图3所示，输送组件的下部设有第一气缸418、第二气缸420，第一气缸418驱动连接有两个第一顶升杆419，第二气缸420驱动连接有两个第二顶升杆421；第一顶升杆419设于验证工位401内，第二顶升杆421设于回库补料工位403内。第一气缸418、第二气缸420分别驱动第一顶升杆419、第二顶升杆421上下运动至高于输送组件上表面或者低于输送组件上表面。默认情况下，第一顶升杆419、第二顶升杆421均高出输送组件上表面设置，目的是给堆垛机货叉取料和放料留有空间，当第一顶升杆419或者第二顶升杆421低于输送组件上表面时，料箱可以输送到指定位置。
如图2所示，验证工位401包括验证罩404，验证罩404的第一开口405朝向轨道2，用于堆垛机3将料箱放置在验证工位401，验证罩404的第二开口406朝向取料工位402，便于料箱6运动至取料工位402；料箱6从第一开口405进入到验证工位401，并从第二开口406进入到取料工位402；第一扫码枪设于验证罩404第一面407的内部。
如图2所示，回库补料工位403包括回库罩408，回库罩408的第三开口409朝向轨道2，回库罩408的第四开口410朝向取料工位402；回库罩408的第五开口411设有门板412，第五开口411朝向配料机构5，门板412上设有电子锁413；第二扫码枪设于回库罩408内部。
如图3所示，输送组件包括框架414，框架414的上端设有两个与轨道2平行的横支架415，横支架415之间设有多个滚筒416，滚筒416由链条、输送电机417驱动转动；第一气缸418、第二气缸420设于框架414内。
如图4、图5所示，配料机构5包括转盘501、设于转盘501上的多个料桶502、设于转盘501上的罩体503、驱动转盘501旋转的旋转机构、驱动料桶502抬升的抬升机构、称重装置522；罩体503上开有投料口504、取料口505。
转盘501采用旋转式，由旋转机构驱动，旋转机构将料桶502旋转至依次对齐投料口504，供工作人员取料称重后投料进料桶502，当本次投料结束后，旋转机构将下一料桶502旋转至对齐投料口504，供工作人员进行下一次投料。投料口504的下方设置抬升机构，料桶502依次旋转至抬升机构的上侧，当料桶502旋转到抬升机构上时，抬升机构动作将料桶502向上抬升至投料口504，便于工作人员投料工作。
如图4所示，配料机构5还包括上壳体517，上壳体517设于罩体503的上端；上壳体517上设有显示屏518、打印机519、吸尘口520、出尘口521，吸尘口520、出尘口521通过管道连通设置；投料口504设于上壳体517的前端，称重装置设于投料口504一侧；取料口505设于上壳体517的后端。
本实施例中，称重装置522采用电子秤，用于工作人员称量对应的物料重量，称量为实际需要的重量时，显示屏518会提醒称量正确，否则会提示错误，需要人工继续称量，防止人工弄错数据，做到防错提醒；打印机519用于打印物料条码，吸尘口520、出尘口521用于防止有些粉末物料尘扬，达到整体洁净的目的(出尘口与车间除尘设备连接)。
如图5所示，转盘501上开设多个圆孔，圆孔内放置料桶502；圆孔圆周均布。本实施例中圆孔设有6个，相应的，料桶502设有6个。
如图5所示，旋转机构包括转轴506、旋转电机507和齿轮，转轴506由旋转电机507和齿轮驱动，从而带动转盘501转动。
如图5所示，配料机构5的下端设有支撑架508，支撑架508上设有安装板509；如图6所示，抬升机构包括固定架510，固定架510设于安装板509上，固定架510上设有抬升气缸511；抬升气缸511的输出端向上设置，且固定连接有横板512，横板512连接有竖板513，竖板513连接有支板514，支板514的外端部设有接触板515，接触板515上侧面设有垫块516；接触板515与投料口504上下对应设置。
本实施例中，抬升气缸511采用双杆气缸，型号为MGGMB40-75。抬升气缸511的导杆上下运动，带动横板512、竖板513、支板514、接触板515上下运动，从而将料桶502抬升。
如图7所示，立库1外侧设有第一封罩7，堆垛机3、输送机构4的外侧设有第二封罩8；第一封罩7、第二封罩8之间连通设置；第一封罩7设有第一维修门9；第二封罩8设有第二维修门10和第三维修门11，出现故障时，人工进行排查，第二封罩8朝向配料机构5的一侧开有第一通孔12和第二通孔13，第一通孔12与验证罩404的第一开口405相对应，第二通孔13与回库罩408的第三开口409相对应。
本实施例中，立库1相对密封，立库1内安装有温湿度传感器、空调、除湿器，当温湿度传感器检测到立库内温度或者湿度过高或者过低时，空调或者除湿器开始工作，使得温度和湿度保持相对恒定。
如图8所示，本实施例中还设有配料管理系统、物料信息录入系统、配料配方录入系统、用户权限录入系统、设备点检标准管理表。物料信息录入系统、配料配方录入系统、用户权限录入系统、设备点检标准管理表均通过密炼后台程序维护录入，系统根据录入的信息制定配料生产计划，生产计划传递到配料管理系统，配料管理系统自动维护所有料箱物料重量，当料箱物料低于补仓下限时，系统自动提示补料。配料管理系统启动生产计划时，判断料箱内物料是否充足，如果充足，按照批次、电脑提示配料，每种物料配完后，打印条码，将配好的物料放到规定地方；如果物料不足，则提示工作人员补料，工作人员到仓库领取相应的物料，将材料补入对应料箱，再进行配料。
配料过程：
工作人员启动对应任务，系统自动获得当前配料任务对应的配方信息，在界面上显示当前需称量物料箱号、理论重量、误差范围、盆信息，引导工作人员进行配料，堆垛机自动将对应料箱放置于验证工位，验证正确后自动运输到取料工位，验证不正确系统报警，同时自动停止配料；当正确的料箱被打开后，工作人员取出物料进行称重，系统获得电子秤的重量。根据实际称量进行“过量、少量、合格”信息的提示，只有前一物料称重合格同时该料箱被运输到回库补料工位403后，才能进入下一物料的称量。支持二次复称功能。
本实施例中，还设置电柜(未图示)，电柜内设置控制中心，本实施例中控制中心采用PLC，型号为SIEMENS PLC S7-1500。控制中心将正确的料箱6(每个料箱和库位都已经一一绑定好，且已粘贴条码)下发给堆垛机3的控制系统，堆垛机3自动从高层货架上取下料箱6，并将料箱6放置在验证工位401上，验证工位401用于验证堆垛机3取来的料箱6是不是配料需要的料箱，第一扫码枪扫描料箱6上的条码，如果是需要的配料料箱即扫码正确，第一气缸418驱动第一顶升杆419下降至第一顶升杆419不高于输送组件的上表面，输送电机417驱动滚筒416转动将料箱6输送至取料工位402，供工作人员取料配料(在配料称量过程中只有在取料工位402的料箱才能够被打开取料)，如果不是需要的配料料箱即扫码不正确，第一气缸418不动作，维持第一顶升杆419高于输送组件上表面的情况，输送电机417不动作，配料停止，系统报警，必须人工干预解除错误后才能继续配料。报错情况包括但不限于以下情况：1，条码损坏，解决办法为人工重新打印粘贴条码；2，由于人工误操作，实际料箱号与系统中料箱号不一致，解决办法为人工干预，实际料箱号与系统料箱号重新匹对。保证堆垛机3取来的配料料箱是目前所需的料箱，一旦料箱错误，配料立即停止，避免配料错误，保证正确率。
取料称量完毕后，第二气缸420驱动第二顶升杆421下降至第二顶升杆421不高于输送组件的上表面，输送电机417驱动滚筒416转动将料箱6输送至回库补料工位403，堆垛机3将料箱6取走送回到立库1内。
为了防止不同车次间的物料混料，本实施例中采用了转盘501，转盘501中一个料桶502存放一车物料，在配料过程中当称量第一车时，第一车料桶502与投料口504对齐，当称量第二车时旋转电机507将第二车料桶502转到与投料口504对齐，依次循环，这样保证每车物料都存放在对应车次料桶中；当本批次所有物料称量完成后，工作人员从取料口505取出每车配合好的物料，取完第一车后旋转电机507将第二车料桶转到取料口505，依次循环直至所有车次物料取出，并将打印的物料条码贴到对应的物料包装上，整个流程下来就做到了不同车次间的物料不会混料，保证配料的准确性。
补料过程：当料箱6的物料低于补仓下限或者不足一次称量所需重量后(事先设定阈值)，系统提醒补料，工作人员从仓库领取对应物料到回库补料工位403后，如果原材料有条码管理，则扫描原材料条码(如原材料无条码管理，则由工作人员手工输入物料编码)，控制中心将对应的料箱号下发给堆垛机控制系统，堆垛机3将需要补料的料箱6送至回库补料工位403，第二扫码枪扫描料箱6上的条码，如果是需要的补料料箱即扫码正确，电子锁413打开，工作人员打开门板412补料。如取下有错误料箱，则系统自动报警，同时停止补料，人工干预后解除错误，补料继续进行。本实施例中，补料可集中补料，也可在配料后预警物料不足时，就可直接进行补料。
以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种基于立库的配料系统，其特征在于：包括立库(1)、轨道(2)、堆垛机(3)、输送机构(4)、配料机构(5)；
所述立库(1)上设置多个库位(101)，所述库位(101)放置料箱(6)；
所述轨道(2)贯穿所述立库(1)设置；
所述堆垛机(3)双向运动于所述轨道(2)上，所述堆垛机(3)在所述立库(1)上取放所述料箱(6)，所述堆垛机(3)在所述输送机构(4)上取放所述料箱(6)；
所述输送机构(4)包括输送组件和设于所述输送组件上的验证组件，所述验证组件包括验证工位(401)、取料工位(402)、回库补料工位(403)；所述验证工位(401)上设有第一扫码枪，所述回库补料工位(403)设有第二扫码枪；所述输送组件的下部设有第一气缸(418)、第二气缸(420)，所述第一气缸(418)驱动连接有两个第一顶升杆(419)，所述第二气缸(420)驱动连接有两个第二顶升杆(421)；所述第一顶升杆(419)设于验证工位(401)内，所述第二顶升杆(421)设于回库补料工位(403)内；
所述配料机构(5)包括转盘(501)、设于转盘(501)上的多个料桶(502)、设于所述转盘(501)上的罩体(503)、驱动所述转盘(501)旋转的旋转机构、驱动所述料桶(502)抬升的抬升机构、称重装置(522)；所述罩体(503)上开有投料口(504)、取料口(505)。
2.根据权利要求1所述的一种基于立库的配料系统，其特征在于：所述验证工位(401)包括验证罩(404)，所述验证罩(404)的第一开口(405)朝向所述轨道(2)，所述验证罩(404)的第二开口(406)朝向所述取料工位(402)；所述料箱(6)从所述第一开口(405)进入到所述验证工位(401)，并从所述第二开口(406)进入到所述取料工位(402)；所述第一扫码枪设于所述验证罩(404)内部。
3.根据权利要求1所述的一种基于立库的配料系统，其特征在于：所述回库补料工位(403)包括回库罩(408)，所述回库罩(408)的第三开口(409)朝向所述轨道(2)，所述回库罩(408)的第四开口(410)朝向所述取料工位(402)；所述回库罩(408)的第五开口(411)设有门板(412)，所述第五开口(411)朝向所述配料机构(5)，所述门板(412)上设有电子锁(413)；所述第二扫码枪设于所述回库罩(408)内部。
4.根据权利要求1所述的一种基于立库的配料系统，其特征在于：所述输送组件包括框架(414)，所述框架(414)的上端设有两个与所述轨道(2)平行的横支架(415)，所述横支架(415)之间设有多个滚筒(416)，所述滚筒(416)由链条、输送电机(417)驱动转动；所述第一气缸(418)、第二气缸(420)设于所述框架(414)内。
5.根据权利要求1所述的一种基于立库的配料系统，其特征在于：所述配料机构(5)还包括上壳体(517)，所述上壳体(517)设于所述罩体(503)的上端；所述上壳体(517)上设有显示屏(518)、打印机(519)、吸尘口(520)、出尘口(521)，所述吸尘口(520)、出尘口(521)通过管道连通设置；所述投料口(504)设于所述上壳体(517)的前端，所述称重装置设于所述投料口(504)一侧；所述取料口(505)设于所述上壳体(517)的后端。
6.根据权利要求1所述的一种基于立库的配料系统，其特征在于：所述转盘(501)上开设多个圆孔，所述圆孔内放置料桶(502)；所述圆孔圆周均布。
7.根据权利要求1所述的一种基于立库的配料系统，其特征在于：所述旋转机构包括转轴(506)、旋转电机(507)和齿轮，所述转轴(506)由旋转电机(507)和齿轮驱动。
8.根据权利要求1所述的一种基于立库的配料系统，其特征在于：所述配料机构(5)的下端设有支撑架(508)，所述支撑架(508)上设有安装板(509)；所述抬升机构包括固定架(510)，所述固定架(510)设于所述安装板(509)上，所述固定架(510)上设有抬升气缸(511)；所述抬升气缸(511)的输出端向上设置，且固定连接有横板(512)，所述横板(512)连接有竖板(513)，所述竖板(513)连接有支板(514)，所述支板(514)的外端部设有接触板(515)，所述接触板(515)上侧面设有垫块(516)；所述接触板(515)与投料口(504)上下对应设置。
9.根据权利要求1所述的一种基于立库的配料系统，其特征在于：所述立库(1)外侧设有第一封罩(7)，所述堆垛机(3)、输送机构(4)的外侧设有第二封罩(8)；所述第一封罩(7)、第二封罩(8)之间连通设置；所述第一封罩(7)设有第一维修门(9)；所述第二封罩(8)设有第二维修门(10)和第三维修门(11)，所述第二封罩(8)朝向配料机构(5)的一侧开有第一通孔(12)和第二通孔(13)。
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